TR2023016104A2 - Hizli bozulan gidalarda tazeli̇ği̇/bozulmayi gerçek zamanli i̇zlemek i̇çi̇n renk deği̇şti̇ren i̇ndi̇katör i̇çeren akilli ambalaj geli̇şti̇ri̇lmesi̇ - Google Patents
Hizli bozulan gidalarda tazeli̇ği̇/bozulmayi gerçek zamanli i̇zlemek i̇çi̇n renk deği̇şti̇ren i̇ndi̇katör i̇çeren akilli ambalaj geli̇şti̇ri̇lmesi̇Info
- Publication number
- TR2023016104A2 TR2023016104A2 TR2023/016104 TR2023016104A2 TR 2023016104 A2 TR2023016104 A2 TR 2023016104A2 TR 2023/016104 TR2023/016104 TR 2023/016104 TR 2023016104 A2 TR2023016104 A2 TR 2023016104A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- indicator
- color
- smart
- layer
- feature
- Prior art date
Links
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title claims abstract description 35
- 238000011161 development Methods 0.000 title description 4
- 238000009450 smart packaging Methods 0.000 title description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 46
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 29
- ZPLCXHWYPWVJDL-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-hydroxyphenyl)methyl]-1,3-oxazolidin-2-one Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1NC(=O)OC1 ZPLCXHWYPWVJDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 13
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims description 13
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 claims description 13
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 10
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- -1 Polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920002565 Polyethylene Glycol 400 Polymers 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 26
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 9
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 8
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 8
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 6
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 5
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 206010034203 Pectus Carinatum Diseases 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 235000021485 packed food Nutrition 0.000 description 3
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 3
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- RGCKGOZRHPZPFP-UHFFFAOYSA-N alizarin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=C(O)C(O)=CC=C3C(=O)C2=C1 RGCKGOZRHPZPFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N curcumin Chemical compound C1=C(O)C(OC)=CC(\C=C\C(=O)CC(=O)\C=C\C=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- BLDFSDCBQJUWFG-UHFFFAOYSA-N 2-(methylamino)-1,2-diphenylethanol Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(NC)C(O)C1=CC=CC=C1 BLDFSDCBQJUWFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- FRPHFZCDPYBUAU-UHFFFAOYSA-N Bromocresolgreen Chemical compound CC1=C(Br)C(O)=C(Br)C=C1C1(C=2C(=C(Br)C(O)=C(Br)C=2)C)C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)O1 FRPHFZCDPYBUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000000626 Daucus carota Species 0.000 description 1
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 235000005206 Hibiscus Nutrition 0.000 description 1
- 235000007185 Hibiscus lunariifolius Nutrition 0.000 description 1
- 244000284380 Hibiscus rosa sinensis Species 0.000 description 1
- 240000004153 Hibiscus sabdariffa Species 0.000 description 1
- 235000001018 Hibiscus sabdariffa Nutrition 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229930182559 Natural dye Natural products 0.000 description 1
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000012612 commercial material Substances 0.000 description 1
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 description 1
- 229940109262 curcumin Drugs 0.000 description 1
- 235000012754 curcumin Nutrition 0.000 description 1
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N diferuloylmethane Natural products C1=C(O)C(OC)=CC(C=CC(=O)CC(=O)C=CC=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- XJRPTMORGOIMMI-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-amino-4-(trifluoromethyl)-1,3-thiazole-5-carboxylate Chemical compound CCOC(=O)C=1SC(N)=NC=1C(F)(F)F XJRPTMORGOIMMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 235000021393 food security Nutrition 0.000 description 1
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 229920001179 medium density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004701 medium-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- CEQFOVLGLXCDCX-WUKNDPDISA-N methyl red Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=CC=C1C(O)=O CEQFOVLGLXCDCX-WUKNDPDISA-N 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000978 natural dye Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- XOFYZVNMUHMLCC-ZPOLXVRWSA-N prednisone Chemical compound O=C1C=C[C@]2(C)[C@H]3C(=O)C[C@](C)([C@@](CC4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 XOFYZVNMUHMLCC-ZPOLXVRWSA-N 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010981 turquoise Substances 0.000 description 1
Abstract
Buluş, gıda sektöründe, ambalajlarda kullanılmak üzere, renk değiştiren akıllı indikatör (A) ile ilgilidir.
Description
TARIFNAME HIZLI BOZULAN GIDALARDA TAZELIGI/BOZULMAYI GERÇEK ZAMANLI IZLEMEK içiN RENK DEGISTIREN INDIKATÖR IÇEREN AKILLI AMBALAJ GELISTIRILMESI Teknik Alan Bulus, gida sektöründe, ambalajlarda kullanilmak üzere, renk degistiren akilli indikatör ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Bir akilli indikatör çesidi olan tazelik indikatörleri, gidalarda mikrobiyal bozulma veya kimyasal degisiklikler sonucu meydana gelen metabolitlerin varliginda renk degistirme prensibiyle çalisan görsel araçlardir. Gidalarin kalitesi zaman alici, pahali ve tahribatli olan geleneksel analiz yöntemleri ile belirlenmektedir. Tazelik indikatörlerinin en büyük avantajlari; ambalajlanmis gidalarin kalitesi, tazeligi ve güvenliginin "renk degisimi" sayesinde tahribatsiz bir sekilde gerçek zamanli olarak çiplak gözle belirlenebilmesidir (Rukchon ve ark., 2014; Morsy ve ark, 2016; Lee ve ark.,2019; Öksüztepe ve Beyazgül, 2015). Gelistirilen bu görsel araçlar sayesinde son tüketim tarihi geçmeden bozulan veya tüketim tarihi geçmesine ragmen satisi devam eden ürünler tespit edilerek gida güvenligi saglanabilmektedir. Yalnizca gida güvenligini saglamak için degil ayni zamanda FAO (2020) verilerine göre her yil çöpe giden 1.3 milyar ton gida israfini önlemek için de büyük bir potansiyel tasimaktadir (Racionero et al., 2017). Literatürde yer alan tazelik indikatörü çalismalarinda, gidanin bozulmasina isaret eden renk degisiminin gözlemlenmesi için bromotimol mavisi, metil kirmizisi, bromokresol yesili ve bromokresol moru gibi çok sayida sentetik pH boyalarinin yani sira kurkumin, alizarin, klorofil, mor havuç, hibiskus (roselle) gibi farkli bitkilerden ekstrakte edilen dogal renk pigmentleri de Bhandari ve Yang, 2019). Dogal boyalar her ne kadar düsük toksisite, biyobozunur, genis renk skalasi gibi özelliklere sahip olsa da zayif renk stabilizasyonu nedeniyle tazelik indikatörü uygulamalarinda yeterli olmamaktadir. Bu baglamda sentetik pH boyalari, yüksek renk stabilizasyonu ve genis bir renk degisim araligi sunmalari ile asidik veya bazik türdeki farkli bozulma metabolitlerine duyarli indikatör üretimine daha fazla olanak saglamaktadir (Bao ve ark., 2022; Shao ve ark., 2021). Endüstriye uyarlanabilir bir indikatör tasarimi için iç ve dis katman olarak kullanilacak materyallerin nem, sicaklik, isik, UV gibi çevresel faktörlere dayanikli olmasi ve boya içeren renk degisim katmanini migrasyona karsi korumasi beklenmektedir. Ancak Iiteratürdeki çalismalarin bazilarinda iç katman bazilarinda ise arka plan olarak hidrofilik özellikteki filtre kagidi kullanilmistir. Katmanlarin birbirine tutunmasi ise Iaminasyon prosesi yerine bant yardimiyla ve ark., 2019; Ezati ve ark., 2019). Filtre kagidi yapisi ve özellikleri geregi hiçbir çevresel sarta dayanikli olmadigi gibi gida güvenligini saglayabilecek ve endüstriye uygulanabilecek nitelikte degiIdir. Literatürde yer alan akilli etiketIerin/indikatörlerin gida validasyon çalismalarinin çogunlugu petri ortaminda ve hava atmosferinde yapilmis olup, gerçek ambalajlama pratiginden uzaktir. Ayrica simülasyon çalismalari ve gida ambalajlama uygulamalari (malzeme ve atmosfer) gerçek ambalajlama kosullarini temsil etmemektedir (Chi et al., 2020; Franco, Cunha, & Bianch, 2021; Yildiz, Sumnu, & Kahyaoglu, 2021). Mevcut çalismalarda agirlikli olarak renk geçisi iki renk arasinda yer almakta olup, yalnizca tazeligi ve/veya bozulmuslugu ifade etmektedir. Patentli çok sayida TTI (Sicaklik zaman indikatörleri) olmasina ragmen bunlar gidanin içinde bulundugu ortamin sicakligina duyarli olup, renk degisimi sadece sicaklik dalgalanmalarina/degisimlerine bagli olarak ortaya çikmaktadir. Dolayisi ile sadece soguk zinciri takip edip, dolayli olarak gida kalitesi ve/veya tazeligi hakkinda bilgi edinmeyi saglamaktadir. Bizim gelistirdigimiz tazelik indikatörü ise ambalaj ortamindaki bozulma metaboliti ile reaksiyona girerek gidanin bozulmasi/tazeligi hakkinda dogrudan bilgi vermektedir. Sonuç olarak, yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kiIinmistir. Bulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bulus, yukarida bahsedilen gereksinimleri karsilayan, tüm dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilave bazi avantajlar getiren, akilli indikatör ile ilgilidir. Bulus, mevcut durumlardan esinlenerek qusturqup yukarida belirtilen olumsuzluklari çözmeyi amaçlamaktadir. Bulus konusu akilli indikatör/tazelik indikatörü gida ambalajlama, gida güvenligi, gida kalite kontrol ve akilli ambalajlama alanlarinda kullanilabilecektir. Söz konusu indikatör ambalajli gida (tavuk) bozuldugunda olusan bozulma metabolitine (C02) duyarli ve bromotimol mavisi (BTB) boya içeren üç katmanli akilli indikatörün renk degistirme özelligi ile gidanin bozuldugunu gerçek zamanli olarak belirtecektir. Akilli ambalajlama teknolojisi sayesinde gidanin tasima, depolama, satis ve kullanim sirasinda ugradigi degisimler üretici, satici ve tüketici tarafindan izlenebilmektedir. Genel olarak gida ve ambalajlama endüstrisi tarafindan kullanilabilecek bir sistemdir. Bulusta, 3 katmanli akilli indikatör gelistirilmis olup; pH duyarli BTB boyasi metil selüloz matriskine baglanarak gida ambalajlama endüstrisinde yaygin olarak kullanilan iki plastik katman arasina yerlestirilmistir. Bunlardan üst katman olan seffaf PET film renk degisiminin izlenmesine, alt katman olan beyaz renkli LDPE film ise gaz geçirgenliginin (bozulma metaboliti olan COginin) saglanmasina ve ayrica rengin daha iyi ayirt edilebilmesi için renk degisim katmanina beyaz zemin olusturmasina olanak saglamaktadir. Önceki çalismalarda indikatörün yapisi geregi olusan beyaz renkli zemin kullanimina rastlanilmamistir. BTB bazli ve üç katmanli akilli indikatörün ambalajli tavukta C02 bozulma metabolitine duyarli olarak kullanilmasi hedeflenmistir. Bulus ile gelistirilen BTB bazli indikatörler simülasyon ve gida validasyon çalismalarinda gerçek ambalajlama kosullari kullanilarak test edilmistir. Bu amaçla ticari PA/PE ambalaj posetleri kullanilmis, hava ve %100 N2 atmosferlerinde test gerçeklestirilmistir. BTB bazli tazelik indikatörleri soguk depolama sürecinde üç asamali renk geçisi (parlak mavi- turkuaz-yesil) saglamis olup, C02 metabolitinin bozulma araligini temsil ettigi konsantrasyon (%10-15 (v/v)), mikrobiyolojik ve duyusal sonuçlarla da iliskilendirilmistir. Bu renk degisimi, tavuk etinin tazelik durumunu "taze (mavi), hala taze ama hemen tüketilmeli (turkuaz) ve bozulmus (yesiI)" olmak üzere görsel olarak üç farkli sekilde tüketiciye sunma avantaji saglamaktadir. Gelistirdigimiz tazelik indikatörü ambalaj ortamindaki bozulma metaboliti ile reaksiyona girerek gidanin bozulmasi/tazeligi hakkinda dogrudan bilgi vermektedir. Renk degisimi bozulma metaboliti olan C02 miktariyla dogru orantili olarak gelismektedir. Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir ve bu nedenle degerlendirmenin de bu sekiller ve detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir. Bulusun Anlasilmasina Yardimci Olacak Sekiller Mevcut bqusun yapilanmasi ve avantajlarinin en iyi sekilde anIasiIabiImesi için asagida açiklamasi yapilan sekiller ile birlikte degerlendirilmesi gerekir. Sekil 1*de akilli indikatörün genel görünümü verilmektedir. Parça Referanslari A AkiIIi indikatör 1 Dis katman 2 Renk degisim katmani 3 Yapistirici katman 4 Iç katman Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayli açiklamada, bulusun tercih edilen yapilanmalari, sadece konunun daha iyi anIasiImasina yönelik olarak açiklanmaktadir. Bulus, gida sektöründe, ambalajlarda kullanilmak üzere, akiIIi indikatör (A) ile ilgilidir. Bulus konusu akiIIi indikatör (A) yapisinda, en dis kisimda en az bir dis katman (1) yer almaktadir. Söz konusu dis katman, tercihen seffaf PET film formunda qup, 13 um kaIinIigindadir. Söz konusu seffaf PET film renk degisiminin izlenmesini saglamaktadir. Renk degisim katmani (2) ise C02 metabolitine duyarIidir. Söz konusu renk degisim katmani (2), boya soIüsyonu, baglayici solüsyonu ve doping solüsyonu içermektedir. Bahsedilen bilesenlerin tercih edilen içerikleri ve agirlikça tercih edilen miktarlar asagida verilmektedir: Agirlikça Tercih Edilen Bilesen Miktar Boya squsyonu BromotimoI mavisi (BTB) Metil seIüIoz (MS) 2,86 (w/v) Polietilen glikol Baglayici (PEG)-4OO solusyonu Su 95,24 (v/v) - 2 M Sod um DOp'ng SO'usyonu hidroksity(NaOH) 095 MW Bulusta, %50,IIk Etil alkol, su ve Sodyum hidroksit (NaOH) hacimce toplam miktarlari %99,99,a ulasmaktadir. Kalan hacim agirlikça katilan Bromotimol mavisi (BTB), Metil selüloz (MS) ve Polietilen glikol (PEG)-4OO ile tamamlanmaktadir. Bulusta, akilli indikatör (A); en az bir adet iç katman (4) içermektedir. Iç katman (4); beyaz renkli LDPE olup, 50 um kalinligindadir. Beyaz renkli LDPE film; gaz geçirgenliginin (bozulma metaboliti olan COginin) saglanmasina ve ayrica rengin daha iyi ayirt edilebilmesi için renk degisim katmanina (2) beyaz zemin olusturmasina olanak saglamaktadir. Dis katman (1) ile iç katmani (4) lamine etmek üzere en az bir yapistirici katman (3) kullanilmaktadir. Tutkal formunda olan yapistirici katman (3); organik bilesenlerden elde edilmektedir ve yüksek kimyasal dayanimi ve polimer malzemeler ile lamine edilmeye uygun olmalidir. Bulus konusu yöntemde, ilk olarak, boya solüsyonu hazirlanmaktadir. Bunun için %50,IIk Etil alkol ve Bromotimol mavisi (BTB) kullanilmaktadir. Ardindan, baglayici solüsyonu hazirlanmaktadir. Yukarida belirtildigi gibi, bu solüsyonda, Metil selüloz (MS), Polietilen glikol (PEG)-4OO ve su bulunmaktadir. Bir sonraki islem adiminda, hazirlanan boya solüsyonu, baglayici solüsyonuna aktarilmaktadir. Elde edilen solüsyona doping solüsyonu eklenmektedir. Boya solüsyonu, baglayici solüsyonu ve doping solüsyonu karisimi akilli indikatörün dis katman (1) yüzeyine aktarilmakta ve boya katmani elde edilmektedir. Kurutma islemi sonrasi beyaz renkli LDPE film ile Iaminasyon yapilmakta ve kürleme islemi gerçeklestirilmektedir. Tercihen 4x4 cm2 boyutunda hazirlanan indikatörler gida uygulamasina hazir hale getirilmektedir. Gelistirilen renk degistirebilir indikatör dis katmanin (1) koronali yüzeyine transfer edilmektedir. PET filmin (dis katman (1)) indikatör transfer edilen yüzeyi, beyaz Polietilen film ile lamine edilmektedir. Bulusta gelistirilen akilli indikatörler sadece tavuk etinde bozulma ile olusan metabolitlerden C02*ye karsi duyarli olarak ve verilen ambalajlama kosullarinda valide edilmistir. Farkli pH boyalari ile benzer indikatör gelistirilebilir ancak indikatörün hedeflenen gidada belirlenen bozulma metabolitine karsi duyarliligi ve renk degisim mekanizmasi test edilmek zorundadir. Keza bu bulus indikatörde kullanilan boya çesidine, baslangiç pH düzeyine, boya katmaninin alt ve üst katindaki filmlerin teknik ve optik özelliklerine, test edildigi gidaya, gidanin depolama sicakligina, seçilen ambalajlama malzemeleri ve atmosferine bagli olarak degisebilecektir. Teknigin bilinen durumu uygulamalarinda, beyaz zemin kullanimi olmasina ragmen, bu beyaz zemin filtre kagidi ile saglanmaktadir. Oysa bulus konusu akilli indikatörde beyaz renk ticari bir malzeme olan LDPElnin kendi rengidir. Bulusta kullanilan bilesenlerin sagladigi islevler asagida özetlenmektedir: Etil alkol-Akilli indikatörde renk katmaninda kullanilan BTB boyasinin çözündürülmesi için kullanilmistir. BTB (bromotimol mavisi)-Indikatörde renk degisimini saglayan boya kaynagi olarak kullanilmistir. Metil selüloz (MS)-Boya solüsyonunun viskozitesini artirarak, boyanin sizmasina (migrasyonuna) engel olmak amaciyla baglayici matriks olarak kullanilmistir. Su bazli oldugu için solvent kullanimina gerek kalmadan suda çözündürülebilmektedir. PEG- katmaninin esnekligini artirmak amaciyla kullanilmistir. NaOH- Indikatör (boya) solüsyonunun baslangiç pH degerini ayarlamak amaciyla doping olarak kullanilmistir. Boya solüsyonunun baslangiç lesi yükseltilerek asidik karakterli C02 ile reaksiyona girdiginde renk degisiminin daha iyi izlenebilmesi/görülebilmesi amaciyla kullanilmistir. NaOH, indikatör solüsyonlarinin pH degerini yükselterek indikatörün baslangiç renginin daha belirgin hale gelmesini saglamistir. Bulusun tercih edilen bir uygulamasi için akilli indikatörlerin gelistirilmesi, yapisal ve islevsel özellikleri asagida açiklanmistir: 2 ml etanol içinde 30 dakika boyunca 500 rpmlde manyetik karistiricida çözündürülerek %1 (w/v) konsantrasyonunda boya solüsyonu hazirlanmistir. Baglayici solüsyonu için, 1,5 9 metil selüloz 50 ml distile suda (%3 w/v) 30 dakika boyunca 500 rpm hizinda manyetik karistiricida çözündürülerek hazirlanmistir. Yapiya elastikiyet kazandirmak için baglayici solüsyonuna ilave edilmis ve manyetik karistiricida 500 rpm hizinda karistirilmistir. BTB boyasi içeren indikatör solüsyonu hazirlamak için, metil selüloz bazli baglayici solüsyonuna boya solüsyonundan 2 ml eklenmis ve manyetik karistiricida 15 dakika boyunca karistirilarak boyanin homojen bir sekilde dagilimi saglanmistir. Indikatör solüsyonlarinin baslangiç pH degerini ayarlamak amaciyla doping olarak 2Mllik NaOHltan kullanilarak 5000 rpm'de 15 dakika süreyle homojenize edilmistir. Elde edilen indikatör solüsyonlarindan 1 ml alinarak PET film (solüsyonlarin iyice tutunmasi için korona islemi uygulanan yüzeyine) üzerinde 2 cm çapinda daireler seklinde yayilmis ve solüsyonlar gece boyunca 40"C'de etüvde (Ecocell kurutulmustur. Kuruyan filmler, boya migrasyonunu önlemek amaciyla laminasyon islemine tabi tutulmustur. Laminasyon islemi, PET yüzeyinde bulunan renk degisim katmani ve beyaz LDPE film (50 um, renk degisiminin daha iyi algilanmasini saglamak için beyaz olarak seçilmistir) arasina tutkal ve katalizör karisimi uygulanarak gerçeklestirilmistir. Lamine edilen indikatörlerin birbirine tutunmasini saglayan kürIeme islemi gerçeklestirilmistir. Bu sayede renk degisim katmanini içeren PET film ve iç katman olan LDPE film birbirine sizdirmaz bir sekilde yapistirilmistir. Tazelik indikatörleri tercihen 4x4 cm2 boyutlarinda hazirlanmistir. Tazelik indikatörü üretim akis semasi Sekil 1,de yer almaktadir. Bu metin içerisinde, indikatör boyutuna iliskin yapilan tüm açiklamalar, sadece bilgi verme amaciyla sunulmakta olup, herhangi bir kisitlayici anlam ihtiva etmemektedir. Indikatör her ne kadar bu boyutta hazirlanmis olsa da son uygulama bu boyut ile sinirli degildir. Farkli uygulamalarda, örnegin endüstriyel olarak üretim amacina uygun olarak boyutu degisebilmektedir. Gelistirilen renk degistirebilir indikatörün endüstriyel proseslerde boya haline getirilmesi sonrasi parsiyel olarak rotogravür veya flekso baski makine sistemlerinde, PET filmiin uygun yüzey gerilimine (koronali) sahip tarafina ters baski olarak transfer edilmektedir. PET filmin indikatör transfer edilen yüzeyi solventli ya da soIventsiz laminasyon makinesinde beyaz Polietilen film (HDPE, LDPE, MDPE, LLDPE) ile tutkal (tutkal solvenli ya da soIventsiz olabilir) yardimiyla lamine edilmektedir. Bulusun tercih edilen bir uygulamasinda, parametre araliklari asagida verilmektedir: Boya katmaninin PET yüzeyde kurutulmasi 40-42 °C*de gerçeklestirilebilir. Dis katman (1) olarak kullanilan seffaf polietilen tereftalat (PET) film 13-15 um kalinliginda, iç katman olarak kullanilan beyaz renkte düsük yogunluklu polietilen (LDPE) 40-50 um kalinliginda kullanilabilir. Ancak temel kriter gida bozulmasi asamasinda iç katmanin metabolit (C02) geçirgenliginin (COgTR of 17612 cms/mggünatm) renk degisimi için yeterli düzeyde olmasidir. Akilli indikatörlerin uygulandigi ambalajli tavuk etinin depolama sicakligi +4 ile +4.5 °C arasinda olmalidir. Bulus konusu akilli indikatörlerin uygulamasinda dikkat edilmesi gereken hususlar bulunmaktadir. Gelistirilen akilli indikatör tavuk etinde bozulmayi belirlemek için test edilmis olup, sadece yukarida verilen ambalajlama ve depolama kosullari için geçerlidir. Ambalaj malzemesi, atmosfer ve depolama sicakliginin degisimi gida bozulma mekanizmasini etkiler, bu nedenle akilli indikatör sadece verilen spesifik kosullarda açiklanan renk degistirme mekanizmasina sahiptir. Tavuk gögüs etinin 4°Cl de 10 gün süreyle iki farkli atmosfer altinda muhafazasinda olusan C02 orani depolama süresince artmis olup literatürde bildirilen C02 bozulma araligi degerlerinde (%10-15 C02) tazelik indikatörü hem gözle görülür hem de ölçülebilir renk degisimleri göstermistir. Depolama sirasinda BTB bazli tazelik göstergelerinde gözlenen üç asamali (parlak mavi-turkuaz- yesil) renk degisimleri, C02 metabolitinin bozulma araligi (%10-15 (v/v)), mikrobiyolojik ve duyusal sonuçlarla iliskilendirilmistir. Bu renk degisimi, tavuk etinin tazelik durumunu "taze, hala taze ama hemen tüketilmeli ve bozulmus" olmak üzere görsel olarak üç farkli sekilde tüketiciye sunma avantaji saglamaktadir. Gelistirilen kolorimetrik tazelik indikatörü sadece gidanin tazeligi hakkinda bilgi vermekle kalmayip ayni zamanda gida güvenligi, atik azaltma, izlenebilirlik ve sürdürülebilirlik gibi konular açisindan da gida ambalajlama endüstrisi için büyük bir önem tasimaktadir. Gelistirilen indikatörün depolama boyunca renk degisim süreçleri ambalajlanan gidanin baslangiç mikrobiyal yükü ile degisebilecektir. Bulus kapsaminda gerçeklestirilen çalismalarda, 0 Gida validasyonu çalismasi ile tavuk etindeki bozulma sonucu mikroorganizmalar tarafindan üretilen C02 metabolitini algilama hassasiyetine sahip kolorimetrik tazelik indikatörünün etkinligi test edilmistir. 0 Yerel bir marketten temin edilen ve pH degeri 5.9-6.5 olan taze kemiksiz tavuk gögsü örnekleri, steril sartlarda 200 g'lik porsiyonlar halinde kesildikten sonra BTB bazli kolorimetrik tazelik indikatörlerini içeren PA/PE ambalajlara (18 x 20 cm2) yerlestirilmistir. altinda MAP makinesi (Reepack, Italya) ile ambalajlanmistir. 0 Tavuk gögsü içeren tüm ambalajlar +4±0,5°C,de 10 gün boyunca depolanmis olup 0, 2, 4, 6, 8 ve 10. günlerde tepe boslugu gaz kompozisyonu (%C02 ve 02), pH, TVB-N, trimetilamin (TMA), toplam mezofilik bakteri ve Pseudomonas aeruginosa, duyusal degerlendirme ve tazelik indikatörlerinde renk analizleri gerçeklestirilmistir. 0 Her bir analiz gününde (0, 2, 4, 6, 8, 10. günlerde) tazelik indikatörlerinin renk degisimi delta E ve delta RGB ile belirlenmistir. TR TR
Claims (1)
1.STEMLER . Gida sektöründe, ambalajlarda kullanilmak üzere, akilli indikatör (A) olup, özelligi; o dis kisimda, renk degisiminin izlenmesini saglamak üzere, seffaf formda en az bir dis o boya solüsyonu, baglayici solüsyon ve doping solüsyonu içeren ve C02 metabolitine duyarli en az bir renk degisim katmani (2), o gaz geçirgenliginin saglanmasi ve renk degisiminin algilanmasi amacina uygun olarak beyaz renkli olan en az bir iç katman (4), o dis katman (1) ile iç katmani (4) lamine etmek üzere en az bir yapistirici katman (3) içermesidir. Istem 1,e uygun bir akilli indikatör (A) olup, özelligi; söz konusu dis katmanin (1), seffaf PET film formunda olmasidir. Istem 1,e uygun bir akilli indikatör (A) olup, özelligi; söz konusu dis katmanin (1), 13 um kalinliginda olmasidir. Istem 1,e uygun bir akilli indikatör (A) olup, özelligi; söz konusu iç katmanin (4); beyaz renkli LDPE olmasidir. Istem 1,e uygun bir akilli indikatör (A) olup, özelligi; söz konusu iç katmanin (4); 50 um kalinliginda olmasidir. Istem 1,e uygun bir akilli indikatör (A) olup, özelligi; boya solüsyonunun o/<›50,lik Etil alkol ve Bromotimol mavisi (BTB) içermesidir. Istem 1,e uygun bir akilli indikatör (A) olup, özelligi; baglayici solüsyonun Metil selüloz (MS), Polietilen inkoI (PEG)-400 ve su içermesidir. Istem 1,e uygun bir akilli indikatör (A) olup, özelligi; doping solüsyonunun Sodyum hidroksit (NaOH) içermesidir. TR TR
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TR2023016104A2 true TR2023016104A2 (tr) | 2024-01-22 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lee et al. | A freshness indicator for monitoring chicken-breast spoilage using a Tyvek® sheet and RGB color analysis | |
US20060057022A1 (en) | Food quality indicator | |
Lee et al. | Colorimetric array freshness indicator and digital color processing for monitoring the freshness of packaged chicken breast | |
Banerjee et al. | High throughput non-destructive assessment of quality and safety of packaged food products using phosphorescent oxygen sensors | |
Puligundla et al. | Carbon dioxide sensors for intelligent food packaging applications | |
KR100743536B1 (ko) | 탄산가스 검지용 잉크조성물, 및 이것을 사용한 탄산가스인디케이터, 및 탄산가스 인디케이터를 배치한 포장체 | |
WO2008006152A1 (en) | Indicator system for determining analyte concentration | |
US10338048B2 (en) | Food freshness indicator ink and method for the manufacture of a food freshness indicator ink | |
Karaca et al. | Development of real time-pH sensitive intelligent indicators for monitoring chicken breast freshness/spoilage using real packaging practices | |
Kelly et al. | Extruded phosphorescence based oxygen sensors for large-scale packaging applications | |
JP2005054048A (ja) | 炭酸ガス検知用インキ組成物、及びこれを用いた炭酸ガスインジケーター、並びに炭酸ガスインジケーターを配置した包装体 | |
US20080070307A1 (en) | Temperature History Indicator | |
US20220243085A1 (en) | Ph-sensitive indicator label using ph-sensitive color-changing ink composition, and packaging material | |
TR2023016104A2 (tr) | Hizli bozulan gidalarda tazeli̇ği̇/bozulmayi gerçek zamanli i̇zlemek i̇çi̇n renk deği̇şti̇ren i̇ndi̇katör i̇çeren akilli ambalaj geli̇şti̇ri̇lmesi̇ | |
US10569514B2 (en) | Packaging foil comprising a luminescent compound | |
EP4121757A1 (en) | Indicator film | |
KR20200135222A (ko) | pH 감응형 변색 잉크 조성물을 사용하는 pH 감응형 지시 라벨 및 포장재 | |
JP7444476B2 (ja) | 比色センサー剤及びその使用 | |
US20220081582A1 (en) | Ph-sensitive variable-color ink composition, and ph-sensitive indicator label and packaging material using same | |
Wen et al. | Development, Characterization and Application of a three-layer intelligent ph-sensing indicator based on Bromocresol Green (BCG) for monitoring fish freshness | |
CN112659693B (zh) | 一种指示牛奶变质的颜色传感器及其制备方法 | |
Kelly | Novel luminescent oxygen sensor systems for smart food packaging | |
US20230043581A1 (en) | Method for manufacturing food indicator | |
Dold et al. | Integration of fluorophore-based sensor spots into food packaging systems for the non-destructive real-time determination of oxygen | |
Hu et al. | Real-time monitoring of pork freshness using polyvinyl alcohol/modified agar multilayer gas-sensitive labels |