[发明专利]一种基于微胶囊缓释作用的临界温度指示器

说明书

本发明公开了一种基于微胶囊缓释作用的临界温度指示器(CTI)，涉及到微胶囊缓释结构，pH值控制和显色反应三个方面内容。本发明中的CTI可以通过改变微胶囊的结构来控制微胶囊缓释作用，从而控制CTI显色时间，是一种显色时间可控的新型临界温度指示器。

技术领域

本发明涉及的是一种基于微胶囊缓释作用的临界温度指示器指示器(CTI)，这种指示器可以通过改变微胶囊壁材的材料种类和结构来控制指示器的变色时间，通过改变保护层相变石蜡的相变温度来控制指示器的变色温度。该临界温度指示器变色时间准确，变色温度精确，可以应用于从低温冷藏保险到常温条件下需要温度指示的食品药品等温度敏感型产品的保鲜和保存应用。

背景技术

随着人们物质生活水平的提高，人们对食品的品质安全提出了更高的要求。通常所见的包装外部标签上的保质期(即公开货架寿命)，是指商品存储期间仍然安全，保留所需消费属性和品质的时期。很多国家颁布规定要求食品的包装上应有一个适当的持久性指示来表示商品货架期的终点。现行的保质期一般有两种：一种是“使用”日期，表明此日期前易腐食品对人类健康仍然是安全的。另一种是食用的最佳日期，这表明此日期前如果将食品保存在推荐的条件下，食品将保留其特定的营养属性。

传统的过期标记方法都无法确定产品在流通过程中是否经历了高温。食品货架期主要受内在因素(如酶促反应、新陈代谢、化学反应等)和外部因素(微生物污染、环境条件如温湿度、包装等)变化的影响。其中大多依赖于温度，所以温度是影响食品质量安全和货架期至关重要的因素。产品到达消费者手中时已经经历了多种不同的运输储存条件和设备，如果在这些环节中温度没有得到适当控制，食品的品质就有可能因为各种细菌的繁殖而降低，带来安全隐患。

作为一种新颖的智能包装技术，温度指示器解决了这个问题。它可以通过不可逆的变化来监视、记录和直接显示产品在整个供应链中的温度变化。指示器的诞生使生产商和消费者能够快速判断食品的温度历程。作为一个良好的临界温度指示器，它既可以方便消费者判断产品是否经历过高温，也可以完成对冷链的监控，还可以改善物流环节，从而避免不必要的浪费。

临界温度指示器(Critical Temperature Indicator,CTI)只给出一个温度值和一个时间值，即能表明商品陈列温度是否高于(或低于)设定临界温度，并指示出食品已经处于高于(或低于)临界温度的时间，如果时间过长则会引起食品品质或安全性的改变。可见，这种指示器包含了一个时间量(几分钟直至几个小时)。其表现形式可以是指示的颜色变化，只有在食品温度超过临界温度的时间达到设定的时间时，才会有所指示。

CN103748445A公开了一种临界温度指示器。这种临界温度指示器基于扩散作用，在环境温度达到或超过指示器判定温度时，指示器基材上的有色涂料开始扩散，经过复杂的结构设计，使得消费者能够在特定时间和特定位置观察到显色，达到温度指示的效果。

US7232253B2公开了一种扩散型临界温度指示器。相对于普通的扩散性指示器，该指示器添加了一个激活程序，可以通过挤压的主动过程激活指示器，经过激活，指示器才能在需判定温度条件下起到变色指示作用。这种激活程序允许该临界温度指示器在未激活状态下常温放置。

CN102326061A公开了一种精密临界温度指示器及其控制方法。所述精密临界温度指示器包括展开材料构件、阻挡边界层和温度传感器。阻挡边界层可以实现精密临界温度指示器不需要在使用产品前将产品冷却到临界温度之下的效果，展开材料构件可以破坏组隔层，起到连接扩散通道的作用，同时开启温度传感器，温度传感器则感应温度，最终判定临界温度。

这些临界温度指示器一般都基于渗透和扩散作用，而渗透和扩散作用需要一定尺度的介质材料，因此此类临界温度指示器一般尺寸较大，其应用具有一定的局限性。并且此类扩散型温度指示器为了达到较好的判定效果，需要多重层叠结构来实现，其结构复杂，不易工业化生产。