“智能标签”实时监测食品质量变化

 

    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。