扩散型时间-温度指示剂及指示卡及该指示卡的制备方法

摘要

本发明公开了一种扩散型时间-温度指示剂及指示卡及其制备方法，其中时间-温度指示剂是由水杨酸甲酯、γ-己内酯和着色剂组成，其中水杨酸甲酯和γ-己内酯的体积比为40∶(1～5)。本发明的时间-温度指示卡采用水杨酸甲酯和γ-己内酯的混合物作为扩散物质，再添加着色剂充分混合制成指示剂，然后在超低温处理使其形成凝固态，再将凝固后的指示剂与扩散介质接触制成指示卡。本发明的时间-温度指示卡，可以改变水杨酸甲酯和γ-己内酯之间的配比，实现调控指示剂的临界温度，以适应不同冷冻食品的需要，使用的范围较广。

说明书

技术领域

本发明涉及一种扩散型时间-温度指示卡，同时还涉及一种采用该指示剂的时间-温度指示卡及其制备方法。

背景技术

冷冻冷藏食品的质量除受其自身组成等内部因素影响外，还受大气压、机械压力、光照、温度等外部环境条件的影响，并且质量安全问题往往在速冻调理食品的生产贮存、运输或货架期中出现，所以控制好外部环境是一个很重要的环节。在所有的外部环境影响因素中，流通环节中温度的波动是造成产品质量下降的主要因素。贮藏环境中的温度控制不当，将造成食品腐败变质，而引起经济损失。对冷藏链的温度要求，国外称之为“不高于规则”(TheNever Warmer Than Rule)，即从生产者到消费者之间各环节的温度都不高于设定温度，但是在实际中冷藏链温度经常偏离设定温度。随着食品新鲜度和安全性地位的不断提高以及全球化和市场范围扩大导致的食品供应链的不断延长，人们对食品可追溯性的要求也越来越高。

时间-温度指示卡(Temperature-Time Indicator，TTI)是用于冷冻冷藏食品的温度监测指示。它通过机械形变或者颜色变化呈现出易于测量变化，能够反映出被指示产品的全部或部分温度变化历史，即可以通过时间温度积累效应指示食品的温度变化历程和剩余货架寿命，从而提供食品质量变化信息。

中国专利申请号：200310109212.5公开了一种扩散型低温流通物品货架寿命指示卡，其采用单体的化合物作为温度时间指示剂，指示剂的临界温度固定不变，在不同种类的冷冻食品中使用具有较大局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种扩散型时间-温度指示卡，能够指示冷冻食品的剩余货架期，且临界温度可以在-3℃～-15℃范围内自由调控，提高了指示卡的应用范围。

本发明的另一目的是提供一种时间-温度指示卡。

本发明的另一目的是提供一种时间-温度指示卡的制备方法。

为了实现以上目的，本发明的扩散型时间-温度指示剂所采用的技术方案是：一种扩散型时间-温度指示剂，是由水杨酸甲酯、γ-己内酯和着色剂组成，其中水杨酸甲酯和γ-己内酯的体积比为40∶(1～5)。

本发明的时间-温度指示卡所采用的技术方案是：一种扩散型时间-温度指示卡，包括基板、密封薄膜及设于基板上的指示剂和一端与指示剂接触的扩散介质，该基板上设有容纳指示剂的凹槽，该凹槽及扩散介质通过密封薄膜密封；所述指示剂是由水杨酸甲酯、γ-己内酯和着色剂组成，所述水杨酸甲酯和γ-己内酯的体积比为40∶(1～5)。

所述的扩散介质为硅胶薄板、薄层板、薄层纤维、纸或棉质纤维。

所述的着色剂为脂溶性染料。

所述的脂溶性染料为对位红、苏丹I、苏丹II、苏丹III、苏丹IV、苏丹橙G、苏丹红7B、苏丹红G或印度蓝。

所述基板上还设有容纳扩散介质的条形槽。

所述条形槽与凹槽相连通。

本发明的时间-温度指示卡的制备方法是：首先取水杨酸甲酯、γ-己内酯和着色剂，在3000r/min条件下混合均匀，再进行凝固处理得到时间-温度指示剂，然后将指示剂与扩散介质装配在基板上得到时间-温度指示卡。

本发明的时间-温度指示卡采用水杨酸甲酯和γ-己内酯的混合物作为扩散物质，再添加着色剂充分混合制成指示剂，然后在超低温处理使其形成凝固态，再将凝固后的指示剂与扩散介质接触制成指示卡。当环境温度高于指示剂熔点时，指示剂融化即被“激活”，然后将沿着扩散介质扩散，通过扩散长度就可以知道食品的接触温度的历程和剩余货架期。本发明的时间-温度指示卡，可以改变水杨酸甲酯和γ-己内酯之间的配比，实现调控指示剂的临界温度在-3～-15℃之间，以适应不同冷冻食品的需要，使用的范围较广。

本发明时间-温度指示卡的着色剂与指示剂扩散一致性强，呈色效果好，不具有刺激性气味，制作工艺简单，操作方便，成本低廉，适于工业化生产。既可以放在食品箱和冰箱内，也可以贴于食品包装上，监视在整个冷藏链中是否有违规的现象发生，如将食品处于过高的温度环境内、或制冷系统发生故障、食品温度升高等现象；指示卡在视觉上展示了生产企业的品质承诺，增加了价值意识，提高了产品的竞争力，因此作为监测和控制流通的工具必将会得到更广泛地应用，能够产生良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明时间-温度指示卡的主视图；

图2为图1中A-A截面视图；

图3为指示剂水杨酸甲酯和γ-己内酯配比与指示剂扩散速率的曲线图；

图4为指示剂水杨酸甲酯和γ-己内酯配比与指示剂临界温度的曲线图。

具体实施方式

本发明的指示卡如图1、2所示，图中5为基板，在基板上板面上分别开设有凹槽2和条形槽3，该条形槽3的一端与凹槽2相连通；在条形槽3中设有条形的扩散介质4，该扩散介质4的一端伸入所述凹槽2的槽底；在凹槽2中设有凝固态的指示剂1，该指示剂1与凹槽2槽底的扩散介质4接触；在基板5上板面设有密封薄膜7，该密封薄膜7与凹槽和条形槽槽口处的基板板面密封粘接，用于密封凹槽和条形槽。

以下结合具体实施例对本发明作详细的说明：

实施例1

本实施例的扩散型时间-温度指示卡由如下方法制得：

按40∶1的体积比取水杨酸甲酯和γ-己内酯，并加入着色剂苏丹IV在调速混合器中以3000r/min的速度混合1～3min，得到指示剂；取指示剂100μL于离心试管内，放置于-80℃使其凝固；将扩散介质和凝固处理后的指示剂放入基板上相应的槽中，使扩散介质的一端伸入凹槽的槽底与指示剂接触，然后用密封薄膜进行密封得到时间-温度指示卡，扩散介质采用硅胶薄板，规格为10×0.7cm。本实施例的时间-温度指示卡的临界温度为-3℃，该温度下的扩散速率为2.78×10^-3cm/min，该指示卡用于监测冷却鳕鱼片、冷冻腊肠、冰冻牛肉、海产品的环境温度，如果环境温度高于-3℃，指示剂就会熔化并发生扩散，出现一条红色条带。当红色条带为2cm时，表明在-3℃条件下经历了12小时。

实施例2

本实施例的扩散型时间-温度指示卡由如下方法制得：

按40∶3的体积比取水杨酸甲酯和γ-己内酯，并加入着色剂苏丹IV在调速混合器中以3000r/min的速度混合1～3min，得到指示剂；取指示剂100μL于离心试管内，放置于-80℃使其凝固；将扩散介质和凝固处理后的指示剂放入基板上相应的槽中，使扩散介质的一端伸入凹槽的槽底与指示剂接触，然后用密封薄膜进行密封得到指示卡，扩散介质采用薄层板，规格为10×0.7cm。本实施例的时间-温度指示卡的临界温度为-10℃，该温度下的扩散速率为3.17×10^-3cm/min。本实施例的时间-温度指示卡在临界温度-10℃条件下48h扩散9.13cm，此期间同步检测的速冻水饺品质与-18℃条件下速冻水饺品质相比：酸价增加2.82％、过氧化值增加45.56％、菌落总数增加10.19％。

实施例3

本实施例的扩散型时间-温度指示卡由如下方法制得：

按40∶5的体积比取水杨酸甲酯和γ-己内酯，并加入着色剂苏丹IV在调速混合器中以3000r/min的速度混合1～3min，得到指示剂；取指示剂100μL于离心试管内，放置于-80℃使其凝固；将扩散介质和凝固处理后的指示剂放入基板上相应的槽中，使扩散介质的一端伸入凹槽的槽底与指示剂接触，然后用密封薄膜进行密封得到指示卡，扩散介质采用薄层板，规格为10×0.7cm。本实施例的时间-温度指示卡的临界温度为-15℃，该温度下的扩散速率1.61×10^-3cm/min，该指示卡用于监测食品冷藏运输中冷链的温度，以及监测贮藏、销售过程中食品的环境温度，期间如果温度高于-15℃，则本实施例的指示卡就会产生响应出现一条红色条带。当红色条带为2cm时，表明在-15℃条件下经历了20.7小时。

实验例

本实验例对不同配比的水杨酸甲酯和γ-己内酯的指示剂进行实验，测定其临界温度及在临界温度下在硅胶薄板上的扩散速率，得到临界温度和扩散速率与配比之间的关系，如图3、4所示，水杨酸甲酯和γ-己内酯的配比与指示剂临界温度和扩散速率成正比关系，即随着水杨酸甲酯和γ-己内酯比值的增加，指示剂的临界温度和扩散速率随之增加。

本发明的实施例仅用以说明而非限定本发明的技术方案，其中本发明的实施例中的着色剂采用的苏丹IV，目的仅仅是用于着色，采用其它的着色剂如对位红、苏丹I、苏丹II、苏丹III、苏丹橙G、苏丹红7B、苏丹红G或印度蓝，也同样能够实现本发明的目；其中扩散介质也可以采用薄层纤维、纸或棉质纤维，只要采用能够使指示剂扩散起到指示作用的扩散介质，应当落入本发明保护的范围。