静电纺丝法制备高敏感型肉类新鲜度检测指示卡的方法技术

静电纺丝法制备高敏感型肉类新鲜度检测指示卡的方法，涉及纳米科学领域和食品检测领域。肉类新鲜程度的检测可以根据一些指示化合物的变化来判断，常用的指示化合物有挥发性盐基氮和CO2等。可以利用指示型化合物的颜色变化来检测肉类储存过程中产生的挥发性盐基氮和CO2等的含量，以此作为衡量肉类新鲜程度的标准，这种方法称为理化指标检测。本发明专利技术将静电纺丝法与肉类新鲜度理化指标检测的方法巧妙的结合在一起，与其他制备方法相比较，纳米尺度的纤维膜使其具有大的比表面积，将指示剂加入到纺丝液中制成纳米纤维膜，有利于指示剂的均匀分散，增加检测的灵敏性和稳定性；操作简单，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米科学领域和食品检测领域，是一种利用静电纺丝的方法制备高敏感型肉类新鲜度检测指示卡的方法。
技术介绍
近年来，随着人民生活水平的提高和食品安全事件的频发，食品安全问题受到了越来越多的关注，消费者对于经营者的信心逐渐下降。肉制品是人民生活中最常见的食品，肉制品安全问题越发受到消费者的关注。肉制品从屠宰到餐桌的流通过程中会存在许多环节，有屠宰、包装、运输、储存、零售等，肉制品的高消费量和快速流通的特点，使其质量安全在监管中的难度变大。肉类的变质是一个复杂的生物化学变化，伴随着各种生物化学成分指标复杂的变化。在肉类腐败过程中，蛋白质会分解成氨基酸，氨基酸在细菌的作用下又最终会分解成挥发性含氮的气体，如NH3等，另外肉类自身腐败过程中也会产生会CO2等。长期食用将会影响我们的身体健康。因此肉类的新鲜度检测关系到大多数人的“健康饮食”问题。肉类新鲜度现有检测方法主要有感官检测、微生物检测和理化指标检测。感官检测虽然不需要仪器设备和先进的技术,但是检测结果完全取决于检测员的主观判断和经验，准确性不高。国家标准GB/T5009.44-2003肉与肉制品卫生标准分析方法规定了微生物检测和理化指标检测(即挥发性盐基氮检测)的标准方法，这两种虽然可以准确的检测出肉类的新鲜度，但是整个检测过程繁琐费时且必须在实验室中进行，不能满足肉类进实时、快速检测的要求。肉品腐败过程中，由于酶和细菌作用，肉中蛋白质分解而产生氨及胺类等碱性含氮物质，此类物质与腐败时同时产生的有机酸结合，形成挥发性含氮化合物积聚在肉制品包装中，随着腐败的进程而逐渐增加，肉制品包装中的挥发性盐基氮的含量升高，借助于理化指标检验方法，在肉类的包装上加入对挥发性盐基氮具有指示作用的物质，可以对肉制品包装中挥发性盐基氮含量的监控，从而对肉制品的新鲜程度进行实时监测。酸碱指示剂染料是一类结构较复杂的有机弱酸或有机弱碱，它们在溶液中能部分电离成指示剂的离子和氢离子或者氢氧根离子，并且由于结构上的变化，它们的分子和离子具有不同的颜色，因而在pH不同的溶液中呈现不同的颜色。肉制品腐败过程中，包装内挥发性盐基氮含量的变化会使pH值发生相应的变化，因此在包装中加入酸碱指示剂染料可以通过观察指示剂染料颜色的变化来判断肉制品腐败的程度。现有技术是将酸碱指示剂溶液通过涂布的手法附着在吸水滤纸上，将带有酸碱指示作用的滤纸制成指示卡加入到肉制品包装中来检测肉制品的新鲜程度，此种方法虽然可以较准确地检测出肉制品的新鲜程度，但是存在酸碱指示剂的用量大、溶剂易挥发、指示剂在滤纸中不稳定的问题。
技术实现思路
为解决现有技术存在的酸碱指示剂的用量大、溶剂易挥发、指示剂在滤纸中不稳定等问题，本专利技术一种提出利用静电纺丝技术来制备高敏感性、高稳定性的肉类新鲜度检测指示卡。所述技术方案如下：一方面，本专利技术提供了一种掺杂对对挥发性盐基氮(TVB-N)等碱性气体或者CO2等酸性气体有敏感响应物质的聚合物膜，所述的对挥发性盐基氮(TVB-N)碱性气体或者酸性气体敏感响应的物质为酸碱指示剂染料，所述的聚合物为聚乳酸(PLA)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)等可纺聚合物中的一种或几种，优选聚乳酸(PLA)和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)。具体地，作为优选，所述的酸碱指示剂染料选自甲基红、溴百里酚蓝(溴麝香草酚蓝)、溴甲酚紫、溴甲酚绿中一种或者两种。具体地，作为优选，所述的对CO2等酸性气体有敏感响应的酸碱指示剂染料选自甲基红和溴百里酚蓝(溴麝香草酚蓝)，所述的对挥发性盐基氮(TVB-N)等碱性气体有敏感响应的酸碱指示剂染料选自溴甲酚紫或/和溴甲酚绿。具体地，作为优选，甲基红与溴百里酚蓝的质量比为1:1～1:10。溴甲酚紫与溴甲酚绿的质量比为1:0～1:1。具体地，作为优选，所述的聚合物选自包括聚乳酸(PLA)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)中的一种或者两种。所述的酸性气体包括HCl、Cl2、H2S、SO2、CO2等中的一种或几种，所述的碱性气体包括NH3，N2H4等中的一种或几种。具体地，作为优选，所述的聚合物为质量比在1:1-1:5的聚乳酸和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP),所述的聚合物溶液中所用的溶剂选自包括乙醇、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二氯甲烷等中的至少一种。具体地，作为优选，所述的酸碱指示剂染料与聚合物的质量比为1:100-1:10。一种上述聚合物膜作为高敏感型肉类新鲜度检测纤维膜的应用，将肉类置于封闭系统中用于检测肉类的腐败。(1)将聚合物溶于有机溶剂中，磁力搅拌至溶解，得到混合均匀的聚合物溶液；将酸碱指示剂溶于有机溶剂，配成酸碱指示剂溶液；(2)制备酸碱指示剂纺丝液:称取一定质量的酸碱指示剂溶液加入到上述聚合物溶液中，搅拌至完全溶解，得到掺杂酸碱指示剂的纺丝液；(3)制备酸碱指示剂纳米纤维膜：利用上述掺杂酸碱指示剂的纺丝液进行静电纺丝并制膜，用无纺布或者铝箔接收，得到掺杂酸碱指示剂的纳米纤维膜。制备酸碱指示卡：将纺好的纳米纤维膜进行冷压或者热压处理，得到有支撑强度的膜，再将膜裁剪，粘贴到带有比色功能的卡上。有机溶剂优选为二甲基甲酰胺(DMF)、乙醇、二氯甲烷等，所述的聚合物浓度在10％～15％之间，聚合物与酸碱指示剂的质量比可在10:1～100:1之间。纺丝电压15～20kV；喷丝头到接收板的距离为10-15cm；推进速度为0.5-1mL/h；温度在30℃-40℃；湿度在35％-45％之间。聚乳酸有良好的生物相容性，无毒和可降解性并且是静电纺丝的常用聚合物，因此可以将聚乳酸静电纺丝得到的膜用于食品的实时监测包装中，但是由于聚乳酸具有疏水性，因此影响了监测膜的敏感性，因此，我们将亲水性较好的无毒的聚乙烯吡咯烷酮引入纺丝用的前躯体溶液中，将质量比为1:1的聚乳酸和聚乙烯吡咯烷酮溶于纺丝用的溶剂中，配成均一的纺丝液，经静电纺丝得到的纤维膜具有一定的亲水性，敏感性明显提高。本专利技术通过静电纺丝法制备高敏感型肉类新鲜度检测指示卡，该指示卡主体包括掺杂酸碱指示化合物的纳米纤维膜和比色对照卡，纳米纤维膜具有比表面积大、形状稳定等，利用纳米纤维膜作为酸碱指示化合物的载体，可以使挥发性气体能与酸碱指示化合物很好地接触，提高了纤维膜的指示敏感性。将纳米纤维膜与比色对照卡组合形成高敏感型肉类新鲜度检测指示卡，该指示卡可以置入到肉类包装中且可以通过颜色的变化对肉类腐败过程中产生的挥发性气体进行检测，从而对肉类的新鲜程度进行检测，该指示卡检测肉类新鲜程度具有方法简单，实时有效等优点。肉类新鲜程度的检测可以根据一些指示化合物的变化来判断，常用的指示化合物有挥发性盐基氮和CO2等。可以利用指示型化合物的颜色变化来检测肉类储存过程中产生的挥发性盐基氮和CO2等的含量，以此作为衡量肉类新鲜程度的标准，这种方法称为理化指标检测。本专利技术将静电纺丝法与肉类新鲜度理化指标检测的方法巧妙的结合在一起，与其他制备方法相比较，纳米尺度的纤维膜使其具有大的比表面积，将指示剂加入到纺丝液中制成纳米纤维膜，有利于指示剂的均匀分散，增加检测的灵敏性和稳定性；操作简单，实用性强。附图说明为了更清楚的说明本实施例中的技术方案，下面将实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺杂对碱性气体或者酸性气体有敏感响应物质的聚合物膜，其特征在于，所述的对碱性气体或者酸性气体有敏感响应的物质为酸碱指示剂染料，所述的聚合物为聚乳酸(PLA)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)可纺聚合物中的一种或几种；所述的酸碱指示剂染料选自甲基红、溴百里酚蓝(溴麝香草酚蓝)、溴甲酚紫、溴甲酚绿中一种或者两种。

【技术特征摘要】
1.一种掺杂对碱性气体或者酸性气体有敏感响应物质的聚合物膜，其特征在于，所述的对碱性气体或者酸性气体有敏感响应的物质为酸碱指示剂染料，所述的聚合物为聚乳酸(PLA)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)可纺聚合物中的一种或几种；所述的酸碱指示剂染料选自甲基红、溴百里酚蓝(溴麝香草酚蓝)、溴甲酚紫、溴甲酚绿中一种或者两种。2.按照权利要求1所述的一种掺杂对碱性气体或者酸性气体有敏感响应物质的聚合物膜，其特征在于，所述的对酸性气体有敏感响应的酸碱指示剂染料选自甲基红和溴百里酚蓝(溴麝香草酚蓝)，所述的对碱性气体有敏感响应的酸碱指示剂染料选自溴甲酚紫或/和溴甲酚绿。3.按照权利要求2所述的一种掺杂对碱性气体或者酸性气体有敏感响应物质的聚合物膜，其特征在于，甲基红和溴百里酚蓝的质量比为1:1～1:10；溴甲酚紫与溴甲酚绿的质量比为1:0-1:1。4.按照权利要求1所述的一种掺杂对碱性气体或者酸性气体有敏感响应物质的聚合物膜，其特征在于，所述的聚合物为质量比为1:1的聚乳酸(PLA)和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)。5.按照权利要求1所述的一种掺杂对碱性气体或者酸性气体有敏感响应物质的聚合物膜，其特征在于，所述的酸性气体包括HCl、Cl2、H2S、SO2、CO2中的一种或几种，所述的碱性气体包括NH3，N2H4中的一种或几种。6.按照权利要求1所述的一种掺杂对碱性气体或者酸性气体有敏感响应物质的聚合物膜，其特征在于，所述的酸碱指示剂染料...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘凯，耿玉婷，徐逸伦，邹全心，徐梓晴，钱琨，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11