含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统及其应用

本发明涉及食品质量监测的，具体涉及一种含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统及其应用。

背景技术：

1、食品在储存和流通过程中的保鲜至关重要，直接关系到食品安全、品质和资源浪费问题。食品在生产、加工、运输及贮藏过程中易受微生物的污染，微生物大量繁殖会导致食品腐败并引发食品卫生及安全问题。在食品工业中，通常添加化学抗菌剂来抑制微生物的生长并延长食品保质期。但随着消费者对健康的关注度逐渐提升，广泛使用化学抗菌剂所带来的安全隐患成为令人担忧的问题。如果食品包装材料没有使用抗菌剂，那就不具有任何抗菌作用，则食品可受到细菌、真菌和其他微生物污染的速度加快，更容易导致食品产生异味、变质甚至腐败，严重时会引发食品安全问题。此外，有些食品可能会释放出挥发性化合物，这些化合物可能会被包装材料吸收并导致包装材料本身滋生细菌，从而进一步影响食品的品质。

2、另外，传统的食品包装通常无法提供智能指示功能。这意味着它们不能给消费者提供关于食品状态的准确信息，如食品是否新鲜、是否已过期等。这种情况下，消费者只能通过肉眼观察或品尝食品风味来判断其是否可以安全食用，对食品安全检测存在着一定的不便和风险。

3、也就是说，传统的保鲜包装功能单一，仅提供物理阻隔作用，无法满足现代食品保鲜对智能化、多功能化的需求。因此，开发能够实时监测食品新鲜度并主动参与保鲜过程的新型材料成为研究热点。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统及其应用，解决了现有保鲜包装抗菌性能不佳、抗菌安全性低，且无法满足可视化监测食品保鲜程度的需求。

3、(二)技术方案

4、含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统，包括变色指示标签与抗菌保鲜膜，所述变色指示标签为纳米纤维膜，所述纳米纤维膜包含变色指示剂，所述抗菌保鲜膜包含植物抗菌剂。

5、优选地，所述变色指示剂为花青素或姜黄素。

6、优选地，所述植物抗菌剂为抗菌精油，所述抗菌精油为山苍子精油或山茶花精油或柠檬精油或月桂精油。

7、优选地，所述纳米纤维膜采用静电纺丝工艺制备而成，具体的制备方法为：

8、1)制备纺丝溶液：

9、称取花青素或姜黄素粉末溶解于80％乙醇水溶液中，待其完全溶解后将其移入装有玉米醇溶蛋白的容器中，搅拌分散均匀制得纺丝溶液；

10、2)制备纳米纤维膜：

11、将纺丝溶液吸入注射器中，固定于静电纺丝机注射泵上，设置好纺丝参数后，制得纳米纤维膜，将纳米纤维膜封装于棕色干燥器中。

12、优选地，所述步骤1)中的花青素或姜黄素溶液的质量分数为1％(m/v)。

13、优选地，所述步骤2)中的纺丝参数包括：纺丝电压为22kv；接收距离控制在12cm；喷头前后往返距离为120mm；移动速度为30mm/s；滚筒转速5r/min；静电纺丝的环境温度控制在(25±5)℃，湿度控制在(50±10)％，静电纺丝时间为10h。

14、优选地，所述步骤2)中的注射泵以1ml/h的推进速度推动纺丝溶液，在滚筒上覆盖油纸以收集纺丝纤维，制备的纳米纤维膜可与油纸复合为成品，也可撕去油纸单独作为成品。

15、优选地，所述抗菌保鲜膜的制备方法为：

16、1)称取壳聚糖溶于体积分数1％的乙酸溶液中，搅拌使壳聚糖完全溶解，配制成体积分数为2％的壳聚糖溶液；

17、2)向壳聚糖溶液中加入明胶，水浴搅拌均匀后添加山苍子精油或山茶花精油或柠檬精油或月桂精油、吐温-80、甘油、氯化钙，用均质机以3000r/min搅拌5min，制成成膜液，超声脱气0.5～2h；

18、3)将成膜液烘干冷却后保存于装有饱和mgno溶液(相对湿度53％)的干燥器中平衡，制备完成。

19、优选地，所述步骤2)中的壳聚糖溶液以100ml计，添加2g明胶、0.3ml抗菌精油、0.2ml吐温-80、1.5g甘油、0.3g氯化钙。

20、优选地，所述步骤2)中水浴温度为50℃，水浴时间为30min。

21、优选地，所述步骤3)中的成膜液置于25℃干燥箱中烘干12h，待膜冷却后保存于25℃的饱和mgno溶液中。

22、含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统应用于食品新鲜度的监测中，尤其是猪肉或三文鱼，具体的监测方法为：通过抗菌保鲜膜中植物抗菌剂有效成分的抗菌作用，延长食品的保鲜时间；通过指示标签的变色程度可视化监测食品的新鲜程度，由于抗菌保鲜膜作用于食品的抗菌作用，指示标签的变色时间得以有效延缓。

23、(三)有益效果

24、本发明提供了一种含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统及其应用。与现有技术相比，具备以下有益效果：

25、本发明通过设置变色指示标签与抗菌保鲜膜的抗菌保鲜系统，不仅改善了传统保鲜膜无法可视化监测食品新鲜度的缺陷，还改善了传统保鲜膜抗菌剂抗菌效果不佳、抗菌安全性差的问题。抗菌保鲜膜中的抗菌精油成分作用于食品中，提升了食品的抗菌性能，延缓了其变质时间，使变色指示标签的颜色变化时间得以有效延缓，变色指示标签同时也可实时监控抗菌保鲜膜的抗菌性能，通过颜色变化判断抗菌性能是否下降。变色指示标签与抗菌保鲜膜相互作用，满足了现代食品保鲜对智能化、多功能化的需求。

1.一种含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统，其特征在于，包括变色指示标签与抗菌保鲜膜，所述变色指示标签为纳米纤维膜，所述纳米纤维膜包含变色指示剂，所述抗菌保鲜膜包含植物抗菌剂；

2.如权利要求1所述的含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统，其特征在于，所述变色指示剂为花青素或姜黄素。

3.如权利要求1所述的含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统，其特征在于，所述植物抗菌剂为抗菌精油，所述抗菌精油为山苍子精油或山茶花精油或柠檬精油或月桂精油。

4.如权利要求2所述的含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统，其特征在于，所述纳米纤维膜采用静电纺丝工艺制备而成，具体的制备方法为：

5.如权利要求4所述的含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统，其特征在于，所述步骤1)中的花青素或姜黄素溶液的质量分数为1％(m/v)。

6.如权利要求4所述的含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统，其特征在于，所述步骤2)中的纺丝参数包括：纺丝电压为22kv；接收距离控制在12cm；喷头前后往返距离为120mm；移动速度为30mm/s；滚筒转速5r/min；静电纺丝的环境温度控制在(25±5)℃，湿度控制在(50±10)％，静电纺丝时间为10h。

7.如权利要求6所述的含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统，其特征在于，所述步骤2)中的注射泵以1ml/h的推进速度推动纺丝溶液，在滚筒上覆盖油纸以收集纺丝纤维，制备的纳米纤维膜可与油纸复合为成品，也可撕去油纸单独作为成品。

8.如权利要求3所述的含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统，其特征在于，所述抗菌保鲜膜的制备方法为：

9.如权利要求8所述的含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统，其特征在于，所述步骤2)中的壳聚糖溶液以100ml计，添加2g明胶、0.3ml抗菌精油、0.2ml吐温-80、1.5g甘油、0.3g氯化钙。

10.权利要求1-9任一项所述的含可视化活性指示标签的抗菌保鲜系统应用于食品新鲜度的监测中，尤其是猪肉或三文鱼，具体的监测方法为：通过抗菌保鲜膜中植物抗菌剂有效成分的抗菌作用，延长食品的保鲜时间；通过变色指示标签的颜色变化可视化监测食品的新鲜程度，由于抗菌保鲜膜作用于食品的抗菌作用，指示标签的变色时间得以有效延缓。