[發(fā)明專利]易變質(zhì)產(chǎn)品保質(zhì)期的變色指示劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210187422.5
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102735796A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴(yán)純?nèi)A;張超;孫聆東;王建方;陳興
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: G01N31/22
• 分類號: G01N31/22
• 代理公司: 北京君尚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11200
• 代理人: 余長江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明申請涉及一種變色指示技術(shù)及相關(guān)材料，尤其涉及一種用來指示易變質(zhì)產(chǎn)品保質(zhì)期的變色材料和相關(guān)技術(shù)。

背景技術(shù)

食品、飲料、醫(yī)療藥品等屬于易變質(zhì)產(chǎn)品(Perishable?Goods)，因其很容易受微生物繁殖、有效成份分解或氧化等因素影響而變質(zhì)，因此，其產(chǎn)品包裝上需標(biāo)明保質(zhì)期。絕大多數(shù)情況下，產(chǎn)品包裝上所標(biāo)示的保質(zhì)期是在“該產(chǎn)品在運輸、儲藏、銷售過程中始終在適當(dāng)條件下（如適當(dāng)溫度、適當(dāng)氣氛、封裝無破損、產(chǎn)品無污染等）保存”這一前提下估算得到的。由于產(chǎn)品在運輸、儲藏、銷售過程中不可避免地經(jīng)歷溫度變化，而溫度是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素之一，因此，現(xiàn)階段產(chǎn)品包裝上所標(biāo)示的保質(zhì)期并不具有充分的可信度，這一問題可能會對公眾健康安全產(chǎn)生巨大威脅。

目前已有一些技術(shù)致力于解決這一問題，如采用數(shù)據(jù)記錄器(Datalogger)跟蹤并記錄產(chǎn)品所經(jīng)歷的溫度變化，但這些技術(shù)往往成本較高，且難以完全覆蓋產(chǎn)品“從生產(chǎn)商到消費者”的整個過程，而且消費者很難直觀讀取其中所記錄的信息。因此，發(fā)展一種廉價且簡便易行的、可以跟蹤并記錄產(chǎn)品的溫度歷程并直觀顯示這些信息的技術(shù)及相關(guān)材料，具有極其重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有的易變質(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量控制、監(jiān)測技術(shù)中存在的上述不足之處，提供一種簡便易行、可指示易變質(zhì)產(chǎn)品保質(zhì)期的技術(shù)和材料。

本發(fā)明使用一類具有變色現(xiàn)象(Chromism)的化學(xué)反應(yīng)來跟蹤產(chǎn)品，模擬其變質(zhì)動力學(xué)過程，并指示產(chǎn)品質(zhì)量和保質(zhì)期。這類化學(xué)反應(yīng)體系可以以溶液形式存在，也可以經(jīng)過固態(tài)化，制備成水凝膠的形式以供實際應(yīng)用。

本發(fā)明的目的是提供一種指示易變質(zhì)產(chǎn)品保質(zhì)期的技術(shù)、指示劑材料及其制備方法。為解決指示易變質(zhì)產(chǎn)品保質(zhì)期這一問題，本發(fā)明提出一種易變質(zhì)產(chǎn)品保質(zhì)期的變色指示劑的制備方法，其步驟為：

1）配制含氯離子或溴離子的表面活性劑水溶液、可溶性抗壞血酸鹽水溶液、可溶性弱酸或弱酸鹽水溶液和可溶性銀鹽水溶液，所述四種水溶液濃度均不小于0.1mM；

2）將最大消光波長不小于700nm的金納米棒溶液與步驟1）中四種水溶液混合，得到指示劑，進行變色反應(yīng)，調(diào)節(jié)指示劑中金納米棒的濃度，使溶液在500-520nm處的光學(xué)密度不小于0.1cm^-1；所述指示劑中可溶性銀鹽用量不小于金納米棒溶液中金的物質(zhì)的量的4倍，其它試劑用量根據(jù)指示對象保質(zhì)期調(diào)節(jié)。

室溫下溶液顏色會由紅色變?yōu)槌壬ⅫS色、綠色，所述由紅色變?yōu)榫G色的過程所需時間通過調(diào)節(jié)指示劑加入量及濃度比例，調(diào)節(jié)變色反應(yīng)速率。

向指示劑中加入成膠劑可將其固態(tài)化，得到以水凝膠形式的變色指示劑，所述成膠劑包括：瓊脂、明膠、卡拉膠等所有與水能形成水凝膠的成膠劑。

本發(fā)明提出一種易變質(zhì)產(chǎn)品保質(zhì)期的變色指示劑，由溶液濃度均不小于0.1mM的含氯離子或溴離子的表面活性劑水溶液、可溶性抗壞血酸鹽水溶液、可溶性弱酸或弱酸鹽水溶液、可溶性銀鹽水溶液和消光波長一定的金納米棒溶液組成，

所述指示劑中可溶性銀鹽含量不小于金納米棒溶液中金的物質(zhì)的量的4倍；

所述金納米棒在指示劑中500-520nm處的光學(xué)密度不小于0.1cm^-1；所述金納米棒最大消光波長不小于700nm。

含氯離子或溴離子的表面活性劑水溶液包括：十六烷基三甲基氯化銨CTAC、十六烷基三甲基溴化銨等所有可使貴金屬納米顆粒穩(wěn)定分散的含氯或溴離子的表面活性劑。

可溶性抗壞血酸鹽水溶液包括：抗壞血酸(AA)及所有可溶性抗壞血酸鹽。

可溶性弱酸或弱酸鹽水溶液包括:乙酸及所有可溶性乙酸鹽。

可溶性銀鹽包括：乙酸銀、高氯酸銀的所有水溶性銀鹽。

本發(fā)明還提出一種易變質(zhì)產(chǎn)品保質(zhì)期的變色指示方法:

1)測量易變質(zhì)產(chǎn)品在不同溫度下特定質(zhì)量參數(shù)隨時間變化情況，得到相應(yīng)溫度下的產(chǎn)品變質(zhì)所需時間；

2）通過調(diào)節(jié)含氯離子或溴離子的表面活性劑水溶液、可溶性抗壞血酸鹽水溶液、可溶性弱酸或弱酸鹽水溶液和金納米棒溶液的濃度，使相應(yīng)溫度下易變質(zhì)產(chǎn)品由紅色變?yōu)榫G色所需要的時間與產(chǎn)品變質(zhì)所需要的時間相等；

3）根據(jù)易變質(zhì)產(chǎn)品變色過程，得到溶液顏色與產(chǎn)品的變質(zhì)程度對應(yīng)關(guān)系，指示易變質(zhì)產(chǎn)品保質(zhì)期。

變質(zhì)產(chǎn)品特定質(zhì)量參數(shù)為：菌群數(shù)量、有效成份含量、有害成份含量等。

本發(fā)明申請所述的變色指示劑具有以下優(yōu)點：