CN110687109A - 试纸及其制备方法和应用以及保鲜效果测试方法 - Google Patents

试纸及其制备方法和应用以及保鲜效果测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种试纸及其制备方法和应用以及保鲜效果测试方法，涉及保鲜效果测试的技术领域，该试纸包括：基材，以及分散在所述基材中的花青素，其中，所述花青素包括质量比为(1‑5)：(1‑2)：(1‑2)：(1‑2)：(1‑2)：(1‑5)的天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素。使用该试纸检测保鲜效果成本低、比较方便，可靠性也比较高。

Description

试纸及其制备方法和应用以及保鲜效果测试方法
技术领域
本发明涉及保鲜效果测试技术领域，尤其是涉及一种试纸及其制备方法和应用以及保鲜效果测试方法。
背景技术
近几年随着家电生产和销售的竞争，例如冰箱保鲜功能被各大厂家进行了深度挖掘，如“零度生物保鲜”、“金属匀冷却”、“变频风冷保鲜”等保鲜方式迅速出现在消费者的视野。目前，测试上述保鲜方式的保鲜效果的手段为将蔬菜放置在冰箱中一段时间后测量蔬菜中的含水量、维生素C(Vc)含量以及感官指标的变化。但是，利用蔬菜进行检测保鲜效果存在资源浪费、不方便以及可靠性低的缺陷。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种试纸，使用该试纸检测保鲜效果成本低、比较方便，可靠性也比较高。
本发明提供的试纸包括：基材以及分散在所述基材中的花青素，其中，所述花青素包括质量比为(1-5)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-5)的天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素。
进一步地，天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的质量比为(1-5)：1：1：1：1：(1-5)；优选为1：1：1：1：1：1；
优选地，基于所述试纸的总质量，所述花青素的含量为0.05-0.5wt％，优选为0.1wt％。
进一步地，所述花青素还包括葡萄汁色素和/或萝卜红素。
进一步地，所述基材包括纯棉纸、无纺布和脱脂棉中的至少一种；
优选地，所述基材的宽度为1-3厘米，长度为6-10厘米。
一种前面所述的试纸的制备方法，包括：将花青素分散在基材中，得到所述试纸。
进一步地，所述将花青素分散在基材中包括：将所述基材浸入花青素溶液中之后对所述基材进行干燥处理；
优选地，在惰性气体氛围下将所述基材浸入所述花青素溶液中；
优选地，将所述基材浸入所述花青素溶液中25-35min，优选为30min；
优选地，所述干燥处理是在惰性气体氛围下进行的；
优选地，基于所述花青素溶液的总质量，所述花青素的含量为0.05-0.5wt％，优选为0.1wt％。
进一步地，所述花青素溶液是通过以下方法制备得到的：将所述花青素溶解在脱氧水中得到所述花青素溶液。
一种前面所述的试纸在保鲜效果测试中的应用。
一种保鲜效果测试方法，包括：将前面所述的试纸和对照试纸分别置于待测装置中；将所述试纸与对照试纸取出后分别用pH为2-6的溶液浸泡，对比所述试纸与所述对照试纸的颜色差异判断保鲜效果；
优选地，通过所述试纸和所述对照试纸的颜色的a*值变化率判断保鲜效果，若a*值变化率小于等于15％，则待测装置的保鲜效果好。
进一步地，将所述试纸和所述对照试纸分别置于待测装置中3-5天；
优选地，所述待测装置包括冰箱和冰柜。
与现有技术相比，本发明至少可以取得以下有益效果：
花青素中游离的羟基通过糖苷键连接各种单糖和二糖，生成各种花色苷；花色苷中的糖苷基团和游离的羟基团可被氧化而酰基化，形成酰基化的花色苷。花青素酸性条件下显红色、在碱性条件下显蓝色，其被氧化后导致结构发生变化，氧化程度不同，剩余的没被氧化的花青素的含量不同，则在相同的酸碱条件(pH值)下会显示不同的颜色，花青素被氧化后在相同的酸碱性溶中不再显色或颜色变浅；将本发明中含有花青素的试纸置于待测装置中一段时间后，天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素分别被部分或全部氧化，取出该试纸并将其置于一定pH条件下(例如酸性条件下)进行显色，利用试纸的颜色变化即可获知待测装置的保鲜效果，例如，将试纸与对照试纸共同存放于被测试的冰箱中一定时间后取出试纸和对照试纸后分别将二者置于一定pH条件下进行显色，试纸的颜色变化率可以判断待测装置的保鲜效果，利用本发明的试纸可以方便、快捷地测量待测装置的保鲜效果，可靠性高；花青素中的天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素之间存在协同作用，具体地，花青素是羟基供体，而天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的羟基含量不同，进而抗氧化能力不同，这样就形成了较长的抗氧化半衰期，因此具有一定的协同增效作用，在上述协同作用下，具有本发明组成的花青素对光照、温度、湿度和氧气等条件具有较高的响应，即存储条件(光照、温度、湿度、氧气)对上述花青素的有效保存影响较大，花青素抗氧化、清除自由基的性能优异，反应待测装置保鲜效果的可靠性较佳。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施方式中制备试纸的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个方面，本发明提供了一种试纸，该试纸包括：基材以及分散在所述基材中的花青素，其中，所述花青素包括质量比为(1-5)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-5)的天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素，例如天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的质量比可以为(1、2、3、4或者5等)：(1、1.5或者2等)：(1、1.5或者2等)：(1、1.5或者2等)：(1、1.5或者2等)：(1、2、3、4或者5等)。
花青素中游离的羟基通过糖苷键连接各种单糖和二糖，生成各种花色苷；花色苷中的糖苷基团和游离的羟基团可被氧化而酰基化，形成酰基化的花色苷。花青素酸性条件下显红色、在碱性条件下显蓝色，其被氧化后其结构和含量会发生变化，氧化程度不同，剩余的没被氧化的花青素的含量不同，则在相同的酸碱条件(pH值)下会显示不同的颜色；将本发明中含有花青素的试纸置于待测装置中一段时间后，取出该试纸并将其置于一定pH条件下进行显色，利用试纸的颜色变化即可获知待测装置的保鲜效果，例如，将试纸与对照试纸共同存放于被测试的冰箱中一定时间后取出试纸和对照试纸后分别将二者置于一定pH条件下进行显色，试纸的颜色变化率可以判断待测装置的保鲜效果，利用本发明的试纸可以方便、快捷地测量待测装置的保鲜效果，可靠性高；花青素中的天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素之间存在协同作用，具体地，花青素是羟基供体，而天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的羟基含量不同，进而抗氧化能力不同，这样就形成了较长的抗氧化半衰期，因此具有一定的协同增效作用，在上述协同作用下，具有本发明组成的花青素对光照、温度、湿度和氧气等条件具有较高的响应，即存储条件(光照、温度、湿度、氧气)对上述花青素的有效保存影响较大，花青素抗氧化、清除自由基的性能优异，反应待测装置保鲜效果的可靠性较佳。天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的水溶性较佳，适于将其分散在试纸中。当天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素中任一组分的配比不在上述范围内时，则花青素被氧化过快、或抗氧化半衰期过长，造成不同被测对象间差异不明显，进而导致试纸测试结果不准确。
在本发明的一些优选实施方式中，天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的质量比为(1-5)：1：1：1：1：(1-5)。在本发明的一些更优选实施方式中，天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的质量比为1：1：1：1：1：1。
在本发明的一些实施方式中，基于所述试纸的总质量，所述花青素的含量为0.05-0.5wt％(例如可以为0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％或者0.5wt％等)。由此，试纸中花青素的含量合适，对保鲜效果的测试结果可靠性高。相对于上述含量范围，当花青素的含量过低时，则试纸中的花青素易全部氧化而造成显色效果对比相对不佳，测量保鲜效果的可靠性相对不佳；当花青素的含量过高时，则会导致试纸自身有颜色，相对不易分辨试纸的变色情况，影响保鲜效果测试结果。
在本发明的一些优选实施方式中，基于所述试纸的总质量，所述花青素的含量为0.1wt％。
在本发明的一些实施方式中，所述花青素还包括葡萄汁色素和/或萝卜红素，例如可以包括葡萄汁色素和萝卜红素，或者可以包括葡萄汁色素或萝卜红素。
在本发明的一些实施方式中，所述基材包括纯棉纸、无纺布和脱脂棉中的至少一种，例如可以包括纯棉纸、无纺布或者脱脂棉中，或者可以包括纯棉纸、无纺布和脱脂棉中的任意两种或者两种以上。由此，材料来源广泛，价格较低。
在本发明的一些实施方式中，所述基材的宽度为1-3厘米(例如可以为1厘米、2厘米或者3厘米等)，长度为6-10厘米(例如可以为6厘米、7厘米、8厘米、9厘米或者10厘米等)。由此，基材的尺寸合适，使用方便，适于大规模生产。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种前面所述的试纸的制备方法，该制备方法包括：将花青素分散在基材中，得到所述试纸。由此，操作简单、方便，易于实现。
在本发明的一些实施方式中，所述将花青素分散在基材中包括：将所述基材浸入花青素溶液中之后对所述基材进行干燥处理。
需要说明的时，上述基材与花青素与前面的描述一致，在此不再过多赘述。
在本发明的一些实施方式中，在惰性气体氛围下将所述基材浸入所述花青素溶液中。由此，可以有效避免花青素被氧化，使得试纸测量保鲜效果的可靠性较佳。
需要说明的是，上述惰性气氛可以包括但不限于氮气气体、氩气气体或者氦气气体等。
在本发明的一些实施方式中，将所述基材浸入所述花青素溶液中25-35min，优选为30min。由此，可以将基材充分浸湿，利于花青素分散在基材中。
在本发明的一些实施方式中，基于所述花青素溶液的总质量，所述花青素的含量为0.05-0.5wt％。相对于上述含量范围，当花青素的含量过高时，则试纸会呈现出一定的花青素样品本色，影响测试结果的准确性，当花青素的含量过低时，则易出现花青素被全部氧化而被测样品间无法分辨差异，导致试纸的测试准确度较低。
在本发明的一些优选实施方式中，基于所述花青素溶液的总质量，所述花青素的含量为0.1wt％。
在本发明的一些实施方式中，所述花青素溶液是通过以下方法制备得到的：将所述花青素溶解在脱氧水中得到所述花青素溶液。由此，可以有效避免花青素被氧化。
在本发明的一些具体实施方式中，脱氧水是通过真空泵等脱气装置脱去超纯水中的氧气获得的，脱氧时间为30min以上。
在本发明的一些实施方式中，所述干燥处理是在惰性气体氛围下进行的。由此，可以有效避免花青素被氧化。
需要说明的是，上述惰性气体可以包括但不限于氮气气体、氩气气体或者氦气气体等。
在本发明的一些具体实施方式中，干燥处理是通过以下方式进行的：把浸泡好的试纸捞出，挤干水分后在氮气环境中烘干。
在本发明的一些实施方式中，干燥后的试纸可以用密封袋密封包装，可以有效避免花青素被氧化。
在本发明的一些具体实施方式中，参照图1，试纸是通过以下步骤制备得到的：
a.将纯棉纸(高品质评香纸)经过裁剪成1cm×8cm的条块状；
b.量取超纯水1000ml，利用真空泵等脱气装置脱去超纯水中的氧气，脱氧时间为30min以上，备用；
c.用脱氧的超纯水配置浓度为0.1wt％的花青素溶液；
d.把裁剪好的纯棉纸浸泡在0.1wt％的花青素溶液中，30min；
e.把浸泡好的纯棉纸捞出，挤干水分并烘干，用密封袋密封包装后备用。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种前面所述的试纸在保鲜效果测试中的应用。
上述制备试纸的方法，制作效率高，样品间的一致性好。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种保鲜效果测试方法，包括：将前面所述的试纸和对照试纸分别置于待测装置中；将所述试纸与对照试纸取出后分别用pH为2-6的溶液浸泡，对比所述试纸与所述对照试纸的颜色差异判断保鲜效果。
需要说明的是，将本发明中的试纸进行密封便得到对照试纸，例如可以将试纸置于密封袋中进行密封。
当将试纸置于pH小于2的溶液中时，其显色与pH为2的溶液在颜色上无显著差异，而pH过低则酸性增强安全性降低且成本增加；当将试纸置于pH大于6的溶液中时，其显色颜色较深，直观观察差异不显著，导致试纸的测试准确度不高。
在本发明的一些实施方式中，利用色差仪测得试纸和对照试纸的颜色，颜色的测量结果用L*、a*、b*表示，其中，“L*”表示明度，“a*”表示颜色是从红色到深绿，“b*”表示颜色从蓝色到黄色，而利用a*值可以更加准确地反应试纸的颜色变化。在本发明的一些具体实施方式中，通过所述试纸和所述对照试纸的颜色的a*值变化率判断保鲜效果，若a*值变化率小于等于15％，则待测装置的保鲜效果好。
需要说明的是，本文中的描述a*值变化率可以用以下方式进行定义，a*值变化率＝|a* 对照试纸-a* 试纸|/a* 对照试纸，其中，a* 对照试纸指的是对照试纸的a*值，a* 试纸指的是试纸的a*值。
在本发明的一些实施方式中，还可以对a*值变化率进行如下保鲜等级划分：a*值变化率可以分为优、良、中、一般、差五个等级，每变化10％作为一个级别，即a*值变化率在0-10.00％时待测装置的保鲜等级为优、a*值变化率在10.01-20.00％时待测装置的保鲜等级为良、a*值变化率在20.01-30.00％为中、a*值变化率在30.01-40.00％待测装置的保鲜等级一般、a*值变化率大于50.00％待测装置的保鲜等级为差。
在本发明的一些实施方式中，将所述试纸置于待测装置中3-5天(例如可以为3天、4天或者5天等)。由此，可以比较准确地测量待测装置的保鲜效果。
在本发明的一些具体实施方式中，保鲜效果测试方法可以为如下：
将试纸和对照试纸分别置于同一个待测装置中3-5天；
将试纸与对照试纸取出后分别用pH为2-6的溶液浸泡(浸泡试纸与对照试纸的溶液组成完全相同)，对比所述试纸与所述对照试纸的颜色差异判断保鲜效果。
在本发明的一些实施方式中，所述待测装置包括冰箱和冰柜。由此，应用场景较为广泛，具有广泛的应用前景。
实施例
实施例1
试纸包括纯棉纸基材以及分散在基材中的花青素，花青素中天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的质量比为5：1：1：1：1：1。
实施例2
试纸包括纯棉纸基材以及分散在基材中的花青素，花青素中天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的质量比为4：2：2：2：1：1。
实施例3
试纸包括纯棉纸基材以及分散在基材中的花青素，花青素中天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的质量比为3：2：2：2：2：1。
实施例4
试纸包括纯棉纸基材以及分散在基材中的花青素，花青素中天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的质量比为2：2：2：2：1：1。
实施例5
试纸包括纯棉纸基材以及分散在基材中的花青素，花青素中天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的质量比为1：1：1：1：1：1。
实施例6
试纸包括纯棉纸基材以及分散在基材中的花青素，花青素中天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素、牵牛色素和萝卜红素的质量比为1：1：1：1：1：1：2。
对比例1
试纸包括纯棉纸基材以及分散在基材中的花青素，花青素中天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的质量比为0.5：0.5：0.5：0.5：0.5：3。
对比例2
试纸包括纯棉纸基材以及分散在基材中的花青素，花青素中天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的质量比为6：3：3：3：3：4。
对比例3
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中不含天竺葵素。
对比例4
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中不含矢车菊素。
对比例5
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中不含锦葵花素。
对比例6
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中不含飞燕草素。
对比例7
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中不含芍药素。
对比例8
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中不含牵牛色素。
对比例9
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中不含天竺葵素和矢车菊素。
对比例10
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中不含锦葵花素和飞燕草素。
对比例11
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中不含芍药素和牵牛色素。
对比例12
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中不含天竺葵素、矢车菊素和锦葵花素。
对比例13
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中不含飞燕草素、芍药素和牵牛色素。
对比例14
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中不含天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素和飞燕草素。
对比例15
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中只含有天竺葵素。
对比例16
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中只含有矢车菊素。
对比例17
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中只含有锦葵花素。
对比例18
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中只含有飞燕草素。
对比例19
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中只含有芍药素。
对比例20
试纸同实施例1，不同之处在于花青素中只含有牵牛色素。
实施例1-6以及对比例1-20的试纸是通过以下方法制备得到的：
a.将纯棉纸(高品质评香纸)切成1cm×8cm的条块状；
b.量取超纯水1000ml，利用真空泵等脱气装置脱去超纯水中的氧气，脱氧时间为30min以上，备用；
c.用脱氧的超纯水配置浓度为0.1wt％的花青素溶液；
d.把裁剪好的纯棉纸浸泡在0.1wt％的花青素溶液中，30min；
e.把浸泡好的纯棉纸捞出，挤干水分并烘干。
将实施例1-6以及对比例1-20的试纸分别置于条件相同的冰箱(青岛海尔BCD-260WDCN)中4天，取出试纸后将其置于pH为4.5的盐酸溶液中，观察试纸的显色情况，显色结果见下表1：
表1
Figure BDA0002242126070000121
Figure BDA0002242126070000131
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种试纸，其特征在于，包括：基材，以及分散在所述基材中的花青素，其中，所述花青素包括质量比为(1-5)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-2)：(1-5)的天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素。
2.根据权利要求1所述的试纸，其特征在于，天竺葵素、矢车菊素、锦葵花素、飞燕草素、芍药素和牵牛色素的质量比为(1-5)：1：1：1：1：(1-5)；优选为1：1：1：1：1：1；
优选地，基于所述试纸的总质量，所述花青素的含量为0.05-0.5wt％，优选为0.1wt％。
3.根据权利要求1所述的试纸，其特征在于，所述花青素还包括葡萄汁色素和/或萝卜红素。
4.根据权利要求1-3任一项所述的试纸，其特征在于，所述基材包括纯棉纸、无纺布和脱脂棉中的至少一种；
优选地，所述基材的宽度为1-3厘米，长度为6-10厘米。
5.一种权利要求1-4任一项所述的试纸的制备方法，其特征在于，包括：将花青素分散在基材中，得到所述试纸。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述将花青素分散在基材中包括：将所述基材浸入花青素溶液中之后对所述基材进行干燥处理；
优选地，在惰性气体氛围下将所述基材浸入所述花青素溶液中；
优选地，将所述基材浸入所述花青素溶液中25-35min，优选为30min；
优选地，所述干燥处理是在惰性气体氛围下进行的；
优选地，基于所述花青素溶液的总质量，所述花青素的含量为0.05-0.5wt％，优选为0.1wt％。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述花青素溶液是通过以下方法制备得到的：将所述花青素溶解在脱氧水中得到所述花青素溶液。
8.一种权利要求1-4任一项所述的试纸在保鲜效果测试中的应用。
9.一种保鲜效果测试方法，其特征在于，包括：
将权利要求1-4任一项所述的试纸和对照试纸分别置于待测装置中；
将所述试纸和对照试纸取出后分别用pH为2-6的溶液浸泡，对比所述试纸与所述对照试纸的颜色差异判断保鲜效果；
优选地，通过所述试纸和所述对照试纸的颜色的a*值变化率判断保鲜效果，若a*值变化率小于等于15％，则待测装置的保鲜效果好。
10.根据权利要求9所述的保鲜效果测试方法，其特征在于，将所述试纸和所述对照试纸分别置于待测装置中3-5天；
优选地，所述待测装置包括冰箱和冰柜。
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