CN111472102A - 一种具有鉴定和延长肉品品质的智能标签及其制作方法与用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有鉴定和延长肉品品质的智能标签，还涉及所述智能标签的制作方法，还涉及所述智能标签的用途。所述智能标签的制作方法包括制备抑菌层纺丝液、制备传感层纺丝液、制备双层纤维膜等步骤。本发明智能标签的第一层为抑菌层，它释放挥发性抑菌物质，抑制肉品表面细菌繁殖，因此具有延长肉品货架期的功能。智能标签第二层是传感层，能够实时监测肉品新鲜度状况。因此，本发明智能标签具有非常广泛的应用前景。

Description

一种具有鉴定和延长肉品品质的智能标签及其制作方法与 用途
【技术领域】
本发明属于食品保鲜技术和食品检测技术领域。更具体地，本发明涉及一种具有鉴定和延长肉品品质的智能标签，还涉及所述智能标签的制作方法，还涉及所述智能标签的用途。
【背景技术】
肉被认为是健康饮食的重要组成部分，是蛋白质、必需矿物质、微量元素和维生素的极佳来源。颜色，脂质氧化和微生物标准是冷藏肉类储存最重要的质量标准。然而，许多因素影响着冷鲜肉的新鲜度和保质期。实际上，肉类是变质或/致病微生物生长的理想媒介。微生物在食物表面生长是食物变质的主要原因。目前，抑制肉品表面微生物生长方式主要是抗菌涂层和抑菌垫。这些包装方式都是与肉品相互接触才能起到作用，这也引起包装材料对肉品安全性的危害。肉品在经历诸多运输环境和销售环境并非所有肉品都可以简单通过观其颜色和闻其味道去辨别它的新鲜度，目前检测肉品新鲜度的主要手段是高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、薄层色谱(TLC)、离子交换色谱、生物传感器和毛细管电泳(CE)等。这些都需要对肉品进行破坏和需要专业的人员操作。
我国科技人员也研制出一些用于判断肉品品质的智能变色指示标签，例如CN107703125A公开了一种判断猪肉临界新鲜度的智能标签的制备方法及其应用。该发明将花青素溶液加入甲基纤维素和聚乙二醇-6000混合溶液中，将其流延至玻璃板上，热风干燥后揭下薄膜为指示层；将指示层用低密度聚乙烯膜包裹制得智能标签。智能标签可粘贴在包装内使用，根据其颜色变化实时监控猪肉的鲜度。CN109115758A公开了一种新鲜度指示型智能标签的制备方法及其应用。该方法以可降解塑料膜为基底，将pH值响应型显色剂与纳米纤维素相结合作为指示膜层，制备得到新鲜度指示型智能标签。可以根据环境中CO2和碱性含氮类挥发物质浓度的不同发生颜色变化，客观指示食品的新鲜程度。CN207663666U公开了一种用于判断鲜白花鱼新鲜度的智能变色指示标签。它从上向下包括第一层为第一透明基材层、第二层为第一表面膜层、第三层为pH敏感剂载体层、第四层为第一pH敏感剂涂层、第五层为第二pH敏感剂涂层与第六层为第二表面膜层。将其智能变色指示标签粘贴在包装内使用，根据其颜色变化识别白花鱼鱼肉的新鲜度。何华鹏等人在“青鱼新鲜度智能标签的研究中”(《食品与生物技术学报》，38(1)，2019年)公开了选用溴甲酚紫和溴百里香酚蓝指示剂制作出智能标签，研究表明溴甲酚紫指示剂制备的智能标签能较好地指示青鱼的新鲜度。
但是，这些现有技术还存在例如灵敏度低、功能单一、不能抑制微生物生长繁殖等之类的技术缺陷。针对现有技术存在的这些技术缺陷，本发明人在现有技术的基础之上，通过大量实验研究与分析总结，终于完成了本发明。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种具有鉴定和延长肉品品质的智能标签。
本发明的另一个目的是提供所述智能标签的制作方法。
本发明的另一个目的是提供所述智能标签的用途。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签的制作方法。
该智能标签制作方法的步骤如下：
A、制备抑菌层纺丝液
在室温与搅拌的条件下，将5～50重量份抑菌剂添加到50～110重量份溶剂中，让抑菌剂完全溶解，接着添加1～30重量份聚合物，让该聚合物完全溶解，于是得到所述的抑菌层纺丝液；
B、制备传感层纺丝液
在室温与搅拌的条件下，将0.01～10重量份pH指示染料添加到90～110 重量份溶剂中，让pH指示染料完全溶解，接着添加5～30重量份聚合物，让聚合物完全溶解，于是得到所述的传感层纺丝液；
C、制备双层纤维膜
使用静电纺丝机在温度20～50℃、相对湿度20～90％、纺丝电压2～40kV、纺丝距离8～30cm与注射速度0.2～10.0ml/h的条件下，让步骤A得到的抑菌层纺丝液进行纺织30-60min，得到一种抑菌纤维膜；接着
按照打孔面积＜5倍非打孔面积规则，在该抑菌纤维膜上均匀打出2～10 个直径0.4～0.6cm圆孔；然后使用静电纺丝机在温度20～50℃、相对湿度 20～70％、纺丝电压2～40kv、纺丝距离8～30cm与注射速度0.2～10.0ml/h的条件下，让步骤B得到的传感层纺丝液在打孔的抑菌纤维膜上进行纺织 30-60min，得到一种双层纤维膜，再将其双层纤维膜剪成5×5cm正方形膜片，于是得到所述的具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签。
根据本发明的一种优选实施方式，在步骤A中，抑菌剂、聚合物与溶剂的重量比是15～40：10～25：95～105。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，pH指示染料、聚合物与溶剂的重量比是0.1～5.0：10～25：95～105。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的抑菌剂是一种或多种选自肉桂醛、茶树精油、百里香酚或牛至精油的抑菌剂。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的pH指示染料是一种或多种选自花青素、酚酞、甲基红、溴甲酚绿、罗丹明衍生物或苝二酰亚胺的pH 指示剂。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的聚合物是一种或多种选自聚乳酸、聚苯乙烯、醋酸纤维、聚环氧乙烷、聚己内酯或聚乙烯吡咯烷酮的聚合物。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的溶剂是一种或多种选自六氟异丙醇、三氟乙醇、三氟乙酸、丙酮、三氯甲烷或N,N-二甲基酰胺的溶剂。
根据本发明的另一种优选实施方式，由抑菌层纺丝液与传感层纺丝液纺丝所得到纤维的直径是100～2000nm；所述智能标签的厚度是 0.05～10.0mm。
本发明还涉及所述制作方法制作得到的具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签。
本发明还涉及所述智能标签的使用方法。将所述的智能标签置于包装内肉品的顶部，让这种肉品在温度4～30℃的条件下贮藏能够延长肉品货架期，并根据抑菌纤维膜的pH指示染料由粉红色逐渐变为无色，便能实时监测肉品的新鲜度。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签的制作方法。
在本发明中，具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签应该理解是一种贴于包装物内顶部、既能有助于延长肉品货架期，又能实时监测肉品新鲜度的肉品标签。该标签由第一层抑菌层与第二层传感层组成，由抑菌层纺丝液制成的第一层释放挥发性抑菌物质，对肉品表面的细菌具有抑制作用。由传感层纺丝液制成的第二层在其孔区域因肉品腐败所产生的挥发性胺物质而发生颜色变化，于是能够与其非孔区域形成明显的颜色变化对照。
该智能标签制作方法的步骤如下：
A、制备抑菌层纺丝液
在室温与搅拌的条件下，将5～50重量份抑菌剂添加到50～110重量份溶剂中，让抑菌剂完全溶解，接着添加1～30重量份聚合物，让该聚合物完全溶解，于是得到所述的抑菌层纺丝液；
在本发明中，抑菌剂在该智能标签中的主要作用是抑制优势菌群在冷鲜肉贮藏过程中生长繁殖，以延长肉品的货架期。
本发明使用的抑菌剂是一种或多种选自肉桂醛、茶树精油、百里香酚或牛至精油的抑菌剂。它们都是目前市场上销售的产品，例如由艾伊津生物科技有限公司以商品名肉桂醛销售的肉桂醛、由国药集团化学试剂有限公司以商品名茶树精油销售的茶树精油、由BOC Sciences公司以商品名百里香酚销售的百里香酚、由上海麦克林生化科技有限公司以商品名牛至精油销售的牛至精油。
在本发明中，凡是具有这种抑制菌群生长繁殖作用且具有一定的挥发性，并且对冷鲜肉及其贮藏没有负面影响的其它物质都可以用于本发明，这些物质也都在本发明保护范围之内。
在本发明中，所述的聚合物在该智能标签抑菌膜中的主要作用是，将它们制成具有一定粘度的溶液，以便在高压静电作用下能够将这种溶液拉制成一种纳米纤维丝。
本发明使用的聚合物是一种或多种选自聚乳酸、聚苯乙烯、醋酸纤维、聚环氧乙烷、聚己内酯或聚乙烯吡咯烷酮的聚合物，它们都是目前市场上销售的产品，例如由阿拉丁公司以商品名醋酸纤维素销售的醋酸纤维、由上海麦克林生化科技有限公司以商品名聚环氧乙烷销售的聚环氧乙烷、由上海北诺生物科技有限公司以商品名聚己内酯销售的聚己内酯、由上海晶都生物有限责任公司以商品名聚乙烯吡咯烷酮销售的聚乙烯吡咯烷酮。
当然，凡是具有能够拉制成纳米纤维丝且不会对冷鲜肉及其贮藏产生负面影响的其它聚合物都可以用于本发明，这些聚合物也都在本发明保护范围之内。
在本发明中，所述的溶剂在制备智能标签时的主要作用是用于溶解抑菌剂和pH指示染料的溶剂。
本发明使用的溶剂是一种或多种选自六氟异丙醇、三氟乙醇、三氟乙酸、丙酮、三氯甲烷或N,N-二甲基酰胺的溶剂。本发明使用的溶剂都是目前市场上销售的产品，例如由国药集团化学试剂有限公司以商品名六氟异丙醇销售的六氟异丙醇、由国药集团化学试剂有限公司以商品名三氟乙醇销售的三氟乙醇、由上海麦克林生化科技有限公司以商品名三氟乙酸的三氟乙酸、由上海麦克林生化科技有限公司以商品名丙酮销售的丙酮、由国药集团化学试剂有限公司以商品名三氯甲烷销售的三氯甲烷、由上海麦克林生化科技有限公司以商品名N,N-二甲基酰胺的N,N-二甲基酰胺。
在这个步骤制备抑菌层纺丝液时，聚合物与溶剂用量在所述的范围内时，如果抑菌剂的用量低于5重量份，则由抑菌层纺丝液制成的抑菌层因抑菌剂量太少而起不到抑菌的效果；如果抑菌剂的用量高于50重量份，则抑菌剂的量会严重超过国家标准规定的含量；因此，抑菌剂的用量为5～50 重量份是合理的，优选地是15～40重量份，更优选地是20～35重量份。
同样地，抑菌剂与溶剂用量在所述的范围内时，如果聚合物的用量低于1重量份，则制得纺丝液的粘度不够，不能获得合乎要求的纺丝质量；如果聚合物的用量高于30重量份，则制得纺丝液的粘度过高，静电纺丝机的内针头会严重被堵塞，从而不能纺丝。因此，聚合物的用量为1～30重量份是恰当的，优选地是10～25重量份，更优选地是14～20重量份。
抑菌剂与聚合物用量在所述的范围内时，如果溶剂的用量低于50重量份，则抑菌剂与聚合物在溶剂中不能充分溶解。如果溶剂的用量高于110 重量份，则会大幅度降低溶液粘度而影响纺丝。因此，溶剂的用量为50～110 重量份是合适的，优选地是60～100重量份，更优选地是70～88重量份。
优选地，抑菌剂、聚合物与溶剂的重量比是15～40：10～25：60～100。
更优选地，抑菌剂、聚合物与溶剂的重量比是25～35：14～20：70～88。
在这个步骤中，所述的抑菌剂与所述的聚合物在所述的溶剂中使用磁力搅拌器搅拌在转速100～1000rpm的条件下搅拌6～12h，使抑菌剂与聚合物完全溶解在所述的溶剂中，得到一种均匀的抑菌层纺丝液。本发明使用的磁力搅拌器是在本技术领域里通常使用的在目前市场上销售的搅拌器。
B、制备传感层纺丝液
在室温与搅拌的条件下，将0.01～10重量份pH指示染料添加到90～110 重量份溶剂中，让pH指示染料完全溶解，接着添加5～30重量份聚合物，让聚合物完全溶解，于是得到所述的传感层纺丝液；
这个步骤使用的聚合物与溶剂及其相关情况都如前面所述，故在此不再赘述。
在本发明中，pH指示染料应该理解是一种对环境pH变化敏感而能及时发生颜色/荧光改变的物质。本发明使用的pH指示染料在智能标签中的主要作用是实时感知肉品腐败产生挥发性胺的浓度，它会随挥发性胺浓度改变而其颜色也发生相应的变化。
本发明使用的pH指示染料是一种或多种选自花青素、酚酞、甲基红、溴甲酚绿、罗丹明衍生物或苝二酰亚胺的pH指示染料；本发明使用的pH 指示染料都是目前市场上销售的产品，例如由上海阿拉丁生化科技股份有限公司以商品名花青素销售的花青素、由上海北诺生物科技有限公司以商品名酚酞销售的酚酞、由上海麦克林生化科技有限公司以商品名甲基红销售的甲基红、由上海麦克林生化科技有限公司以商品名溴甲酚绿销售的溴甲酚绿、由广州波柏贸易有限公司以商品名罗丹明衍生物销售的罗丹明衍生物、由BOCSciences公司以商品名苝二酰亚胺销售的苝二酰亚胺。
当然，凡是具有这种性能且对冷鲜肉及其贮藏没有不良影响的其它pH 指示染料都可以用于本发明，这些pH指示染料也都在本发明的保护范围之内。
在本发明制备传感层纺丝液时，聚合物与溶剂的用量在所述的范围内时，如果pH指示染料的用量低于0.01重量份，则纺织膜为白色，看不到指示染料染料颜色而无法使用；如果pH指示染料的用量高于10重量份，则pH指示染料浓度过高而致使聚合物浓度降低，将导致其传感层纺丝液的可纺性消失；因此，pH指示染料的用量为0.01～10重量份是可取的，优选地是0.1～5.0重量份，更优选地是0.6～3.0重量份。
同样地，pH指示染料与溶剂用量在所述的范围内时，如果聚合物材料的用量低于5重量份，则制得的传感层纺丝液的粘度偏低，不能获得合乎要求的纺丝质量。如果聚合物材料的用量高于30重量份，则制得的传感层纺丝液的粘度过高，静电纺丝机的内针头会严重被堵塞，从而不能进行正常纺丝操作。因此，聚合物材料的用量为5～30重量份是恰当的，优选地是 10～25重量份，更优选地是12～20重量份。
pH指示染料与聚合物用量在所述的范围内时，如果溶剂的用量低于90 重量份，则pH指示染料与聚合物在溶剂中不能充分溶解。如果溶剂的用量高于110重量份，则会大幅度降低传感层纺丝液粘度，从而影响正常进行纺丝。因此，溶剂的用量为90～110重量份是恰当的，优选地是95～105重量份，更优选地是98～102重量份。
优选地，pH指示染料、聚合物与溶剂的重量比是0.1～5.0：10～25： 95～105。
更优选地，pH指示染料、聚合物与溶剂的重量比是0.6～3.0：12～20：98～102。
在这个步骤中，所述的pH指示染料与所述的聚合物在所述的溶剂中使用磁力搅拌器搅拌在转速100～1000rpm的条件下搅拌6～12h，使pH指示染料与聚合物完全溶解在所述的溶剂中，得到一种均匀的传感层纺丝液。本发明使用的磁力搅拌器是在本技术领域里通常使用的在目前市场上销售的搅拌器。
C、制备双层纤维膜
使用静电纺丝机在温度20～50℃、相对湿度20～90％、纺丝电压2～40kV、纺丝距离8～30cm与注射速度0.2～10.0ml/h的条件下，让步骤A得到的抑菌层纺丝液进行纺织30-60min，得到一种抑菌纤维膜；接着
按照打孔面积＜5倍非打孔面积规则，在该抑菌纤维膜上均匀打出2～10 个直径0.4～0.6cm圆孔；然后使用静电纺丝机在温度20～50℃、相对湿度 20～70％、纺丝电压2～40kv、纺丝距离8～30cm与注射速度0.2～10.0ml/h的条件下，让步骤B得到的传感层纺丝液在打孔的抑菌纤维膜上进行纺织 30-60min，得到一种双层纤维膜，再将其双层纤维膜剪成5×5cm正方形膜片，于是得到所述的具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签。
本发明使用的静电纺丝机是目前市场上销售的产品，例如由北京永康乐业发展科技有限公司以商品名静电纺丝机销售的静电纺丝机，按照其该静电纺丝机操作规程规定的工作条件进行纺丝。
采用常规扫描电镜分析对本发明的智能标签进行了检测，其扫描电镜的分析结果列于附图1。由附图1可以确定，由抑菌层纺丝液与传感层纺丝液纺丝所得到纤维的直径是100～2000nm；所述智能标签的厚度是 0.05～10.0mm。同时显示出其智能标签的双层纤维膜结构。
在本发明中，纤维直径与智能标签厚度超过所述的范围是不可取的，因为纤维直径小于100nm，则会影响单根丝抑菌剂的载药量；如果纤维直径大于2000nm，则会降低传感膜的灵敏度。如果智能标签厚度小于0.05mm，则该智能标签容易损坏；如果该智能标签的厚度大于10.0mm，则会降低传感层的灵敏度。因此，将纤维直径控制在100～2000nm、智能标签厚度控制在0.05～10.0mm是合适的。
本发明还涉及采用本发明制作方法制作得到的具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签。
本发明还涉及所述智能标签的使用方法。这种使用方法是将所述的智能标签置于包装内肉品的顶部，让这种肉品在温度4～30℃的条件下贮藏能够延长肉品货架期，并根据抑菌纤维膜的pH指示染料由粉红色逐渐变为无色，便能实时监测肉品的新鲜度。
具体地，将一张智能标签置于包装内肉品的顶部，让这种肉品在温度 4～30℃的条件下贮藏，由于所述智能标签的第一层为抑菌层，释放挥发性抑菌物质，能够抑制肉品表面细菌生长，从而能够延长肉品货架期。由于所述智能标签的第二层为传感层，其中肉品腐败过程中产生的挥发性胺物质能使pH指示染料由粉红色逐渐变为无色，于是能够实时监测肉品的新鲜度。
在本发明中，所述的肉品是猪、羊、牛、鸡、鸭等牲畜家禽肉。
使用本发明智能标签进行了冷鲜肉储藏试验(参见实施例1)，本次使用羊肉作为试验样品。
冷鲜肉储藏试验步骤如下：
A、新鲜羊肉样品预处理：
首先将羊后腿肉进行去表面、筋腱、脂肪等预处理，然后将预处理的羊肉按照10g/块再分割成多个羊肉试验样品；
B、试验方法：
智能标签样品：将上述羊肉试验样品放入培养皿(9.5×9.5×4.5cm) 中，将本发明智能标签(5×5cm)贴于培养皿顶部内壁，将培养皿放入保鲜柜中在温度16～18℃的条件下贮藏。
空白对照样品：将上述羊肉试验样品放入培养皿(9.5×9.5×4.5cm) 中，不贴本发明智能标签，将培养皿放入保鲜柜中在温度16～18℃的条件下贮藏；
C、挥发性盐基氮的测定：
上述样品在贮藏期间的挥发性盐基总氮(TVB-N)是根据GB5009.228 —2016的半微量定氮法进行测定的。
按照下述公式(1)由其测定结果计算出挥发性盐基总氮含量：
Figure BDA0002447656050000101
式中：
X是挥发性盐基总氮含量，mg/100g；
ν1是智能标签样品消耗盐酸标准滴定溶液的体积，mL；
ν2是空白对照样品消耗盐酸标准滴定溶液的体积，mL；
c是盐酸标准滴定溶液的浓度，mol/L；
14是滴定1.0mL盐酸标准滴定溶液(1.000mol/LHCl)相当的氮质量, g/mol；
m：试样质量，g；
评定标准：
一级鲜度：TVB-N≤15mg/100g；
二级鲜度：15mg/100g＜TVB-N≤20mg/100g；
变质肉：TVB-N＞20mg/100g。
D、标签传感层色差总度(△E)的测定：
根据颜色变化确定智能标签监测肉品新鲜度的能力。使用由上海锐风仪器制造有限公司生产的NS800色差仪，在该仪器使用说明书描述的条件下进行检测，每次检测三次，取其平均值作为检测值。
L*值为亮度，a*红色为绿色，b*为黄色至蓝色。按照下述公式(2)由其测定结果计算出总色差AE：
Figure BDA0002447656050000102
式中：
L0*，a0*和b0*是标签传感层原始色度值，L*，a*和b*是标签传感层使用的色度值。
本发明智能标签样品与空白对照样品的TVBN(挥发性盐基氮)和△E 检测结果列于附图2中与附图3。
附图2的结果清楚表明，空白样品的TVBN达到20时的储藏时间是2 天；而本发明智能标签为4天。
图3清楚显示，圆孔区域的标签色差总度(△E)为17.3，而非圆孔区域的△E仅为3.2，这足以能够让一个未经过任何训练人员裸眼识别。由此可见，本发明智能标签对冷鲜肉不仅可以延长货架期，而且可以实时监测肉品的新鲜度。
[有益效果]
本发明的有益效果是：本发明制作的智能标签贴于肉品包装盒内顶部。智能标签第一层为抑菌层，它释放挥发性抑菌物质，抑制肉品表面细菌繁殖，因此具有延长肉品货架期的功能。智能标签第二层是传感层，肉品腐败时挥发的胺物质能够使传感层变色，人们能够及时观察到圆孔区域智能标签的颜色变化，而非圆孔区域智能标签因其抑菌纤维膜掩盖而未观察到颜色变化，这样能够让人很容易识别智能标签颜色变化，于是能够实时监测肉品新鲜度状况。本发明智能标签不仅能够提供肉品种类、重量、肉品生产商等相关信息，而且还具有延长鲜肉货架期与实时监测肉品新鲜度等多种功能，因此，本发明智能标签具有非常广泛的应用前景。
【附图说明】
附图1是本发明智能标签的扫描电镜图。
附图2是本发明智能标签冷鲜肉储藏试验的TVBN试验结果图。
附图3是本发明智能标签冷鲜肉储藏试验色差试验结果图。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
实施例1：本发明智能标签的制作
该实施例的实施步骤如下：
A、制备抑菌层纺丝液
在室温的条件下，使用磁力搅拌器搅拌在转速100rpm的条件下，将5 重量份肉桂醛抑菌剂添加到74重量份六氟异丙醇溶剂中，让该抑菌剂完全溶解，接着添加6重量份聚乳酸聚合物，让该聚合物完全溶解，共搅拌10h，于是得到所述的抑菌层纺丝液；
B、制备传感层纺丝液
在室温的条件下，使用磁力搅拌器搅拌在转速800rpm的条件下，将1 重量份花青素pH指示染料添加到90重量份六氟异丙醇溶剂中，让pH指示染料完全溶解，接着添加10重量份聚乳酸聚合物，让聚合物完全溶解，共搅拌12h，于是得到所述的传感层纺丝液；
C、制备双层纤维膜
使用静电纺丝机在温度20℃、相对湿度34％、纺丝电压40kV、纺丝距离8cm与注射速度8ml/h的条件下，让步骤A得到的抑菌层纺丝液进行纺织48min，得到一种抑菌纤维膜；接着
按照打孔面积＜5倍非打孔面积规则，在该抑菌纤维膜上均匀打出8 个直径0.4cm圆孔；然后使用静电纺丝机在温度20℃、相对湿度50％、纺丝电压40kv、纺丝距离8cm与注射速度8ml/h的条件下，让步骤B得到的传感层纺丝液在打孔的抑菌纤维膜上进行纺织48min，得到一种双层纤维膜，再将其双层纤维膜剪成5×5cm正方形膜片，于是得到所述的具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签。
根据本申请说明书描述的方法检测，该实施例由抑菌层纺丝液与传感层纺丝液纺丝所得到纤维的直径是800nm；所述智能标签的厚度是1.0mm。
按照本申请说明书描述的冷鲜肉储藏试验方法，使用该实施例制作的智能标签与羊肉进行了试验，其结果表明空白样品的TVBN达到20时的储藏时间是2天；而本发明智能标签为4天。圆孔区域的标签色差总度(△E) 为17.3，而非圆孔区域的△E仅为3.2，这些试验结果说明，该实施例制作的智能标签不仅可以延长货架期，而且可以实时监测肉品的新鲜度。
实施例2：本发明智能标签的制作
该实施例的实施步骤如下：
A、制备抑菌层纺丝液
在室温的条件下，使用磁力搅拌器搅拌在转速1000rpm的条件下，将 14重量份茶树精油抑菌剂添加到110重量份三氟乙醇溶剂中，让该抑菌剂完全溶解，接着添加12重量份聚苯乙烯聚合物，让该聚合物完全溶解，共搅拌8h，于是得到所述的抑菌层纺丝液；
B、制备传感层纺丝液
在室温的条件下，使用磁力搅拌器搅拌在转速600rpm的条件下，将 0.05重量份酚酞pH指示染料添加到95重量份三氟乙醇溶剂中，让pH指示染料完全溶解，接着添加25重量份聚苯乙烯聚合物，让聚合物完全溶解，共搅拌9h，于是得到所述的传感层纺丝液；
C、制备双层纤维膜
使用静电纺丝机在温度25℃、相对湿度90％、纺丝电压10kV、纺丝距离30cm与注射速度6ml/h的条件下，让步骤A得到的抑菌层纺丝液进行纺织42min，得到一种抑菌纤维膜；接着
按照打孔面积＜5倍非打孔面积规则，在该抑菌纤维膜上均匀打出2 个直径0.5cm圆孔；然后使用静电纺丝机在温度25℃、相对湿度40％、纺丝电压10kv、纺丝距离30cm与注射速度6ml/h的条件下，让步骤B得到的传感层纺丝液在打孔的抑菌纤维膜上进行纺织42min，得到一种双层纤维膜，再将其双层纤维膜剪成5×5cm正方形膜片，于是得到所述的具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签。
根据本申请说明书描述的方法检测，该实施例由抑菌层纺丝液与传感层纺丝液纺丝所得到纤维的直径是100nm；所述智能标签的厚度是0.1mm。
按照本申请说明书描述的冷鲜肉储藏试验方法，使用该实施例制作的智能标签与猪肉进行了试验，其结果表明空白样品的TVBN达到20时的储藏时间是2天；而本发明智能标签为4天。圆孔区域的标签色差总度(△E) 为13.57，而非圆孔区域的△E仅为3.02，这些试验结果说明，该实施例制作的智能标签不仅可以延长货架期，而且可以实时监测肉品的新鲜度。
实施例3：本发明智能标签的制作
该实施例的实施步骤如下：
A、制备抑菌层纺丝液
在室温的条件下，使用磁力搅拌器搅拌在转速800rpm的条件下，将24 重量份百里香酚抑菌剂添加到98重量份三氟乙酸溶剂中，让该抑菌剂完全溶解，接着添加30重量份醋酸纤维聚合物，让该聚合物完全溶解，共搅拌 6h，于是得到所述的抑菌层纺丝液；
B、制备传感层纺丝液
在室温的条件下，使用磁力搅拌器搅拌在转速100rpm的条件下，将0.01 重量份甲基红pH指示染料添加到100重量份三氟乙酸溶剂中，让pH指示染料完全溶解，接着添加5重量份醋酸纤维聚合物，让聚合物完全溶解，共搅拌10h，于是得到所述的传感层纺丝液；
C、制备双层纤维膜
使用静电纺丝机在温度40℃、相对湿度48％、纺丝电压18kV、纺丝距离16cm与注射速度0.2ml/h的条件下，让步骤A得到的抑菌层纺丝液进行纺织30min，得到一种抑菌纤维膜；接着
按照打孔面积＜5倍非打孔面积规则，在该抑菌纤维膜上均匀打出6 个直径0.6cm圆孔；然后使用静电纺丝机在温度40℃、相对湿度20％、纺丝电压18kv、纺丝距离16cm与注射速度0.2ml/h的条件下，让步骤B得到的传感层纺丝液在打孔的抑菌纤维膜上进行纺织30min，得到一种双层纤维膜，再将其双层纤维膜剪成5×5cm正方形膜片，于是得到所述的具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签。
根据本申请说明书描述的方法检测，该实施例由抑菌层纺丝液与传感层纺丝液纺丝所得到纤维的直径是400nm；所述智能标签的厚度是0.05mm。
按照本申请说明书描述的冷鲜肉储藏试验方法，使用该实施例制作的智能标签与牛肉进行了试验，其结果表明空白样品的TVBN达到20时的储藏时间是2天；而本发明智能标签为4天。圆孔区域的标签色差总度(△E) 为15.18，而非圆孔区域的△E仅为2.86，这些试验结果说明，该实施例制作的智能标签不仅可以延长货架期，而且可以实时监测肉品的新鲜度。
实施例4：本发明智能标签的制作
该实施例的实施步骤如下：
A、制备抑菌层纺丝液
在室温的条件下，使用磁力搅拌器搅拌在转速600rpm的条件下，将50 重量份牛至精油抑菌剂添加到86重量份丙酮溶剂中，让该抑菌剂完全溶解，接着添加1重量份聚环氧乙烷聚合物，让该聚合物完全溶解，共搅拌12h，于是得到所述的抑菌层纺丝液；
B、制备传感层纺丝液
在室温的条件下，使用磁力搅拌器搅拌在转速1000rpm的条件下，将 10重量份溴甲酚绿pH指示染料添加到110重量份丙酮溶剂中，让pH指示染料完全溶解，接着添加30重量份聚环氧乙烷聚合物，让聚合物完全溶解，共搅拌8h，于是得到所述的传感层纺丝液；
C、制备双层纤维膜
使用静电纺丝机在温度50℃、相对湿度20％、纺丝电压2kV、纺丝距离20cm与注射速度10ml/h的条件下，让步骤A得到的抑菌层纺丝液进行纺织54min，得到一种抑菌纤维膜；接着
按照打孔面积＜5倍非打孔面积规则，在该抑菌纤维膜上均匀打出10 个直径0.4cm圆孔；然后使用静电纺丝机在温度50℃、相对湿度70％、纺丝电压2kv、纺丝距离20cm与注射速度10ml/h的条件下，让步骤B得到的传感层纺丝液在打孔的抑菌纤维膜上进行纺织54min，得到一种双层纤维膜，再将其双层纤维膜剪成5×5cm正方形膜片，于是得到所述的具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签。
根据本申请说明书描述的方法检测，该实施例由抑菌层纺丝液与传感层纺丝液纺丝所得到纤维的直径是1600nm；所述智能标签的厚度是2.0mm。
按照本申请说明书描述的冷鲜肉储藏试验方法，使用该实施例制作的智能标签与鸡肉进行了试验，其结果表明空白样品的TVBN达到20时的储藏时间是2天；而本发明智能标签为4天。圆孔区域的标签色差总度(△E) 为11.62，而非圆孔区域的△E仅为2.95，这些试验结果说明，该实施例制作的智能标签不仅可以延长货架期，而且可以实时监测肉品的新鲜度。
实施例5：本发明智能标签的制作
该实施例的实施步骤如下：
A、制备抑菌层纺丝液
在室温的条件下，使用磁力搅拌器搅拌在转速200rpm的条件下，将42 重量份肉桂醛与茶树精油混合物(重量比1:1)抑菌剂添加到50重量份三氯甲烷溶剂中，让该抑菌剂完全溶解，接着添加28重量份聚己内酯聚合物，让该聚合物完全溶解，共搅拌9h，于是得到所述的抑菌层纺丝液；
B、制备传感层纺丝液
在室温的条件下，使用磁力搅拌器搅拌在转速200rpm的条件下，将4 重量份罗丹明衍生物pH指示染料添加到102重量份三氯甲烷溶剂中，让 pH指示染料完全溶解，接着添加15重量份聚己内酯聚合物，让聚合物完全溶解，共搅拌6h，于是得到所述的传感层纺丝液；
C、制备双层纤维膜
使用静电纺丝机在温度30℃、相对湿度62％、纺丝电压26kV、纺丝距离25cm与注射速度4ml/h的条件下，让步骤A得到的抑菌层纺丝液进行纺织60min，得到一种抑菌纤维膜；接着
按照打孔面积＜5倍非打孔面积规则，在该抑菌纤维膜上均匀打出5 个直径0.5cm圆孔；然后使用静电纺丝机在温度30℃、相对湿度60％、纺丝电压26kv、纺丝距离25cm与注射速度4ml/h的条件下，让步骤B得到的传感层纺丝液在打孔的抑菌纤维膜上进行纺织60min，得到一种双层纤维膜，再将其双层纤维膜剪成5×5cm正方形膜片，于是得到所述的具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签。
根据本申请说明书描述的方法检测，该实施例由抑菌层纺丝液与传感层纺丝液纺丝所得到纤维的直径是2000nm；所述智能标签的厚度是10.0 mm。
按照本申请说明书描述的冷鲜肉储藏试验方法，使用该实施例制作的智能标签与鸭肉进行了试验，其结果表明空白样品的TVBN达到20时的储藏时间是2天；而本发明智能标签为4天。圆孔区域的标签色差总度(△E) 为12.87，而非圆孔区域的△E仅为3.82，这些试验结果说明，该实施例制作的智能标签不仅可以延长货架期，而且可以实时监测肉品的新鲜度。
实施例6：本发明智能标签的制作
该实施例的实施步骤如下：
A、制备抑菌层纺丝液
在室温的条件下，使用磁力搅拌器搅拌在转速400rpm的条件下，将32 重量份百里香酚与牛至精油混合物(重量比2:3)抑菌剂添加到62重量份 N,N-二甲基酰胺溶剂中，让该抑菌剂完全溶解，接着添加24重量份聚乙烯吡咯烷酮聚合物，让该聚合物完全溶解，共搅拌11h，于是得到所述的抑菌层纺丝液；
B、制备传感层纺丝液
在室温的条件下，使用磁力搅拌器搅拌在转速400rpm的条件下，将6 重量份甲基红与溴甲酚绿混合物(1:3)pH指示染料添加到105重量份N,N- 二甲基酰胺溶剂中，让pH指示染料完全溶解，接着添加20重量份聚乙烯吡咯烷酮聚合物，让聚合物完全溶解，共搅拌11h，于是得到所述的传感层纺丝液；
C、制备双层纤维膜
使用静电纺丝机在温度35℃、相对湿度76％、纺丝电压32kV、纺丝距离12cm与注射速度2ml/h的条件下，让步骤A得到的抑菌层纺丝液进行纺织36min，得到一种抑菌纤维膜；接着
按照打孔面积＜5倍非打孔面积规则，在该抑菌纤维膜上均匀打出4 个直径0.6cm圆孔；然后使用静电纺丝机在温度35℃、相对湿度30％、纺丝电压32kv、纺丝距离12cm与注射速度2ml/h的条件下，让步骤B得到的传感层纺丝液在打孔的抑菌纤维膜上进行纺织36min，得到一种双层纤维膜，再将其双层纤维膜剪成5×5cm正方形膜片，于是得到所述的具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签。
根据本申请说明书描述的方法检测，该实施例由抑菌层纺丝液与传感层纺丝液纺丝所得到纤维的直径是1200nm；所述智能标签的厚度是6.0mm。
按照本申请说明书描述的冷鲜肉储藏试验方法，使用该实施例制作的智能标签与羊肉进行了试验，其结果表明空白样品的TVBN达到20时的储藏时间是2天；而本发明智能标签为5天。圆孔区域的标签色差总度(△E) 为15.02，而非圆孔区域的△E仅为3.75，这些试验结果说明，该实施例制作的智能标签不仅可以延长货架期，而且可以实时监测肉品的新鲜度。

Claims (10)

1.一种具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签的制作方法，其特征在于该制作方法的步骤如下：
A、制备抑菌层纺丝液
在室温与搅拌的条件下，将5～50重量份抑菌剂添加到50～110重量份溶剂中，让抑菌剂完全溶解，接着添加1～30重量份聚合物，让该聚合物完全溶解，于是得到所述的抑菌层纺丝液；
B、制备传感层纺丝液
在室温与搅拌的条件下，将0.01～10重量份pH指示染料添加到90～110重量份溶剂中，让pH指示染料完全溶解，接着添加5～30重量份聚合物，让聚合物完全溶解，于是得到所述的传感层纺丝液；
C、制备双层纤维膜
使用静电纺丝机在温度20～50℃、相对湿度20～90％、纺丝电压2～40kV、纺丝距离8～30cm与注射速度0.2～10.0ml/h的条件下，让步骤A得到的抑菌层纺丝液进行纺织30-60min，得到一种抑菌纤维膜；接着
按照打孔面积＜5倍非打孔面积规则，在该抑菌纤维膜上均匀打出2～10个直径0.4～0.6cm圆孔；然后使用静电纺丝机在温度20～50℃、相对湿度20～70％、纺丝电压2～40kv、纺丝距离8～30cm与注射速度0.2～10.0ml/h的条件下，让步骤B得到的传感层纺丝液在打孔的抑菌纤维膜上进行纺织30-60min，得到一种双层纤维膜，再将其双层纤维膜剪成5×5cm正方形膜片，于是得到所述的具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于在步骤A中，抑菌剂、聚合物与溶剂的重量比是15～40：10～25：95～105。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于在步骤B中，pH指示染料、聚合物与溶剂的重量比是0.1～5.0：10～25：95～105。
4.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于所述的抑菌剂是一种或多种选自肉桂醛、茶树精油、百里香酚或牛至精油的抑菌剂。
5.根据权利要求1或3所述的制作方法，其特征在于所述的pH指示染料是一种或多种选自花青素、酚酞、甲基红、溴甲酚绿、酚酞、罗丹明衍生物或苝二酰亚胺的pH指示剂。
6.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的制作方法，其特征在于所述的聚合物是一种或多种选自聚乳酸、聚苯乙烯、醋酸纤维、聚环氧乙烷、聚己内酯或聚乙烯吡咯烷酮的聚合物。
7.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的制作方法，其特征在于所述的溶剂是一种或多种选自六氟异丙醇、丙酮、三氟乙醇、三氟乙酸、三氯甲烷或N,N-二甲基酰胺的溶剂。
8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于由抑菌层纺丝液与传感层纺丝液纺丝所得到纤维的直径是100～2000nm；所述智能标签的厚度是0.05～10.0mm。
9.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述制作方法制作得到的具有鉴定和延长肉品品质功能的智能标签。
10.根据权利要求10所述智能标签的使用方法，其特征在于将所述的智能标签置于包装内肉品的顶部，让这种肉品在温度4～30℃的条件下贮藏能够延长肉品货架期，并根据抑菌纤维膜的pH指示染料由粉红色逐渐变为无色，便能实时监测肉品的新鲜度。
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