专利名称：一种酶型时间－温度指示卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型时间-温度指示卡的制作方法。尤其设计一种利用淀粉和淀粉酶的反应，以碘作为指示剂之作的一种可以通过颜色变化显示时间、温度积累效应的指示卡，此指示卡可用于监测冷链运输销售过程中食品的质量。
发明
背景技术：
保质期问题是食品安全中的一个重要方面，对于易腐败需低温保存的食品来说，通常所说的保质期是指在要求的温度条件下存放的食品质量保证期限。实际的保质期取决于食品储存的环境条件，主要是温度，它可能或长或短于标贴上所标明的保质期。例如，通常冷却肉的保质期为一周左右，是指在4℃的低温条件下保存，而37℃或更高的温度下保存时间不过几小时。因此，对于必须冷链中运输销售的食品来说，温度的监测指示就成为一个研究热点。于是用于监测此过程的时间--温度时间指示卡(Time-Temperature Indicator，TTI)应运而生。
国外温度—时间指示卡已经在食品和药业中使用多年。到目前为止有关时间--温度指示卡的美国专利和国际专利已经有上百个。按工作原理这些指示卡可以划分为机械型、化学型、酶型、微生物型、聚合物型、电子化学型、扩散型等。但是在过去的十五年中，科学研究和商品开发所关注的TTI主要有三种类型扩散型、酶型和聚合物型。
按功能时间-温度指示卡可以分为临界温度指示卡(CTI)、临界温度—时间指示卡(CTTI)和时间—温度指示卡(TTI)。
CTI能够指示环境温度是否高于(或低于)参考温度，但是并不能显示存放高于(或低于)临界温度的时间长度。CTI适用于当发生相变时就会出现不可逆的质构劣化(例如冻结产品的解冻或新鲜或冷却产品的冻结)的产品；它还适用于，在高于临界温度后就会造成重要蛋白质发生变性的产品。
CTTI能指示存放在高于参考临界温度的时间--温度累积效应。这种效应可被转换为临界温度下的等价存放时间。CTTI可用于指示在冷链中断后高于临界温度的情况下，产品质量变化与时间有关的一类产品。例如高于临界温度时微生物的生长和酶反应的进行。一般扩散型TTI都属于CTTI。
TTI标示的是在产品储藏销售周期中连续的时间响应。它以一个指标表述全部的时间--温度历史纪录，可用于指示流通过程中的“平均”温度，还可以反映由于连续温度变化所造成食品质量损失的反应。通常所说的“TTI”就是特指这种类型的指示卡。扩散型TTI中的酯质熔化温度等于临界温度时可作为CTTI使用，而当酯质熔化温度低于食品贮藏温度时则可作为TTI使用。
虽然在国外，TTI标贴已经在食品和药业中使用多年。但是我国在此方面的开发应用尚属空白。
本文发明的目的就是要开发出一种新的酶型时间-温度指示卡。
发明内容
本发明解决其技术问题所采用的技术方案，其特征是，将淀粉与碘溶液混合充分变色后烘干并粉碎得到变色淀粉，烘干温度应低于所用淀粉的糊化温度。
本发明的技术特征是，变色淀粉与淀粉酶混合均匀并加入一定量的水搅拌均匀，压制成片并包装后，即得到时间-温度指示卡。
本发明的技术特征是，作为时间-温度指示卡反应底物的淀粉可以是化学试剂级可溶性淀粉，也可以来自马铃薯、土豆、小麦、玉米、木薯等。
本发明的技术特征是，时间-温度指示卡中所用的淀粉酶可以是a-淀粉酶、β-淀粉酶及糖化酶中的一种或几种。
本发明的技术特征是，制作时间-温度指示卡中淀粉酶与淀粉的重量比在1∶9-4∶6之间。
本发明的技术特征是型时间-温度指示卡的制作过程中，加水量为淀粉和淀粉酶混合物质量的10％-60％。
本发明的技术特征是，时间-温度指示卡制作完成后，分别置于不同的温度下放置，每隔一定时间测定其色差，绘制颜色响应值与时间的关系曲线(
图1)。指示卡的颜色响应方程可由下式表示F(X)t＝ktF(X)为指示卡的响应方程，可由试验测得的颜色响应值与时间t进行拟合得到，t为时间，k为反应速率常数。
根据阿仑尼乌斯公式k=Aexp(-EaRT)]]>k为反应的速率常数，A为指前因子，对于指定反应是一个常数，R为摩尔气体常数，T为热力学温度，单位为K；Ea为活化能，方程两边取对数得
lgk=-Ea2.303RT+lgA]]>从上式可知，以lgk对1/T作图应得到一条直线(图2)，直线斜率等于 由斜率可求得反应的活化能Ea。
只要指示卡的活化能与食品的活化能差值小于10kcal/mol，则其对食品质量评估的误差在15％以下，指示卡就可以应用于这种食品中。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明实施例1变色淀粉的制备取500g可溶性淀粉(生化级)，加入250ml 0.1mol/L的碘液和200ml蒸馏水，充分搅拌，使淀粉完全变色，置于55℃烘箱中烘干，终点含水量低于4％。用高速粉碎机粉碎，即得到变色淀粉。
实施例2时间-温度指示卡的制作取150g变色淀粉和50gα-淀粉酶充分混合后，加入80ml蒸馏水搅拌均匀，压制成片并用透明包装密封即可得到时间-温度指示卡。
实施例3时间-温度指示卡实用性的测定将实施例2中制作的时间-温度指示卡分别置于4℃、8℃、12℃、18℃、25℃、37℃的温度下保存，定时用色差计测定色差。测定其活化能为112.98kJ/mol，其在8℃温度下的货架期为400小时左右，其适用于以微生物生长为主要变质原因，保质期在2周左右的食品中。
权利要求
1.一种新型时间-温度指示卡的制作，其特征是利用淀粉酶与淀粉的水解反应，以碘为指示剂，通过颜色变化显示温度的积累效应，从而达到指示存放时间和温度的目的。
2.一种新型时间-温度指示卡的制作，其特征在于淀粉与碘溶液混合变色后烘干并粉碎，然后与淀粉酶混合均匀并加入一定量的水搅拌均匀，压制成片。
3.如权利要求1和2所述的一种新型时间-温度指示卡的制作，其特征是利用了淀粉酶与淀粉的反应，淀粉酶包括a-淀粉酶、β-淀粉酶及糖化酶中的一种或多种或全部。
4.如权利要求1和2所述的一种新型时间-温度指示卡的制作，其中淀粉酶与淀粉的重量比在1∶9-4∶6之间。
5.如权利要求1和2所述的一种新型时间-温度指示卡的制作，其中加水量为淀粉和淀粉酶混合物质量的10％-60％。
全文摘要
本发明涉及一种酶型时间－温度指示卡的制作，它利用淀粉酶与淀粉的水解反应，以碘为指示剂，通过颜色变化显示时间、温度的积累效应，从而达到指示存放时间和温度的目的。淀粉与碘溶液混合变色后烘干并粉碎，然后与淀粉酶混合均匀并加入一定量的水搅拌均匀，压制成片并包装即得到时间－温度指示卡成品。
文档编号G01N31/22GK101055255SQ20061007282
公开日2007年10月17日 申请日期2006年4月10日 优先权日2006年4月10日
发明者任发政, 蔡华伟, 张恒涛, 郑丽敏, 蒋菁莉 申请人:张恒涛