碱性脂肪酶型时间—温度指示卡的研制

发布时间：2019-07-31 18:49

【摘要】： 食品质量与安全是人们目前普遍关注的问题。食品质量除受其自身组成等内部因素影响外,还受外部环境条件的影响。在所有的外部环境影响因素中,温度的不可预测性较高,往往因环境的变化而发生波动。贮藏环境中的温度如果控制不当,将造成食品腐败变质,从而引起经济损失。时间-温度指示卡(Time-temperature Indicator,TTI)通过机械形变或者颜色变化呈现出易于测量的变化,能够反映出被指示产品的全部或部分温度变化历史,从而能够指示食品的温度变化历程和剩余货架寿命,并提供食品质量变化信息。本论文选择一种酶型时间-温度指示卡作为研究内容,从时间-温度指示卡反应体系的确立、反应体系的动力学参数的测定以及时间-温度指示卡的设计制作三个方面来进行研究。具体研究内容和结果如下: 1、试验以碱性脂肪酶水解反应为理论基础,研究了底物种类、底物浓度、乳化剂和金属离子对反应体系的影响以及根据反应体系的pH的变化,选择了一种合适的pH指示剂用于指示反应体系的颜色变化。通过试验最终确定了碱性脂肪酶型TTI反应体系中的参数:0.1 mL 0.1 g·L~(-1)碱性脂肪酶,0.5 mL三乙酸甘油酯为反应底物,9.5 mL 20 g·L~(-1)聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)作为乳化剂,反应缓冲溶液为39 mL pH10.6的0.05 mol·L~(-1) Gly-NaOH缓冲液,0.7 mL 1 mol·L~(-1)的氯化钙溶液,0.2 mL酚红-酚酞-百里酚酞混合指示剂。 2、在确定碱性脂肪酶指示体系的组成成分的基础上,让反应体系在4、10、15、20、25和30℃的环境中反应,通过测定反应体系的pH变化曲线来测量反应体系的反应函数和动力学参数。试验结果显示,该反应体系的活化能为44.85kJ·mol~(-1),指前因子为1.02×10~6h~(-1),该反应体系可以用于检测由酶促反应、脂肪氧化引起变质的食品。 3、根据碱性脂肪酶反应体系的特征,对指示卡进行设计,将时间-温度反应体系包装成时间-温度指示卡,该指示卡具有易激活、准确度高、实用、方便等优点。该指示卡适于指示低温物品在冷链中的时间温度的累积效应,对商家进行销售的优化、存货的周转和确保食品的安全具有指导作用。
【图文】：

以扩散理论为基础建立的指示体系有两种形式。第一种形式的竹I包括一个像蓄水池一样的垫板，里面充满了可以流动的化学混合物，垫板上方是一条多孔性灯芯，化学物质可以通过灯芯向上扩散，其扩散率与时间温度相关，见图1一1。这类指示卡所使用的化学混合物通常是脂肪酸酷，如:丁基硬脂酸酷(熔点12℃)、邻苯二甲酸二甲酷(熔点一1.1℃)、辛二醇(熔点一17℃.)等。指示卡适用的温度范围和指示寿命由其原料种类及最初浓度决定[’]。因此可以根据脂肪酸酷的种类和浓度不同来设计一系列不同指示温度和不同指示时间的时间一温度指示卡。另一种形式的扩散型TTI由一层无定型材料涂布在多孔基质上构成，当环境温度达到预设温度时，无定型材料以随温度变化的速率迁移进入多孔基体，引起多孔基体透光率的变化，从而引起颜色的变化[s]。这种迁移速率及温度相关性受卡的结构和无定型物质的浓度及其玻璃态转变温度的控制，并可以设定在合适的范围内l6]。使用前这两种材料分开贮藏，一经粘合，这种TTI即被激活。使用前，这两种材料在常温环境中分别贮藏可以保持相当长的时间。

}}}aM一Mo”，，orMark一T，meee…….梦呷 呷图1一1扩散型时间一温度指示卡一 3MTMMonito:MarkTMFig.l一 101而 siontypetime一temper咖 reindieator一 3MTMMonitorM毗TM1.2.2酶型TTI的工作原理酶型TTI主要是利用酶催化底物发生化学反应，引起反应体系的颜色变化。体系颜色变化主要有两种，一种是生成有颜色的产物或者使原来有颜色的底物变色，如多酚氧化酶和淀粉酶等。淀粉与碘生成蓝色包合物，包合物的颜色与淀粉的聚合度或相对分子质量有关。在一定的聚合度或相对分子范围内，随聚合度或相对分子质量的增加，包合物的颜色的变化由无色、橙色、淡红、紫色到蓝色。淀粉酶能催化淀粉发生降解反应，淀粉的分子量逐渐下降[71。另一种形式是改变反应体系的pH，进而通过pH指示剂来显示体系颜色的变化[8
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：R187

【引证文献】

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1 钱静;郑光临;冯钦;;基于冷鲜肉脂肪氧化的糖化酶型时间-温度指示器的研究[J];食品科学;2013年18期

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本文编号：2521509