一种具有指示食品新鲜度的纳米乳液的制备方法及应用技术

本发明专利技术属于食品包装领域，具体涉及一种具有指示食品新鲜度功能的纳米乳液制备方法及在食品新鲜度检测方面的应用。步骤为：制备pH为2

【技术实现步骤摘要】
一种具有指示食品新鲜度的纳米乳液的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于食品包装领域，具体涉及一种具有指示食品新鲜度功能的纳米乳液制备方法及在食品新鲜度检测方面的应用。

技术介绍

[0002]食品在储存过程中，由于自身因素(酶)和环境因素(温度、湿度、氧气、微生物等)的不可控，导致食品发生不同层次的腐败变质，对消费者的身体健康存在威胁。传统对于食品腐败变质的鉴定经常通过物理、化学和微生物等方面去实现，以上方法存在检测耗时、检测费用高的缺点。因此，开发一种能够实时检测食品新鲜度的技术具有重要意义。
[0003]食品智能包装是目前能够实时指示食品品质的技术之一，即通过包装内部存在的传感器，将食品内在的品质信息进行可视化，使消费者能在短时间内知道食品劣变。食品腐败会产生很多挥发性气体，包括酸性气体(硫化氢等)和碱性气体(生物胺等)。食品包装内的气敏传感器可以迅速与挥发性气体反应，产生信号，从而显示食品的品质。目前，国内外报道的大部分气敏传感器是基于pH比色而形成，即利用pH敏感型色素制备指示膜，用于食品腐败变质的检测。
[0004]天然色素主要从动物、植物和微生物中提取而来的天然成分，具有一定的生物活性，无副作用，安全性高，在食品生产中，经常被作为着色剂而使用。此外，某些天然色素对pH比较敏感，在不同pH下色素的颜色会发生不同层次的改变，比如紫薯花青素在酸性条件下呈现红色，中性环境下呈现紫色，碱性环境下呈现蓝色。因此，有研究利用此特性将天然色素作为pH指示剂制作传感器，赋予该传感器对碱性气体氨气的响应的能力，从而用于指示食品腐败。但目前存在的不足之处在于天然色素是从自然界中提取，色泽不稳定，对环境因素(光照、温度、金属离子、添加剂等)比较敏感，容易降解，从而导致指示结果不准确。因此，提高天然色素的稳定性对于食品腐败变质的检测十分关键。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术于旨在解决所述问题之一，提出一种具有指示食品新鲜度的纳米乳液制备方法，通过将pH敏感型天然色素分散在植物油中，加入固体颗粒乳化剂水相，经均质乳化得到粗乳液，然后将粗乳液置于高压均质仪中制备得到“水包油”型Pickering纳米乳液，所制备的纳米乳液可以有效提高pH敏感型天然色素的稳定性，避免该色素在储存过程中受环境影响发生降解，可达到实时检测新鲜度的目的。
[0006]为了实现以上技术目的，本专利技术以种具有指示食品新鲜度的纳米乳液的制备方法，具体步骤如下：
[0007]S1、筛选pH敏感型天然色素；制备pH为2
‑
12的缓冲溶液，将天然色素加入缓冲溶液中，记录pH敏感型天然色素在不同pH下的比色情况，筛选得到pH敏感型天然色素；
[0008]S2、乳化剂水相的制备：将固体颗粒乳化剂溶于超纯水中，在热水浴中磁力搅拌溶解，形成乳化剂水相；所述固体颗粒乳化剂包括粘土、二氧化硅、二氧化钛、淀粉、纤维素、柑
橘果胶或β
‑
环糊精(β
‑
CD)；
[0009]S3、pH敏感型天然色素油相制备：以植物油作为载体，在植物油中加入S1中筛选的pH敏感型天然色素，经磁力搅拌分散均匀，得到pH敏感型天然色素油相；
[0010]S4、纳米乳液的制备：将S3中得到的pH敏感型天然色素油相与S2中制备好的乳化剂水相进行混合，先在室温环境下进行第一次均质，形成粗乳液；然后使用高压均质仪对粗乳液进行二次处理，得到纳米乳液。
[0011]优选的，所述S1中pH为2
‑
12的缓冲溶液，由柠檬酸溶液、磷酸氢二钠溶液、磷酸二氢钠溶液组成；所述柠檬酸溶液的摩尔浓度范围为0.01mol/L～0.1mol/L，磷酸氢二钠溶液的摩尔浓度范围为0.02mol/L～0.2mol/L，磷酸二氢钠溶液的摩尔浓度范围为0.02mol/L～0.2mol/L；所述色度值为RGB体系或LAB体系。
[0012]优选的，所述S1中pH敏感型天然色素包括姜黄素、茜素、胭脂虫红。
[0013]优选的，所述S2中固体颗粒乳化剂在水相中的质量浓度为1％～2％；所述水浴加热温度为45℃～60℃，搅拌转速为100r/min～150r/min。
[0014]优选的，所述S3中pH敏感型天然色素在植物油中的质量浓度为0.1％～1％；所述磁力搅拌速度为80r/min～100r/min。
[0015]优选的，所述S4中pH敏感型天然色素油相和乳化剂水相的质量比例为1
‑
2：8
‑
9。
[0016]优选的，所述S4中第一次均质的条件为：转速为10000rpm/min～12000rpm/min，时间为1～2min。
[0017]优选的，所述S4中高压均质机的处理条件为25～35MPa，均质2～4次。
[0018]上述方法制备的食品新鲜度的纳米乳液应用于食品新鲜度指示的用途。
[0019]一种具有指示食品新鲜度的纳米乳液具体应用于食品智能包装中检测肉质品的新鲜度的用途，具体步骤如下：
[0020]将上述S4中所制备的纳米乳液与智能包装中气敏传感器基材复合，混匀成型备用；然后将携带纳米乳液的气敏传感器与肉制品共同存放于保鲜盒中，随着肉制品储存时间的增加，含有纳米乳液的气敏传感器会出现颜色变化，且储存时间越长，颜色变化越明显；每隔一段时间，测定气敏传感器的色度值，并在同等时间间隔下，测定肉制品的挥发性氮含量，将传感器的色度值与样品的挥发性氮含量建立比色关系，实现可视化检测；最后消费者则可通过传感器的颜色判断相应的挥发性氮含量，进而确定该肉制品是否腐败变质。
[0021]动物性食品由于酶和微生物的存在，在腐败变质过程中，会使自身的蛋白质分解而产生氨及胺类碱性含氮气体，该类气体物质具有挥发性，而且含量越高，表明蛋白质分解越严重，肉制品被破坏的越严重，因此，挥发性氮的含量也是检测肉制品腐败变质的一个重要指标。所以，将挥发性氮的含量与传感器的颜色变化建立关系，消费者便可根据传感器的颜色判定肉制品的腐败程度，可以很好的实现肉制品腐败程度的可视化。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023](1)本专利技术利用固体颗粒乳化剂制备“水包油”型Pickering纳米乳液的结构，利用多糖复合物乳化颗粒两亲性的特点，将含有pH敏感型天然色素放入油相包裹在其中，减少色素直接暴露在空气中，从而提高色素的稳定，使可视化检测更精准。
[0024](2)本专利技术涉及一种绿色具有指示作用的纳米乳液，基于pH敏感型天然色素在不同酸碱度下的显色不同的原理，利用纳米乳液实时检测食品的腐败变质，将食品的腐败过
程可视化，使消费者能够通过肉眼观察指示标签的颜色变化来判断食品的腐败程度，实现食品包装的可视化。
附图说明
[0025]图1为姜黄素在不同pH缓冲溶液下的显色情况。
[0026]图2为实施例与对照例的姜黄素储存含量的变化图。
[0027]图3为色度差值(
△...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有指示食品新鲜度的纳米乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、筛选pH敏感型天然色素；制备pH为2
‑
12的缓冲溶液，将天然色素加入缓冲溶液中，记录pH敏感型天然色素在不同pH下的比色情况，筛选得到pH敏感型天然色素；S2、乳化剂水相的制备：将固体颗粒乳化剂溶于超纯水中，在热水浴中磁力搅拌溶解，形成乳化剂水相；所述固体颗粒乳化剂包括粘土、二氧化硅、二氧化钛、淀粉、纤维素、柑橘果胶或β
‑
环糊精；S3、pH敏感型天然色素油相的制备：以植物油作为载体，在植物油中加入S1中筛选的pH敏感型天然色素，经磁力搅拌分散均匀，得到pH敏感型天然色素油相；S4、纳米乳液的制备：将S3中得到的pH敏感型天然色素油相与S2中制备好的乳化剂水相进行混合，先在室温环境下进行第一次均质，形成粗乳液；然后使用高压均质仪对粗乳液进行二次处理，得到纳米乳液。2.根据权利要求1所述的一种具有指示食品新鲜度的纳米乳液的制备方法，其特征在于，所述S1中pH为2
‑
12的缓冲溶液，由柠檬酸溶液、磷酸氢二钠溶液、磷酸二氢钠溶液组成；所述柠檬酸溶液的摩尔浓度范围为0.01mol/L～0.1mol/L，磷酸氢二钠溶液的摩尔浓度范围为0.02mol/L～0.2mol/L，磷酸二氢钠溶液的摩尔浓度范围为0.02mol/L～0.2mol/L；所述色度值为RGB体系或LAB...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑绍怡，邹小波，李志华，石吉勇，黄晓玮，郭子昂，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：