专利名称：扩散型时间-温度指示剂及指示卡及该指示卡的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种扩散型时间-温度指示卡，同时还涉及一种采用该指示剂的时
间-温度指示卡及其制备方法。
背景技术：
冷冻冷藏食品的质量除受其自身组成等内部因素影响外，还受大气压、机械压力、 光照、温度等外部环境条件的影响，并且质量安全问题往往在速冻调理食品的生产贮存、运 输或货架期中出现，所以控制好外部环境是一个很重要的环节。在所有的外部环境影响因 素中，流通环节中温度的波动是造成产品质量下降的主要因素。贮藏环境中的温度控制不 当，将造成食品腐败变质，而引起经济损失。对冷藏链的温度要求，国外称之为"不高于规 则"(TheNever Warmer Than Rule)，即从生产者到消费者之间各环节的温度都不高于设定 温度，但是在实际中冷藏链温度经常偏离设定温度。随着食品新鲜度和安全性地位的不断 提高以及全球化和市场范围扩大导致的食品供应链的不断延长，人们对食品可追溯性的要 求也越来越高。 时间-温度指示卡(Temperature-Time Indicator, TTI)是用于冷冻冷藏食品的 温度监测指示。它通过机械形变或者颜色变化呈现出易于测量变化，能够反映出被指示产 品的全部或部分温度变化历史，即可以通过时间温度积累效应指示食品的温度变化历程和 剩余货架寿命，从而提供食品质量变化信息。 中国专利申请号200310109212. 5公开了一种扩散型低温流通物品货架寿命指 示卡，其采用单体的化合物作为温度时间指示剂，指示剂的临界温度固定不变，在不同种类 的冷冻食品中使用具有较大局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种扩散型时间_温度指示卡，能够指示冷冻食品的剩余货 架期，且临界温度可以在_3°C -15°〇范围内自由调控，提高了指示卡的应用范围。
本发明的另一 目的是提供一种时间_温度指示卡。
本发明的另一 目的是提供一种时间_温度指示卡的制备方法。 为了实现以上目的，本发明的扩散型时间-温度指示剂所采用的技术方案是一 种扩散型时间-温度指示剂，是由水杨酸甲酯、Y-己内酯和着色剂组成，其中水杨酸甲酯 和Y _己内酯的体积比为40 : (1 5)。
本发明的时间-温度指示卡所采用的技术方案是一种扩散型时间-温度指示卡， 包括基板、密封薄膜及设于基板上的指示剂和一端与指示剂接触的扩散介质，该基板上设 有容纳指示剂的凹槽，该凹槽及扩散介质通过密封薄膜密封；所述指示剂是由水杨酸甲酯、 Y-己内酯和着色剂组成，所述水杨酸甲酯和Y-己内酯的体积比为40 : (1 5)。
所述的扩散介质为硅胶薄板、薄层板、薄层纤维、纸或棉质纤维。
所述的着色剂为脂溶性染料。
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所述的脂溶性染料为对位红、苏丹1、苏丹n、苏丹ni、苏丹iv、苏丹橙G、苏丹红
7B、苏丹红G或印度蓝。 所述基板上还设有容纳扩散介质的条形槽。
所述条形槽与凹槽相连通。 本发明的时间-温度指示卡的制备方法是首先取水杨酸甲酯、Y-己内酯和着色 剂，在3000r/min条件下混合均匀，再进行凝固处理得到时间_温度指示剂，然后将指示剂 与扩散介质装配在基板上得到时间_温度指示卡。 本发明的时间-温度指示卡采用水杨酸甲酯和Y-己内酯的混合物作为扩散物 质，再添加着色剂充分混合制成指示剂，然后在超低温处理使其形成凝固态，再将凝固后的 指示剂与扩散介质接触制成指示卡。当环境温度高于指示剂熔点时，指示剂融化即被"激 活"，然后将沿着扩散介质扩散，通过扩散长度就可以知道食品的接触温度的历程和剩余货 架期。本发明的时间-温度指示卡，可以改变水杨酸甲酯和Y-己内酯之间的配比，实现调 控指示剂的临界温度在_3 -151:之间，以适应不同冷冻食品的需要，使用的范围较广。
本发明时间-温度指示卡的着色剂与指示剂扩散一致性强，呈色效果好，不具有 剌激性气味，制作工艺简单，操作方便，成本低廉，适于工业化生产。既可以放在食品箱和冰 箱内，也可以贴于食品包装上，监视在整个冷藏链中是否有违规的现象发生，如将食品处于 过高的温度环境内、或制冷系统发生故障、食品温度升高等现象；指示卡在视觉上展示了生 产企业的品质承诺，增加了价值意识，提高了产品的竞争力，因此作为监测和控制流通的工 具必将会得到更广泛地应用，能够产生良好的经济效益和社会效益。
图1为本发明时间-温度指示卡的主视图；
图2为图1中A-A截面视图； 图3为指示剂水杨酸甲酯和Y-己内酯配比与指示剂扩散速率的曲线图；
图4为指示剂水杨酸甲酯和Y-己内酯配比与指示剂临界温度的曲线图。
具体实施例方式
本发明的指示卡如图1、2所示，图中5为基板，在基板上板面上分别开设有凹槽2 和条形槽3，该条形槽3的一端与凹槽2相连通；在条形槽3中设有条形的扩散介质4，该扩 散介质4的一端伸入所述凹槽2的槽底；在凹槽2中设有凝固态的指示剂l，该指示剂1与 凹槽2槽底的扩散介质4接触；在基板5上板面设有密封薄膜7，该密封薄膜7与凹槽和条 形槽槽口处的基板板面密封粘接，用于密封凹槽和条形槽。
以下结合具体实施例对本发明作详细的说明
实施例1 本实施例的扩散型时间_温度指示卡由如下方法制得 按40 : 1的体积比取水杨酸甲酯和Y _己内酯，并加入着色剂苏丹IV在调速混 合器中以3000r/min的速度混合1 3min，得到指示剂；取指示剂100 y L于离心试管内， 放置于-8(TC使其凝固；将扩散介质和凝固处理后的指示剂放入基板上相应的槽中，使扩 散介质的一端伸入凹槽的槽底与指示剂接触，然后用密封薄膜进行密封得到时间_温度指示卡，扩散介质采用硅胶薄板，规格为10X0. 7cm。本实施例的时间-温度指示卡的临界温 度为_31:，该温度下的扩散速率为2. 78X10—3cm/min，该指示卡用于监测冷却鳕鱼片、冷冻
腊肠、冰冻牛肉、海产品的环境温度，如果环境温度高于-3t:，指示剂就会熔化并发生扩散，
出现一条红色条带。当红色条带为2cm时，表明在-3t:条件下经历了 12小时。
实施例2 本实施例的扩散型时间_温度指示卡由如下方法制得 按40 : 3的体积比取水杨酸甲酯和Y _己内S旨，并加入着色剂苏丹IV在调速混 合器中以3000r/min的速度混合1 3min，得到指示剂；取指示剂100 y L于离心试管内，放 置于-S(TC使其凝固；将扩散介质和凝固处理后的指示剂放入基板上相应的槽中，使扩散 介质的一端伸入凹槽的槽底与指示剂接触，然后用密封薄膜进行密封得到指示卡，扩散介 质采用薄层板，规格为10X0. 7cm。本实施例的时间_温度指示卡的临界温度为-l(TC，该 温度下的扩散速率为3. 17X 10—3cm/min。本实施例的时间_温度指示卡在临界温度_10°C 条件下48h扩散9. 13cm，此期间同步检测的速冻水饺品质与_18°0条件下速冻水饺品质相 比酸价增加2. 82%、过氧化值增加45. 56%、菌落总数增加10. 19%。
实施例3 本实施例的扩散型时间_温度指示卡由如下方法制得 按40 : 5的体积比取水杨酸甲酯和Y _己内S旨，并加入着色剂苏丹IV在调速混 合器中以3000r/min的速度混合1 3min，得到指示剂；取指示剂100 y L于离心试管内， 放置于-8(TC使其凝固；将扩散介质和凝固处理后的指示剂放入基板上相应的槽中，使扩 散介质的一端伸入凹槽的槽底与指示剂接触，然后用密封薄膜进行密封得到指示卡，扩散 介质采用薄层板，规格为10X0. 7cm。本实施例的时间-温度指示卡的临界温度为_15°C， 该温度下的扩散速率1. 61 X 10—3cm/min，该指示卡用于监测食品冷藏运输中冷链的温度，以 及监测贮藏、销售过程中食品的环境温度，期间如果温度高于-15t:，则本实施例的指示卡 就会产生响应出现一条红色条带。当红色条带为2cm时，表明在-15t:条件下经历了 20.7 小时。 实验例 本实验例对不同配比的水杨酸甲酯和Y-己内酯的指示剂进行实验，测定其临界 温度及在临界温度下在硅胶薄板上的扩散速率，得到临界温度和扩散速率与配比之间的关 系，如图3、4所示，水杨酸甲酯和Y-己内酯的配比与指示剂临界温度和扩散速率成正比关 系，即随着水杨酸甲酯和Y-己内酯比值的增加，指示剂的临界温度和扩散速率随之增加。
本发明的实施例仅用以说明而非限定本发明的技术方案，其中本发明的实施例中 的着色剂采用的苏丹IV，目的仅仅是用于着色，采用其它的着色剂如对位红、苏丹1、苏丹 n、苏丹III、苏丹橙G、苏丹红7B、苏丹红G或印度蓝，也同样能够实现本发明的目；其中扩 散介质也可以采用薄层纤维、纸或棉质纤维，只要采用能够使指示剂扩散起到指示作用的 扩散介质，应当落入本发明保护的范围。
权利要求
一种扩散型时间-温度指示剂，其特征在于是由水杨酸甲酯、γ-己内酯和着色剂组成，其中水杨酸甲酯和γ-己内酯的体积比为40∶(1～5)。
2. 根据权利要求1所述的扩散型时间-温度指示剂，其特征在于所述的着色剂为脂 溶性染料。
3. 根据权利要求2所述的扩散型时间-温度指示剂，其特征在于所述的脂溶性染料为对位红、苏丹1、苏丹n、苏丹ni、苏丹iv、苏丹橙G、苏丹红7B、苏丹红G或印度蓝。
4. 一种扩散型时间-温度指示卡，其特征在于包括基板、密封薄膜及设于基板上的指示剂和一端与指示剂接触的扩散介质，该基板上设有容纳指示剂的凹槽，该凹槽及扩散介质由密封薄膜密封；所述指示剂是由水杨酸甲酯、Y-己内酯和着色剂组成，所述水杨酸甲 酯和Y-己内酯的体积比为40 : (1 5)。
5. 根据权利要求4所述的扩散型时间-温度指示卡，其特征在于所述的扩散介质为硅胶薄板、薄层板、薄层纤维、纸或棉质纤维。
6. 根据权利要求4所述的扩散型时间-温度指示卡，其特征在于所述的着色剂为脂溶性染料。
7. 根据权利要求6所述的扩散型时间-温度指示卡，其特征在于所述的脂溶性染料为对位红、苏丹1、苏丹11、苏丹111、苏丹IV、苏丹橙G、苏丹红7B、苏丹红G或印度蓝。
8. 根据权利要求4所述的扩散型时间-温度指示卡，其特征在于所述基板上还设有容纳扩散介质的条形槽。
9. 根据权利要求4所述的扩散型时间-温度指示卡，其特征在于所述条形槽与凹槽相连通。
10. —种扩散型时间-温度指示卡的制备方法，其特征在于首先取水杨酸甲酯、Y-己内酯和着色剂，在3000r/min条件下混合均匀，再进行凝固处理得到时间_温度指示剂，然 后将指示剂与扩散介质装配在基板上得到时间_温度指示卡。
全文摘要
本发明公开了一种扩散型时间-温度指示剂及指示卡及其制备方法，其中时间-温度指示剂是由水杨酸甲酯、γ-己内酯和着色剂组成，其中水杨酸甲酯和γ-己内酯的体积比为40∶(1～5)。本发明的时间-温度指示卡采用水杨酸甲酯和γ-己内酯的混合物作为扩散物质，再添加着色剂充分混合制成指示剂，然后在超低温处理使其形成凝固态，再将凝固后的指示剂与扩散介质接触制成指示卡。本发明的时间-温度指示卡，可以改变水杨酸甲酯和γ-己内酯之间的配比，实现调控指示剂的临界温度，以适应不同冷冻食品的需要，使用的范围较广。
文档编号G01K11/16GK101718597SQ20091022730
公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者孙晓瑞, 李建新, 李镁娟, 潘治利, 王娜, 艾志录, 谢新华 申请人:河南农业大学