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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verpackungsmaterial, insbesondere ein Verpackungsmaterial, welches die Frische und Qualität der Lebensmittel erfassen kann.
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Technischer Hintergrund
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Zur Zeit sind die Form, die Farbe und die Funktion für die meisten Verpackungsmaterialien der Lebensmittel kritisch, hinsichtlich der Funktion wird seltenes Metall hinzugefügt und spezielle Verfahren (z. B. Silicone Rubber Windows Verfahren und Nanotechnologie) verwendet, um die Durchlässigkeit der Verpackungsmaterialien zu verbessern, sodass sich die Haltbarkeitsdauer verlängert. Aber bei den verpackten Lebensmittel, insbesondere den verpackten frischen Lebensmittel, müssen physikalische oder chemische Analysemethoden verwendet, um nachzuprüfen, wie die Qualität der Lebensmittel ist und ob die Lebensmittel verdorben sind? Im Moment ist noch kein Verpackungsmaterial vorhanden, welches die Frische der Lebensmittel erfassen kann, sodass der Verbraucher oder der Qualitätsprüfer ganz einfach den Frischzustand der Lebensmittel erfahren kann.
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Die flüchtigen Gase aus Lebensmittel (VOCs) bestehen meistens aus kleinen organischen Moleküle, z. B. Ester, Aldehyde, Alkohole, Ketone, aromatische Kohlenwasserstoffe, organische Säuren usw. Während des Verderbens der Lebensmittel ändert sich der Bestandteil von VOCs deutlich, durch die Mikroben werden hier auch korrupte Gase produziert, z. B. Säuren, Alkohole, Ammoniak sowie Amine. Momentan werden VOCs meistens durch Gaschromatographie oder sensorische Beurteilung geprüft, welche viel Zeit verbraucht, außerdem sind für die beiden Methoden Fachleute notwendig. Im Jahr 2000 hat Professor Kenneth S. Suslick an der Universität Illinois, Urbana-Champaign-Campus einige chemische Stoffe gefunden, bei den sich die Farbe ändert, wenn sie spezielle Geruchmoleküle getroffen sind, die obigen chemischen Stoffe werden als Geruchempfindliches Material genannt, deswegen bestehen die Sensoren, die zur Erfassung der Geruchgase verwendet werden, aus solche geruchempfindlichen Materialien, solche Sensoren wird hier als geruchempfindliche Sensoren genannt. Die geruchempfindlichen Sensoren können die Moleküle erkennen, die ähnlichen chemischen Stoffe voneinander unterscheiden, sogar die Isomers mit ähnlichen chemischen Eigenschaften voneinander unterscheiden, außerdem sind die geruchempfindlichen Sensoren gegen der Umgebungstemperatur unempfindlich.
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Beschreibung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verpackungsmaterial bereitzustellen, welches die Frische und Qualität der Lebensmittel erfassen kann, mit dem die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden können, durch eine Kombination zwischen den geruchempfindlichen Materialien und herkömmlichen Verpackungsmaterialien für Lebensmittelkönnen die Verpackungsmaterialien unmittelbar die Frische und die Qualität der Lebensmittel erfassen.
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Das Verpackungsmaterial ist mit einem Verfahren erhältlich, das folgende Schritte umfasst: a) nach der Art des Lebensmittels wird ein entsprechend geruchempfindliches Material ausgewählt, bei welchem sich die Farbe ändert, wenn dieses Lebensmittel verdorben ist; b) als das Verpackungsbasismaterial dieses Lebensmittels wird Adhäsionsfolie oder säurefreies Papier verwendet; c) schließlich werden unterschiedliche geruchempfindliche Materialien in den entsprechenden organischen Lösungsmitteln gelöst, um unterschiedliche geruchempfindliche Lösungen mit einer Konzentration von 0.1–0.5 mol/L zu bilden; d) danach wird der Stabilisator mit einer Konzentration von 5 mol/L der Lösungen hinzugefügt; e) die unterschiedlichen daraus erhaltenen Lösungen werden mit dem Tintenstrahlverfahren in der Mitte des Verpackungsbasismaterials der Lebensmittel gleichmäßig beschichtet, wobei die geruchempfindlichen Materialien beanstandet (Abstand L = 10–15 cm) in Punktarray (Durchmesser der Punkten 1–5 mm) angeordnet sollen werden, nach der Trocknung der geruchempfindlichen Materialpunkten sind die allgemeine Verpackungsmaterialien für unterschiedliche Lebensmittel gefertigt; Oder wird eine bestimmten daraus erhaltenen Lösung mit dem Tintenstrahlverfahren in der Mitte des Verpackungsbasismaterials der Lebensmittel gleichmäßig beschichtet, wobei die geruchempfindlichen Materialien beanstandet (Abstand L = 10–15 cm) in einer Reihe von Punkten (Durchmesser der Punkten 1–5 mm) angeordnet sollen werden, nach der Trocknung der geruchempfindlichen Materialpunkten sind die speziellen Verpackungsmaterialien für unterschiedliche Lebensmittel gefertigt.
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Die Verpackungsmaterialien können nicht nur wie die gewöhnlichen Verpackungsmaterialien die Lebensmittel frisch erhalten, sondern auch die Frische und Qualität der Lebensmittel erfassen, außerdem werden solche Verpackungsmaterialien auch in der Pharmazie, Kosmetik und chemische Anti-Fälschung verwendet.
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Darstellung der Abbildungen
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Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Zeichnungen und 2 Ausführungsbeispiele näher erläutert:
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen allgemeinen Verpackungsmaterials, wobei die Adhäsionsfolie als Verpackungsbasismaterial des Lebensmittels;
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen speziellen Verpackungsmaterials, wobei die Adhäsionsfolie als Verpackungsbasismaterial des Lebensmittels;
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3 zeigt ein Zustandsdiagramm eines erfindungsgemäßen allgemeinen Verpackungsmaterials, welches die Frische und Haltbarkeitsdauer von Eiern darstellt;
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4 zeigt ein Zustandsdiagramm eines erfindungsgemäßen speziellen Verpackungsmaterials, welches die Frische und Haltbarkeitsdauer von Fischfleischen darstellt;
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5 zeigt eine schematische Darstellung der Farbe der geruchempfindlichen Materialien, wenn die zwei übliche Parfüms getroffen sind.
- Wobei: 1. Adhäsionsfolie; 2. geruchempfindlicher Materialpunkt
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1. Ausführungsbeispiel
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Die Lebensmittel im Alltagsleben umfassen normalerweise 4 Arten, d. h. Eier- und Milchproduckte, Fleisch, Fisch, und Obst sowie Gemüse, die unterschiedliche Geruche ermitteln. Dafür werden 2 Arten von Adhäsionsfolien verwendet, eine davon ist die spezielle Adhäsionsfolie, welche spezielle für eine bestimmte Lebensmittelart verwendet wird, daher wird solche spezielle Adhäsionsfolie in Adhäsionsfolie für Eier- und Milchproduckte, Adhäsionsfolie für Fleisch, Adhäsionsfolie für Fisch und Adhäsionsfolie für Obst sowie Gemüse aufgeteilt. Andere davon ist allgemeine Adhäsionsfolie, welche für verschiedene Lebensmittel gültig sind. Der Geruch aus verdorbenen Eier- oder Milchprodukten besteht aus Schwefelwasserstoff, deswegen soll ein gegen Schwefelwasserstoff empfindliches Material als geruchempfindliches Verpackungsmaterial für Eier- oder Milchprodukte verwendet werden, z. B. Eisenporphyrine, Zinn Porphyrin, Methylenblau, Nilrot, Fluorescein usw. Der Geruch aus verdorbenem Fleisch besteht aus Ammoniak, und der Geruch aus verdorbenem Fisch besteht aus Amin, deswegen soll ein gegen Ammoniak und Amin empfindliches Material als geruchempfindliches Verpackungsmaterial für Fleisch und Fisch verwendet werden, z. B. Eisenporphyrin, Zinkporphyrin, Zinnporphyrin, Kobalt-Porphyrin-, Silber-Porphyrin- und pH-Indikator usw. Der Geruch aus verdorbenen Obst und Gemüse besteht aus Methylmercaptan, deswegen soll ein gegen Methylmercapta empfindliches Material als geruchempfindliches Verpackungsmaterial für Obst und Gemüse verwendet werden, z. B. Cobalt-Porphyrin, Protoporphyrin, Kupfer-Porphyrin und einem pH-Indikator. Das geruchempfindliche Material der allgemeinen Adhäsionsfolie umfasst allerdings alle beschriebenen geruchempfindlichen Materialien.
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Als Verpackungsbasismaterials wird Adhäsionsfolie mit einer Lebensmittelqualität verwendet. Schließlich werden unterschiedliche geruchempfindliche Materialien in den entsprechenden organischen Lösungsmitteln gelöst, um unterschiedliche geruchempfindliche Lösungen mit einer Konzentration von 0.1–0.5 mol/L zu bilden. In der vorliegenden Erfindung werden verschiedene Lösungsmitteln für unterschiedliche Lösungsmitteln verwendet, z. B. chlorotoluene für Porphyrinverbindungen, Alkohol für Hydrophobe Säure-Base-Indikator. Danach wird der Stabilisator mit einer Konzentration von 5 mol/L der Lösungen hinzugefügt, hier kann als der Stabilisator Dibutylphthalat verwendet werden.
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Wie 1 gezeigt werden die unterschiedlichen daraus erhaltenen Lösungen, d. h. die unterschiedliche Materialien mit dem Stabilisator, mit dem Tintenstrahlverfahren in der Mitte der Adhäsionsfolie 1 gleichmäßig beschichtet, wobei die geruchempfindlichen Materialien beanstandet (Abstand L = 10–15 cm) in Punktarray (Durchmesser der Punkten 2 1–5 mm) angeordnet sollen werden, nach der Trocknung (warme Luft) der geruchempfindlichen Materialpunkten 2 sind die allgemeine Verpackungsmaterialien für unterschiedliche Lebensmittel gefertigt.
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Wie 2 gezeigt ist die Fertigung der speziellen Adhäsionsfolie relativ einfach, dabei muss nur ein gegen eines bestimmten Lebensmittels geruchempfindliches Material in den entsprechenden organischen Lösungsmitteln gelöst, um eine geruchempfindliche Lösung mit einer Konzentration von 0.1–0.5 mol/L zu bilden, danach wird der Stabilisator mit einer Konzentration von 5 mol/L der Lösung hinzugefügt, schließlich wird die Lösung mit dem Tintenstrahlverfahren in der Mitte der Adhäsionsfolie 1 gleichmäßig beschichtet, wobei die geruchempfindlichen Materialien beanstandet (Abstand L = 10–15 cm) in einer Reihe von Punkten (Durchmesser der Punkten 2 1–5 mm) angeordnet sollen werden, nach der Trocknung (warme Luft) der geruchempfindlichen Materialpunkten 2 sind die speziellen Verpackungsmaterialien für unterschiedliche Lebensmittel gefertigt.
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Wie 3 gezeigt werden Eier mit der allgemeinen Adhäsionsfolie nach dem beschriebenen Verfahren verpackt, in 3(a) wird der Farbezustand der geruchempfindlichen Materialien auf der Adhäsionsfolie dargestellt, wenn die Eier frisch sind, in 3(b) wird der Farbezustand der geruchempfindlichen Materialien auf der Adhäsionsfolie dargestellt, wenn die Eier 10 Tage lagert sind, in 3(c) wird der Farbezustand der geruchempfindlichen Materialien auf der Adhäsionsfolie dargestellt, wenn die Eier 15 Tage gelagert sind. Dies zeigt sich, dass sich die Farbe der geruchempfindlichen Materialien in der mittleren Reihe auf der Adhäsionsfolie ändert, wenn die Eier 10 Tage gelagert werden, und sich die Farbe der geruchempfindlichen Materialien in der unteren Reihe auf der Adhäsionsfolie ändert, wenn die Eier 15 Tage gelagert werden, deswegen können die Frische und Qualität der verpackten Eier durch die Farbeänderung der geruchempfindlichen Materialien erkennen.
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Wie 4 gezeigt werden Fleisch und Fisch mit der speziellen Adhäsionsfolie nach dem beschriebenen Verfahren verpackt, in 4(a) sind die geruchempfindlichen Materialien auf der Adhäsionsfolie gelb, wenn das Fleisch und Fisch frisch ist, in 4(a) sind nach 4 Stunden die geruchempfindlichen Materialien auf der Adhäsionsfolie grasgelb, in 4(c) sind nach 1 Tag die geruchempfindlichen Materialien auf der Adhäsionsfolie blau, deswegen können die Frische und Qualität der Lebensmittel durch die Farbeänderung der geruchempfindlichen Materialien erkennen.
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2. Ausführungsbeispiel
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Das geruchempfindliche Material wird mit der gleichen Methode wie die im 1. Ausführungsbeispiel ausgewählt, als Verpackungsmaterial der Lebensmittel wird säurefreies Papier verwendet, die Fertigungsmethode ist auch ähnliche wie die im 1. Ausführungsbeispiel, der Unterschied liegt nur in dem Basismaterial, d. h. die geruchempfindlichen Materialien wird mit Tintenstrahlverfahren auf das säurefreie Papier beschichtet.
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Die allgemeinen Verpackungsmaterialien in 1. Ausführungsbeispiel und 2. Ausführungsbeispiel können als Anti-Fälschungsmaterialien für Kosmetik verwendet, 5 zeigt eine schematische Darstellung der Farbe der geruchempfindlichen Materialien, wenn die zwei übliche Parfüms getroffen sind. In 4(a) weisen die geruchempfindlichen Materialien auf dem säurefreien Papier eine spezifische Farbe auf, wenn sie Sensory Hypnose (LANCOME) getroffen sind, in 4(b) weisen die geruchempfindlichen Materialien auf dem säurefreien Papier eine spezifische Farbe auf, wenn sie Hugo Women (Hugo Boss) getroffen sind. Dies zeigt sich, dass jedes Parfüm seinen einzigartigen Geruch aufweist, nach der Reaktion des Geruchs mit den geruchempfindlichen Materialien weisen sie eine spezielle Farbe auf. Deswegen können die Verpackungsmaterialien nach dem erfindungsgemäßen Verfahren als Anti-Fälschungsverpackung in Kosmetik verwendet, ebenso können sie auch als Anti-Fälschungsverpackung in der Pharmazie und chemischen Industrie verwendet.
