CN102955016A - 一种液体指示剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体指示剂，属除氧包装封存技术领域，由变色剂、还原剂和促进剂等成份组成，与除氧剂配合使用，可用于不需或/需高温灭菌的食品或药品包装封存漏气与否的监测：有氧指示剂显示棕红色或蓝紫色，无氧指示剂显示无色或浅黄色。

Description

一种液体指示剂

技术领域

本发明涉及一种液体指示剂，属除氧包装封存技术领域，与除氧剂配合使用，可通过指示剂颜色变化判断包装袋内有氧与否：有氧指示剂显示蓝紫色或棕红色，无氧指示剂显示无色或浅黄色，该指示剂可承受121℃高温高湿灭菌条件，因此可用于需/或不需高温灭菌的食品或药品包装封存漏气与否的监测。

背景技术

1980年代初期在本专利申请人应关雄领导下研制成我国首个除氧剂”801”，除氧封存技术开始在我国推广.1988年本专利申请人应关雄应浙鸿针对“801”除氧剂贮存中存在的胀袋鼓气问题，发明了《双吸型保鲜封存剂》(ZL88105412.7，简称“504双吸剂”)和配套产品《多剂型厌氧指示剂》(ZL91108195.x)促使除氧封存技术又由酸性配方的单吸剂进入到碱性配方的双吸剂多吸剂发展阶段，目前中国市场上流通的除氧剂和氧指示剂，虽品种繁多，但从技术上耒看，可说都是上列三个产品的仿制品、衍生物，药用除氧剂和氧指示剂在我国还是有待开发的一个新的应用领域。

U.S.Pat.No.6,627,443B1专利公开了一种药用指示剂，由亚铁盐，鞣酸和有机酸等成份组成，该指示剂在121℃高温高湿环境下灭菌20分钟，仍然保持着良好的氧指示剂变色性能：有氧显示绿色和黑色，无氧显示浅黄色，但该指示剂存在二点不足：

1、对生产条件与使用条件要求苛刻：必须在纯氮气保护下进行，遇氧指示剂颜色就会发生氧化变色；

2、指示剂变色反应在通常条件下不可逆，必须利用光能通过光催化作用才能恢复无氧状态下的颜色。

由于该专利存在这二点不足，不但提高了产品成本也给使用带来很多不便，为此有对其进行改进的必要。

发明内容

本发明液体指示剂研制工作围绕U.S.Pat.No.6,627,443B1专利存在的问题展开，发明内容包括一种完全新颖的液体指示剂及其制备方法与用途。

技术方案

本发明液体指示剂采取的技术方案是：

1.本发明液体指示剂由还原剂、变色剂和促进剂、蒸馏水四种成分组成，其特征在于：

(1)含还原剂抗坏血酸盐、异型抗坏血酸盐；

(2)含或/不含柠檬酸；

(3)重量成分组成为：

还原剂用量为1.0～45g/100ml蒸馏水；

变色剂用量为0.01～5.0g/100ml蒸馏水；

促进剂用量为0～50g/100ml蒸馏水。

所述的还原剂是指抗坏血酸盐、异型抗坏血酸盐中的一种或几种；

所述的变色剂为硫酸亚铁，醋酸亚铁，硝酸亚铁，氯化亚铁，氟化亚铁中的一种或几种，起变色剂作用；

所述的促进剂是指柠檬酸，起变色促进剂作用；

当指示剂暴露于空气中时，亚铁离子被氧化呈铁离子，还原剂与铁离子反应生成可溶性蓝紫色(不含柠檬酸时)或棕红色(含柠檬酸时)物质，因此蓝紫色或棕红色可作为有氧时指示剂显示的颜色。

绝氧状态下，还原剂将铁离子还原成亚铁离子，亚铁离子水溶液呈现无色或淡黄色，因此无色或淡黄色可作为无氧状态下指示剂显示的颜色。

还原剂是该指示剂变色具有可逆性的关键因素，当还原剂被完全氧化时，指示剂颜色将变成不可逆。反之，若加大还原剂用量，有氧情况下指示剂变色更快，颜色更深。据此可通过调节还原剂的含量控制变色时间。

若加大亚铁盐含量，指示剂初始颜色也会加深，有氧情况下变色速度也会加快。

柠檬酸可促进铁离子的还原，并阻碍亚铁离子被氧化成铁离子，因此也可通过调节柠檬酸的含量控制指示剂的变色时间。

2、本发明液体指示剂的一种成形方法

根据重量成分组成选取合适用量，量取蒸馏水装于容器中，先加入柠檬酸搅拌溶解(无柠檬酸配方则省去此步骤)，再加入还原剂和变色剂，待各种成分完全溶解后就成，将配好的液体指示剂先用透明容器包装并与除氧剂一起用高阻隔包装袋封存备用，或用透氧膜直接制成小包装水剂包后再与除氧剂封存备用。

3、本发明液体指示剂可承受121℃高温高湿灭菌条件，因此可用于需/或不需高温灭菌的食品或药品包装封存漏气与否的监测。

附图说明

图1指示剂暴露于空气中的颜色变化

图2..指示剂的一般使用

图3指示剂用于需高温高湿灭菌的产品

图4指示剂变色点

图5指示剂与除氧剂合二为一

图6温度对指示剂变色速度的影响

图7氧浓度对指示剂变色速度的影响

图8光强度对指示剂变色速度的影响

具体实施方式

例1、液体指示剂合适的配比为：蒸馏水100ml，还原剂用量为1.0～16g；变色剂用量为0.01～5.0g；促进剂用量为0～20g，在空气中配好的溶液为棕红色，为指示剂接触氧之后的颜色。将液体指示剂与除氧剂密封，绝氧24h后指示剂颜色显示无氧状态下的淡黄色。用厚度80um透氧膜将指示剂制成水剂包，尺寸为2.5*2.7cm，每包水剂含量约为0.5-1ml，淡黄色的指示剂暴露于空气中1小时内即发生明显的颜色变化，呈浅棕红色，随暴露时间的延长，指示剂颜色会不断加深，10天后指示剂颜色会变成棕黄色，并有明显可视沉淀，此时与除氧剂封存，颜色将不可逆，如图1所示。

例2、液体指示剂的一般使用：将小包的指示剂水剂包与50型除氧剂一起用高阻隔包装袋密封使处于无氧状态：显示淡黄色下保存，然后充入250ml空气，指示剂颜色逐渐由淡黄色变为棕红色，随着氧浓度不断下降，指示剂颜色也随着变淡，当袋内绝氧1h后，指示剂颜色恢复无氧状态的颜色：淡黄色，如图2所示。

例3、用于需高温高湿灭菌的产品：将指示剂与除氧剂以及需高温灭菌的产品一起用高阻隔包装袋包装，袋内抽真空充入氮气使氧浓度降至1％左右/或直接密封，将包装袋于121℃环境下处理15～30分钟，初始氧浓度为1％的包装袋高温处理后氧浓度降至0.03％，袋内指示剂保持淡黄色，直接密封的包装袋高温处理后袋内残留5％的氧气，指示剂呈浅棕红色，绝氧后指示剂变成淡黄色，如图3所示。

例4、指示剂变色点：将除氧剂与指示剂用高阻隔袋一起密封并高温处理后，待指示剂恢复淡黄色，将密封完好的包装袋用细针扎破一个小口，若袋内氧浓度能维持0.05％以下，则指示剂保持淡黄色，当袋内氧浓度超过0.05％时，指示剂24小时内发生明显的颜色变化，变为棕红色，如图4所示。

例5、本液体指示剂水剂包可以与除氧剂单包配合使用；也可以与除氧剂药包结合成一体，使除氧和氧指示功能合二为一，作为二合一除氧剂使用，如图5所示。

例6、指示剂变色次数：将指示剂直接暴露于空气中8小时，指示剂颜色显示棕红色后，再与除氧剂密封至指示剂恢复淡黄色，如此反复，指示剂可变色5次以上，若缩短暴露时间或降低暴露环境的氧浓度，变色次数还会增加。

例7、温度对指示剂变色速度的影响：将指示剂暴露于氧浓度一致但温度不同环境中，比如将指示剂分别暴露于30℃，18℃和0℃的空气中4小时，结果显示，温度越高，指示剂变色速度越快，如图6所示。

例8、氧浓度对指示剂变色速度的影响：将指示剂暴露于不同氧浓度环境中，如将指示剂分别暴露于纯氧环境、空气中和氧浓度为10％的环境下4小时，结果显示，氧浓度越高，指示剂变色速度越快，如图7所示。

例9、光对指示剂变色速度的影响：将指示剂暴露于光强度不同的空气环境中，如暗处，白天室内货架上和阳光直射处，结果显示，暴露相同时间，置于暗处的指示剂颜色最深，其次是白天室内货架上，而阳光直射处指示剂暴露5小时，仍没有颜色改变，移至室内货架上或暗处，指示剂才正常变色，如图8所示。

例10、存储条件影响试验：将指示剂与除氧剂一起密封，并分别置于恒温30℃、恒温3℃、常温(10～20℃)和光照环境下，一个月后，检验指示剂的质量，结果显示：(1)指示剂无氧状态下的颜色均没有变化；(2)将指示剂与除氧剂密封，并充入空气，结果显示，当袋内仍有余氧时，所有指示剂均能指示有氧状态，且颜色无明显差异；(3)当袋内氧气被除尽时，常温与3℃环境下储存的指示剂很快恢复淡黄色，但光照以及30℃条件下的指示剂仍残留浅棕色，数小时后才完全恢复淡黄色。由此说明，产品宜避光低温保存，存储12个月，指示剂性能保持稳定。

本发明液体指示剂与U.S.Pat.No.6,627,443B 1专利比较具有的显著优点：

1.本发明产品生产无需充氮环境，工艺简便，生产效率高。

2.本发明产品性能稳定，生产与使用环境不受氧气的影响。

3.本发明产品生产无需制氮设备与光能催化设备，从而降低了产品成本。

4.本发明产品颜色改变，无需光能催化，降低产品生产的风险，更安全可靠。

总之，本发明液体指示剂不仅可以承受121℃高温高湿灭菌环境，最明显的优势是无需光能催化，指示剂即可发生可逆反应：指示剂暴露于有氧环境中发生颜色变化，与除氧剂一起封存一段时间后即可恢复无氧状态下的颜色，同时生产与使用过程无需充氮保护。

Claims (9)

1.本发明液体指示剂由还原剂、变色剂、促进剂、蒸馏水四种成分组成，其特征在于：

(1)含还原剂抗坏血酸盐、异型抗坏血酸盐；

(2)含/或不含促进剂柠檬酸；

(3)重量成分组成为：

还原剂用量为1.0-45g/100ml蒸馏水；

变色剂用量为0.01-5.0g/100ml蒸馏水；

促进剂用量为0-50g/100ml蒸馏水。

2.根据权利要求1所述的液体指示剂，其特征在于较合适的重量成分组成为：

还原剂用量为1.0～16g/100ml蒸馏水；

变色剂用量为0.01～5.0g/100ml蒸馏水；

促进剂用量为0～20g/100ml蒸馏水。

3.根据权利要求1、2所述的液体指示剂，其特征在于所述的还原剂是指抗坏血酸盐、异型抗坏血酸盐中的一种或几种。

4.根据权利要求1、2所述的液体指示剂，其特征在于所述的变色剂为硫酸亚铁，醋酸亚铁，硝酸亚铁，氯化亚铁，氟化亚铁中的一种或几种。

5.根据权利要求1、2所述的液体指示剂，其特征在于所述的促进剂是指柠檬酸。

6.根据权利要求1、2所述的液体指示剂，其特征在于显示颜色为：

有氧显示蓝紫色/或棕红色；无氧显示淡黄色/或无色。

7.根据权利要求1-6所述的液体指示剂，其特征在于一种成形方法：

根据重量成分组成选取合适用量，量取蒸馏水装于容器中，先加入柠檬酸搅拌溶解，无柠檬酸配方则省去此步骤，再加入还原剂利变色剂，待各种成分完全溶解后就成，将配成的液体指示剂先用透明容器包装并与除氧剂一起用高阻隔包装袋封存备用，或用透氧膜直接制成小包装水剂包后再与除氧剂封存备用。

8.根据权利要求1-7所述的液体指示剂，其特征在于：可用于不需或/需高温灭菌的食品或药品包装封存有氧与否、漏气与否的监测。

9.根据权利要求1-8所述的液体指示剂，其特征在于：本液体指示剂水剂包可以与除氧剂单包配合使用；也可以与除氧剂药包结合成一体，作为二合一除氧剂使用。

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