[发明专利]一种基于聚二乙炔脂质体的时间温度指示剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于聚二乙炔脂质体的时间温度指示剂及其制备方法，属于食品智能包装技术领域。本发明将海藻酸钠、不溶性钙盐和二乙炔脂质体溶液混合均匀后作为水相，将其分散在液体石蜡和司盘80构成的油相中形成乳化液，然后加入冰醋酸，得到脂质体/海藻酸钙凝胶微球，之后与吐温20水溶液混合，即得时间温度指示剂。该时间温度指示剂中的脂质体不会发生团聚，较溶液保存时间更长，特性更稳定，且只需将微球保存于低温避光环境即可，制备得到的TTI可在4℃下随时间变化发生明显从蓝变红的颜色转变，同时具有指示准确度高的特性。

技术领域

本发明涉及食品智能包装技术领域，特别是涉及一种基于聚二乙炔脂质体的时间温度指示剂及其制备方法。

背景技术

随着国民生活质量水平提高，消费的食品种类更加多样，同时对食品的品质有更高要求。其中温度对食品品质影响较大，目前冷链物流技术可以通过使食品处于低温条件下减缓其品质流失，保持新鲜度。然而研究表明食品流通、加工处理、销售过程中经常会偏离理想的温度条件，导致实际食品在包装上规定的保质期之前就已变质无法食用，故对于温度的监测和控制至关重要。

时间温度指示剂(Time Temperature Indicator，简称TTI)，通过直观的颜色变化来指示产品受到的温度和时间累积影响，从而指示产品的实时品质，在食品流通过程中监测、记录和指示其经历过的温度历史，对指导消费者购买安全食品有重要的意义。

聚二乙炔(Polydiacetylene)又名聚联乙炔，简称PDA，是由单体分子中含有二乙炔结构的化合物在一定条件下(如紫外光、γ射线、加热等)经 1,4-加成聚合反应而得到的含有双键和三键交替形成超共轭体系的高分子聚合物。二乙炔单体的结构中有连续两个共轭的-C≡C-，即 R₁-C≡C-C≡C-R₂，该共轭二炔的取代基R₁和R₂分别是长链烷烃和末端带有某一官能团(如羧基等)的烷烃。聚二乙炔由紫外光或加热来引发进行聚合而得到。在众多的聚二乙炔组装体当中，聚二乙炔脂质体组装体是研究最为广泛和最多的一类组装体。脂质体溶液制备方法通常是将二乙炔单体溶解在少量的乙醇、三氯乙烷等易挥发的有机溶剂中，除去杂质后溶剂挥发完，加入去离子水，在大约80℃左右的温度下，利用超声波将二乙炔单体进行分散，在超声分散完成后，都需要在低温下，使二乙炔单体结晶，从而形成高度有序排列的脂质体结构，再经过254nm紫外光的照射引发聚合后就得到了聚二乙炔脂质体溶液。聚二乙炔由于具有独特的电子结构，当受到外界环境刺激，如温度，酸和碱，离子和有机溶剂、表面活性剂等，会发生可肉眼观察到的颜色转变，其经常用于比色传感材料的研究中，受到相当大的关注。

聚二乙炔因其独特的变色响应在时间温度指示剂领域有着广泛的应用。但聚二乙炔脂质体在水溶液中长期放置后会倾向于聚集，并发生沉积。目前，针对聚二乙炔在时间温度指示剂方向的应用研究较少，且已有的研究表明，其大多应用温度较高，并且直接使用聚二乙炔脂质体溶液未考虑实际应用中长期保存的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于聚二乙炔脂质体的时间温度指示剂及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，使聚二乙炔脂质体的保存时间延长，实现其状态与特性长效稳定，满足食品监测过程的长期性需求，同时在低温下具备极高的检测准确性，尤其适合生鲜类产品的品质监测。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明的目的之一是提供一种基于聚二乙炔脂质体的时间温度指示剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)脂质体/海藻酸钙凝胶微球的制备：

a.将10,12-二十三碳二炔酸加入去离子水，超声分散，然后置于4℃环境下保存，得到未聚合的二乙炔脂质体溶液；

b.将所述未聚合的二乙炔脂质体溶液与海藻酸钠水溶液、碳酸钙混合，得到水相；

c.将液体石蜡与乳化剂混合，得到油相；