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“智能标签”实时监测食品质量变化

发布时间:2017-06-05 来源:信阳市工业和信息化委员会 点击:987


 核心提示:去超市买食品,大多数人习惯于靠查看生产日期和保质期,来判断食品是否变质。事实上,这种方法并不完全妥当。像牛奶、果汁、面包等易变质的食物,容易受到微生物繁殖、有效成分分解或氧化等因素影响,对物流和储存过程中的环境温度也有严格的要求。
  去超市买食品,大多数人习惯于靠查看生产日期和保质期,来判断食品是否变质。事实上,这种方法并不完全妥当。像牛奶、果汁、面包等易变质的食物,容易受到微生物繁殖、有效成分分解或氧化等因素影响,对物流和储存过程中的环境温度也有严格的要求。如果食品曾经暴露于高温中或储存条件欠佳,即使在保质期内食品也未必保质。那么,该如何正确判断包装内的食品是否变质呢?由中科院院士、北京大学教授严纯华等人主导的“变色智能标签”相关研究,提出了一个解决方案,并即将实现量产进入市场。
  据悉,由严纯华等人研发的世界首款纳米“智能标签”,如同一枚硬币大小,往外包装上一贴,就可以监控包装内的食品质量。如果中途脱离了冷链储存或超出了规定温度,食品品质发生变化,标签就会由绿到红逐渐变色。绿色代表新鲜,红色意味着变质,消费者通过查看“智能标签”,就能一目了然食物是新鲜还是变质。比如,一盒酸奶在0到4的保质期是15天。“智能标签”从这盒酸奶出厂起就进入了15天的变色期,并对酸奶的质量进行监控。如果酸奶在物流或储存的过程中,环境温度超过了4,标签会加快变色的速度,当变成红色时,酸奶的理论保质期就已经到来。
  一张小小的标签,何以能准确“透视”藏在包装内的食物质量呢?在中国无菌包装产业发展论坛上,中国科学院院士、北京大学教授、专利技术首席发明人严纯华揭开了“智能标签”的神秘面纱。据称,研究人员巧妙地利用化学中常见的变色反应,研制开发了这款“可指示易变质包装产品实时质量”的变色智能标签。为了寻找标签材料,研究人员选定了“金纳米棒外延银壳生长”这一化学反应。据介绍,金纳米棒水溶液呈红色,向其中引入银源(硝酸银)及还原剂(维生素C)后,生成的单质银会沉积在金纳米棒表面,形成“核壳结构”,而随着“银壳”厚度的增加,改变了纳米颗粒的尺寸、形状和化学组成,从而使标签改变颜色。严纯华介绍说,在室温条件下,这一化学反应过程所需的时间可在数分钟到数月范围内调节。这项技术已取得国家发明专利,将为食品、饮料、医疗药品等易变质产品的智能化包装开拓出一个新领域。
  据了解,此前已有一些技术致力于解决易变质食品质量监测的问题,比如采用数据记录器跟踪并记录产品所经历的温度变化。这些技术往往成本较高,且难以完全覆盖“从生产商到消费者”的整个过程,而且消费者很难直观读取其中所记录的信息。相比较而言,“变色智能标签”性能更可靠,安全性更高,并且其原料无毒副作用。严纯华对它的产品化充满希望。他说,这款标签有望将目前的产品质量监控范围拓展到“从生产商到消费者”的所有环节,并将监控精度推进到单个包装水平,具有很高的潜在应用价值。
  据北京大学委托的产品研发方北京镧彩科技公司透露,目前已完成该产品的量产准备。根据各类产品的特点,标签的变色时间最短为1小时,最长可达180天,监控温度范围从-10到70。为保证质量监控的准确性,标签的颜色变化是单向、不可逆的,这也在一定程度上杜绝了商家的造假行为。该公司首席技术官张超介绍,各种商品需要的技术投入有差别,但一枚“智能标签”的成本将控制在商品价格的2%到5%之间。举例来说,一盒售价10元的牛奶,标签的成本在0.2到0.5元之间。
  联合国的一组调查数据显示,中国每年浪费的粮食占到粮食总产量的35%,其中,仓储和运输环节损耗巨大。“为减少浪费,对活性和智能包装的需求与日俱增。”严纯华说。可以预见,“智能标签”在生产、运输、使用等环节的使用,将客观上加大生产企业和经销商的质量控制力度,减少资源浪费。目前,“智能标签”项目已进入国内一些知名乳企、饮料企业的合作计划。对消费者来说,在市场上看到“辨色知好坏”的食品、饮料和药品,买到全程质量监控的产品,指日可待。