一种牛奶新鲜度指示电纺纳米纤维膜制备方法及其用途技术

本发明专利技术属于智能比色包装技术领域，具体涉及一种牛奶新鲜度指示电纺纳米纤维膜的制备方法及其用途；具体步骤为：首先将玉米醇溶蛋白、花青素、明胶和七水合硫酸亚铁溶于醋酸溶液中，混合均匀后得到混合液，基于此得到的混合溶液进行静电纺丝，得到纳米纤维膜；本发明专利技术制备的纳米纤维指示膜可用于指示牛奶的新鲜度，其在不同储藏时间的牛奶中显示出不同颜色，颜色的变化与牛乳的新鲜度存在较好的相关性，可以让人们更加简单直观地通过颜色变化判断出牛奶的新鲜程度，减少因根据保质期判断新鲜度的不准确性而造成的不必要的浪费；操作方便且安全环保。便且安全环保。便且安全环保。

【技术实现步骤摘要】
一种牛奶新鲜度指示电纺纳米纤维膜制备方法及其用途


[0001]本专利技术属于智能比色包装
，具体涉及一种牛奶新鲜度指示电纺纳米纤维膜制备方法及其用途。

技术介绍

[0002]食品新鲜度的监测是食品行业的一个至关重要的领域，因为它可以反馈给消费者相应食品的新鲜度，从而保证消费者食用安全新鲜的食品。对于罐装食品，包装肉类及乳制品，其腐败变质往往是产酸性腐败，即随着食品的腐败程度增加，pH会出现先减小后增加的趋势。对于腐败产酸的全脂牛乳，人们常常根据外包装上面的保质期决定是否能购买食用。这种利用保质期推测牛乳是否新鲜的方式存在一定的不准确性，在一定程度上会造成乳及其制品的大量浪费。而对于其他的判断牛乳新鲜度的方法，如：测定牛奶酸度，pH，菌落总数，气味等，这些方法具有费时费力，需要专门的仪器设备等缺陷，不适用于普通消费者。
[0003]目前，pH敏感型指示标签是食品智能包装中最常用的新鲜度指示标签，制备视觉pH敏感型指示标签的方法主要有浇铸，涂膜，打印等技术。经济高效的静电纺丝技术产生的纳米纤维膜由于具有比表面积大，孔隙率高，包埋效果好等优势，可以作为一种性能良好的指示标签，用于监测食品新鲜度。指示标签的核心是指示剂，且天然指示剂(花青素，姜黄素，胡萝卜素等)被认为是用于智能指示标签的最优选择。然而，大多数花青素在酸性和中性条件下，颜色差异并不明显，故很难作为监测牛奶新鲜度指示膜的指示剂。如，相关文献报导了采用浸泡法用纤维素固定蓝蓟花青素而制备的pH指示膜，这种指示膜虽然可以用于监测水产品的新鲜度，但是由于其在中性和酸性条件下的颜色比较相似而不能用于牛奶的新鲜度监测。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术利用静电纺丝技术制备含有花青素的指示膜，并从(亚)铁离子和明胶引起花青素颜色变化的角度切入，根据指示膜中性和酸性条件下的颜色差异的大小客观地评价(亚)铁离子和明胶对于指示膜在不同牛奶新鲜度条件下颜色变化的影响，并建立新鲜度与指示膜颜色变化的相关性，从而让人们可以根据指示膜的颜色判断牛奶的新鲜度。本专利技术首先提供一种牛奶新鲜度指示电纺纳米纤维膜的制备方法，具体步骤如下：
[0005](1)静电纺丝溶液的制备：将玉米醇溶蛋白、花青素、明胶和七水合硫酸亚铁溶于醋酸溶液，混合均匀后得到混合溶液，并避光存放，备用；
[0006](2)静电纺丝：将步骤(1)中的混合溶液进行静电纺丝，得到纳米纤维膜。
[0007]优选的，步骤(1)中所述醋酸溶液的体积分数为50％
‑
90％。
[0008]优选的，步骤(1)中所述玉米醇溶蛋白与醋酸溶液的质量体积比为20
‑
40g:100ml。
[0009]优选的，步骤(1)中所述花青素与醋酸溶液的质量体积比为0.1
‑
7g：100ml。
[0010]优选的，步骤(1)中所述明胶与醋酸溶液的质量体积比为0.1
‑
5g：100ml。
[0011]优选的，步骤(1)中所述七水合硫酸亚铁与醋酸溶液的质量体积比为0.001
‑
0.1g：100ml。
[0012]优选的，步骤(1)中所述明胶与七水合硫酸亚铁的质量比为100～250:1。
[0013]优选的，步骤(2)中所述静电纺丝的仪器为高压静电纺丝机；静电纺丝的参数为：电压为16
‑
20kV，推料速度为0.001mm/s
‑
0.02mm/s，接收距离为12
‑
15cm，时间为8h。
[0014]优选的，步骤(2)中所述静电纺丝采用的是2mL的注射器和20G的纺丝针头。
[0015]本专利技术还提供一种纳米纤维膜用于指示牛奶新鲜度的用途，具体步骤如下：
[0016]S1.判断指示膜在不同pH溶液中的颜色变化：将制备的纳米纤维膜进行裁剪，裁剪后的纳米纤维膜浸入乳酸和氢氧化钠调节的不同pH的水溶液中，一个纳米纤维膜浸入一种pH溶液，纳米纤维膜和pH溶液为一一对应关系；浸泡一段时间后，取出纳米纤维膜，获取其图片，并记录不同pH水溶液浸泡后所对应的颜色值(L，a，b，R，G，B)以及颜色代码；根据所获得颜色值或颜色代码建立与pH的关系；且该纳米纤维膜能够根据颜色直接区分出不同pH的溶液；
[0017]S2.牛奶新鲜度监测：将新鲜的巴氏杀菌乳储藏在室温环境中，在不同的存储时间点分别取出一定量的牛奶样品，并测定不同时间点牛奶样品所对应的pH值以及酸度，同时将纤维膜根据需求进行裁剪，裁剪后纳米纤维膜浸入不同时间点取出的牛奶样品中，一个纳米纤维膜浸入一种牛奶样品，纳米纤维膜和牛奶样品为一一对应关系；浸泡一段时间后，获取其图片，并记录所对应的颜色值(L，a，b，R，G，B)以及颜色代码；随后通过纳米纤维膜的颜色值与牛奶新鲜度指标，即pH和酸度，建立相关性或者直接建立比色卡，最终通过纳米纤维膜的颜色变化即可直接反映牛奶的新鲜度。
[0018]优选的，步骤S1中所述不同pH具体为3
‑
7；所述浸泡一段时间为0.5
‑
5min。
[0019]优选的，步骤S2中所述室温为20
‑
25℃；所述浸泡一段时间为0.5
‑
5min。
[0020]优选的，步骤S2中所述在不同的存储时间点取样，取样时间选择可以是间隔8h、12h、16h或24h进行取样，也可以不同间隔时间8h、12h、16h或24h进行组合搭配取样。
[0021]优选的，步骤S2中，所述牛奶酸度的测定是根据GB 5009.239
‑
2016中的方法测定牛乳的酸度。
[0022]优选的，步骤S1或S2中所述纳米纤维膜具体裁剪为0.5
×
0.5cm的正方形。
[0023]优选的，步骤S1或S2中，所述颜色值(L，a，b，R，G，B)以及颜色代码的获取是利用“Adobe Photoshop CC 2019”获取。
[0024]与现有专利技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]1.本专利技术采用静电纺丝制备的指示膜，对于花青素的包埋率高达98％以上。并且花青素被封锁在纤维网络中，有利于花青素的稳定。同时静电纺丝溶液的配制尤其重要，包括玉米醇溶蛋白、花青素、明胶、七水合硫酸亚铁和醋酸溶液的有机组合，其中明胶、七水合硫酸亚铁的质量比至关重要，只有在合适的用量比例条件下才能实现牛奶新鲜度指示。
[0026]2.本专利技术在引入(亚)铁离子和明胶进行静电纺丝后得到的指示膜，当溶液由中性到酸性变化时所产生的颜色变化进一步增加。可以拓宽在中性和酸性条件下颜色变化不明显的花青素的应用；同时也可以高值化利用鱼及其他含有明胶的副产物，实现资源的回收再利用。
[0027]3.本专利技术制备的纳米纤维指示膜在不同储藏时间的牛乳中显示出不同颜色，颜色
的变化与牛乳的新鲜度存在较好的相关性，可以让人们更加简单直观地判断出牛乳等的新鲜程度，减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
Photoshop CC ...

【专利技术属性】
技术研发人员：高瑞昌，胡慧玲，王林，石彤，袁丽，任宇涵，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：