[发明专利]一种防迁移水凝胶基新鲜度比色指示标签及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防迁移水凝胶基新鲜度比色指示标签及其制备方法，属于食品智能包装技术领域。包括透明包装盒盖、海藻酸钠‑指示剂复合薄膜、支架和PVDF多孔薄膜，PVDF多孔薄膜一面亲水一面疏水，小孔亲水测牢固贴合亲水的海藻酸钠指示剂层，大孔疏水侧直接接触包装物内部环境，将生物胶制备成水凝胶固体基体负载染料，提供良好的离子通道，提高了染料的化学响应速度。然而水凝胶通常易溶胀使得染料析出，对智能标签的稳定性造成不良影响，利用本发明方法能够得到具有显色响应快、透气疏水的抗菌智能标签。

技术领域

本发明属于食品智能包装技术领域，涉及一种防迁移水凝胶基新鲜度比色指示标签及其制备方法。

背景技术

生鲜食品在运输、销售以及储藏过程中容易受到物理、化学及生物方面的影响，产生微腐败从而影响产品本身的质量。传统的包装无法对产品品质变化进行实时监测，导致产品的浪费问题。因此对食品质量状态变化进行可视化监测和检测成为智能包装领域迫切解决的问题。如何平衡传感器的功能、尺寸及制备成本等因素是实现可视化食品新鲜度智能指示标签在包装产品应用的技术限制。

比色型传感器是一种简单、高效、低成本实现食品新鲜度参数可视化的解决方案。比色传感器通常由两部分构成，固体基体和负载在固体基体上的化学/生物染料。通过将化学响应染料的颜色变化与食品的新鲜度及腐败度相关。

目前用于固体基体材料的研究主要集中在聚乙烯醇、多糖(纤维素、生物胶、壳聚糖等)和蛋白质可降解材料。染料通过氢键或离子反应直接引入这些固体基质。多糖和花青素之间的氢键在对花青素起着稳定作用。生物胶是一种天然的多糖生物材料，具有环境友好，独特的光学性能和良好的流变性及等特点。将生物胶制备成水凝胶固体基体负载染料，提供良好的离子通道，提高了染料的化学响应速度。然而水凝胶通常易溶胀使得染料析出，对智能标签的稳定性造成不良影响。

PVDF是一种具有生物相容性、易于加工、具有极性，性能稳定的材料。通过工艺调控可以将PVDF制备成为特定的多孔材料。Ag纳米颗粒复合PVDF多孔材料及海藻酸钠等材料均具有抗菌作用。

发明内容

为了克服上述现有技术中，新鲜度指示标签疏水性较差使其容易吸水而导致指示剂溶解失效不能显色的缺点，本发明的目的在于提供一种亲水-疏水PVDF新鲜度指示标签及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种防迁移水凝胶基新鲜度比色指示标签，包括透明包装盒盖、海藻酸钠-指示剂复合薄膜、支架和PVDF多孔薄膜；

支架安装在透明包装盒盖上表面的外缘，海藻酸钠-指示剂复合薄膜组装在透明包装盒盖的上表面且位于支架的内部，PVDF多孔薄膜位于海藻酸钠-指示剂复合薄膜的上表面；

海藻酸钠-指示剂复合薄膜的高度与支架的高度相同。

优选地，PVDF多孔薄膜为海绵结构，海绵结构内部还包括有若干个锥形通孔，每个锥形通孔均沿竖直方向排布，

锥形通孔一端为大孔，一端为小孔，小孔位于PVDF多孔薄膜的下表面，且与海藻酸钠-指示剂复合薄膜接触，大孔位于PVDF多孔薄膜的上表面。

一种所述防迁移水凝胶基新鲜度比色指示标签的制备方法，包括如下步骤：

步骤1)PVDF粉末、添加剂和溶剂混合，加热反应后加入硝酸银，搅拌反应后得到铸膜液；

步骤2)将铸膜液静置后进行反相成膜，之后进行干燥，得到PVDF多孔薄膜；

步骤3)将海藻酸钠、增塑剂和去离子水混合，得到混合溶液，向混合溶液中加入指示剂，得到指示溶液，将指示溶液置于CaCL₂溶液中交联反应，得到海藻酸钠-指示剂复合薄膜；

步骤4)GG胶溶液均匀涂覆在透明包装盒盖上，得到支架；