【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及食品智能指示包装领域，具体涉及一种tvbn高效捕捉的聚乙二醇指示标签、其冷干制备方法、应用及冷干设备。
技术介绍
1、低成本无损指示标签检测食品新鲜度，可以保障食品安全。食品新鲜度的检测飞速发展，主要包括感官评定、理化分析、微生物检测等，需要专业的实验室设备，具有破坏性、周期长、无法实时检测的特点。同时，传统的无损检测依赖昂贵大型的光电设备、传感器，需要专业人员操作，便捷性差，也无法将结果信息在货架期及时反馈给选购的消费者。因此开发指示标签，通过粘贴、嵌入、复合即可以直观、实时、无损、便捷地通过颜色变化显示包装内产品的新鲜度，指导消费者购买和食用前的挑选。顺应了消费者对食品安全日渐重视的趋势，符合高速发展的市场需求。
2、但是现有的食品包装指示标签具有以下问题：1.定制化的指示标签灵敏度不够：在进行肉类及肉制品包装时，较高湿度会严重影响指示标签的变色效果造成指示灵敏度低。2.色素负载性：现有基材和技术负载的天然色素指示剂不稳定(例如常用的花青素)，自身容易受光照和温度的影响，所用基材无法有效保护天然色素指示剂，导致颜色变化较差，干扰检测结果的准确性。一些技术通过降低指示剂的灵敏度来平衡不稳定性，容易造成漏检。提高天然色素在薄膜基质中的检测灵敏性和负载稳定性是亟待解决的问题。在此基础上，致力于研发一种低成本、轻便、肉眼可视化的食品新鲜度指示标签，拓展其在食品新鲜度指示领域的应用，促进食品安全领域进一步发展。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种
2、本专利技术的目的之二在于提供一种tvbn高效捕捉的聚乙二醇指示标签，检测灵敏度高、结果准确，不需要笨重且昂贵的仪器，可以对食品进行全周期的实时监测，非常适合用于禽畜产品、水产生鲜等易腐烂产品智能指示中，应用范围广。
3、本专利技术的目的之三在于提供一种tvbn高效捕捉的聚乙二醇指示标签的应用。
4、本专利技术的目的之四在于提供一种所述的冷干制备方法使用的冷干装置。
5、本专利技术实现目的之一采用的技术方案为：一种tvbn高效捕捉的聚乙二醇指示标签的冷干制备方法，包括以下步骤：
6、(1)将聚乙二醇或其衍生物、改性明胶、色素、抗菌剂、水按照一定比例在一定温度下混合均匀，得到膜液；
7、(2)将步骤(1)得到的膜液制成指示凝胶；
8、(3)将步骤(2)得到的指示凝胶在一定条件下进行冷干，即可得到所述tvbn高效捕捉的聚乙二醇指示标签；
9、其中，冷干过程中，持续保持干燥环境的温度低于室温、干燥环境的相对湿度低于指示凝胶的含水量，直至冷干获得所述tvbn高效捕捉的聚乙二醇指示标签。
10、本专利技术采用冷干的方式进行指示凝胶的干燥，由于干燥环境的温度低于室温，其中饱和水汽压更低，且初始相对湿度较低，当在此环境中放入高含水量的指示凝胶，其中的水分在干燥的空气中蒸发，同时保持干燥过程中环境的相对湿度较低(小于指示凝胶中的含水量)，使指示凝胶中的水分持续蒸发，即可使指示凝胶冷干成膜。此冷干过程中借助聚乙二醇(peg)或其衍生物的排斥体积效应，均匀负载分散天然色素，保护天然色素活性基团并维持可反应通道。由冷干处理后，指示凝胶含水量降低，冷干成为凝胶指示标签。
11、本专利技术的方法制备的标签高效捕捉tvbn和显色的原理：首先由于聚乙二醇(peg)或其衍生物的排斥体积效应，可以使在冷干成膜时保护天然色素活性基团并维持可反应通道；其次聚乙二醇(peg)或其衍生物具有水分亲和力，在作为指示标签使用时，水蒸气可以带动环境中tvbn(由食品变质产生)发生物质迁移，进入保留的大量可反应通道，即可实现高效捕捉tvbn；被捕捉的tvbn与被保护的天然色素活性基团结合，从而实现高效显色反应。
12、优选的，所述步骤(1)中，聚乙二醇或其衍生物平均分子量可选范围为200～3000，膜液中聚乙二醇或其衍生物的质量百分数为0.1％～6.0％。
13、聚乙二醇(peg)或其衍生物是一种高分子聚合物，具有水溶性、安全性、成膜性，可作为食品添加剂应用于多种食品的包衣中。
14、优选的，所述步骤(1)中，改性明胶包括以牛皮、猪皮、鱼皮、牛骨、猪骨、鱼骨中的至少一种为原料制备的明胶经过改性处理得到的氨基化明胶、羧基化明胶、磷酸化明胶、硫酸化明胶和辛烯基琥珀酸酐化明胶中的至少一种，膜液中改性明胶的质量百分数为0.1％～5.0％。
15、明胶因为其来源广、成本低、生物相容、生物降解，可进行多种化学改性的特性，可作为食品级薄膜的主要原材料。
16、优选的，所述步骤(1)中，色素为天然色素，包括花青素、茜草素、紫草素、姜黄素、栀子色素、甜菜素及它们的衍生物中的至少一种，膜液中天然色素的质量百分数为0.1％～2.5％。
17、优选的，所述步骤(1)中，所述抗菌剂为壳寡糖、甲壳素、壳聚糖中的至少一种，膜液中抗菌剂的质量百分数为0.1％～4.0％。
18、优选的，所述步骤(1)中，混合温度为40～55℃。
19、优选的，所述步骤(2)中，采用流延、2d打印、3d打印中的任意一种方式制备指示凝胶。
20、市场现有指示标签常采用合成/无机活性色料、塑料基材，这些物质与食品直接接触可能污染食品(某些合成/无机活性色料含有有毒基团或者重金属)，或者因不可降解对环境造成负担。研究中常涉及到的可降解指示标签的制备工艺大多数采用溶液流延法，需要一定的场地和设备投入，在干燥时大量体积的溶剂蒸发所产生的能耗高，产品应用具有成本限制。因此本专利技术采用可食、可降解原料(聚乙二醇或其衍生物、改性明胶、壳寡糖、天然色素等)，在传统薄膜制备的技术上，加入了2d打印和3d打印的生产方式，个性化制备指示体系，借助低温环境与产品打包运输同步凝胶化，为成膜方式带来革新。
21、本专利技术冷干处理流延、2d打印、3d打印的指示凝胶，在初始含水量较高时，借助聚乙二醇(peg)或其衍生物的排斥体积效应，均匀分散天然色素，保护天然色素活性基团并维持可反应通道。由冷干处理后，指示凝胶含水量降低，冷干成为凝胶指示标签，其色素稳定性和显色性优于常温或则高温干燥制备的同类产品。
22、优选的，所述步骤(3)中，冷干的具体条件为：温度为0～4℃，湿度为4％～9％，压力为0.040～0.101mpa，冷干后所得tvbn高效捕捉的聚乙二醇指示标签的含水量为10％～40％。
23、本专利技术实现目的之二采用的技术方案为：一种tvbn高效捕捉的聚乙二醇指示标签，采用所述的方法制得。
24、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种TVBN高效捕捉的聚乙二醇指示标签的冷干制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的TVBN高效捕捉的聚乙二醇指示标签的冷干制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，聚乙二醇或其衍生物的平均分子量可选范围为200～3000，膜液中聚乙二醇或其衍生物的质量百分数为0.1％～6.0％。
3.根据权利要求1所述的TVBN高效捕捉的聚乙二醇指示标签的冷干制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，改性明胶包括以牛皮、猪皮、鱼皮、牛骨、猪骨、鱼骨中的至少一种为原料制备的明胶经过改性处理得到的氨基化明胶、羧基化明胶、磷酸化明胶、硫酸化明胶和辛烯基琥珀酸酐化明胶中的至少一种，膜液中改性明胶的质量百分数为0.1％～5.0％。
4.根据权利要求1所述的TVBN高效捕捉的聚乙二醇指示标签的冷干制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，色素为天然色素，包括花青素、茜草素、紫草素、姜黄素、栀子色素、甜菜素及它们的衍生物中的至少一种，膜液中色素的质量百分数为0.1％～2.5％；抗菌剂为壳寡糖、甲壳素、壳聚糖中的至少一种，膜液中抗菌剂的质量百分数为0.1
5.根据权利要求1所述的TVBN高效捕捉的聚乙二醇指示标签的冷干制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，混合温度为40～55℃。
6.根据权利要求1所述的TVBN高效捕捉的聚乙二醇指示标签的冷干制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，采用流延、2D打印、3D打印中的任意一种方式制备指示凝胶。
7.根据权利要求1所述的TVBN高效捕捉的聚乙二醇指示标签的冷干制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，冷干的具体条件为：温度为0～4℃，湿度为4％～9％，压力为0.040～0.101MPa，冷干后所得到的可TVBN高效捕捉的聚乙二醇指示标签的含水量为10％～40％。
8.一种TVBN高效捕捉的聚乙二醇指示标签，其特征在于：采用权利要求1～7中任一项所述的冷干制备方法制得。
9.一种如权利要求8所述的TVBN高效捕捉的聚乙二醇指示标签的应用，其特征在于：将所述TVBN高效捕捉的聚乙二醇指示标签应用于食品指示标签或包装领域。
10.一种权利要求1～7中任一项所述的冷干制备方法使用的冷干装置，其特征在于：所述冷干装置至少包括腔体、压缩机、冷凝管、毛细管、蒸发管，所述蒸发管设置于空腔内，所述冷凝管设置于空腔外，空腔提供使用时的冷干空间，所述蒸发管的一端与冷凝管的一端通过压缩机连通；所述的冷凝管的另一端与蒸发管的另一端通过毛细管连通，所述冷凝管和蒸发管中填充有制冷剂，工作时，制冷剂在压缩机的作用下，在冷凝管、毛细管及蒸发管组成的回路中流动。
...【技术特征摘要】
1.一种tvbn高效捕捉的聚乙二醇指示标签的冷干制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的tvbn高效捕捉的聚乙二醇指示标签的冷干制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，聚乙二醇或其衍生物的平均分子量可选范围为200～3000，膜液中聚乙二醇或其衍生物的质量百分数为0.1％～6.0％。
3.根据权利要求1所述的tvbn高效捕捉的聚乙二醇指示标签的冷干制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，改性明胶包括以牛皮、猪皮、鱼皮、牛骨、猪骨、鱼骨中的至少一种为原料制备的明胶经过改性处理得到的氨基化明胶、羧基化明胶、磷酸化明胶、硫酸化明胶和辛烯基琥珀酸酐化明胶中的至少一种，膜液中改性明胶的质量百分数为0.1％～5.0％。
4.根据权利要求1所述的tvbn高效捕捉的聚乙二醇指示标签的冷干制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，色素为天然色素，包括花青素、茜草素、紫草素、姜黄素、栀子色素、甜菜素及它们的衍生物中的至少一种，膜液中色素的质量百分数为0.1％～2.5％；抗菌剂为壳寡糖、甲壳素、壳聚糖中的至少一种，膜液中抗菌剂的质量百分数为0.1％～4.0％。
5.根据权利要求1所述的tvbn高效捕捉的聚乙二醇指示标签的冷干制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，混合温度为40～55℃。
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇昊，王洪霞，杨雨馨，龚琳珊，马良，朱俊成，乔世豪，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。