專利名稱：微生物型低溫流通物品時間溫度指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及時間-溫度指示技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及利用微生物指示時間溫度的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
食品的貨架期通常是指食品在最適合的平均溫度下能存放的時間，或者是將食品存放在最差條件下的時間極限值。但由于在整個食品流通過程中溫度的不可預(yù)測性，使得對食品預(yù)測的貨架期與食品真正可流通期限，很難達到一致。例如，某食品標定為保存溫度為2飛。C，貨架期為20天，若食品保存在高于6°C條件下，將會導(dǎo)致食品在貨架期未到之前就腐敗變質(zhì)了 ；反之，如果存放溫度為0°C，那這類食品儲存的時間就會長于20天，若仍按其預(yù)定的貨架期，超過20天就認為它已變質(zhì)而被丟棄，勢必會導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)食品的浪費。由此可見，僅用來標明食品使用期限，很難保證食品品質(zhì)或造成浪費。
為了解決這個問題，國內(nèi)外先后研制了基于不同原理(機械學(xué)、化學(xué)、酶學(xué)、微生物學(xué)或電子學(xué)的不可逆反應(yīng))的時間-溫度指示劑/器(time temperature indicator/ integrator，簡稱TTI )，TTI以機械變形、顏色的不可逆變化以及通過不同顏色的運動變化來實現(xiàn)一種可見的、不可逆的變化，達到監(jiān)測食品質(zhì)量的目的。
在食品腐敗變質(zhì)的因素中，由微生物污染所引起的食品腐敗變質(zhì)是最為重要和普遍的，因此，將產(chǎn)酶的微生物源直接用在指示劑體系中，能夠得到在最關(guān)心的溫度范圍內(nèi)與食品變質(zhì)情況相像的、更準確的TTI反應(yīng)。從經(jīng)濟觀點看，只要很少量的微生物就能提供令人滿意的酶含量，而且很大數(shù)量的微生物可以比較便宜的制得，致使微生物型TTI越來越受大家的青睞。
乳酸菌LGG的正式名稱為鼠李糖乳桿菌GG株，是一種益生菌，能從葡萄糖或乳糖的發(fā)酵過程中產(chǎn)生乳酸。目前還沒有利用乳酸菌LGG制備時間溫度指示器。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請人提供了一種微生物型低溫流通物品時間溫度指示器及其使用方法。本發(fā)明利用乳酸菌LGG的生長代謝產(chǎn)酸，以混合的溴甲酚綠和甲基紅為指示劑，從而產(chǎn)生可視的顏色變化，達到指示食品經(jīng)歷的時間-溫度歷史的目的。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種微生物型低溫流通物品時間溫度指示器，由時間溫度指示器及比色卡組成，所述時間溫度指示器包括一個容器，容器內(nèi)存放營養(yǎng)底物、PH指示劑及微生物；所述營養(yǎng)底物為微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，由10g/L的葡萄糖，2g/L的硫酸銨及5g/ L的NaCl溶液按1 0. 18 0. 23 0. 47 0. 52的質(zhì)量比混合；所述PH指示劑為甲基紅和溴甲酚綠混合指示劑，該混合指示劑由72 77wt%的濃度為 0. 1%的溴甲酚綠乙醇溶液和23 28wt%的濃度為0. 2%的甲基紅乙醇溶液混合而成； 所述PH指示劑與所述營養(yǎng)底物按1 98 103的質(zhì)量比混合；所述微生物為乳酸菌LGG ；所述容器為一個透明容器，包括一個可以注射所述微生物的口，所述口用塞子密封。
本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于在本發(fā)明里面，全部采用無機物作為菌株生長的培養(yǎng)基，提高了動力學(xué)分析時的準確性，顏色變化明顯(綠-紫紅)，而且成本很低。微生物源乳酸菌LGG為一種益生菌。由于成本低廉，本發(fā)明可以貼到每個食品包裝上，記錄該產(chǎn)品從成品-貨架-顧客買走的全過程，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的保質(zhì)期標簽。


圖1是本時間溫度指示器的俯視圖。
圖2是本時間溫度指示器的主視圖。
圖3是TTI體系反應(yīng)過程中乳酸的產(chǎn)量變化曲線圖。
圖4是TTI體系反應(yīng)過程中PH值的變化曲線圖。
圖5是TTI體系反應(yīng)過程中Δ E及AL*、Δ a*、Ab*的變化曲線圖。
圖6是在25°C下響應(yīng)值χ隨時間的變化趨勢。
圖7是在32°C下響應(yīng)值χ隨時間的變化趨勢。
圖8是在40°C下響應(yīng)值χ隨時間的變化趨勢。
圖9是計算活化能的擬合曲線圖。
具體實施方式

實施例配制PH指示劑將3份0. 1%溴甲酚綠乙醇溶液和1份0. 2%甲基紅乙醇水溶液混合，
配制營養(yǎng)底物將10g/L的葡萄糖40g、2g/L的硫酸銨8g、5g/L的NaCl溶液20g 混合，通過加0. lmol/L的NaOH溶液，將混合液的PH值調(diào)至7. 0，然后進行滅菌處理，冷卻備用。
將PH指示劑用有機微孔濾膜進行過濾殺菌，和營養(yǎng)底物按1:100的質(zhì)量比混合， 取混合液40ml注入一個帶有小口的透明容器，通過小口向容器內(nèi)接入處于對數(shù)期時的乳酸菌LGG菌液，接種量為混合液體積的1%，即400 μ L菌液，即得基于乳酸菌LGG生長代謝的時間溫度指示器。
實用性測定將該時間溫度指示器置于25°C下，每隔20h左右測定響應(yīng)值(乳酸量、PH、總色差ΔΕ及(AL*)2、( Aa*)2、( Ab*)2)，得到TTI響應(yīng)參數(shù)變化趨勢圖。
圖1和圖2為本時間溫度指示器的示意圖，其中1為透明圓盤狀的容器，2為橡皮塞，3為PH指示劑、營養(yǎng)底物和微生物的混合液。
圖3為本指示器中TTI體系反應(yīng)過程中乳酸的產(chǎn)量變化曲線圖，從圖中可以看出， 隨著時間的增加，乳酸量的產(chǎn)量呈上升趨勢。
圖4為本指示器中TTI體系反應(yīng)過程中PH值的變化曲線圖，從圖中可以看出，隨著時間的增加，體系的PH值下降，這證實了乳酸菌LGG在進行發(fā)酵，消耗糖，產(chǎn)生乳酸，從而使PH值下降。
圖5為本指示器中TTI體系反應(yīng)過程中Δ E及AL*、Δ a*、Ab*的變化曲線圖。本文采用Hunter Lab系統(tǒng)進行色彩測定，同時與體系pH值之間進行比較，研究判定其中的相關(guān)性。在這一坐標系統(tǒng)中，+a表示紅色，-a表示綠色，+b表示黃色，-b表示藍色，顏色的明度由L的百分數(shù)來表示。
色差是指用數(shù)值的方法表示兩種顏色給人色彩感覺上的差別。若兩個色樣樣品都按L*、a*、b*標定顏色，則兩者之間的總色差Δ E*ab以及各項單項色差可用下列公式計算明度差Δ L*=L*_L*q，色度差Δ a*=a*-a*0, Δ b*=b*-b*0,總色差 Δ E*ab= [ ( Δ L*)2+ ( Δ a*)2+ ( Δ b*)2]1氣Δ a*代表紅綠，(Aa*)2代表紅綠顏色變化的幅度。
PH和(Aa*)2的變化趨勢相對應(yīng)，且兩者的變化曲線比較平滑有規(guī)律，證實了該 TTI體系PH下降，由于酸堿指示劑的存在，產(chǎn)生了顯著的可視顏色變化。表1為不同溫度下，不同時間點本時間溫度指示器的顏色情況。
表 權(quán)利要求
1.一種微生物型低溫流通物品時間溫度指示器，其特征在于由時間溫度指示器及比色卡組成，所述時間溫度指示器包括一個容器，容器內(nèi)存放營養(yǎng)底物、PH指示劑及微生物；所述營養(yǎng)底物為微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，由10g/L的葡萄糖，2g/L的硫酸銨及5g/ L的NaCl溶液按1 0. 18 0. 23 0. 47 0. 52的質(zhì)量比混合；所述PH指示劑為甲基紅和溴甲酚綠混合指示劑，該混合指示劑由72 77wt%的濃度為 0. 1%的溴甲酚綠乙醇溶液和23 28wt%的濃度為0. 2%的甲基紅乙醇溶液混合而成； 所述PH指示劑與所述營養(yǎng)底物按1 98 103的質(zhì)量比混合； 所述微生物為乳酸菌LGG。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物型低溫流通物品時間溫度指示器，其特征在于所述容器為一個透明容器，包括一個可以注射所述微生物的口，所述口用塞子密封。
全文摘要
一種微生物型低溫流通物品時間溫度指示器，由時間溫度指示器及比色卡組成，所述時間溫度指示器包括一個容器，容器內(nèi)存放營養(yǎng)底物、PH指示劑及微生物；所述營養(yǎng)底物為微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，由10g/L的葡萄糖，2g/L的硫酸銨及5g/L的NaCl溶液按1:0.18~0.23:0.47~0.52的質(zhì)量比混合；所述PH指示劑為甲基紅和溴甲酚綠混合指示劑，該混合指示劑由72~77wt%的濃度為0.1%的溴甲酚綠乙醇溶液和23~28wt%的濃度為0.2%的甲基紅乙醇溶液混合而成；所述PH指示劑與所述營養(yǎng)底物按1:98~103的質(zhì)量比混合；所述微生物為乳酸菌LGG。本發(fā)明利用乳酸菌LGG的生長代謝產(chǎn)酸，以混合的溴甲酚綠和甲基紅為指示劑，從而產(chǎn)生可視的顏色變化，達到指示食品經(jīng)歷的時間-溫度歷史的目的。
文檔編號G01N21/80GK102507576SQ201110336819
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者盧立新, 蔡瑩, 賈增芹 申請人:江南大學(xué)