[发明专利]一种计数型传感阵列指示标签及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种计数型传感阵列指示标签的制备方法，其特征在于：所述指示标签应包括至少一种基材和两个及以上数量的按一定规则排列的可产生颜色变化的检测区域，其制备方法包括以下步骤：

步骤1，针对包装产品的某种腐败特征气体，找到所有对其具有颜色变化响应的化学指示剂，并进一步筛选出响应颜色变化范围相同且响应范围存在差异的化学指示剂备用；

步骤2，将包装产品的新鲜度区分为k类，在步骤1筛选出的化学指示剂中选取至少两种，按照具有一定变化规律的比例混合化学指示剂，得到多种在基材上固定的混合指示剂溶液，分别编号为a_i，其中，i＝1,2,…n；n＞k；k≥2；

步骤3，在步骤1筛选出的化学指示剂响应范围的合集内，按照递增或递减的方式选择多个腐败特征气体浓度气氛，分别编号为b_j，j＝1,2,…m；m＞k；

步骤4，将a_i与b_j分别作为行列向量，得到一个n×m的矩阵I，矩阵中的第ij个元素代表将编号为a_i的混合指示剂溶液在基材上制成指定大小的检测区域，放置在编号为b_j的腐败特征气体浓度气氛下进行响应，响应固定时间，响应结束后，使用色彩识别装置提取色彩信息，得到对应的n×m色彩信息矩阵I’；

步骤5，每种特定比例的混合指示剂溶液的色彩变化分为初始颜色，中间颜色以及终止颜色，对色彩信息矩阵I’进行分析统计，每种混合指示剂溶液将分离出对应初始颜色的第1～p个数据与对应终止颜色的第q～m个数据，1＜p＜q＜m，因此每种混合指示剂溶液在m种腐败特征气体浓度气氛中分别有p种显色判定为初始颜色，m-q种显色判定为终止颜色，每种比例的混合指示剂在m相同时对应不同的p值与q值；

步骤6，在基材上按顺序固定p值等于k、k-1…1，或m-q值等于k、k-1…1的对应比例的指示剂溶液制成的油墨或薄膜，制备得到计数型传感阵列标签。

2.如权利要求1所述的一种计数型传感阵列指示标签的制备方法，其特征在于：在步骤1中，筛选的化学响应指示剂为酸碱指示剂、卟啉类化合物及金属卟啉类化合物其中的任意一种或者两种。

3.如权利要求1所述的一种计数型传感阵列指示标签的制备方法，其特征在于：在步骤1中，筛选的化学响应指示剂为对食品腐败气体产生明显比色响应的天然或合成物质。

4.如权利要求1所述的一种计数型传感阵列指示标签的制备方法，其特征在于：步骤1中，响应的食品腐败气体为二氧化碳(CO₂)、二氧化硫(SO₂)、氨气(NH₃)、二甲胺(DMA)、三甲胺(TMA)或其他腐败性胺。

5.如权利要求1所述的一种计数型传感阵列指示标签的制备方法，其特征在于：所述基材由单一材料制成，或由复合材料制成；基材为比色结果提供白色背景方便观察，基材在检测过程中不与指示剂阵列发生反应，不会导致显色结果出现偏差。

6.一种计数型传感阵列指示标签，其特征在于：由权利要求1-5中任一所述制备方法制备得到。

7.一种计数型传感阵列指示标签作为食品新鲜度检测的应用，其特征在于：所述计数型传感阵列指示标签由权利要求1-5中任一所述制备方法制备得到，具体应用如下：

首先，将制得的计数型传感阵列标签固定在食品透明包装的顶空部位，密封条件下进行储存，随着食品储藏期的延长，传感阵列指示标签各检测区域的颜色会发生变化；

然后，不借助其他附加设备的协助，通过裸眼直接观察并统计传感阵列指示标签上颜色变化后相同颜色检测区域的个数，对食品新鲜度改变做出半定量判断。

8.如权利要求7所述的一种计数型传感阵列指示标签作为食品新鲜度检测的应用，其特征在于：使用的食品透明包装材料具有一定程度的阻隔功能，保证食品腐败过程中产生的特征气体不会立即溢出至包装外部。

9.如权利要求7所述的一种计数型传感阵列指示标签作为食品新鲜度检测的应用，其特征在于：对指示标签上相同颜色的检测区域的统计是根据实际的变色情况，统计变色后的颜色相同的检测区域个数或者统计未变色的检测区域个数。