CN111077125B - 一种具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡 - Google Patents

一种具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡 Download PDF

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Abstract

一种具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡，包括指示标签、比色卡Ⅰ和比色卡Ⅱ，指示标签的制备步骤如下：首先制备聚苯胺，然后将聚苯胺均匀分散于四苯乙烯‑四氢呋喃溶液中，搅拌，离心分离，保留滤饼，将滤饼分散在无水乙醇中，得到聚苯胺/四苯乙烯复合物的分散液；将聚苯胺/四苯乙烯复合物的分散液超声分散，采用拉涂法将聚苯胺/四苯乙烯复合物的分散液涂布于聚酰胺膜表面，室温下干燥，获得指示标签。优点是：该美国红鱼新鲜度指示卡既具有荧光信号变化、又具有可见颜色变化的双重指示信号，检测结果准确可靠，灵敏度高，可以应用于美国红鱼新鲜度实时监测。

Description

一种具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡
技术领域
本发明涉及一种具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡。
背景技术
鱼肉味道鲜美，营养价值高，受到消费者们的青睐，但其在酶与微生物的共同作用下易发生腐败变质。因此，如何实时准确的判断鱼新鲜度对生产商、销售商和消费者等都是至关重要的。目前用于检测鱼新鲜的方法主要是感官评价法、微生物法和理化指标检测法，然而这些方法具有主观性强、需要进行样品前处理、耗时长、检测过程操作复杂的缺点，无法满足消费者对鱼新鲜度进行实时的监测。
新鲜度指示卡能够与食品在贮藏过程中产生的特定物质响应产生特征反应引起指示卡的颜色等信号变化，进而判断包装内食品的新鲜程度。它具有无需样品前处理、实时无损监测新鲜度等优点，是一种理想的新型智能包装。传统新鲜度指示卡依靠可见光颜色变化指示鱼新鲜度，颜色对比度不明显，在变质临界点容易产生误判，灵敏度低，准确性不理想。
聚苯胺是一种刺激响应型高分子聚合物。在外界pH值发生变化的情况下，聚苯胺的主链会经历不同程度的质子化，进而使其分子结构和电化学性能发生变化，外观颜色也会表现出相应的变化。这些特点使聚苯胺在传感分析领域显示出良好的应用前景。
四苯乙烯是一种典型的具有聚集诱导发光效应的荧光材料。与传统的有机发光材料面临“聚集导致发光猝灭”效应不同，四苯乙烯在溶液中不发射性荧光，但在聚集或固态下荧光增强，表现出巨大应用潜力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡，该美国红鱼新鲜度指示卡既具有荧光信号变化、又具有可见颜色变化的双重指示信号，检测结果准确可靠，灵敏度高，可以应用于美国红鱼新鲜度实时监测。
本发明的技术方案是：
一种具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡，包括指示标签、比色卡Ⅰ和比色卡Ⅱ，指示标签、比色卡Ⅰ和比色卡Ⅱ由三组直径不同的圆盘构成，指示标签的直径最小，这三组圆盘按照直径由大到小的顺序自下而上固定粘接，其特殊之处在于，指示标签的制备步骤如下：
(1)聚苯胺的制备
称取1.2g苯胺溶解于40mL浓度为1mol/L的盐酸溶液中，配制成苯胺-盐酸溶液；称取0.72g硫酸铵溶解在40mL浓度为1mol/L的盐酸溶液中，配制成硫酸铵-盐酸溶液；将苯胺-盐酸溶液和硫酸铵-盐酸溶液充分混合后，置于0℃下搅拌反应6h；反应完成后，用蒸馏水和乙醇的混合溶液30mL洗涤，然后离心，离心速度为8000r/min，时间10min，弃去上清液，收集获得聚苯胺；
(2)聚苯胺/四苯乙烯复合物分散液的制备
将0.2g聚苯胺均匀分散于3mL 10mg/mL四苯乙烯四氢呋喃溶液中，搅拌振荡10min后，离心分离，得到的固体物质重新分散在10mL无水乙醇中，得到聚苯胺/四苯乙烯复合物的分散液；
(3)新鲜度指示标签的制备
将上述分散液超声分散10min，采用拉涂法在超声结束后立即将聚苯胺/四苯乙烯复合物的分散液涂布于聚酰胺膜表面，室温下干燥5min，待干燥后裁剪成直径为2cm的指示标签。
进一步的，所述比色卡Ⅰ为可见光比色卡，比色卡Ⅱ为365nm紫外光照射比色卡。
进一步的，所述比色卡Ⅰ和比色卡Ⅱ分别在圆周方向划分3等份，比色卡的3等分对应的不同的色相。
进一步的，所述比色卡Ⅰ在圆周方向划分3等分，比色卡Ⅰ的3等分对应不同的色相分别对应翠绿色、蓝绿色和深蓝色。
进一步的，所述比色卡Ⅱ在圆周方向划分3等分，比色卡Ⅱ的3等分对应不同的色相分别对应黑色、浅荧光蓝色和荧光亮蓝色。
进一步的，所述蒸馏水与乙醇的体积比为2:1。
一种具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的智能比色卡在判定美国红鱼新鲜度中的应用。
一种具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的智能指示卡在判定美国红鱼新鲜度中的应用，将指示卡粘贴在包装内使用，且指示标签不与食品直接接触，根据指示标签颜色变化对新鲜度进行实时的监测，识别美国红鱼鱼肉的新鲜度；在可见光下，当指示标签颜色为翠绿色表示新鲜，蓝绿色表示次新鲜，深蓝色表示不新鲜；在365nm的紫外光照射下，当指示标签颜色无荧光信号时表示新鲜，显现出浅荧光蓝色较弱荧光信号时，表示次新鲜，显现出荧光亮蓝色较强蓝色荧光时，表示不新鲜。
本发明的有益效果：
将聚苯胺和四苯乙烯相结合，以聚酰胺膜为载体，制备可用于实时监测的新鲜度指示标签。与传统的单一依靠可见光颜色变化指示鱼新鲜度的指示标签相比，将聚苯胺的刺激响应特性与四苯乙烯的聚集诱导发光效应相结合，既具有荧光信号变化，又具有可见颜色变化，具有双重指示信号，在紫外光激发下，利用荧光信号变化监测鱼新鲜度灵敏度和准确性更高。紫外光源依靠价格低廉的紫外光手电筒即可实现。该比色卡不仅可为消费者选购鱼肉时提供新鲜等级等参考信息，还可供生产商和零售商用于对生产、运输和销售环节中实时无损的监测鱼的新鲜度。
附图说明
图1是本发明在紫外光和自然光下新鲜度比色卡随着鱼腐败过程的颜色变化图；
图2是本发明具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡的概念图；
图3是本发明具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡实际应用的示意图。
具体实施方式
实施例
制作具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡，该指示卡包括指示标签、可见光比色卡(自然光色轮)和365nm紫外光照射比色卡(紫外光色轮)，指示标签、可见光比色卡和365nm紫外光照射比色卡由三组直径不同的圆盘构成，可见光比色卡在圆周方向划分3等分，可见光比色卡的3等分对应不同的色相分别对应翠绿色、蓝绿色和深蓝色，365nm紫外光照射比色卡在圆周方向划分3等分，365nm紫外光照射比色卡的3等分对应不同的色相分别对应黑色、浅荧光蓝色和荧光亮蓝色，指示标签的直径最小，这三组圆盘按照直径由大到小的顺序自下而上固定粘接，指示标签的制备步骤如下：
(1)聚苯胺的制备
称取1.2g苯胺，溶解于40mL浓度为1mol/L的盐酸溶液中，配制成苯胺-盐酸溶液；
称取0.72g硫酸铵，溶解于40mL浓度为1mol/L的盐酸溶液中，配制成硫酸铵-盐酸溶液；
将配制的苯胺-盐酸溶液和硫酸铵-盐酸溶液充分混合后，置于0℃下搅拌反应6h；反应完成后，用蒸馏水和乙醇的混合溶液30mL洗涤，所述蒸馏水与乙醇的体积比为2:1，然后离心，离心速度为8000r/min，时间10min，弃去上清液，收集获得聚苯胺；
(2)聚苯胺/四苯乙烯复合物分散液的制备
将0.2g聚苯胺均匀分散于3mL浓度为10mg/mL四苯乙烯-四氢呋喃溶液(用四氢呋喃溶解四苯乙烯配置成四苯乙烯-四氢呋喃溶液)中，搅拌振荡10min后，离心分离，得到的固体物质，将得到的固体物质分散在10mL无水乙醇中，得到聚苯胺/四苯乙烯复合物的分散液；
(3)新鲜度指示标签的制备
将聚苯胺/四苯乙烯复合物的分散液超声分散10min，采用拉涂法在超声结束后立即将聚苯胺/四苯乙烯复合物的分散液涂布于聚酰胺膜表面，室温下干燥5min，待干燥后，得到指示标签，裁剪成直径为2cm的指示标签。
具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的智能指示卡在判定美国红鱼新鲜度中的应用
将指示卡粘贴在包装内使用，且指示标签不与食品直接接触，根据指示标签(中心传感部分)颜色变化对新鲜度进行实时的监测，识别美国红鱼鱼肉的新鲜度；在可见光下，当指示标签颜色为翠绿色表示新鲜，蓝绿色表示次新鲜，深蓝色表示不新鲜；在365nm的紫外光照射下，当指示标签颜色无荧光信号时表示新鲜，显现出浅荧光蓝色较弱荧光信号时，表示次新鲜，显现出荧光亮蓝色较强蓝色荧光时，表示不新鲜。
将鱼肉-4℃下贮藏，分别检测不同贮藏时间的挥发性盐基氮含量，0h、4h、10h、18h、23h、24h、26h的挥发性盐基氮含量分别为6.73mg/100g、9.89mg/100g、15.08mg/100g、19.21mg/100g、25.20mg/100g、30.22mg/100g、35.74mg/100g；随着鱼肉样品的贮藏时间的延长，鱼肉的挥发性盐基氮含量不断升高，使食品包装顶空的碱性气体含量升高，新鲜度比色卡产生颜色变化。在自然光下，比色卡的颜色由最初的翠绿色逐渐变为深蓝色。在紫外光下，随着鱼肉贮藏时间的延长，比色卡由最初无荧光信号逐渐产生微弱的浅荧光蓝色荧光信号，当鱼肉腐败后，比色卡显现明亮的蓝色荧光信号，如图1所示。
由图2所示，在可见光模式下，当位于比色卡中心的指示标签为翠绿色时，与内圈可见光比色卡进行颜色对比，翠绿色落在新鲜区域，说明鱼肉新鲜；随着贮藏时间延长，中心传感部分的颜色变为深蓝色，与可见光比色卡进行颜色对比，深蓝色落在不新鲜区域，说明鱼肉腐败。在紫外光模式下，将指示标签的荧光信号变化与外圈365nm紫外光照射比色卡进行对比，即可分析出鱼肉的新鲜程度。相比可见光模式，紫外光模式下判断鱼肉新鲜度的灵敏度更高，更准确。这种双模式比色卡不仅可以指导消费者通过标签在自然光下的颜色变化判断新鲜度，还可以供给生产商或零售商利用紫外光下的荧光信号变化准确高灵敏地实时判断鱼肉新鲜度，紫外光源采用紫外光手电筒、紫外灯等均可实现。
图3为新鲜度比色卡在实际应用中的示意图，将鱼肉置于塑料托盘中，用保鲜膜密封，将比色卡置于包装的顶空中，通过观察自然光下的颜色变化或者紫外光下的荧光信号变化，进而判断鱼肉的新鲜度。
以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡，包括指示标签、比色卡Ⅰ和比色卡Ⅱ，指示标签、比色卡Ⅰ和比色卡Ⅱ由三组直径不同的圆盘构成，指示标签的直径最小，比色卡Ⅰ的直径＜比色卡Ⅱ的直径，这三组圆盘按照直径由大到小的顺序自下而上固定粘接，其特征是：所述比色卡Ⅰ为可见光比色卡，比色卡Ⅱ为365nm紫外光照射比色卡；
指示标签的制备步骤如下：
（1）聚苯胺的制备
称取1.2 g苯胺溶解于40 mL浓度为1 mol/L的盐酸溶液中，配制成苯胺-盐酸溶液；称取0.72 g硫酸铵溶解在40mL浓度为1 mol/L的盐酸溶液中，配制成硫酸铵-盐酸溶液；将苯胺-盐酸溶液和硫酸铵-盐酸溶液充分混合后，置于0℃下搅拌反应6 h；反应完成后，用30mL乙醇溶液洗涤，然后离心，离心速度为8000 r/min，时间10 min，弃去上清液，收集获得聚苯胺；
（2）聚苯胺/四苯乙烯复合物分散液的制备
将0.2 g聚苯胺均匀分散于3 mL 浓度为10 mg/mL四苯乙烯-四氢呋喃溶液中，搅拌振荡10 min后，离心分离，保留滤饼，将滤饼分散在10 mL无水乙醇中，得到聚苯胺/四苯乙烯复合物的分散液；
（3）新鲜度指示标签的制备
将聚苯胺/四苯乙烯复合物的分散液超声分散10 min，采用拉涂法将聚苯胺/四苯乙烯复合物的分散液涂布于聚酰胺膜表面，室温下干燥5 min，待干燥后，获得指示标签。
2.根据权利要求1所述的具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡，其特征是：所述比色卡Ⅰ和比色卡Ⅱ分别在圆周方向划分3等分，比色卡的3等分对应的不同的色相。
3.根据权利要求1所述的具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡，其特征是：所述比色卡Ⅰ在圆周方向划分3等分，比色卡Ⅰ的3等分对应不同的色相分别对应翠绿色、蓝绿色和深蓝色。
4.根据权利要求1所述的具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡，其特征是：所述比色卡Ⅱ在圆周方向划分3等分，比色卡Ⅱ的3等分对应不同的色相分别对应黑色、浅荧光蓝色和荧光亮蓝色。
5.根据权利要求1所述的具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡，其特征是：乙醇溶液中蒸馏水与乙醇的体积比为2:1。
6.一种如权利要求1所述的具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡在判定美国红鱼新鲜度中的应用。
7.一种如权利要求1所述的具有双重指示信号判断美国红鱼新鲜度的指示卡在判定美国红鱼新鲜度中的应用，其特征是：将指示卡粘贴在包装内使用，且指示标签不与食品直接接触，根据指示标签颜色变化对新鲜度进行实时的监测，识别美国红鱼鱼肉的新鲜度；在可见光下，当指示标签颜色为翠绿色表示新鲜，蓝绿色表示次新鲜，深蓝色表示不新鲜；在365nm的紫外光照射下，当指示标签颜色无荧光信号时表示新鲜，显现出浅荧光蓝色较弱荧光信号时，表示次新鲜，显现出荧光亮蓝色较强蓝色荧光时，表示不新鲜。
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