以酪氨酸酶为基础的时间温度指示系统研究资料
8页1、以酪氨酸酶为基础的时间温度指示系统研究前言在一个食品的整个生命周期中,包括食品后期处理阶段直至被消费者消费在内,现代质量安全控制体系都应通过监测、记录和控制类似于温度这样的关键参数来防止食品被外界物质污染45。因此,监测和控制食品在运输和储藏期间的温度条件显得尤为重要46。然而目前,我国的食品标签制度是以时间为基础的,也就是我们通常看到的保质期,这种标签制度无法反应食品在实际储存和运输过程中的温度。因此,消费者需要一种有效而直观的方式获得有关食品品质的准确信息9、47。时间温度指示器(Time temperature indicator, TTI),作为一种简单方便、经济有效的装置,在监测、记录和累积指示食品从加工到消费的整个过程中温度历史对食品质量的全部影响有着重要的作用48、49。0.1 TTI定义、分类、原理及缓释材料的应用0.1.1 TTI定义时间温度指示器(TTIs)是一种简易的质量记录装置,可以对产品的整个货架期中的一些关键参数进行操纵、监控和记录,通过时间温度积累效应指示食品的温度变化历程和剩余货架信息50。0.1.2 TTI类型Schoen 和 Byrne51于1972
2、年最早提出指示器可以分为6种类型。而后,Byrne52于1976年根据指示器功能和所表达信息的差异,改进了之前的分类方法并提议将指示器划分为3种类型:解冻指示卡;时间温度积分卡和时间-温度积分卡/指示卡。十年后,Singh & Wells53又提出了相似的指示器分类方法,该方法也将指示器分为3类,分别为错误指示器;部分经历温度累积器和全部经历温度累积器。国际上现行使用的指示器分类方法为Taoukis等人54-55于1991年提出的分类方法。该方法根据指示器的用途进行划分,将指示器分为临界温度指示器(Critical Temperature Indicator, CTI)、临界温度-时间指示器(Critical Temperature/Time Indicators, CTTI)和时间-温度积分指示器(Time-Temperature Indicator, TTI)。0.1.2.1临界温度指示器(CTI)有很多产品是温度敏感型的,且当把这些产品暴露于预先设定的温度条件时,就会对产品产生负面影响或导致产品无法使用。这类产品包括食品、药品、血液、疫苗、涂料、乳液和饮料等。因此,将CTI应用于
3、这些产品十分有益。CTI可以准确的显示出产品或环境的温度是否已经下降到低于某一临界值,但并无法显示产品暴露于高于临界温度的时间。CTI的另一个好处是指示器的指示十分迅速并且指示是不可逆的,警告使用者在过去时间中存在的冷冻状态,即使该状态现在已经并不存在。目前有很多CTI利用水的膨胀原理来指示易碎安瓿,还有些用来指示高于临界温度后引起的病菌繁殖和蛋白质变性56-57。0.1.2.2临界温度-时间指示器(CTTI)CTTI反应的是一种累积效应,它们可以将响应情况转换为产品在某一临界温度下的等价暴露时间。这种类型的指示器可以应用于冷冻食品、药品或摄影胶片,这些产品都可能在储存和销售期间长期暴露于高于临界温度的环境温度下。这种指示器也适用于罐头食品和生物医学材料,这些产品在杀菌消毒的过程中必须在特定的时间段内暴露于临界环境温度之上58-59。0.1.2.3时间-温度积分指示器(TTI)TTI反应的是一种连续的、累积的时间温度效应,可以在响应过程中表现出易于观察测量的时间温度变化,使TTI可以反映出所指示产品的全部或者一部分温度历史23。目前,TTI主要用来反映冷冻冷藏条件下,温度敏感食品的变化
4、过程60-62,也可以用来指示产品剩余货架期1。基于以上目的,实际生产中对TTI的要求为简单、易于黏附于产品包装上、易于辨识并且与产品的质量变化同步63。0.1.3 TTI工作原理从TTI出现至今,国际上已经出现了上百个有关TTI的专利。根据工作原理的不同,可以将TTI划分为3类,分别为微生物型、化学型和物理型64。它们都是通过时间和温度的综合变化引起的可视化的、不可逆的颜色变化、颜色扩散或者是机械变化进行响应的。目前,国内外科学家所关注的TTI类型主要有:扩散型、聚合物型、酶型、微生物型等44。0.1.3.1 扩散型时间温度指示器这种类型的指示器工作的基本原理为利用化学混合物(如邻苯二甲酸酷,脂肪酸酷)熔化后的扩散作用,当超过温度设定值时,这些物质则会沿某一确定轨迹(如多孔性灯芯)扩散。人们通过判断这些物质的扩散进度来获知产品的货架期。以扩散原理为基础的指示器一般用作CTTI或CTI,而它们适用的温度和范围则由最初的化学混合物种类及其浓度决定。目前市场已经有两种商业化了的扩散型TTI,分别为美国3M公司的Fresh Check indicator和Monitor Mark indic
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