摘要
本文采用多糖材料结冷胶（GG）为成膜基质，研究甘油、丙二醇、聚乙二醇400（PEG400）三种增塑剂对结冷胶的性能影响；同时，提取蝶豆花花青素（CT）为天然pH指示剂，羧甲基纤维素钠（CMC）和纳米纤维素（CNC）为锁定剂制备具有pH响应性的指示标签；通过表征指示标签的微观结构和物理特性来探究基质组分之间的相互作用；选择最优性能的标签应用于巴氏杀菌乳新鲜度的实时检测，实现食品包装的科学化、绿色化、人性化和智能化。 通过测定甘油、丙二醇、PEG400的不同含量对于GG的性能影响，结果表明：甘油、丙二醇及PEG400三种增塑剂与GG分子之间形成了新的氢键作用。TG结果表明，PEG400的加入降低了GG膜的热稳定性；SEM结果表明，PEG400添加量的增大使标签的截面出现了较多颗粒及塌陷的形态。在三种增塑剂中，甘油的增塑效果较好，PEG400的增塑效果最差；阻隔性能结果表明，随着增塑剂含量的增加，GG膜的OP及WVP值均呈上升趋势。综合考虑，选用甘油为增塑剂，适宜添加量为40%（w/w，GG基）制备后续的智能指示标签。 为了制备出具有颜色指示作用的智能标签，以GG为成膜基质，提取蝶豆花花青素（CT）作为天然指示剂，添加CMC为增强剂和花青素锁定剂制备pH敏感的指示标签，并对其进行各项性能测试和分析。结果表明，CT能够被锁定在GG/CMC/CT（GMC）智能标签中；TG结果表明，CT的加入使甘油与CT间形成了新的分子间作用力，从而增强了GMC标签的热稳定性；SEM结果表明，适量的CT会使标签变得平滑致密。随着CT含量的增加，提高了GMC标签的断裂伸长率和阻氧性能，但是其抗拉强度、抗水性和透光率下降；GMC较高的水敏感性使其在牛奶的指示应用中受限；pH响应性能测试结果表明，GMC20和GMC30标签能够在不同的pH下呈现出鲜明的颜色变化，能够起到良好的指示作用。 为了提高智能标签的抗水性，采用酸水解法微晶纤维素（MCC）制备CNC，将CNC代替CMC制备出阻水性能优异的GG/CNC/CT（GNC）标签。结果表明，当CNC的添加量为6%时，GG/CNC膜具有较高的力学性能；CT的加入能够与GG、甘油和CNC三者间形成新的氢键作用；随着CT含量的增加，降低了GNC的抗拉强度和透光率，提高了其断裂伸长率和雾度等指标；CNC的引入显著降低了标签的水敏感性。测定GNC20标签对牛奶新鲜度的颜色变化，当牛奶恰好变质时，智能标签由蓝色变为蓝紫色；当牛奶彻底变质时，智能标签由蓝紫色变为粉紫色。为实现指示标签在实际生活中的应用，进行智能化指示标签的结构设计，为实现牛奶新鲜度的无污染监测提供参考依据。
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