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pH与生物胺双重响应的传感材料及应用制造技术

技术编号:44888974 阅读:22 留言:0更新日期:2025-04-08 00:26
本发明专利技术属于高分子传感材料技术领域,具体涉及pH与生物胺双重响应的传感材料及应用,它是由如下原料制备而成的:乙基纤维素、聚乙二醇、pH响应型指示剂。本发明专利技术所制备的传感材料简单、经济且具有高性能、低成本、pH响应范围广、响应速度快、生物可降解、强韧等特点,且能够有效地实时监测肉类食品的变质,在pH/生物胺响应变色材料、氨气响应变色材料、食品包装、环境监测与安全等领域具有广泛的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子复合材料,具体涉及ph与生物胺双重响应的传感材料及应用。


技术介绍

1、随着现代食品工业的发展,包装肉类食品在市场上占据了重要地位。然而,由于肉类食品被封装在包装中,消费者很难通过感官评估其新鲜度。传统的食品新鲜度检测技术包括气相色谱法、液相色谱法、电化学分析和微生物测试法等,但这些检测技术却存在费时费力、需要昂贵的设备、操作复杂、需要专业人员操作、无法实时检测、无法即时传递信息等缺点,使得其难以满足简单、快速、低成本的检测要求。值得一提的是,包装肉类食品在贮存过程中容易变质,伴随着二甲胺等挥发性生物胺的逐渐释放,导致ph值随之升高。因此,具有ph或生物胺响应功能的传感材料,由于其能产生可靠的颜色反应来指示贮存中肉制品的变质情况,在智能包装等领域引起了广泛的关注。目前,许多主要从植物中提取的天然色素已被用作ph响应型指示剂,用于制造食品安全监测的智能传感膜材料。然而,这些从植物中提取的天然色素通常具有提取过程相对复杂、成本高、在光热条件下稳定性差的缺点。因此,仍然需要创造具有高稳定性、低成本和易于合成的新型ph/生物胺响应型指示剂材料。另外一方面,在制备ph/生物胺响应型智能传感材料时,生物基聚合物(如淀粉、纤维素、海藻酸钠等)由于具有优异的成膜性、环境友好性等特点,而常被用作智能传感膜材料的基体。但是,这些生物基聚合物(如淀粉、纤维素、海藻酸钠等)通常具有较差的延展性与韧性,这不利于其在智能传感材料方面的实际应用。基于此,本专利技术以乙基纤维素和聚乙二醇为基质、自制的ph响应型指示剂为填料,开发出一种简单、经济且具有高性能、低成本、ph响应范围广、响应速度快、生物可降解、能够实现实时监测食品新鲜度等特点的新型强韧传感材料,拓宽其在智能食品包装、传感材料、氨气检测、环境监测与安全等领域的应用。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足,以乙基纤维素和聚乙二醇为基质、自制的ph响应型指示剂为填料,提供了一种兼具ph与生物胺双重响应的高性能传感材料。该传感材料具有ph响应范围广、响应速度快、生物可降解、强韧等特点,且能够有效地实时监测肉类食品新鲜度情况,且制备工艺简单环保,成本低廉,适于量大生产。

2、本专利技术的技术方案:

3、 ph与生物胺双重响应的传感材料,其特征在于,由以下重量份的组分组成:乙基纤维素120份,聚乙二醇30份,ph响应型指示剂1.5~6份。

4、所述ph响应型指示剂为dl-扁桃酸基配合物纳米晶,其制备方法包括以下步骤:

5、 (1)称量15.22份dl-扁桃酸溶解于5000份乙醇中,在室温下搅拌30 min使其溶解,得到均匀的dl-扁桃酸溶液,备用;

6、 (2)称量13.90份七水合硫酸亚铁溶于1000份去离子水中,在室温下搅拌10min使其溶解,得到均匀的硫酸亚铁溶液,备用;

7、 (3)将步骤(2)所得的硫酸亚铁溶液滴加到步骤(1)所得的dl-扁桃酸溶液中,在室温下搅拌反应20 min,然后依次经离心分离、洗涤、真空干燥,即可得到ph响应型指示剂。

8、所述ph与生物胺双重响应的传感材料的制备方法,包括以下步骤:

9、 (1)将120份乙基纤维素与30份聚乙二醇加入到3000份乙醇中,先在室温下搅拌10 min,再在水浴锅中55 ℃温度下搅拌30 min使其完全溶解,得到均匀的共混溶液,冷却至室温,备用;

10、 (2)将1.5~6份ph响应型指示剂分散于500份乙醇中,搅拌20 min,得到均匀的分散液,备用;

11、 (3)将步骤(2)所得的分散液加入到步骤(1)所得的共混溶液中,并在室温下搅拌30 min,得到均匀的成膜液,备用;

12、 (4)将步骤(3)所得的成膜液浇注到平底玻璃皿中,在55℃的真空烘箱中干燥48h,即得到ph与生物胺双重响应的传感材料。

13、本专利技术具有的有益效果:

14、本专利技术所制备得到的ph与生物胺双重响应的传感材料简单、经济且具有高性能、低成本、无污染、ph响应范围广、响应速度快、持续时间长、生物可降解、强韧、紫外线阻隔、能够实现实时监测等性能,可以高效、实时、直观地通过传感材料颜色变化来监测虾等肉类食品在贮藏过程中的变质情况,且该传感材料制备工艺简单,环保、成本低廉、适于量大生产,在ph/生物胺响应变色材料、氨气响应变色材料、食品包装、紫外线防护、环境监测与安全等领域具有广泛的应用价值。

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【技术保护点】

1.pH与生物胺双重响应的传感材料,其特征在于,由以下重量份的组分组成:乙基纤维素120份,聚乙二醇30份,pH响应型指示剂1.5~6份;

2.一种如权利要求1所述pH与生物胺双重响应的传感材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

3.一种如权利要求1所述pH与生物胺双重响应的传感材料的应用,其特征在于,应用于pH传感、生物胺响应材料、氨气响应材料、食品包装、氨气的可视化检测、环境监测与安全领域。

【技术特征摘要】

1.ph与生物胺双重响应的传感材料,其特征在于,由以下重量份的组分组成:乙基纤维素120份,聚乙二醇30份,ph响应型指示剂1.5~6份;

2.一种如权利要求1所述ph与生物胺双重响应的传感材料的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏利军邹志明唐群李和平郑光禄杨莹莹刘金聚
申请(专利权)人:桂林理工大学
类型:发明
国别省市:

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