KR20230061280A - Irreversible time temperature colorimetric sticker sensor during cold chain and producing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 명세서에 개시된 내용은 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.Disclosed herein is a sticker-type sensor with irreversible color change for detecting temperature history in refrigerated distribution and a method for manufacturing the same.
본 명세서에서 달리 표시하지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, material described in this section is not prior art to the claims in this application, and inclusion in this section is not an admission that it is prior art.
식육은 가장 널리 이용되고 있는 고단백질 식품으로써 국내에서 연간 8조원의 시장을 형성하여 식품중 단일품목으로 최대의 시장규모를 가지고 있다. 90년대 이후 소비자들의 식육 소비패턴은 고품질, 다기능성 및 안정성 식육을 선호하는 양상을 나타내었으며, 식육 산업계와 학계 또한 식육의 고급화, 다기능성 및 안정성을 높이기 위한 많은 연구들을 수행되고 있다.Meat is the most widely used high-protein food, and it has the largest market size as a single item among foods, forming an annual market of 8 trillion won in Korea. Since the 1990s, consumers' meat consumption patterns have shown a preference for high-quality, multifunctional, and stable meat, and the meat industry and academia are also conducting many studies to enhance the high quality, multifunctionality, and safety of meat.
코로나 사태로 인해 전국적으로 대량으로 유통되는 백신의 경우, 온도유지가 안전성에 필수 불가결한 요소이긴 하지만 소량으로 동네 병의원에 배포하는 경우, 이 과정에서 발생할 수 있는 온도 변화를 추적하기가 불가능하여 이러한 온도이력을 간편하게 기록할 수 있는 센서가 필요하다.In the case of vaccines that are distributed in large quantities nationwide due to the corona crisis, temperature maintenance is an indispensable element for safety, but when distributed in small quantities to local hospitals and clinics, it is impossible to track temperature changes that may occur during this process. A sensor that can easily record history is needed.
이러한 안정성 확보를 위해서는 콜드체인과 같은 유통단계에서 신선육의 온도변화를 모니터링할 필요가 있으며, 이를 위해 RFID, 효소형, 미생물형, 인쇄형, 시간 온도 이력지시계 등이 개발되어 있다. 하지만, 현재 개발된 온도이력 센서의 경우, 효소 및 미생물의 낮은 안정성으로 인한 감도 저하, 오염 위험성이 있는 동결액체의 사용, 고가의 제작비용등으로 인해 상용화되기 어려운 문제점이 있다.In order to secure this stability, it is necessary to monitor the temperature change of fresh meat in a distribution stage such as a cold chain. However, in the case of the currently developed temperature history sensor, there are problems in commercialization due to low sensitivity due to low stability of enzymes and microorganisms, use of a freezing liquid with a risk of contamination, and high manufacturing cost.
이러한 문제점을 극복하기 위해 단순한 형태의 색변이 고분자 물질을 이용 육안으로도 관찰이 가능한 경제적인 스티커형 센서가 필요한 실정이다. 색변이를 일으키는 대표적인 센싱 물질로 폴리디아세틸렌 고분자가 있으며, 이들을 단순하게 하이드로젤 용액과 혼합하여 필름을 제조하는 방법이 있으나, 고감도 온도변화를 감지하는 필름형 센서 제조는 어려운 상황이다.In order to overcome these problems, an economical sticker-type sensor that can be observed with the naked eye using a simple color-shifting polymer material is required. Polydiacetylene polymer is a representative sensing material that causes color change, and there is a method of producing a film by simply mixing it with a hydrogel solution, but it is difficult to manufacture a film-type sensor that detects a temperature change with high sensitivity.
한편, 인체에 무해한 알지네이트를 이용하는 경우, 칼슘용액이 필수적이고, 또한 필름형으로 제조하기 위해 냉동과정을 통해 색변이 고분자의 안정성을 유지해야 하기 때문에 제조공정이 비교적 복잡하고, 얇은 형태의 스티커형 필름 제조에는 한계가 있다.On the other hand, in the case of using alginate harmless to the human body, a calcium solution is essential and the stability of the color-shifting polymer must be maintained through a freezing process to manufacture it in a film form, so the manufacturing process is relatively complicated and a thin sticker-type film Manufacturing has limitations.
이에 4℃ 냉장 유통과정에서 30℃이상 온도에서 일정시간 이상 노출된 경우 단계적으로 변하는 센서의 색변이를 통해 냉장 유통과정 중에 발생할 수 있는 신선도 저하 및 식중독균의 발생같은 위험성을 감소시키고자 한다.Therefore, when exposed to a temperature of 30 ° C or higher for a certain period of time in a 4 ° C refrigerated distribution process, it is intended to reduce the risk of freshness deterioration and food poisoning bacteria that may occur during the refrigerated distribution process through color change of the sensor that changes step by step.
대량 생산 가능하고, 비이온성 계면활성제를 첨가함으로써 온도에 민감하게 반응하는 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서 및 그 제조방법를 제공하고자 한다.It is intended to provide a sticker-type sensor that can be mass-produced and reacts sensitively to temperature by adding a non-ionic surfactant and detects irreversible color change in refrigerated distribution temperature history and a method for manufacturing the same.
또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.In addition, it is not limited to the technical problems as described above, and it is obvious that other technical problems may be derived from the following description.
개시된 내용의 일 실시예에 의하면, 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서는 기재, 상기 기재의 일면에 일정 간격 이격되게 구비되는 하나 이상의 색변이 고분자 용액을 포함하되, 상기 색변이 고분자 용액은 폴리디아세틸렌 리포좀 및 비이온성 계면활성제로 이루어진다.According to one embodiment of the disclosed subject matter, a refrigerated distribution temperature history detection irreversible color change sticker-type sensor includes a substrate and one or more color change polymer solutions provided at regular intervals on one surface of the substrate, the color change polymer solution consists of polydiacetylene liposomes and nonionic surfactants.
개시된 내용의 다른 실시예에 의하면, 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서의 제조방법은 (a) 폴리디아세틸렌 리포좀을 제조하고 UV를 조사하는 단계, (b) 상기 폴리디아세틸렌 리포좀의 막 표면에 비이온성 계면활성제를 첨가하여 색변이 고분자 용액을 제조하는 단계, (c) 상기 색변이 고분자 용액을 기재 위에 도포한 후 건조하여 색변이 센서를 제조하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the disclosure, a method for manufacturing a sticker-type sensor with irreversible color change for detecting temperature history in refrigerated distribution includes the steps of (a) preparing polydiacetylene liposomes and irradiating UV, (b) the polydiacetylene liposomes. preparing a color-shifting polymer solution by adding a nonionic surfactant to the surface of the membrane; (c) preparing a color-shifting sensor by applying the color-shifting polymer solution on a substrate and then drying the solution.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따르면, 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서 및 그 제조방법은 기존의 알지네이트 용액을 냉동하여 제조한 필름형태의 센서가 가지는 두께 조절의 한계를 넘어서 보다 얇은 박막 및 다양한 디자인으로 가공 가능하며, 비이온성 계면활성제를 첨가함으로써 폴리디아세틸렌만 사용한 온도센서에 비해 보다 넓은 범위의 온도변화를 감지할 수 있는 이점이 있다.According to an embodiment disclosed in the present specification, a sticker-type sensor with irreversible color shift for detecting temperature history in refrigerated distribution and a method for manufacturing the same is thinner than a conventional film-type sensor manufactured by freezing an alginate solution in terms of thickness control. It can be processed into thin films and various designs, and by adding a nonionic surfactant, it has the advantage of being able to detect a wider range of temperature changes than a temperature sensor using only polydiacetylene.
또한, 스티커 형태로 제조함으로써 신선육고기 표면, 포장지 표면과 같이 어떠한 표면에도 쉽게 부착이 가능하고, 기존의 색변이 센서가 가지는 물질의 누출로 인해 발생할 수 있는 식품 오염을 방지할 수 있으며, 대량생산이 가능하여 저가의 신선육 온도 추적 센서, 냉장유통 온도이력 기록센서로 개발 가능한 이점이 있다.In addition, by manufacturing in the form of a sticker, it can be easily attached to any surface such as the surface of fresh meat or wrapping paper, and it is possible to prevent food contamination that may occur due to leakage of substances of existing color shift sensors, and mass production is possible. Therefore, there is an advantage that can be developed as a low-cost fresh meat temperature tracking sensor and refrigerated distribution temperature history recording sensor.
도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서를 나타낸 사진이다.
도 2는 색변이 고분자 용액의 제조과정을 나타낸 개fir도이다.
도 3a는 롤투롤 장비를 나타낸 개략도이다.
도 3b 및 도 3c는 롤투롤 장비를 이용한 생산방법을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 3d 롤투롤 장비를 통해 생산된 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서를 나타낸 사진이다.
도 4는 실험예 1에 따른 실험결과를 나타낸 사진이다.
도 5는 실험예 2에 따른 실험결과를 나타낸 사진이다.
도 6은 실험예 3에 따른 실험결과를 나타낸 사진이다.1 is a photograph showing an irreversible color shift sticker-type sensor for detecting temperature history in refrigerated distribution according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a color-shifting polymer solution.
Figure 3a is a schematic diagram showing a roll-to-roll equipment.
3b and 3c are diagrams schematically showing a production method using roll-to-roll equipment.
3d is a photograph showing a sticker-type sensor with irreversible color change for temperature history detection in refrigerated distribution produced through roll-to-roll equipment.
4 is a photograph showing the experimental results according to Experimental Example 1.
5 is a photograph showing the experimental results according to Experimental Example 2.
6 is a photograph showing the experimental results according to Experimental Example 3.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 개시된 내용의 바람직한 실시예의 구성 및 작용 효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, look at the configuration and operation effects of preferred embodiments of the disclosure. For reference, in the drawings below, each component is omitted or schematically illustrated for convenience and clarity, and the size of each component does not reflect the actual size. In addition, like reference numerals refer to like components throughout the specification, and reference numerals for like components in individual drawings will be omitted.
기존에는 폴리디아세틸렌 고분자를 알지네이트 용액에 냉동하여 제조한 필름형태를 사용하였는데 이 경우 냉장유통온도인 4~35℃ 사이에서 민감한 온도변화를 검출하기 어려울뿐만 아니라 두께 조절이 어려웠다. 따라서, 본 명세서에서는 냉장온도에서 온도변화를 신속하게 검출하기 위해 비이온성 계면활성제를 첨가하여 폴리디아세틸렌 색변이 고분자의 민감도를 향상하였으며, 이를 신선식품의 표면 또는 포장지에 스티커 형태로 부착 가능한 새로운 기술을 개발하였다.Previously, a film type prepared by freezing a polydiacetylene polymer in an alginate solution was used, but in this case, it was difficult to detect sensitive temperature changes between 4 and 35 ℃, which is a refrigerated distribution temperature, and it was difficult to control the thickness. Therefore, in the present specification, in order to quickly detect temperature changes at refrigeration temperatures, the sensitivity of polydiacetylene color-changing polymer is improved by adding a nonionic surfactant, a new technology that can be attached in the form of a sticker to the surface of fresh food or wrapping paper. developed.
이하, 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서를 설명한다.Hereinafter, an irreversible color change sticker-type sensor for detecting temperature history in refrigerated distribution according to an embodiment of the disclosure in this specification will be described.
도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서를 나타낸 사진이다.1 is a photograph showing an irreversible color shift sticker-type sensor for detecting temperature history in refrigerated distribution according to an embodiment of the present disclosure.
도 1을 참조하면, 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서는 기재, 상기 기재의 일면에 일정 간격 이격되게 구비되는 하나 이상의 색변이 고분자 용액을 포함한다.Referring to FIG. 1 , the refrigerated distribution temperature history detection irreversible color change sticker type sensor includes a substrate and one or more color change polymer solutions provided on one surface of the substrate at regular intervals.
상기 기재는 셀룰로오스아세테이트 멤브레인일 수 있다.The substrate may be a cellulose acetate membrane.
상기 색변이 고분자 용액은 폴리디아세틸렌 리포좀 및 비이온성 계면활성제로 이루어질 수 있으며, 비이온성 계면활성제는 폴리디아세틸렌 리포좀의 민감도를 향상시키고 온도 변화를 신속하게 검출하기 위해 첨가하는 것이다. 본 실시예에서 비이온성 계면활성제는 트윈 20(tween 20), 바람직하게는 농도 0.05~20(w/w%) 트윈 20(tween 20)일 수 있다. 예컨대 색변이 고분자 용액은 기재 상에 서로 다른 농도를 갖는 3~7종으로 구비될 수 있다.The color-shifting polymer solution may be composed of polydiacetylene liposome and a nonionic surfactant, and the nonionic surfactant is added to improve the sensitivity of the polydiacetylene liposome and quickly detect a temperature change. In this embodiment, the nonionic surfactant may be Tween 20, preferably Tween 20 at a concentration of 0.05 to 20 (w/w%). For example, the color shifting polymer solution may be provided in 3 to 7 types having different concentrations on the substrate.
한편, 상기 기재의 일면 상에는 색변이 고분자 용액이 온도 이외의 외부 충격에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 색변이 고분자 용액이 커버되게 보호 필름이 구비될 수 있다. 그리고, 기재의 타면, 바람직하게는 색변이 고분자 용액이 구비되지 않은 면에는 접착층이 구비되어 신선육고기 표면, 포장지 표면과 같이 어떠한 표면에도 쉽게 부착이 가능할 수 있다.Meanwhile, a protective film may be provided on one surface of the substrate to cover the color-mutable polymer solution to prevent the color-mutable polymer solution from being damaged by an external impact other than temperature. In addition, an adhesive layer is provided on the other side of the substrate, preferably the side not provided with the color-shifting polymer solution, so that it can be easily attached to any surface such as the surface of fresh meat or wrapping paper.
이하, 본 명세서에 개시된 내용의 다른 실시예에 따른 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing an irreversible color change sticker-type sensor for detecting temperature history in refrigerated distribution according to another embodiment of the disclosure will be described.
우선, 폴리아세틸렌 리포좀을 제조하고 UV를 조사한다.First, polyacetylene liposomes are prepared and UV irradiated.
폴리디아세틸렌 리포좀은 유기용매 100중량부에 3~10Mm 농도의 폴리디아세틸렌 단량체(polydiacetylene monomer)를 용해시킨 후 건조하고 유기용매를 제거하였다. 그리고, 증류수(DI water) 또는 완충용액을 첨가하여 수화 시킨 다음, 초음파 분쇄법을 이용하여 제조하였으며, 안정화될 때까지 하루정도 냉장 보관을 하는 것이 바람직하다. 상기 유기용매로는 이소프로필알코올(isopropyl alcohol)을 사용할 있다. Polydiacetylene liposomes were obtained by dissolving polydiacetylene monomer at a concentration of 3 to 10 Mm in 100 parts by weight of an organic solvent, followed by drying and removal of the organic solvent. In addition, distilled water (DI water) or a buffer solution was added to hydrate it, and then it was prepared using an ultrasonic grinding method, and it is preferable to keep it refrigerated for about a day until stabilization. As the organic solvent, isopropyl alcohol may be used.
제조된 폴리디아세틸렌 리포좀에 250~260nm의 파장으로 UV를 1~20분 동안 충분히 조사하여 폴리디아세틸렌 분자간 가교결합이 유도될 수 있도록 할 수 있다. The prepared polydiacetylene liposome may be sufficiently irradiated with UV at a wavelength of 250 to 260 nm for 1 to 20 minutes to induce crosslinking between polydiacetylene molecules.
그 후, 폴리디아세틸렌 리포좀의 막 표면에 비이온성 계면활성제를 첨가하여 색변이 고분자 용액을 제조한다.Thereafter, a color-shifting polymer solution is prepared by adding a nonionic surfactant to the membrane surface of the polydiacetylene liposome.
상기 UV 조사가 완료된 폴리디아세틸렌 리포좀 100중량부에 대하여 비이온성 계면활성제 0.01~25중량부로 첨가하여 도 2에 도시된 바와 같이 색변이 고분자 용액을 제조할 수 있다. 이는 비이온성 계면활성제를 UV조사 이전에 첨가하게 되면, 폴리디아세틸렌 리포좀의 막이 계면활성제에 의해 용해됨으로써 폴리디아세틸렌 리포좀이 분해될 수 있기 때문에 먼저 UV조사를 통해 폴리디아세틸렌 분자간 결합을 유도한 다음, 계면활성제 용액을 첨가하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2, a color-shifting polymer solution may be prepared by adding 0.01 to 25 parts by weight of a nonionic surfactant with respect to 100 parts by weight of the polydiacetylene liposome after UV irradiation. This is because polydiacetylene liposomes can be decomposed by dissolving the membrane of polydiacetylene liposomes when nonionic surfactants are added before UV irradiation. , it is preferred to add a surfactant solution.
본 실시예서는 비이온성 계면활성제로 0.05~20(w/w%) 농도를 갖는 트윈 20(tween 20)을 첨가함으로써 폴리디아세틸렌 리포좀의 막의 유동성의 변화를 통해 특정 온도범위에서 민감하게 변화 가능하도록 하였다. 본 실시예에서는 비이온성 계면활성제의 농도를 상기 언급한 범위로 한정하였나, 색 변위가 일어나는 온도의 범위에 따라 첨가 농도를 변경할 수 있음은 물론이다.In this embodiment, by adding Tween 20 having a concentration of 0.05 to 20 (w/w%) as a nonionic surfactant, it can be sensitively changed in a specific temperature range through a change in the fluidity of the polydiacetylene liposome membrane. did In this embodiment, the concentration of the nonionic surfactant is limited to the above-mentioned range, but the added concentration can be changed according to the range of temperature at which color displacement occurs.
그릭고, 상기 색변이 고분자 용액을 기재 상에 도포한 후 건조하여 색변이 센서를 제조한다.Then, the color shifting polymer solution is coated on a substrate and then dried to prepare a color shifting sensor.
상기 제조된 색변이 고분자 용액을 기재, 바람직하게는 셀룰로오스아세테이트 멤브레인 상에 도 3a에 도시된 롤투롤 장비를 이용하여 일정 간격 이격되게 하나 이상 도포한 후 이송을 통해 자연 건조하여 색변이 센서를 제조할 수 있다. 구체적으로는 서로 상이한 농도를 갖는 색변이 고분자 용액 3~7종을 주사기 모듈에 주입하고, 도 3b에 도시된 바와 같이 주사기 모듈을 롤투롤 장비에 장착한 후 기재 위에 위치시킬 수 있다. 도 3c에 도시된 바와 같이 주사기 모듈에 일정한 압을 조정하여 일정하게 액적이 맺히도록 조절한 다음 기재에 하강시켜 액적(색변이 고분자 용액)이 도포되도록 하여 도 3d와 같은 색변이 센서를 제조할 수 있다. 상술한 롤투롤 장비를 적용하는 경우 대량 생산이 가능할 수 있다.At least one color-shifting polymer solution prepared above is applied on a substrate, preferably a cellulose acetate membrane, at regular intervals using the roll-to-roll equipment shown in FIG. can Specifically, 3 to 7 color-mutating polymer solutions having different concentrations may be injected into the syringe module, and as shown in FIG. 3B, the syringe module may be mounted on a roll-to-roll device and then placed on a substrate. As shown in FIG. 3c, a constant pressure is adjusted in the syringe module so that droplets are formed at a constant rate, and then the droplets (color-shifting polymer solution) are applied by descending to the substrate to manufacture a color shift sensor as shown in FIG. 3d. there is. Mass production may be possible when the roll-to-roll equipment described above is applied.
한편, 기재는 사전에 왁스 프린터를 이용하여 용도에 따라 디자인된 것을 적용할 수 있으며, 도 3d에 도시된 디자인으로 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the substrate may be applied to a substrate designed in accordance with the purpose using a wax printer in advance, and is not limited to the design shown in FIG. 3d.
마지막으로, 상기 색변이 센서 위에 보호 필름을 코팅한다.Finally, a protective film is coated on the color shift sensor.
상기 제조된 색변이 센서가 온도 이외의 외부 충격에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 색변이 고분자 용액이 도포된 색변이 센서의 표면에 보호 필름을 코팅하여 안정성을 유지할 수 있다.In order to prevent the manufactured color shift sensor from being damaged by an external impact other than temperature, a protective film may be coated on the surface of the color shift polymer solution to maintain stability.
상술한 제조방법에 의해 제조된 색변이 스티커형 센서는 스티커형일 수 있으며, 냉장유통 포장지 및 신선육 표면에 부착하는 경우, 온도이력 추적이 가능할 수 있다. The color shift sticker-type sensor manufactured by the above-described manufacturing method may be a sticker type, and when attached to a refrigerated distribution wrapper and a surface of fresh meat, temperature history tracking may be possible.
실시예 1. 색변이 고분자 용액 제조Example 1. Preparation of color-shifting polymer solution
3~10mM 농도의 polydiacetylene monomer를 isopropyl alcohol에 용해 시킨 다음 건조과정을 통해 용매를 제거하였다. 그리고, 정제수(DI water) 또는 완충용액을 첨가하여 수화 시킨 다음, 초음파 분쇄법을 이용하여 리포좀을 제조하였다. 제조된 폴리디아세틸렌 리포좀은 하루 정도 냉장 보관하여 안정화시켰다. 그리고, ice bath에서 254nm 파장으로 1~5분 동안 UV lamp로 자외선을 조사하였다. 그 다음 tween 20을 0, 0.05, 1, 2, 3, 4, 5, 20(w/w%) 농도로 각각 첨가하여 색변이 고분자 용액을 제조하였다. Polydiacetylene monomer at a concentration of 3 to 10 mM was dissolved in isopropyl alcohol, and the solvent was removed through a drying process. Then, purified water (DI water) or a buffer solution was added to hydrate it, and then liposomes were prepared using a sonication method. The prepared polydiacetylene liposomes were stabilized by refrigerating for one day. Then, ultraviolet rays were irradiated with a UV lamp for 1 to 5 minutes at a wavelength of 254 nm in an ice bath. Then,
실시예 2. 색변이 스티커형 센서 제작Example 2. Fabrication of color shift sticker type sensor
셀룰로오스아세테이트 멤브레인 상에 롤투롤 장비를 이용하여 일정 간격 이격되게 농도 0~20(w/w%) 색변이 고분자 용액 9종을 도포한 후 이송을 통해 자연 건조하여 색변이 스티커형 센서를 제조하였다.Nine kinds of color-shifting polymer solutions having a concentration of 0 to 20 (w/w%) were applied at regular intervals on a cellulose acetate membrane using roll-to-roll equipment, and then naturally dried through transfer to prepare a color-shifting sticker-type sensor.
실험예 1. 기재의 선택 적합성 평가Experimental Example 1. Evaluation of selection suitability of substrate
실시예 1에 따른 색변이 고분자 용액을 PES, PTFE, Cellulose Acetate, Polycabonate, Glassfiber에 각각 도포한 다음 온도변화에 따른 색변이를 육안으로 관찰하였으며, 그 결과는 도 4에 나타내었다.The color-shifting polymer solution according to Example 1 was applied to PES, PTFE, Cellulose Acetate, Polycabonate, and Glassfiber, respectively, and then color shift according to temperature change was visually observed. The results are shown in FIG. 4 .
도 4를 참조하면, 셀룰로오스아세테이트(Cellulose Acetate)에 도포된 색변이 고분자 용액만이 형태를 가지며 뚜렷한 온도 변화 확인이 가능하였다. 따라서, 기재로 셀룰로오스아세테이트(Cellulose Acetate)가 가장 적합함을 알 수 있었다.Referring to FIG. 4, only the color-shifting polymer solution applied to cellulose acetate had a shape and a clear temperature change could be confirmed. Therefore, it was found that cellulose acetate (Cellulose Acetate) is most suitable as a base material.
실험예 2. 스티커형 센서의 보존가능기간 평가Experimental Example 2. Evaluation of shelf life of sticker type sensor
실시예 2에 따른 색변이 스티커형 센서의 온도 조건에 따른 보존가능기간을 평가하기 위해 하기와 같이 실험을 실시하였다.In order to evaluate the shelf life of the color shift sticker-type sensor according to temperature conditions according to Example 2, an experiment was conducted as follows.
4℃(냉장), -18℃(냉동)의 온도 조건에서 시간에 따른 색변이를 각각 육안으로 관찰하였으며, 그 결과는 도 5에 도시하였다.Color shift over time was visually observed under the temperature conditions of 4 ° C (refrigeration) and -18 ° C (freezing), respectively, and the results are shown in FIG. 5 .
도 5 참조하면, 냉장의 경우 트윈 20의 농도에 따라 차이가 있으나 14일부터 21일까지 보존이 가능하였으며, 냉동의 경우, 50일 이상 아무런 색변이가 일어나지 않아서 장기간 보전 가능함을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 5, in the case of refrigeration, although there is a difference depending on the concentration of
실험예 3. 스티커형 센서의 색변이 민감도 특성 평가Experimental Example 3. Evaluation of color shift sensitivity characteristics of sticker-type sensor
실시예 2에 따른 색변이 스티커형 센서의 색변이 민감도를 평가하기 위해 하기와 같이 실험을 실시하였다.In order to evaluate the color shift sensitivity of the color shift sticker-type sensor according to Example 2, an experiment was conducted as follows.
4℃(냉장) 내지 35℃의 온도 조건에서 시간에 따른 색변이를 각각 육안으로 관찰하였으며, 그 결과는 도 6에 도시하였다.Color shift over time was visually observed under temperature conditions of 4 ° C (refrigeration) to 35 ° C, respectively, and the results are shown in FIG. 6 .
도 6을 참조하면, 35℃에 연속적으로 노출한 경우와 4℃와 35℃를 반복적으로 노출(35℃ 노출시간 기준)한 경우 모두에서 거의 비슷한 색변이 결과를 관찰할 수 있었다. 한편, 트윈 20 농도가 20%인 경우, 45분 정도에 색변이가 발생하였고, 0%의 경우, 200분이 경과한 후 색변이가 일어남을 확인할 수 있었다. 특히, 30℃이상의 온도에 30분 이상 신선육이 노출되어 미생물의 발생이 시작되고 신선도가 떨어지는 신선육 유통과정의 문제를 해결할 수 있음을 알 수 있었다.Referring to FIG. 6, almost similar color shift results were observed in both the case of continuous exposure to 35°C and the case of repeated exposure to 4°C and 35°C (based on exposure time at 35°C). On the other hand, when the
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.The disclosed content is only an example, and can be variously modified and implemented by those skilled in the art without departing from the subject matter of the claim claimed in the claims, so the protection scope of the disclosed content is limited to the specific It is not limited to the examples.
본 실시예는 농축산 신선식품의 유통과정 중 발생할 수 있는 신선도 추적 뿐만 아니라, 해미생물, 유해화학물질, 산소, 이산화탄소 등을 탐지하는 지시계들이 포장내부에 장착되어 농축수산 식품들의 품질 및 위해도를 직접적으로 나타내므로 고가의 분석기기를 이용한 분석과 비교하여 물적·인적 자원을 절약할 수 있다.In this embodiment, not only freshness tracking that may occur during the distribution process of agricultural and livestock fresh products, but also indicators that detect marine microorganisms, harmful chemicals, oxygen, carbon dioxide, etc. , it is possible to save material and human resources compared to analysis using expensive analysis equipment.
또한, 이러한 지시계는 현대 농축수산 식품의 필수적인 안전관리 및 유통의 원천기술을 제공할 수 있다.In addition, these indicators can provide essential safety management and original technology for distribution of modern agricultural, livestock and fishery products.
백신 유통과정 중 동네 병의원에 배달되는 과정에서 일어날 수 있는 온도이력을 기록함으로써 백신 안전성 확보 가능할 수 있다.Vaccine safety can be secured by recording the temperature history that may occur during the delivery process to local hospitals and clinics during the vaccine distribution process.
BT·IT·NT가 융복합된 sensor network platform을 기반으로 하는 운용시스템의 개발은 농축수산 식품의 안전하고 효율적인 품질 및 재고관리는 물론 국내 및 해외로의 유통 및 물류 등에도 활용이 가능할 수 있다.The development of an operating system based on a sensor network platform in which BT, IT, and NT are converged can be used not only for safe and efficient quality and inventory management of agricultural, livestock and fishery products, but also for domestic and overseas distribution and logistics.
신개념의 신선편의식품용 스마트 안전유통 시스템을 개발하여 식품안전에 대한 토탈 솔루션의 제공이 가능할 수 있다.It may be possible to provide a total solution for food safety by developing a new concept smart safety distribution system for fresh convenience food.
Claims (9)
상기 기재의 일면에 일정 간격 이격되게 구비되는 하나 이상의 색변이 고분자 용액을 포함하되, 상기 색변이 고분자 용액은 폴리디아세틸렌 리포좀 및 비이온성 계면활성제로 이루어진 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서.
write;
It includes one or more color-shifting polymer solutions provided at regular intervals on one side of the substrate, wherein the color-shifting polymer solution is composed of polydiacetylene liposomes and non-ionic surfactants for temperature history detection in refrigerated distribution. .
상기 기재는 셀룰로오스아세테이트 멤브레인인 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서.
According to claim 1,
The substrate is a cellulose acetate membrane cold storage temperature history detection irreversible color shift sticker-type sensor.
상기 비이온성 계면활성제는 트윈 20인 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서.
According to claim 1,
The nonionic surfactant is Tween 20, a refrigerated distribution temperature history detection irreversible color shift sticker-type sensor.
상기 기재의 일면에는 상기 색변이 고분자 용액이 커버되게 보호 필름이 구비되는 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서.
According to claim 1,
A refrigerated distribution temperature history detection irreversible color change sticker-type sensor provided with a protective film on one side of the substrate to cover the color change polymer solution.
상기 기재의 타면에는 접착층이 구비되는 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서.
According to claim 1,
Refrigerated distribution temperature history detection irreversible color shift sticker-type sensor provided with an adhesive layer on the other surface of the substrate.
(b) 상기 폴리디아세틸렌 리포좀의 막 표면에 비이온성 계면활성제를 첨가하여 색변이 고분자 용액을 제조하는 단계;
(c) 상기 색변이 고분자 용액을 기재 위에 도포한 후 건조하여 색변이 센서를 제조하는 단계;를 포함하는 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서의 제조방법.
(a) preparing polydiacetylene liposomes and irradiating UV;
(b) preparing a color-shifting polymer solution by adding a non-ionic surfactant to the membrane surface of the polydiacetylene liposome;
(c) manufacturing a color shift sensor by applying the color shift polymer solution on a substrate and then drying the solution;
상기 (a)단계에서 UV는 250~260nm의 파장으로 UV를 1~20분 동안 조사하는 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서의 제조방법.
According to claim 6,
In step (a), the UV is irradiated with a wavelength of 250 to 260 nm for 1 to 20 minutes.
상기 (b)단계에서 비이온성 계면활성제는 트윈 20이고, 상기 (c)단계에서 기재는 셀룰로오스아세테이트 멤브레인 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서의 제조방법.
According to claim 6,
In step (b), the nonionic surfactant is Tween 20, and in step (c), the base material is a cellulose acetate membrane refrigerated distribution temperature history detection method of manufacturing an irreversible color shift sticker-type sensor.
상기 (c)단계 이후에 (d) 상기 색변이 센서 위에 보호 필름을 코팅하는 단계를 더 포함하는 냉장유통 온도이력 검출 비가역적 색변이 스티커형 센서의 제조방법.According to claim 6,
The manufacturing method of the refrigerated distribution temperature history detection irreversible color change sticker-type sensor, further comprising the step of (d) coating a protective film on the color change sensor after step (c).
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