本發(fā)明涉及一種指示水產(chǎn)品新鮮度的智能標(biāo)簽及其制備方法,特別是涉及一種指示魚類或蝦類的新鮮度的智能標(biāo)簽,是一種新材料的應(yīng)用及其在食品安全領(lǐng)域中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
隨著生活水平的提高,人們對高蛋白食品的需求日益增加,而水產(chǎn)品是蛋白質(zhì)的良好來源。其中羅非魚的肉味鮮美,肉質(zhì)細(xì)嫩,含有多種不飽和脂肪酸和豐富的蛋白質(zhì),在日本,稱這種魚為“不需要蛋白質(zhì)的蛋白源”。但是,因富含營養(yǎng)物質(zhì)和水分,肌肉組織中的結(jié)締組織較少,內(nèi)源性蛋白酶活躍,自溶速度快,易在物理、化學(xué)、微生物等方面發(fā)生變化,使得其新鮮度發(fā)生變化。水產(chǎn)品的新鮮度是評價其品質(zhì)的重要標(biāo)志之一,鮮度影響著最終產(chǎn)品的品質(zhì)。而揮發(fā)性鹽基氮的含量與水產(chǎn)品腐敗的程度直接相關(guān),揮發(fā)性鹽基氮含量越多,說明腐敗越嚴(yán)重。
水產(chǎn)品新鮮度的傳統(tǒng)分析方法,如氣相色譜法、液相色譜法等,雖有檢測靈敏度高、檢出限低等優(yōu)點,但是成本高、耗時、且操作復(fù)雜。因此,出現(xiàn)了比色傳感器,2000年出現(xiàn)第一個比色傳感器后,出現(xiàn)了ph傳感器、氣體傳感器等。這些傳感器用于牛肉、飲料、雞肉等新鮮度的檢測。這些傳感器有不損害樣品、實時檢測樣品等優(yōu)點,但是靈敏度不高。因此,需要開發(fā)靈敏度更高的,直觀性更好的傳感器。鑒于以上技術(shù)課題,本發(fā)明人首次提出無需損害樣品,且能夠?qū)崟r監(jiān)測新鮮度的智能標(biāo)簽。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種指示水產(chǎn)品新鮮度的智能標(biāo)簽,其特征在于,使用溴甲酚綠ph敏感染料,以陽極氧化鋁膜為染料的吸附載體。
本發(fā)明所述的智能標(biāo)簽,其特征在于,所述陽極氧化鋁膜的孔徑小于20~200nm、與表面垂直、且孔密度為109~1010孔/cm2。
本發(fā)明所述的智能標(biāo)簽,其特征在于,所述陽極氧化鋁膜的孔徑50nm~200nm。
本發(fā)明述的智能標(biāo)簽,其特征在于,所述溴甲酚綠ph敏感染料的ph在2.80~2.50范圍內(nèi)。
本發(fā)明所述的智能標(biāo)簽,其特征在于,所述溴甲酚綠ph敏感染料的ph在2.65。
本發(fā)明所述的智能標(biāo)簽,其特征在于,所述溴甲酚綠濃度為0.02%~0.1%的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的目的在于還一種指示水產(chǎn)品新鮮度的實時監(jiān)測方法,采用本發(fā)明的第一方面所述的智能標(biāo)簽。
本發(fā)明所述的水產(chǎn)品新鮮度的實時監(jiān)測方法,其特征在于,所述水產(chǎn)品為魚類或蝦類。
本發(fā)明進一步提供一種制備新鮮度智能標(biāo)簽的方法,
包括以下步驟:將多孔陽極氧化鋁膜浸泡于ph為2.80~2.50的磷酸–乙醇溶液中,然后取出晾干;浸泡于0.02%~0.1%溴甲酚綠(bcg)溶液中,取出晾干;最后放于已打5mm孔的過塑膜中過塑。
根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法,其特征在于,還包括以下步驟:
試樣預(yù)處理步驟、一次陽極氧化步驟、化學(xué)腐蝕步驟、二次陽極氧化步驟、去鋁步驟、擴孔步驟、指示劑加載步驟,其中,所述一次陽極氧化步驟和所述二次陽極氧化步驟中,均以鉑片為陰極、鋁片為陽極,以磷酸溶液為電解液。
根據(jù)本發(fā)明所述的智能標(biāo)簽的制備方法,其特征在于,所述預(yù)處理步驟包括在h3po4:h2so4:hno3的體積比7:2:1中,95~110℃下化學(xué)拋光1~2min的步驟。
根據(jù)本發(fā)明所述的智能標(biāo)簽的制備方法,其特征在于,所述一次陽極氧化步驟中,所述電解液采用0.4mol/l的磷酸溶液,氧化電壓為100v,氧化時間為120min,氧化溫度為0~4℃。
根據(jù)本發(fā)明所述的智能標(biāo)簽的制備方法,其特征在于,所述化學(xué)腐蝕步驟為在6%磷酸和1.8%鉻酸的混合酸溶液中進行浸蝕6~10h,溫度控制在50~60℃。
根據(jù)本發(fā)明所述的智能標(biāo)簽的制備方法,其特征在于,所述去鋁步驟中,使用體積比為3:1的飽和硫酸銅水溶液和鹽酸的混合溶液。
本發(fā)明提供的智能標(biāo)簽是一種能夠準(zhǔn)確表征食品新鮮度,并將食品新鮮度信息直觀反饋于消費者的一種可視化標(biāo)簽??筛鶕?jù)食品所歷經(jīng)的溫度、時間等環(huán)境參數(shù)的變化來直觀表征包裝內(nèi)部食品的質(zhì)量變化。本發(fā)明的智能標(biāo)簽被公認(rèn)為是可進一步實現(xiàn)食品供應(yīng)鏈的精細(xì)化管理,減少易腐食品的損耗,提高食品安全性的有效手段。經(jīng)本發(fā)明的發(fā)明人首次提出,且無需破壞食品,能夠?qū)崟r監(jiān)測食品的新鮮度,其靈敏度更高,直觀性更好的傳感器。
附圖說明
圖1示出制備智能標(biāo)簽的流程圖;
圖2為(a)aao膜表面的掃描電子顯微鏡(sem)圖;(b)含bcg指示劑的aao膜表面的sem圖;(c)aao膜橫截面的sem圖;(d)含bcg指示劑的aao膜橫截面sem圖;
圖3示出aao、bcg、aao-bcg的紅外吸收光譜;
圖4(a)分光測色儀測智能標(biāo)簽所得的a值;(b)分光測色儀測智能標(biāo)簽所得的b值;
圖5示出羅非魚的tvbn值隨時間的變化;
圖6示出羅非魚的微生物數(shù)量(tvc和pseudomonasspp.)隨時間的變化;
圖7示出ph分別為2.80、2.65、2.50,0.02%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化;
圖8示出ph分別為2.80、2.65、2.50,0.04%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化;
圖9示出ph分別為2.80、2.65、2.50,0.06%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化;
圖10示出ph分別為2.80、2.65、2.50,0.08%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化;
圖11示出ph分別為2.80,2.65,2.50,0.1%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化。
具體實施方式
下面,將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行詳細(xì)的描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。需要說明的是,在本文中,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。
本發(fā)明的目的在于提供一種新鮮度智能標(biāo)簽,使用溴甲酚綠ph敏感染料,以陽極氧化鋁膜為染料的吸附載體。所述陽極氧化鋁膜的孔徑為20~200nm、與表面垂直、且孔密度為109~1010孔/cm2。所述孔徑優(yōu)選是50~200nm。
在本發(fā)明中,所述溴甲酚綠ph敏感染料的ph在2.80~2.50范圍內(nèi)。所述溴甲酚綠ph敏感染料的ph優(yōu)選為2.65。
在本發(fā)明中,所述溴甲酚綠濃度為0.02%~0.1%的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中,所述的新鮮度智能標(biāo)簽的方法,包括以下步驟:
將陽極氧化鋁膜浸泡于ph為2.80~2.50的磷酸–乙醇溶液中,然后取出晾干;浸泡于0.02%~0.1%溴甲酚綠(bcg)溶液中,取出晾干;最后放于已打5mm孔的過塑膜中過塑。
本發(fā)明所述的智能標(biāo)簽的制備方法,所述預(yù)處理步驟包括在h3po4:h2so4:hno3的體積比7:2:1中,95~110℃下化學(xué)拋光1~2min的步驟。
本發(fā)明所述的智能標(biāo)簽的制備方法,所述一次陽極氧化步驟中,所述電解液采用0.4mol/l的磷酸溶液,氧化電壓為100v,氧化時間為120min,氧化溫度為0~4℃。
本發(fā)明所述的智能標(biāo)簽的制備方法,其特征在于,所述化學(xué)腐蝕步驟為在6%磷酸和1.8%鉻酸的混合酸溶液中進行浸蝕6~10h,溫度控制在50~60℃。
本發(fā)明所述的智能標(biāo)簽的制備方法,所述去鋁步驟中,使用體積比為3:1的飽和硫酸銅水溶液和鹽酸的混合溶液。
本發(fā)明提供的智能標(biāo)簽是一種能夠準(zhǔn)確表征食品新鮮度,并將食品新鮮度信息直觀反饋于消費者的一種可視化標(biāo)簽。可根據(jù)食品所歷經(jīng)的溫度、時間等環(huán)境參數(shù)的變化來直觀表征包裝內(nèi)部食品的質(zhì)量變化。所以,智能標(biāo)簽被公認(rèn)為是可進一步實現(xiàn)食品供應(yīng)鏈的精細(xì)化管理,減少易腐食品的損耗,提高食品安全性的有效手段。
在本發(fā)明中,圖1示出制備智能標(biāo)簽的流程圖;圖2為(a)aao膜表面的掃描電子顯微鏡(sem)圖;(b)含bcg指示劑的aao膜表面的sem圖;(c)aao膜橫截面的sem圖;(d)含bcg指示劑的aao膜橫截面sem圖;圖3示出aao、bcg、aao-bcg的紅外吸收光譜;圖4(a)分光測色儀測智能標(biāo)簽所得的a值;(b)分光測色儀測智能標(biāo)簽所得的b值;圖5示出羅非魚的tvbn值隨時間的變化;圖6示出羅非魚的微生物數(shù)量(tvc和pseudomonasspp.)隨時間的變化;圖7示出ph分別為2.80、2.65、2.50,0.02%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化;圖8示出ph分別為2.80、2.65、2.50,0.04%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化;圖9ph分別為2.80、2.65、2.50,0.06%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化;圖10示出ph分別為2.80、2.65、2.50,0.08%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化;圖11示出ph分別為2.80、2.65、2.50,0.1%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化。
根據(jù)本發(fā)明的制備方法制備得到的氧化鋁膜是一種多孔材料,具有規(guī)則性和多孔性。因此,不僅能夠很好的吸附指示劑,使得指示劑均勻的分布于氧化鋁膜內(nèi);而且因其多孔性,指示劑和被檢測氣體揮發(fā)性鹽基氮吸附量大,變色更加明顯,靈敏度高。
本發(fā)明根據(jù)羅非魚腐敗變質(zhì)釋放出的總揮發(fā)性鹽基氮(tvbn)為堿性物質(zhì),使用溴甲酚綠(bcg)ph敏感染料,以陽極氧化鋁(aao)膜為吸附染料的載體,構(gòu)建了用于指示羅非魚新鮮度的智能標(biāo)簽。本發(fā)明不限于羅非魚的新鮮度監(jiān)測,只要是釋放出的總揮發(fā)性物為堿性物質(zhì)的情況,例如各種魚類、蝦類的表征中均可以使用,并不限于此。
本發(fā)明中,bcg/aao膜在ph低于3.8時顯示黃色,ph高于5.4時顯藍(lán)色。當(dāng)羅非魚釋放出tvbn氣體時,該標(biāo)簽會呈現(xiàn)黃色變?yōu)樗{(lán)色的顏色變化,根據(jù)顏色變化可判定羅非魚的新鮮度。
此外,本發(fā)明中,為了更加有效地還進行了微生物分析,tvbn分析,色差分析等,結(jié)果顯示,這些指標(biāo)與標(biāo)簽顏色變化的有直接的相關(guān)性。因此,構(gòu)建的新鮮度智能標(biāo)簽具有操作簡單、快速、直觀、實時檢測等優(yōu)點,彌補了傳統(tǒng)方法的樣品處理繁瑣、對產(chǎn)品有破壞性,儀器價格昂貴等不足,適用于實時指示羅非魚的新鮮度。
在本發(fā)明中,以磷酸作為電解質(zhì),采用二次陽極氧化法制備陽極氧化鋁膜。然后將陽極氧化鋁膜浸泡于溴甲酚綠溶液中,通過吸附方法將溴甲酚綠固定于陽極氧化鋁膜中,形成溴甲酚綠/陽極氧化鋁膜,構(gòu)建了指示羅非魚新鮮度的智能標(biāo)簽。構(gòu)建的智能標(biāo)簽應(yīng)用于羅非魚新鮮度的監(jiān)測。結(jié)果表明,隨著時間的增長,羅非魚釋放的揮發(fā)性鹽基氮含量不斷增加,標(biāo)簽的顏色會從黃色變成藍(lán)色,該顏色變化肉眼可以很清楚的辨別。由此可知,該智能標(biāo)簽具有操作簡單、快速、直觀、實時檢測等優(yōu)點,可實時監(jiān)測羅非魚的新鮮度,為羅非魚新鮮度的監(jiān)測提供了一種具有前景的方法。
實施例1:陽極氧化鋁膜(aao)的制備
(1)試樣預(yù)處理
將鋁片裁剪成直徑為25mm的小圓,先在丙酮中浸泡30min,以除去油污。在室溫下,在0.1mol/lnaoh溶液中浸泡和超聲5min,除去表面的自然氧化物薄膜,再用去離子水清洗干凈。最后在混酸(h3po4,h2so4,hno3,體積比7:2:1)中,95~110℃下化學(xué)拋光1~2min。
(2)一次陽極氧化
將預(yù)處理過的鋁片夾在兩個薄板之間,放于氧化槽中進行鋁陽極氧化,電解液采用0.4mol/l的磷酸溶液,氧化電壓為100v,氧化時間為120min,氧化溫度為0~4℃。以鉑片為陰極,鋁片為陽極,試樣采cp8-600v型弧氧化電源進行。
(3)化學(xué)腐蝕
鋁片經(jīng)一次陽極氧化后,將其放在6%磷酸和1.8%鉻酸的混合酸溶液中進行浸蝕6~10h,溫度控制在50~60℃。除去第一次陽極氧化形成的氧化鋁層,同時能夠在鋁基片表面上保留有序的周期性凹形結(jié)構(gòu)。
(4)二次陽極氧化
采用和一次陽極氧化同樣的條件,進行二次陽極氧化。二次氧化完之后,用蒸餾水洗凈,在鋁孔中加蒸餾水浸泡5min,然后拆開鋁板。
(5)去鋁
將氧化后的鋁片放于體積比為3:1的飽和硫酸銅水溶液和鹽酸的混合溶液中,去掉剩余的鋁。
(6)擴孔
將經(jīng)(5)處理好的鋁片,放到40℃的磷酸溶液中40min,進行擴孔,水泡過夜,再用無水乙醇清洗、晾干。
首先,將通過實施例制備的直徑為13mm氧化鋁膜浸泡于ph2.65的磷酸–乙醇溶液中10min,然后取出晾干,再浸泡于0.1%溴甲酚綠(bcg)溶液中10min,取出晾干,最后放于已打5mm孔的過塑膜中過塑,獲得bcg/aao新鮮度智能標(biāo)簽。
進而,實施魚樣品試驗,稱取50g新鮮羅非魚樣品,放于密封袋中,在距離樣品約1cm處,放置制備好的智能標(biāo)簽,密封好,在25℃存放24h。觀察標(biāo)簽的顏色變化,標(biāo)簽從黃色變成藍(lán)色。
試驗例1揮發(fā)性鹽基氮的檢測
按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)sc/t3032-2007,采用微量測定法測定揮發(fā)性鹽基氮,溫度保持在25℃,每兩小時進行一次測定。
試驗例2微生物分析
按照國家標(biāo)準(zhǔn)gb4789.2-2010的方法進行細(xì)菌總數(shù)測定,溫度保持在25℃。采用的培養(yǎng)基為cm107,每兩小時進行一次測定。
根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)iso13720的方法進行假單胞菌測定,溫度保持在25℃。采用的培養(yǎng)基為hb8484-2,每兩小時進行一次測定。
試驗例3色差分析
稱取50g新鮮羅非魚樣品,放于密封袋中,在距離樣品約1cm處,放置新鮮度智能標(biāo)簽,密封好,在25℃存放24h。每兩小時,用3nh分光測色儀進行檢測。
如圖2所示,圖2(a)aao膜表面的掃描電子顯微鏡(sem)圖;(b)含bcg指示劑的aao膜表面的sem圖;(c)aao膜橫截面的sem圖;(d)含bcg指示劑的aao膜橫截面sem圖,aao膜結(jié)構(gòu)的快速有效表征是研究其性質(zhì)與應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)。圖2(a)是以磷酸為電解質(zhì)制備的aao膜表面的sem圖,從圖中可以看出納米孔的尺寸約為200nm,孔密度較高,孔洞之間無連孔現(xiàn)象,且與表面垂直。通過計算可知,孔密度可達到109~1010孔/cm2。圖2(b)是固定了bcg指示劑的aao膜表面的sem圖,可以看出aao膜表面固定了指示劑,指示劑均勻分布在aao膜表面,有利于本實驗更好的觀察顏色的變化。圖2(c)為制得的aao膜橫截面的sem圖片,孔內(nèi)壁光滑,孔通道的單向性、均一性都非常好,孔通道之間無交叉現(xiàn)象且與表面垂直。圖2(d)是固定了bcg指示劑的aao膜橫截面的sem圖,由圖可見,指示劑均勻的分布在aao膜的內(nèi)壁。因此,通過本發(fā)明制得的aao膜適合作為吸附載體。
如圖3所示,圖3為aao、bcg、aao-bcg的紅外吸收光譜,據(jù)紅外光譜吸收峰的頻率與對應(yīng)的分子基團振動類型關(guān)系可知,aao膜中具有紅外吸收特性的主要原因是膜中具有紅外吸收物質(zhì)所含有的化學(xué)鍵,即o-h鍵、al-o鍵和p-o鍵。其中3680~2700cm-1波段的吸收帶為o-h鍵伸縮振動,說明鋁多孔氧化膜中存在有oh-基團的結(jié)構(gòu)或吸附了h2o;1700~1600cm-1吸收帶是h2o中o-h鍵的面內(nèi)振動;1335~1087cm-1吸收帶對應(yīng)磷酸根中p-o鍵伸縮振動,它是陽極氧化過程中由電解液擴散吸附到氧化膜中的磷酸根離子引起的;950~700cm-1波段的吸收帶是由al-o鍵伸縮振動的結(jié)果,鋁多孔氧化膜的主要成分導(dǎo)致了此波段的吸收。bcg具有紅外吸收特性的主要原因是具有紅外吸收物質(zhì)所含有的化學(xué)鍵,即o-h鍵、c-br鍵等。其中3680~2700cm-1波段的吸收帶為o-h鍵伸縮振動,說明bcg中存在有oh-基團的結(jié)構(gòu)或吸附了h2o;1700~1600cm-1吸收帶是h2o中o-h鍵的面內(nèi)振動;650-510cm-1波段的吸收帶為bcg中c-br鍵的伸縮振動。
綜上,如果bcg已固定與aao中,則aao-bcg在650-510cm-1有吸收峰。由圖3可知,bcg-aao在650-510cm-1有吸收峰,但峰位置有所偏移且峰寬變大,可見bcg已固定于aao中。
如圖4所示,圖4(a)分光測色儀測智能標(biāo)簽所得的a值;(b)分光測色儀測智能標(biāo)簽所得的b值。在溫度為25℃下,利用3nh分光測色儀檢測智能標(biāo)簽的顏色變化。其中a值代表樣品顏色變化為紅到綠,當(dāng)a為正值時,則樣品顏色為紅色,當(dāng)a為負(fù)值時,則樣品顏色為綠色。b值代表樣品顏色變化從黃到藍(lán),當(dāng)b為正值時,則樣品顏色為黃色,當(dāng)b為負(fù)值時,則樣品顏色為藍(lán)色。圖4(a)為分光測色儀測得的a值,從圖可以看出,隨著時間的延長,a值一直為負(fù)值且a值呈下降的趨勢,因此樣品顏色為隨著時間的延長,綠色越來越深,肉眼更加容易觀察。圖4(b)為分光測色儀測得的b值,從圖可以看出,隨著時間的延長,b值呈下降的趨勢,由正數(shù)下降到負(fù)數(shù),最后幾乎趨于平穩(wěn),即標(biāo)簽的顏色為藍(lán)色。由此可知,隨著時間的延長,羅非魚慢慢腐敗,釋放了揮發(fā)性鹽基氮氣體,該氣體接觸了智能標(biāo)簽,導(dǎo)致顏色從黃色變成了藍(lán)色,此顏色的變化肉眼很容易看到。
如圖5所示,羅非魚的tvbn值隨時間的變化。揮發(fā)性鹽基氮(tvbn)是通常用來衡量動物性食品品質(zhì)的一個重要指標(biāo)。揮發(fā)性鹽基氮指食品中的蛋白質(zhì)在內(nèi)源酶或細(xì)菌的作用下分解成氨類等堿性含氮揮發(fā)性物質(zhì)。根據(jù)gb5009.228-2016的規(guī)定,采用微量擴散法檢測羅非魚中揮發(fā)性鹽基氮的量隨時間的變化,結(jié)果如圖4所示。由圖5可知,隨著時間的延長,揮發(fā)性鹽基氮的量增加。根據(jù)gb2733-2015的規(guī)定,可知,tvbn≤20mg/100g可以食用,tvbn>20mg/100g,食品已經(jīng)腐敗且不可食用。從圖5可知,當(dāng)時間為6h時,tvbn已經(jīng)超過20mg/100g,由此可知,在本實驗條件下,羅非魚死后6h,tvbn已經(jīng)超過國家限量。
如圖6所示,羅非魚的微生物數(shù)量(tvc和pseudomonasspp.)隨時間的變化。大多數(shù)水產(chǎn)品腐敗主要是由微生物的作用引起的,活菌數(shù)的增加和水產(chǎn)品新鮮程度有著密切的關(guān)系。新鮮水產(chǎn)品的細(xì)菌總數(shù)(tvc)為102~104cfu/g,初期腐敗tvc為106cfu/g左右,當(dāng)增加到107~108cfu/g時,便會感到強烈的腐敗臭味。由圖6可知,羅非魚中的菌落總數(shù)(tvc)和假單胞菌(pseudomonasspp.)的數(shù)量隨著時間的延長呈現(xiàn)增長的趨勢。貯藏6h時,tvc在106cfu/g左右,9h左右,tvc增加到107cfu/g左右。而假單胞菌從開始的1.0×102cfu/g,持續(xù)增長,18h時為1.2×107cfu/g,與tvc越來越接近。通過與tvbn和色差分析結(jié)果比較,可知該結(jié)果與智能標(biāo)簽顏色變化有直接相關(guān)性。
圖7ph分別為2.80、2.65、2.50,0.02%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化;圖8ph分別為2.80、2.65、2.50,0.04%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化;圖9ph分別為2.80、2.65、2.50,0.06%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化;圖10ph分別為2.80、2.65、2.50,0.08%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化;圖11ph分別為2.80、2.65、2.50,0.1%bcg的智能標(biāo)簽隨時間延長的顏色變化。
將ph分別為2.80、2.65、2.50,bcg濃度分別為0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%的智能標(biāo)簽分別放置于距離羅非魚約1cm處的密封袋中,觀察24h內(nèi)智能標(biāo)簽的顏色變化。從圖6-11可知,隨著時間的延長,標(biāo)簽的顏色有黃色變?yōu)榫G色最后為藍(lán)色。與tvbn值對比,可知,ph2.80的智能標(biāo)簽變色太快,而ph2.50的智能標(biāo)簽變色太慢,ph2.65的則在兩者之前,卻隨著時間的延長,變化明顯。因而在后續(xù)反應(yīng)中選擇的ph為2.65。此外,從圖6-10可知,bcg濃度為0.02%-0.08%雖有顏色變化,但是并不明顯;而從圖11可知,bcg濃度為0.1%時,顏色不僅變化明顯,而且與tvbn值有較為明顯的相關(guān)性。因此在后續(xù)實驗中選擇0.1%bcg。因此,雖然其他的ph和0.02%-0.08%的bcg均能檢測樣品,但是選擇0.1%bcg和ph2.65的磷酸-乙醇溶液做后續(xù)實驗更好。
本發(fā)明通過采用二次陽極氧化法,以磷酸為電解質(zhì),制備陽極氧化鋁膜(aao)。然后將陽極氧化鋁膜先浸泡于ph為2.65的磷酸-乙醇溶液,再浸泡于0.1%bcg溶液中,利用氧化鋁膜的多孔性及規(guī)則性將溴甲酚綠固定于氧化鋁膜中,形成bcg/aao傳感器,構(gòu)建了指示羅非魚新鮮度的智能標(biāo)簽。在25℃下,不同貯藏時間,對揮發(fā)性鹽基氮,微生物數(shù)量以及智能標(biāo)簽顏色的變化等指標(biāo)進行檢測。通過本發(fā)明制備的智能標(biāo)簽顏色變化與tvbn和微生物數(shù)量直接相關(guān)。隨著時間的增加,tvbn值增大,微生物數(shù)量增加,智能標(biāo)簽的顏色從黃色變成藍(lán)色。通過與tvbn對比,可知該智能標(biāo)簽?zāi)茉跇悠芳磳⒏瘮∏澳鼙粰z測,并且顏色較為明顯。此外,分別對aao、aao-bcg、bcg進行紅外檢測,結(jié)果顯示,bcg能固定于aao中。
本發(fā)明的新鮮度智能標(biāo)簽具有操作簡單、快速、直觀、實時檢測等優(yōu)點,不僅可實時監(jiān)測羅非魚的新鮮度,為羅非魚新鮮度的監(jiān)測提供了一種具有前景的方法,提高了食品的安全性,滿足人們對食品安全性的需求。而且為清晰了解水產(chǎn)品包裝食品質(zhì)量指標(biāo)提供了一個具有潛力的傳感器。