一種酶型時間－溫度指示卡的製作方法
2023-09-16 10:02:50
專利名稱：一種酶型時間－溫度指示卡的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型時間-溫度指示卡的製作方法。尤其設計一種利用澱粉和澱粉酶的反應，以碘作為指示劑之作的一種可以通過顏色變化顯示時間、溫度積累效應的指示卡，此指示卡可用於監測冷鏈運輸銷售過程中食品的質量。
發明
背景技術：
保質期問題是食品安全中的一個重要方面，對於易腐敗需低溫保存的食品來說，通常所說的保質期是指在要求的溫度條件下存放的食品質量保證期限。實際的保質期取決於食品儲存的環境條件，主要是溫度，它可能或長或短於標貼上所標明的保質期。例如，通常冷卻肉的保質期為一周左右，是指在4℃的低溫條件下保存，而37℃或更高的溫度下保存時間不過幾小時。因此，對於必須冷鏈中運輸銷售的食品來說，溫度的監測指示就成為一個研究熱點。於是用於監測此過程的時間--溫度時間指示卡(Time-Temperature Indicator，TTI)應運而生。
國外溫度—時間指示卡已經在食品和藥業中使用多年。到目前為止有關時間--溫度指示卡的美國專利和國際專利已經有上百個。按工作原理這些指示卡可以劃分為機械型、化學型、酶型、微生物型、聚合物型、電子化學型、擴散型等。但是在過去的十五年中，科學研究和商品開發所關注的TTI主要有三種類型擴散型、酶型和聚合物型。
按功能時間-溫度指示卡可以分為臨界溫度指示卡(CTI)、臨界溫度—時間指示卡(CTTI)和時間—溫度指示卡(TTI)。
CTI能夠指示環境溫度是否高於(或低於)參考溫度，但是並不能顯示存放高於(或低於)臨界溫度的時間長度。CTI適用於當發生相變時就會出現不可逆的質構劣化(例如凍結產品的解凍或新鮮或冷卻產品的凍結)的產品；它還適用於，在高於臨界溫度後就會造成重要蛋白質發生變性的產品。
CTTI能指示存放在高於參考臨界溫度的時間--溫度累積效應。這種效應可被轉換為臨界溫度下的等價存放時間。CTTI可用於指示在冷鏈中斷後高於臨界溫度的情況下，產品質量變化與時間有關的一類產品。例如高於臨界溫度時微生物的生長和酶反應的進行。一般擴散型TTI都屬於CTTI。
TTI標示的是在產品儲藏銷售周期中連續的時間響應。它以一個指標表述全部的時間--溫度歷史紀錄，可用於指示流通過程中的「平均」溫度，還可以反映由於連續溫度變化所造成食品質量損失的反應。通常所說的「TTI」就是特指這種類型的指示卡。擴散型TTI中的酯質熔化溫度等於臨界溫度時可作為CTTI使用，而當酯質熔化溫度低於食品貯藏溫度時則可作為TTI使用。
雖然在國外，TTI標貼已經在食品和藥業中使用多年。但是我國在此方面的開發應用尚屬空白。
本文發明的目的就是要開發出一種新的酶型時間-溫度指示卡。
發明內容
本發明解決其技術問題所採用的技術方案，其特徵是，將澱粉與碘溶液混合充分變色後烘乾並粉碎得到變色澱粉，烘乾溫度應低於所用澱粉的糊化溫度。
本發明的技術特徵是，變色澱粉與澱粉酶混合均勻並加入一定量的水攪拌均勻，壓製成片並包裝後，即得到時間-溫度指示卡。
本發明的技術特徵是，作為時間-溫度指示卡反應底物的澱粉可以是化學試劑級可溶性澱粉，也可以來自馬鈴薯、土豆、小麥、玉米、木薯等。
本發明的技術特徵是，時間-溫度指示卡中所用的澱粉酶可以是a-澱粉酶、β-澱粉酶及糖化酶中的一種或幾種。
本發明的技術特徵是，製作時間-溫度指示卡中澱粉酶與澱粉的重量比在1∶9-4∶6之間。
本發明的技術特徵是型時間-溫度指示卡的製作過程中，加水量為澱粉和澱粉酶混合物質量的10％-60％。
本發明的技術特徵是，時間-溫度指示卡製作完成後，分別置於不同的溫度下放置，每隔一定時間測定其色差，繪製顏色響應值與時間的關係曲線(
圖1)。指示卡的顏色響應方程可由下式表示F(X)t＝ktF(X)為指示卡的響應方程，可由試驗測得的顏色響應值與時間t進行擬合得到，t為時間，k為反應速率常數。
根據阿侖尼烏斯公式k=Aexp(-EaRT)]]>k為反應的速率常數，A為指前因子，對於指定反應是一個常數，R為摩爾氣體常數，T為熱力學溫度，單位為K；Ea為活化能，方程兩邊取對數得
lgk=-Ea2.303RT+lgA]]>從上式可知，以lgk對1/T作圖應得到一條直線(圖2)，直線斜率等於 由斜率可求得反應的活化能Ea。
只要指示卡的活化能與食品的活化能差值小於10kcal/mol，則其對食品質量評估的誤差在15％以下，指示卡就可以應用於這種食品中。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明實施例1變色澱粉的製備取500g可溶性澱粉(生化級)，加入250ml 0.1mol/L的碘液和200ml蒸餾水，充分攪拌，使澱粉完全變色，置於55℃烘箱中烘乾，終點含水量低於4％。用高速粉碎機粉碎，即得到變色澱粉。
實施例2時間-溫度指示卡的製作取150g變色澱粉和50gα-澱粉酶充分混合後，加入80ml蒸餾水攪拌均勻，壓製成片並用透明包裝密封即可得到時間-溫度指示卡。
實施例3時間-溫度指示卡實用性的測定將實施例2中製作的時間-溫度指示卡分別置於4℃、8℃、12℃、18℃、25℃、37℃的溫度下保存，定時用色差計測定色差。測定其活化能為112.98kJ/mol，其在8℃溫度下的貨架期為400小時左右，其適用於以微生物生長為主要變質原因，保質期在2周左右的食品中。
權利要求
1.一種新型時間-溫度指示卡的製作，其特徵是利用澱粉酶與澱粉的水解反應，以碘為指示劑，通過顏色變化顯示溫度的積累效應，從而達到指示存放時間和溫度的目的。
2.一種新型時間-溫度指示卡的製作，其特徵在於澱粉與碘溶液混合變色後烘乾並粉碎，然後與澱粉酶混合均勻並加入一定量的水攪拌均勻，壓製成片。
3.如權利要求1和2所述的一種新型時間-溫度指示卡的製作，其特徵是利用了澱粉酶與澱粉的反應，澱粉酶包括a-澱粉酶、β-澱粉酶及糖化酶中的一種或多種或全部。
4.如權利要求1和2所述的一種新型時間-溫度指示卡的製作，其中澱粉酶與澱粉的重量比在1∶9-4∶6之間。
5.如權利要求1和2所述的一種新型時間-溫度指示卡的製作，其中加水量為澱粉和澱粉酶混合物質量的10％-60％。
全文摘要
本發明涉及一種酶型時間－溫度指示卡的製作，它利用澱粉酶與澱粉的水解反應，以碘為指示劑，通過顏色變化顯示時間、溫度的積累效應，從而達到指示存放時間和溫度的目的。澱粉與碘溶液混合變色後烘乾並粉碎，然後與澱粉酶混合均勻並加入一定量的水攪拌均勻，壓製成片並包裝即得到時間－溫度指示卡成品。
文檔編號G01N31/22GK101055255SQ20061007282
公開日2007年10月17日 申請日期2006年4月10日 優先權日2006年4月10日
發明者任發政, 蔡華偉, 張恆濤, 鄭麗敏, 蔣菁莉 申請人:張恆濤