本發(fā)明屬于食品包裝領域，涉及聚乳酸薄膜制作工藝的優(yōu)化，尤其是一種以指示CO2為特征氣體的食品新鮮度指示卡及制作方法。

背景技術：
食品的新鮮度是影響食品品質、安全、價格和銷售的最重要因素之一。它決定著消費者的購買意原、生產(chǎn)商和銷售商的利潤，同時，也影響到消費者的飲食健康安全。因此，如何識別食品的新鮮度成為食品領域中的研究熱點。目前，消費者主要通過感官分析來判斷食品的新鮮度，這種方法準確程度低，與真實情況差距大，容易發(fā)生安全問題。因此，開發(fā)食品新鮮度指示卡，用客觀的、科學的方法評價食品的新鮮度有非常廣闊的前景和潛力。國內外許多公司和研究者一直致力于這項工作，在美國等國家，食品新鮮度指示卡已在部分產(chǎn)品中商業(yè)化應用，取得了明顯的進展。食品新鮮度指示卡的檢測原理，是利用食品在貯藏過程中產(chǎn)生的某些特征氣體與特定試劑產(chǎn)生特征顏色反應、溫度激活生物學反應以及酶作用等引起指示卡變化，從而做出判定。而指示卡的基材是這些變色試劑或酶的載體，基材的性能將直接影響指示卡的靈敏度和穩(wěn)定性。聚乳酸(PLA)是一種具有優(yōu)良的生物相容性和生物降解性的合成高分子材料.它具有無毒、無刺激性、強度高、可塑性強、易加工成型、易被自然界中的多種微生物或動植物體內的酶分解代替，最終形成水和二氧化碳，不污染環(huán)境，因而被認為是最有前途的生物可降解高分子材料。通過對聚乳酸進行增塑、共聚、共混、分子修飾、復合等改性方法可實現(xiàn)對聚乳酸的降解性能、親水性及力學性能的改進，還可獲得成本低廉的產(chǎn)品，從而更好地滿足在醫(yī)學領域或環(huán)保方面的應用需求。二氧化碳是某些微生物生長過程中的主要代謝產(chǎn)物，如乳酸菌。在奶制品及發(fā)酵類產(chǎn)品中，二氧化碳的出現(xiàn)意味著食品品質的下降，因此，對二氧化碳的檢測可有效指示食品的新鮮程度。針對二氧化碳的檢測多是根據(jù)pH值的變化來進行的。二氧化碳是一種酸性氣體，當食品腐敗釋放出二氧化碳時，包裝空間內的pH值會迅速降低，pH指示劑隨之發(fā)生明顯的顏色變化。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種以指示CO2為特征氣體的食品新鮮度指示卡及制作方法，指示卡能夠對氣體中較高濃度的CO2做出快速、靈敏反應，可以即時檢測食品包裝內部CO2濃度是否超標，亦可放置于食品包裝內部監(jiān)測食品的新鮮程度。本發(fā)明使用聚乳酸作為基膜原料，增加了指示卡抑菌性和抗真菌性，兼具方法易行、成本低、可用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)點。本發(fā)明實現(xiàn)目的的技術方案是：一種以指示CO2為特征氣體的食品新鮮度指示卡，包括基膜和指示工作液膜，指示工作液膜均勻涂覆于基膜上表面或上、下兩面，其特征在于：所述基膜聚乳酸與指示工作液膜鋪設量之重量比為1:1.5，所述指示工作液膜的成分包括溴百里香酚藍粉末、甲基紅粉末、甲基纖維素粉末、聚乙二醇；(甲基紅粉末+甲基纖維素粉末)：聚乙二醇：甲基纖維素的質量比為0.75-1.25:1-20:2，所述甲基紅粉末：甲基纖維素粉末質量比為2:3；制作方法的步驟如下：⑴聚乳酸預處理：粉碎機，過篩，得到聚乳酸粉末；⑵聚乳酸基膜的制作：聚乳酸粉末加入氯仿進行溶解，水浴加熱加速聚乳酸溶解，采用流延法鋪于玻璃磨具上，干燥后制得聚乳酸基膜；⑶指示液的配制：溴百里香酚藍粉末與甲基紅粉末溶于乙醇溶液，使用磁力攪拌，粉末完全溶解，溶液顏色均勻，最后進行超聲處理；⑷指示工作液的配制：指示液、1％聚乙二醇溶液v/v與甲基纖維素粉末溶于蒸餾水中，進行磁力攪拌，超聲處理，調節(jié)溶液pH值，得到指示工作液；⑸指示卡成品：流延法將指示工作液鋪于聚乳酸基膜之上形成指示工作液膜，室溫下干燥后制成指示卡；所述步驟⑵中聚乳酸與氯仿固液比為3:100，g/ml，水浴加熱溫度40℃，時間30min，室溫干燥2h；所述步驟⑶中溴百里香酚藍粉末與甲基紅粉末質量比為2:3，選擇體積百分比為70％乙醇溶液進行溶解，配制質量濃度為0.25％的指示液；所述步驟⑶中磁力攪拌1h，超聲處理10min；所述步驟⑷中磁力攪拌1h，超聲處理10min，調節(jié)溶液pH值至9；所述步驟⑸聚乳酸與指示工作液膜鋪設量之比為1:1.5，室溫干燥10h。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：1、本發(fā)明以聚乳酸為基膜原料，薄膜透明度高，對指示涂層顏色變化影響較低，有利于人的視覺系統(tǒng)對指示卡顏色變化的辨別；聚乳酸具有生物可降解性和良好的熱塑加工性，良好的機械性能和降解參數(shù)，還具有顯著抑菌性和抗真菌性，這一點與其他生物可降解材料明細不同，大大延長了本指示卡的保存和使用期限。2、本發(fā)明采用了由溴百里香酚藍、甲基紅兩種指示劑組成的混合指示劑，溴百里香酚藍pH變色域：6.0(黃)～7.6(藍)，甲基紅pH變色域：4.4(紅)～6.2(黃)，兩種指示劑混合后pH變色域變?yōu)?.4(紅)～7.6(藍)，混合指示劑的pH值變化范圍增加，顏色變化梯度更加明顯，由綠色變?yōu)辄S色再到紅色的轉變。pH值變化的增加，擴大了指示卡變色時CO2的濃度范圍，從而增加了指示卡的作用范圍；指示卡顏色變化梯度的增加，給予消費者更強的視覺沖擊，也更加客觀、科學的指示出食品新鮮程度，給消費者在購買時提供便利。3、本發(fā)明使用微孔膜對指示卡進行獨立的包裝，包裝內加入干燥劑。微孔膜有利于食品包裝內部CO2氣體的進入，減少指示卡對CO2氣體的響應時間，提高指示卡的靈敏性；干燥劑的加入，降低了食品包裝內的濕度，延長了食品的保質期，還使獨立包裝內部維持相對恒定的濕度，濕度在40％RH左右，保證了指示卡變色的穩(wěn)定性。4、本發(fā)明所制得的食品新鮮度指示卡既可以即時檢測食品包裝內部CO2濃度是否超標，也可放置于食品包裝內部監(jiān)測食品的新鮮程度，指示卡靈敏度高，制作過程簡便易行，制作成本低，可用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。5、本發(fā)明使用自制聚乳酸薄膜作為指示卡基膜，聚乳酸薄膜表面平滑，質地均勻，色澤透明，最大限度的降低了視覺誤差。新鮮度指示型發(fā)明與應用，有利于消費者購買到健康、優(yōu)質的食品，對中國食品安全問題的改善有很大的促進作用。具體實施方式下面詳細敘述本發(fā)明的實施例，需要說明的是，本實施例是敘述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。以指示CO2為特征氣體的食品新鮮度指示卡，包括基膜和指示工作液膜，其中指示工作液膜均勻涂覆于基膜上表面或上、下兩面，所述基膜聚乳酸與指示工作液膜鋪設量之比為1:1.5(w/w)，所述指示工作液膜的成分包括溴百里香酚藍粉末、甲基紅粉末、甲基纖維素粉末、聚乙二醇。(甲基紅粉末+甲基纖維素粉末)：聚乙二醇：甲基纖維素的質量比為0.75-1.25:1-20:2，其中甲基紅粉末：甲基纖維素粉末質量比為2:3。制作方法為：將聚乳酸樣品氯仿溶解、加熱后，流延法鋪于潔凈玻璃磨具上，干燥后制成基膜；溴百里香酚藍粉末和甲基紅粉末溶于乙醇溶液中，后與聚乙二醇、甲基纖維素粉末混合均勻，鋪于聚乳酸基膜之上，干燥后制得指示卡。實施例1：以指示CO2為特征氣體的食品新鮮度指示卡的制作方法，具體步驟如下：⑴聚乳酸預處理：使用高速萬能粉碎機，通過粉碎對聚乳酸樣品進行預處理，粉碎后過20目篩，得到聚乳酸粉末；⑵聚乳酸基膜的制作：聚乳酸粉末加入氯仿進行溶解，聚乳酸與氯仿固液比為3:100(w/v)，40℃水浴加熱30min加速聚乳酸溶解，采用流延法鋪于玻璃磨具上，室溫干燥2h后制得聚乳酸基膜(基膜推薦厚度為50～100μm)；⑶指示液的配制：溴百里香酚藍粉末與甲基紅粉末質量比為2:3(w/w)溶于70％乙醇溶液(v/v)，使用磁力攪拌1h，粉末完全溶解，溶液顏色均勻，最后進行超聲處理10min，配制混合粉末的濃度為0.25wt％的指示液；⑷指示工作液的配制：指示液、1％聚乙二醇溶液(v/v)與甲基纖維素粉末溶于蒸餾水中，指示液添加量4％(v/v)，聚乙二醇溶液添加量0.05％(v/v)，甲基纖維素添加量0.02％(g/ml)，磁力攪拌1h，超聲處理10min，調節(jié)溶液pH值至9，得到指示工作液。⑸指示卡的制作：流延法將指示工作液鋪于聚乳酸基膜之上形成指示工作液膜，聚乳酸與指示溶液鋪設量之比為1:1.5(w/w)，室溫下干燥10h后制成指示卡；將指示卡進行裁剪，裁剪面積為1cm2，放入硅膠干燥劑1g，微孔膜包裝。本發(fā)明制備的食品新鮮度指示卡可用于即時檢測包裝內部CO2濃度為12％～16％的氣體；放置于食品包裝中，CO2濃度達到1.5％視覺上可分辨指示卡顏色的變化。實施例2：以指示CO2為特征氣體的食品新鮮度指示卡的制作方法，具體步驟如下：⑴聚乳酸預處理：使用高速萬能粉碎機，通過粉碎對聚乳酸樣品進行預處理，粉碎后過20目篩，得到聚乳酸粉末；⑵聚乳酸基膜的制作：聚乳酸粉末加入氯仿進行溶解，聚乳酸與氯仿固液比為3:100(w/v)，40℃水浴加熱30min加速聚乳酸溶解，采用流延法鋪于玻璃磨具上，室溫干燥2h后制得聚乳酸基膜；⑶指示液的配制：溴百里香酚藍粉末與甲基紅粉末質量比為2:3(w/w)溶于70％乙醇溶液(v/v)，使用磁力攪拌1h，粉末完全溶解，溶液顏色均勻，最后進行超聲處理10min，配制混合粉末的濃度為0.25wt％的指示液；⑷指示工作液的配制：指示液、1％聚乙二醇溶液(v/v)與甲基纖維素粉末溶于蒸餾水中。指示液添加量4％(v/v)，聚乙二醇溶液添加量0.1％(v/v)，甲基纖維素添加量0.02％(g/ml)，磁力攪拌1h，超聲處理10min，調節(jié)溶液pH值至9，得到指示工作液。⑸指示卡的制作：流延法將指示工作液鋪于聚乳酸基膜之上形成指示工作液膜，聚乳酸與指示溶液鋪設量之比為1:1.5(w/w)，室溫下干燥10h后制成指示卡；將指示卡進行裁剪，裁剪面積為1cm2，放入硅膠干燥劑1g，微孔膜包裝。本發(fā)明制備的食品新鮮度指示卡可用于即時檢測包裝內部CO2濃度為18％～22％的氣體；放置于食品包裝中，CO2濃度達到2％視覺上可分辨指示卡的顏色變化。