【摘 要】
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易腐败食品对温度敏感性较高,低温贮藏可有效延长食品的货架期。温度过高会加速食品品质损失,使食品提前到达货架期终点。时间温度指示器（Time Temperature Indicator,简称TTI）能够直观展示温度-时间对食品的累积效应,可用于指示食品的实时品质。本课题基于聚二乙炔脂质体的刺激性变色响应的原理,结合内源乳化法制备凝胶微球固定脂质体,然后与表面活性剂吐温20溶液混合研制出时间温度指示器
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易腐败食品对温度敏感性较高,低温贮藏可有效延长食品的货架期。温度过高会加速食品品质损失,使食品提前到达货架期终点。时间温度指示器（Time Temperature Indicator,简称TTI）能够直观展示温度-时间对食品的累积效应,可用于指示食品的实时品质。本课题基于聚二乙炔脂质体的刺激性变色响应的原理,结合内源乳化法制备凝胶微球固定脂质体,然后与表面活性剂吐温20溶液混合研制出时间温度指示器,并研究其显色动力学特性。主要研究内容如下:（1）探究聚二乙炔的刺激变色响应特性。分别使用两种二乙炔单体10,12-二十五碳二炔酸（PCDA）和10,12-二十三碳二炔酸（TCDA）制备脂质体溶液。之后将聚合PCDA和聚合TCDA脂质体溶液在20℃～90℃的水浴中加热,由蓝色转变为红色,得到两者的颜色转变温度分别为65℃和55℃,与通过差示扫描量热法测得的熔融温度相近。通过紫外-可见吸收光谱分析与拉曼光谱分析,表明受到热刺激后,聚二乙炔的骨架共轭长度减小。探究表面活性剂种类对聚二乙炔变色的影响,其中非离子表面活性剂吐温20,可使聚二乙炔在4℃发生由蓝到红的颜色转变;（2）TTI制备方法的选择与其变色特性的初步探究。采用内源乳化法制备出粒径分布均一的凝胶微球来固定脂质体。TTI由包裹聚二乙炔脂质体的凝胶微球和吐温20溶液组成。针对吐温溶液的浓度和温度两个条件,对TTI的变色特性进行初步探讨。结果表明温度越高,表面活性剂浓度越高,TTI的变色速率越快和变色程度越大;（3）探究TTI的显色动力学特性。通过适当降低脂质体溶液和吐温20溶液的浓度,制备了基于两种二乙炔单体（PCDA和TCDA）和两种吐温20浓度（质量分数20%和30%）的四种TTI。对四个颜色参数进行拟合分析,选择了色差值ΔE为TTI的颜色响应参数。得到不同配比的TTI的活化能分别为150.37k J/mol、214.40k J/mol、71.03k J/mol、77.43k J/mol;（4）测定三文鱼的活化能与货架期。通过测定不同温度下三文鱼的三种质量参数随时间的变化情况,求得相应温度下三文鱼菌落总数和TBA值变化速率,选择更快到达限定值（6 logfu/g）的菌落总数作为指示三文鱼新鲜度的品质指标。最终得到三文鱼的活化能为86.54 k J/mol和不同温度下的货架期;（5）探究TTI与三文鱼的匹配效果。将TTI的活化能和指示时间与三文鱼的活化能和货架期进行比较,选择符合匹配要求的TTI。并对三文鱼和TTI进行相同条件的变温实验,探究两者的匹配效果。结果显示由0.25g含聚合TCDA的凝胶微球和0.5g质量分数为30%的吐温20溶液组成的TTI,可以精准地实现三文鱼货架期的可视化。创新点在于采用内源乳化法将聚二乙炔脂质体固定化,防止脂质体团聚和沉淀;通过不同种类的聚二乙炔脂质体和不同浓度的吐温20溶液的组合,得到的TTI活化能相差较大,扩大了其应用范围。
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