專利名稱：微生物型低溫流通物品時(shí)間溫度指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及時(shí)間-溫度指示技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及利用微生物指示時(shí)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(shí)間，或者是將食品存放在最差條件下的時(shí)間極限值。但由于在整個(gè)食品流通過程中溫度的不可預(yù)測(cè)性，使得對(duì)食品預(yù)測(cè)的貨架期與食品真正可流通期限，很難達(dá)到一致。例如，某食品標(biāo)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(huì)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(chǔ)存的時(shí)間就會(huì)長(zhǎng)于20天，若仍按其預(yù)定的貨架期，超過20天就認(rèn)為它已變質(zhì)而被丟棄，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)食品的浪費(fèi)。由此可見，僅用來標(biāo)明食品使用期限，很難保證食品品質(zhì)或造成浪費(fèi)。
為了解決這個(gè)問題，國內(nèi)外先后研制了基于不同原理(機(jī)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(shí)間-溫度指示劑/器(time temperature indicator/ integrator，簡(jiǎn)稱TTI )，TTI以機(jī)械變形、顏色的不可逆變化以及通過不同顏色的運(yùn)動(dòng)變化來實(shí)現(xiàn)一種可見的、不可逆的變化，達(dá)到監(jiān)測(cè)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(zhǔn)確的TTI反應(yīng)。從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)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(shí)間溫度指示器。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請(qǐng)人提供了一種微生物型低溫流通物品時(shí)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(zhǎng)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(dá)到指示食品經(jīng)歷的時(shí)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(shí)間溫度指示器，由時(shí)間溫度指示器及比色卡組成，所述時(shí)間溫度指示器包括一個(gè)容器，容器內(nèi)存放營(yíng)養(yǎng)底物、PH指示劑及微生物；所述營(yíng)養(yǎng)底物為微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)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(yíng)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(gè)透明容器，包括一個(gè)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(jī)物作為菌株生長(zhǎng)的培養(yǎng)基，提高了動(dòng)力學(xué)分析時(shí)的準(zhǔn)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(gè)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(biāo)簽。


圖1是本時(shí)間溫度指示器的俯視圖。
圖2是本時(shí)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(shí)間的變化趨勢(shì)。
圖7是在32°C下響應(yīng)值χ隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。
圖8是在40°C下響應(yīng)值χ隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。
圖9是計(jì)算活化能的擬合曲線圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)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(yíng)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(jìn)行滅菌處理，冷卻備用。
將PH指示劑用有機(jī)微孔濾膜進(jìn)行過濾殺菌，和營(yíng)養(yǎng)底物按1:100的質(zhì)量比混合， 取混合液40ml注入一個(gè)帶有小口的透明容器，通過小口向容器內(nèi)接入處于對(duì)數(shù)期時(shí)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(zhǎng)代謝的時(shí)間溫度指示器。
實(shí)用性測(cè)定將該時(shí)間溫度指示器置于25°C下，每隔20h左右測(cè)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(shì)圖。
圖1和圖2為本時(shí)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(yíng)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(shí)間的增加，乳酸量的產(chǎn)量呈上升趨勢(shì)。
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(shí)間的增加，體系的PH值下降，這證實(shí)了乳酸菌LGG在進(jìn)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(jìn)行色彩測(cè)定，同時(shí)與體系pH值之間進(jìn)行比較，研究判定其中的相關(guān)性。在這一坐標(biāo)系統(tǒng)中，+a表示紅色，-a表示綠色，+b表示黃色，-b表示藍(lán)色，顏色的明度由L的百分?jǐn)?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(gè)色樣樣品都按L*、a*、b*標(biāo)定顏色，則兩者之間的總色差Δ E*ab以及各項(xiàng)單項(xiàng)色差可用下列公式計(jì)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(shì)相對(duì)應(yīng)，且兩者的變化曲線比較平滑有規(guī)律，證實(shí)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(shí)間點(diǎn)本時(shí)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(shí)間溫度指示器，其特征在于由時(shí)間溫度指示器及比色卡組成，所述時(shí)間溫度指示器包括一個(gè)容器，容器內(nèi)存放營(yíng)養(yǎng)底物、PH指示劑及微生物；所述營(yíng)養(yǎng)底物為微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)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(yíng)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(shí)間溫度指示器，其特征在于所述容器為一個(gè)透明容器，包括一個(gè)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(shí)間溫度指示器，由時(shí)間溫度指示器及比色卡組成，所述時(shí)間溫度指示器包括一個(gè)容器，容器內(nèi)存放營(yíng)養(yǎng)底物、PH指示劑及微生物；所述營(yíng)養(yǎng)底物為微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)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(yíng)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(zhǎng)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(dá)到指示食品經(jīng)歷的時(shí)間-溫度歷史的目的。
文檔編號(hào)G01N21/80GK102507576SQ201110336819
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)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(qǐng)人:江南大學(xué)