[发明专利]一种具有果蔬代谢气体产物二氧化碳响应性能的智能包装水凝胶材料及其应用

权利要求书

1.一种具有果蔬代谢气体产物二氧化碳响应性能的智能包装水凝胶材料，其特征是通过以下方法制备获得：

(1)选取粒径为200～300nm的二氧化硅单分散微球分散于乙醇相中，获得质量百分含量为0.2～2％的分散液，将亲水性玻璃片以与分散液液面呈70～90°的倾角斜插于所述分散液中，在封闭环境中加热，蒸发去除乙醇，使得二氧化硅微球组装于玻璃片上，制得二氧化硅模板；

(2)取甲基丙烯酸羟乙酯400～1200体积份、丙烯酸200～1000体积份、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺500～1500体积份、体积百分含量为5～15％的丙烯酰胺水溶液200～600体积份、丙烯酸丁酯10～100体积份、2-羟基-2-甲基苯丙酮5～30体积份，溶解于600～3000体积份甲醇中，完全溶解后避光低温保存，得混合单体溶液；

(3)将步骤(2)中混合单体溶液注入步骤(1)中的二氧化硅模板中，避光低温静置，待混合单体溶液填充至所述二氧化硅微球之间的缝隙，通过光引发聚合反应，使得二氧化硅模板中的混合单体溶液完成聚合反应，将聚合反应后样品采用刻蚀液进行刻蚀以除去二氧化硅微球和亲水玻璃片，然后用清水冲洗浸泡，得到水凝胶材料；

(4)将步骤(3)中的水凝胶材料在质量百分含量为5～30％的铵盐水溶液或氨水中浸泡30～120分钟后，取出并用水冲洗，即获得具有果蔬代谢气体产物二氧化碳响应性能的智能包装水凝胶材料。

2.根据权利要求1所述的具有果蔬代谢气体产物二氧化碳响应性能的智能包装水凝胶材料，其特征是：步骤(1)中在30～60℃的封闭环境中加热，并匀速蒸发去除乙醇，使得二氧化硅微球有序组装于玻璃片上。

3.根据权利要求1所述的具有果蔬代谢气体产物二氧化碳响应性能的智能包装水凝胶材料，其特征是：步骤(2)中避光低温保存时的温度为0～4℃。

4.根据权利要求1所述的具有果蔬代谢气体产物二氧化碳响应性能的智能包装水凝胶材料，其特征是：步骤(3)中在0～4℃避光低温静置5～20min。

5.根据权利要求1所述的具有果蔬代谢气体产物二氧化碳响应性能的智能包装水凝胶材料，其特征是：步骤(3)中通过紫外光引发聚合反应30～200min。

6.根据权利要求1所述的具有果蔬代谢气体产物二氧化碳响应性能的智能包装水凝胶材料，其特征是：步骤(3)中所述刻蚀液为质量百分含量为5～20％的氟化氢溶液。

7.根据权利要求1所述的具有果蔬代谢气体产物二氧化碳响应性能的智能包装水凝胶材料，其特征是：步骤(3)中将聚合反应后样品采用刻蚀液进行刻蚀时，静置24～72h以除去二氧化硅微球和亲水玻璃片。

8.根据权利要求1所述的具有果蔬代谢气体产物二氧化碳响应性能的智能包装水凝胶材料，其特征是：步骤(4)中所述铵盐为氯化铵、氨水、硫酸铵、硝酸铵或醋酸铵。

9.权利要求1-8任一项所述的智能包装水凝胶材料在鉴别果蔬成熟度与新鲜度方面的应用。