去超市買食品,大多數(shù)人習(xí)慣于靠查看生產(chǎn)日期和保質(zhì)期,來判斷食品是否變質(zhì)。事實(shí)上,這種方法并不完全妥當(dāng)。像牛奶、果汁、面包等易變質(zhì)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響,對(duì)物流和儲(chǔ)存過程中的環(huán)境溫度也有嚴(yán)格的要求。如果食品曾經(jīng)暴露于高溫中或儲(chǔ)存條件欠佳,即使在保質(zhì)期內(nèi)食品也未必保質(zhì)。那么,該如何正確判斷包裝內(nèi)的食品是否變質(zhì)呢?由中科院院士、北京大學(xué)教授嚴(yán)純?nèi)A等人主導(dǎo)的“變色智能標(biāo)簽”相關(guān)研究,提出了一個(gè)解決方案,并即將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)進(jìn)入市場(chǎng)。
據(jù)悉,由嚴(yán)純?nèi)A等人研發(fā)的世界首款納米“智能標(biāo)簽”,如同一枚硬幣大小,往外包裝上一貼,就可以監(jiān)控包裝內(nèi)的食品質(zhì)量。如果中途脫離了冷鏈儲(chǔ)存或超出了規(guī)定溫度,食品品質(zhì)發(fā)生變化,標(biāo)簽就會(huì)由綠到紅逐漸變色。綠色代表新鮮,紅色意味著變質(zhì),消費(fèi)者通過查看“智能標(biāo)簽”,就能一目了然食物是新鮮還是變質(zhì)。比如,一盒酸奶在0℃到4℃的保質(zhì)期是15天。“智能標(biāo)簽”從這盒酸奶出廠起就進(jìn)入了15天的變色期,并對(duì)酸奶的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。如果酸奶在物流或儲(chǔ)存的過程中,環(huán)境溫度超過了4℃,標(biāo)簽會(huì)加快變色的速度,當(dāng)變成紅色時(shí),酸奶的理論保質(zhì)期就已經(jīng)到來。
一張小小的標(biāo)簽,何以能準(zhǔn)確“透視”藏在包裝內(nèi)的食物質(zhì)量呢?在中國(guó)無菌包裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上,中國(guó)科學(xué)院院士、北京大學(xué)教授、專利技術(shù)首席發(fā)明人嚴(yán)純?nèi)A揭開了“智能標(biāo)簽”的神秘面紗。據(jù)稱,研究人員巧妙地利用化學(xué)中常見的變色反應(yīng),研制開發(fā)了這款“可指示易變質(zhì)包裝產(chǎn)品實(shí)時(shí)質(zhì)量”的變色智能標(biāo)簽。為了尋找標(biāo)簽材料,研究人員選定了“金納米棒外延銀殼生長(zhǎng)”這一化學(xué)反應(yīng)。據(jù)介紹,金納米棒水溶液呈紅色,向其中引入銀源(硝酸銀)及還原劑(維生素C)后,生成的單質(zhì)銀會(huì)沉積在金納米棒表面,形成“核殼結(jié)構(gòu)”,而隨著“銀殼”厚度的增加,改變了納米顆粒的尺寸、形狀和化學(xué)組成,從而使標(biāo)簽改變顏色。嚴(yán)純?nèi)A介紹說,在室溫條件下,這一化學(xué)反應(yīng)過程所需的時(shí)間可在數(shù)分鐘到數(shù)月范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。這項(xiàng)技術(shù)已取得國(guó)家發(fā)明專利,將為食品、飲料、醫(yī)療藥品等易變質(zhì)產(chǎn)品的智能化包裝開拓出一個(gè)新領(lǐng)域。
據(jù)了解,此前已有一些技術(shù)致力于解決易變質(zhì)食品質(zhì)量監(jiān)測(cè)的問題,比如采用數(shù)據(jù)記錄器跟蹤并記錄產(chǎn)品所經(jīng)歷的溫度變化。這些技術(shù)往往成本較高,且難以完全覆蓋“從生產(chǎn)商到消費(fèi)者”的整個(gè)過程,而且消費(fèi)者很難直觀讀取其中所記錄的信息。相比較而言,“變色智能標(biāo)簽”性能更可靠,安全性更高,并且其原料無毒副作用。嚴(yán)純?nèi)A對(duì)它的產(chǎn)品化充滿希望。他說,這款標(biāo)簽有望將目前的產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控范圍拓展到“從生產(chǎn)商到消費(fèi)者”的所有環(huán)節(jié),并將監(jiān)控精度推進(jìn)到單個(gè)包裝水平,具有很高的潛在應(yīng)用價(jià)值。
據(jù)北京大學(xué)委托的產(chǎn)品研發(fā)方北京鑭彩科技公司透露,目前已完成該產(chǎn)品的量產(chǎn)準(zhǔn)備。根據(jù)各類產(chǎn)品的特點(diǎn),標(biāo)簽的變色時(shí)間最短為1小時(shí),最長(zhǎng)可達(dá)180天,監(jiān)控溫度范圍從-10℃到70℃。為保證質(zhì)量監(jiān)控的準(zhǔn)確性,標(biāo)簽的顏色變化是單向、不可逆的,這也在一定程度上杜絕了商家的造假行為。該公司首席技術(shù)官張超介紹,各種商品需要的技術(shù)投入有差別,但一枚“智能標(biāo)簽”的成本將控制在商品價(jià)格的2%到5%之間。舉例來說,一盒售價(jià)10元的牛奶,標(biāo)簽的成本在0.2到0.5元之間。
聯(lián)合國(guó)的一組調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)每年浪費(fèi)的糧食占到糧食總產(chǎn)量的35%,其中,倉儲(chǔ)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)損耗巨大。“為減少浪費(fèi),對(duì)活性和智能包裝的需求與日俱增。”嚴(yán)純?nèi)A說??梢灶A(yù)見,“智能標(biāo)簽”在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用等環(huán)節(jié)的使用,將客觀上加大生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)銷商的質(zhì)量控制力度,減少資源浪費(fèi)。目前,“智能標(biāo)簽”項(xiàng)目已進(jìn)入國(guó)內(nèi)一些知名乳企、飲料企業(yè)的合作計(jì)劃。對(duì)消費(fèi)者來說,在市場(chǎng)上看到“辨色知好壞”的食品、飲料和藥品,買到全程質(zhì)量監(jiān)控的產(chǎn)品,指日可待。
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