可监控冷藏食品微生物性腐败的时间温度指示剂及其制造方法技术

本发明专利技术依据冷藏食品的腐败微生物生长动力学信息，开发出一种反应动力学与冷藏食品微生物性腐败动力学偶合的可监控冷藏食品微生物性腐败的时间温度指示剂，该时间温度指示剂包含耐低温微生物、一种微生物生长支持物质、一种含有氧化还原指示剂及/或pH指示剂的微生物生长指示物、及可影响微生物生长动力学的微生物生长影响物质(例如酒精)。

Time temperature indicator for monitoring microbial spoilage of refrigerated food and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
可监控冷藏食品微生物性腐败的时间温度指示剂及其制造方法
本专利技术涉及可监控冷藏食品微生物性腐败的时间温度指示剂，尤其有关一种利用可影响微生物生长动力学的微生物生长影响物质，使该时间温度指示剂的反应动力学与冷藏食品微生物性腐败动力学偶合的技术。
技术介绍
冷藏食品储藏质量管控为业者长久以来困扰的问题，主要原因为业者难以监控零售端与消费端的产品温度，导致许多产品尚未到达默认的理想保存期限即已不可食用。业者为避免纠纷与维护商誉，一般会以较严苛的标准建立产品储藏期，以降低上述问题发生的机率，故冷藏食品储藏期普遍不长；然而，冷藏食品上架售期过短，因储藏期届满所报废的食品引发的食物浪费已成为全球关注的议题。许多研究指出，食品质量预测技术可应用于监控食品储藏质量，改善食物浪费的问题，其原理是以食品质量劣变动力学研究为基础，进一步整合可直接/间接测定质量劣变(qualitydeterioration)指标的生物或化学指示剂(indicator)/传感器(sensor)，或可偶合质量劣变动力学的指示剂(如时间-温度指示剂，time-temperatureindicator,TTi)、软件、系统，藉以预测或实时监控食品质量。其中，近期许多文献热烈讨论以TTi为概念设计的食品质量指示卷标作为替代食品保存期限标示的可行性，期望藉由食品质量指示卷标延长食品于零售端与消费者端的使用寿命，降低食品报废率与减少食物浪费，以及改善因不当食品储藏方式引起的食品安全问题。现有TTi商品根据反应原理可分为物理型、化学型、酵素型、微生物型，由于微生物性腐败为大部分冷藏生鲜食品劣变主因，因此有多项微生物型TTi已被开发应用于冷藏食品质量监控，然而其应用于食品质量监控的准确度仍有待商榷。CN102507576A利用乳酸菌鼠李糖乳杆菌(Lactobacillusrhamnosus)GG生长代谢产生乳酸，降低环境pH值，使pH指示剂颜色变化的原理建立TTi。TTi反应活化能(Ea)为固定的数值(59.920kJ/mole)。CN1894420A利用不同乳酸菌Lactobacillusfuchuensis(CIP107633)、肠膜明串珠菌(Leuconostocmesenteroides)(ATCC10880)，或从栖鱼肉杆菌(Carnobacteriumpiscicola)筛分自行建立的菌株(CRYO-CB001、CRYO-CB002)生长代谢产生乳酸，降低环境pH值，使pH指示剂颜色变化的原理，并依据热敏感食品(heat-sensitivefoodproduct)的储藏期调整配方，建立适用于不同温度、不同储藏期的食品质量指示剂。该指示剂配方的调整包含微生物种类、初始菌数、pH值、水活性、及培养基成分，以建立可于不同温度反应，以及具有不同反应终点的各式TTi。至目前为止仍然没有一种技术可依靠单一物质的加入来调整TTi的反应动力学，使其耦合所欲冷藏食品的微生物腐败动力学。
技术实现思路
本专利技术的一个主要目的在于提供一种可监控冷藏食品微生物性腐败的时间温度指示剂。本专利技术依据所欲冷藏食品的腐败微生物生长动力学信息，进一步添加一种可影响微生物生长动力学的微生物生长影响物质(例如酒精)于时间温度指示剂配方中，而开发出一种反应动力学与冷藏食品微生物性腐败动力学偶合的可监控冷藏食品微生物性腐败的时间温度指示剂。本专利技术的具体实施方式包括(但不限于)以下申请专利范围所描述的可监控冷藏食品微生物性腐败的时间温度指示剂。附图说明图1A显示不同起始菌浓度的粪肠球菌(E.faecalis)生长曲线。图1B显示不同起始菌浓度的粪肠球菌(E.faecalis)生长培养基ORP变化。图1C显示不同起始菌浓度的粪肠球菌(E.faecalis)生长培养基pH变化。图2A显示不同酒精浓度于7℃培养温度下对粪肠球菌(E.faecalis)生长速率的影响。图2B显示不同酒精浓度于12℃培养温度下对粪肠球菌(E.faecalis)生长速率的影响。图2C显示不同酒精浓度于20℃培养温度下对粪肠球菌(E.faecalis)生长速率的影响。图2D显示不同酒精浓度于30℃培养温度下对粪肠球菌(E.faecalis)生长速率的影响。图2E为根据不同温度培养下的生长曲线，并计算最大生长速率，然后应用阿仑尼乌斯方程式(Arrheniusequation)描述温度-生长速率的关系的作图，再计算出粪肠球菌(E.faecalis)生长活化能(Ea)，显示出不同酒精浓度对粪肠球菌(E.faecalis)生长活化能的影响。图3A、3B、及3C显示无添加酒精的指示剂于30℃、20℃及7℃反应温度下的颜色变化曲线。图3D为根据不同温度培养下的生长曲线，并计算最大生长速率，然后应用阿仑尼乌斯方程式(Arrheniusequation)描述温度-生长速率的关系的作图。图4A、4B、及4C显示冷藏水饺鲜食于30℃、20℃及7℃反应温度下的腐败微生物生长曲线。图4D为根据不同温度培养下的生长曲线，并计算最大生长速率，然后应用阿仑尼乌斯方程式(Arrheniusequation)描述温度-生长速率的关系的作图。图5A、5B、及5C显示添加5%酒精的指示剂于30℃、20℃及7℃反应温度下的颜色变化曲线。图5D为根据不同温度培养下的生长曲线，并计算最大生长速率，然后应用阿仑尼乌斯方程式(Arrheniusequation)描述温度-生长速率的关系的作图。具体实施方式本专利技术是依据冷藏食品的腐败微生物生长动力学信息，开发一种可监控冷藏食品微生物性腐败的指示剂。制造方法包含了指示剂配方设计，以及指示剂反应动力学与冷藏食品微生物性腐败动力学偶合。首先，需建立冷藏食品腐败指标微生物分析平台，包含样品制备、稀释与平板培养的标准程序，并观察生成菌落(形状、边缘与隆起特征)与相关菌株(形状、大小与结构特征)特征，确立优势菌群(比例占总生菌的30%以上)。进一步以定温培养方式，建立此优势腐败菌于不同温度培养下的生长曲线，并计算最大生长速率，然后应用阿仑尼乌斯方程式(Arrheniusequation)描述温度-生长速率的关系，计算此优势腐败菌的生长活化能(Ea)，并参考冷藏食品微生物性腐败动力学数据库，做为冷藏食品微生物性腐败的时间温度指示剂的配方调整依据。本专利技术的可监控冷藏食品微生物性腐败的时间温度指示剂，包含微生物生长指示物、耐低温微生物、微生物生长支持物质，及微生物生长影响物质。配制时须先将操作器具与使用的液体物质进行灭菌(例如121℃、30分钟)，灭菌结束且相关溶液冷却后，参照配方所示比例加入微生物与生长指示物等，并混合均匀。其中，微生物初始浓度与微生物生长影响物质浓度须参照冷藏食品微生物性腐败动力学数据进行调整，使指示剂微生物生长活化能与优势腐败菌生长活化能差异≦20kJ/mol，以及指示剂达反应终点的时间与冷藏食品达微生物性腐败阈值的时间一致(或时间较短，差异幅度≦20%本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可监控冷藏食品微生物性腐败的时间温度指示剂，包含微生物生长指示物、耐低温微生物及微生物生长支持物质，其特征在于所述时间温度指示剂进一步包含一种作为微生物生长影响物质的醇，及所述耐低温微生物为肠球菌属种(Enterococcus spp.)的微生物。/n

【技术特征摘要】
20180810 TW 1071279521.一种可监控冷藏食品微生物性腐败的时间温度指示剂，包含微生物生长指示物、耐低温微生物及微生物生长支持物质，其特征在于所述时间温度指示剂进一步包含一种作为微生物生长影响物质的醇，及所述耐低温微生物为肠球菌属种(Enterococcusspp.)的微生物。


2.如权利要求1的时间温度指示剂，其中所述醇为C1-C3的醇。


3.如权利要求1的时间温度指示剂，其中所述醇为乙醇。


4.如权利要求3的时间温度指示剂，其中所述乙醇的体积含量为1体积%至5体积%，以不包含乙醇的该时间温度指示剂的体积为基准。


5.如权利要求1的时间温度指示剂，其中所述肠球菌属种的微生物为粪肠球菌(Enterococcusfaecalis)。


6.如权利要求1的时间温度指示剂，其中所述冷藏食品包含冷藏鲜乳、冷藏生鲜肉品、冷藏生鲜水产品、或冷藏调理食品。


7.如权利要求1的时间温度指示剂，其中所述微生物生长指示物为pH指示剂、氧化还原指示剂或其混合成份。


8.如权利要求1的时间温度指示剂，其中所述pH指示剂为甲基红、甲基橙、溴甲酚绿、或溴甲酚紫，所述氧化还原指示剂为甲烯蓝、刃天青、或靛蓝胭脂红。


9.如权利要求1的时间温度指示剂，其中所述微生物生长支持物质为糖类、酵母萃取物、动(植)物性物质或其萃取物、维生素、或矿物质。


10.一种可监控冷藏食品微生物性腐败的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：林哲安，张尹宣，彭筱琦，吴玟慧，杨炳辉，
申请(专利权)人：财团法人食品工业发展研究所，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71