時(shí)間-溫度指示器在食品智能包裝中的應(yīng)用研究進(jìn)展

王靜伊，岳崇澤，王之強(qiáng)，王桂英

(東北林業(yè)大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱，150040)

智能包裝(intelligent packaging, IP)是指通過(guò)檢測(cè)包裝食品的環(huán)境條件，提供在流通和貯藏期間食品品質(zhì)的信息，即利用包裝系統(tǒng)的通信功能輔助消費(fèi)者決策，在食品質(zhì)量和安全增強(qiáng)方面實(shí)現(xiàn)預(yù)期效益[1]。智能包裝分為信息型智能包裝和功能型智能包裝，后者主要包括功能型包裝材料和新型包裝結(jié)構(gòu)等。信息型智能包裝則利用信息技術(shù)反映產(chǎn)品在貯運(yùn)和銷(xiāo)售過(guò)程中的相關(guān)信息[2]，時(shí)間-溫度指示器(time-temperature indicator, TTI)作為信息型智能包裝的重要研究方向，近年來(lái)已有大量研究。TTI是一種可以感知和記錄產(chǎn)品所處環(huán)境溫度變化的裝置[3]，一般結(jié)合化學(xué)、力學(xué)、酶學(xué)、微生物學(xué)等學(xué)科，通過(guò)自身的反應(yīng)產(chǎn)生某些不可逆的改變以體現(xiàn)環(huán)境溫度的累積變化，在食品、藥品中均有廣泛的應(yīng)用前景。食品質(zhì)量嚴(yán)重依賴(lài)其流通過(guò)程的溫度歷史[4]，根據(jù)食品類(lèi)型的不同，TTI研究正向高精度、高指向性的方向發(fā)展。本文介紹了近年來(lái)不同類(lèi)別TTI的研究進(jìn)展，并對(duì)目前TTI在商用上遇到的問(wèn)題及發(fā)展前景進(jìn)行了總結(jié)和展望，以期對(duì)智能包裝的發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 TTI的分類(lèi)及其應(yīng)用

1.1 物理型TTI

1.1.1 擴(kuò)散型TTI

當(dāng)溫度變化時(shí)物質(zhì)擴(kuò)散的速率會(huì)受到影響，研究人員利用分子間熱運(yùn)動(dòng)研發(fā)了多種擴(kuò)散型TTI，如JAFRY等[5]制備了一種多層結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散型TTI，其最上層聚酯膜上的半球形凹槽用于盛裝小分子物質(zhì)的擴(kuò)散流體，如油酸、辛酸與癸酸等；第5層的聚酯層隔板將TTI在整體上分成了2個(gè)盛裝液體的空間，并在兩部分之間形成了流體的擴(kuò)散孔道；第6層的硝酸纖維素為擴(kuò)散流體提供擴(kuò)散路徑。當(dāng)玻璃蓋板受到機(jī)械力而破碎后即激活TTI，隨著時(shí)間延長(zhǎng)和溫度變化即可通過(guò)擴(kuò)散長(zhǎng)度判斷產(chǎn)品所經(jīng)歷的溫度歷史。KIM等[6]以常溫下不易氧化、不易水解的棕櫚酸異丙酯(isopropyl palmitate, IPP)作為熔融物質(zhì)，以棉片作為基材制備一種新型的TTI(圖1)，果汁的初始需氧菌計(jì)數(shù)為3.7 lgCFU/mL，在15 ℃ 和25 ℃貯存36.6 h和12.5 h后，總需氧菌計(jì)數(shù)達(dá)到了6 lgCFU/mL的臨界水平，IPP的擴(kuò)散距離分別為9.7 mm和7.2 mm，以此為依據(jù)，建立了基于擴(kuò)散和時(shí)間溫度之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，結(jié)果表明，所建立模型的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有較好的吻合性。

a-注射前;b-注射后

擴(kuò)散型TTI使用方便、響應(yīng)形式清晰，且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、適用范圍廣泛，在市場(chǎng)上取得了良好的商用效果，美國(guó)3MTM公司的Mointor MarkTM是一種擴(kuò)散型TTI，當(dāng)溫度高于酯質(zhì)熔點(diǎn)時(shí)固體酯質(zhì)逐漸融化、擴(kuò)散，顏色變?yōu)樗{(lán)色同時(shí)向右移動(dòng)[7]，根據(jù)擴(kuò)散速率與溫度的相關(guān)性，可用藍(lán)色擴(kuò)散的位置判斷時(shí)間與溫度的累積關(guān)系，Mointor MarkTM目前在售，共7種不同的型號(hào)可供選擇；有研究利用Mointor MarkTM監(jiān)測(cè)新鮮果汁的質(zhì)量且結(jié)果表明效果良好[8]。庫(kù)碼標(biāo)簽是一種擴(kuò)散型時(shí)間-溫度指示標(biāo)簽，由兩部分組件A、B組成(圖2)，啟用前兩部分獨(dú)立貯存，將組件A對(duì)準(zhǔn)粘貼于組件B上并將組裝好的標(biāo)簽粘貼到產(chǎn)品包裝容器的適當(dāng)位置即可開(kāi)始使用，當(dāng)標(biāo)簽顏色由無(wú)色變?yōu)樯钌某潭缺硎井a(chǎn)品的剩余貨架期[9]，不同型號(hào)的庫(kù)碼標(biāo)簽可以指示奶制品、冷凍食品、水果、疫苗等。

圖2 庫(kù)碼時(shí)溫標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)[10]

擴(kuò)散型TTI對(duì)食品的類(lèi)型沒(méi)有嚴(yán)格的限制，這既是優(yōu)點(diǎn)也是弊端。優(yōu)點(diǎn)在于以此原理制備的TTI沒(méi)有使用限制，這擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍；反觀其降低了在使用中的準(zhǔn)確性，由于不同種類(lèi)食品對(duì)溫度的敏感性各不相同，故部分?jǐn)U散型TTI僅能反映溫度歷史，不能準(zhǔn)確反映食品質(zhì)量。

1.1.2 金屬納米顆粒TTI

金屬納米粒子獨(dú)特的光學(xué)特性使其在傳感器方面被大量研究。LIM等[11]利用明膠溶液和金前驅(qū)體(HauCl4, 1 mmol/L)在等溫條件(80 ℃)下生成金納米粒子(AuNPs)并制成TTI以監(jiān)測(cè)溫度變化，根據(jù)明膠濃度不同TTI顏色會(huì)從無(wú)色變?yōu)闄烟壹t到深藍(lán)色，結(jié)果表明，其在冷凍貯存中會(huì)出現(xiàn)清晰的顏色變化且顏色信號(hào)的強(qiáng)度與暴露的時(shí)間成正比。此外，WANG等[12]利用四氯金酸氫(Ⅲ)三水合物(HauCl4·3H2O)和AuNPs制備了明膠基納米金TTI監(jiān)測(cè)低溫貯藏產(chǎn)品，明膠作為還原劑和穩(wěn)定劑，用以控制金納米粒子的形狀和顏色，在冰箱冷藏環(huán)境中存放90 d后，TTI的顏色由淺粉色變?yōu)榧t色，該TTI特別適合用于保護(hù)高價(jià)值的生物產(chǎn)品，例如酶、抗體、血漿、干細(xì)胞和其他必須低溫貯存的易腐爛物品。ZHANG等[13]利用WANG的方法制備了基于明膠和納米金粒子的TTI并用于監(jiān)測(cè)松餅質(zhì)量，建立了TTI的吸光度和松餅的過(guò)氧化值之間的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)TTI由初始的淡黃色變?yōu)樯钭仙珪r(shí)表明松餅已不可食用。

1.2 化學(xué)型TTI

1.2.1 聚合反應(yīng)型TTI

聚合反應(yīng)型TTI利用聚合單體發(fā)生聚合反應(yīng)生成固態(tài)聚合物的過(guò)程中產(chǎn)生顏色變化，且聚合速度隨著溫度的升高而加快的原理記錄溫度變化。聚二乙炔(polydiacetylene, PDA)是一種在溫敏變色材料和比色傳感器的研究中應(yīng)用廣泛的聚合物[14]，由二乙炔單體在紫外光輻照下聚合而成，具有共軛骨架和氫鍵作用的側(cè)鏈，在熱作用下PDA結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變從而由藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色[15](圖3)，在該研究中，利用內(nèi)源乳化法制備凝膠微球固定PDA脂質(zhì)體，然后與表面活性劑吐溫20溶液混合研制出TTI，將TTI的活化能和指示時(shí)間與三文魚(yú)的活化能和貨架期進(jìn)行匹配，實(shí)現(xiàn)了三文魚(yú)貨架期的精確預(yù)測(cè)。美國(guó)Temptime公司的Fresh-Check?就是基于PDA制備的一種聚合反應(yīng)型TTI，基于固態(tài)聚合反應(yīng)，隨著時(shí)間和溫度的累積，標(biāo)簽的反射率降低，標(biāo)簽產(chǎn)生顏色的變化，TTI的“活動(dòng)”中心的顏色與周?chē)h(huán)的參考顏色產(chǎn)生顏色差，可以直觀地判斷產(chǎn)品的貨架期情況。由于該標(biāo)簽從生產(chǎn)開(kāi)始就處于活性狀態(tài)，必須在深度冷凍環(huán)境進(jìn)行保存體現(xiàn)即時(shí)的產(chǎn)品質(zhì)量[17]。SUPPAKUL等[18]研制了一種具有低溫依賴(lài)性的TTI，TTI基材為聚二乙炔/二氧化硅納米材料(PDA/SiO2NC)，抽出薄膜擋片激活TTI后在容腔里的Tween 20會(huì)向條帶移動(dòng)，接觸到PDA/SiO2NC條帶時(shí)，條帶會(huì)迅速由藍(lán)色轉(zhuǎn)為紅色，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，5、10、15、25 ℃條件下，使用該TTI對(duì)麥草汁的保質(zhì)期進(jìn)行預(yù)測(cè)，除25 ℃的條件外，TTI的變化與麥草汁的保質(zhì)期均具有較好的匹配性。

圖3 PDA熱致變色機(jī)理圖[16]

1.2.2 氧化還原反應(yīng)型TTI

氧化還原型TTI利用化合物與氧發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生顏色變化。GALAGAN等[19]以易褪色油墨為研究對(duì)象，研制了一種基于蒽醌衍生物的氧敏感可褪色油墨，通過(guò)刮涂機(jī)和絲網(wǎng)印刷打印成TTI，其中米色蒽醌磺酸鹽易被亞硫酸氫鈉還原成紅色，與氧氣接觸后又變回米色。在此研究基礎(chǔ)之上，LEE等[20]制備了一種可印刷的TTI，使用前保存在室溫下的真空包裝中，打開(kāi)后很容易被空氣激活并且色變過(guò)程開(kāi)始。TTI反應(yīng)系統(tǒng)由比色氧化還原材料(無(wú)色亞甲藍(lán)，無(wú)色-MB)、氧化還原反應(yīng)抑制劑(L-抗壞血酸和L-半胱氨酸的混合物，AC)和氧氣(通過(guò)0.1 mm厚的醋酸鹽薄膜滲透從周?chē)h(huán)境中提供)組成，將該TTI用于監(jiān)測(cè)三明治的保質(zhì)期，取得了良好的效果。ADIANI等[21]以苯酚、碳酸鈉、過(guò)硫化銨為原料，利用苯酚氧化褐變制備了一種監(jiān)測(cè)水果微生物生長(zhǎng)情況的TTI，對(duì)3種微加工水果(菠蘿、石榴，菠蘿蜜)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，TTI的顏色變化與3種水果中的微生物生長(zhǎng)具有良好的相關(guān)性。

1.2.3 光致變色反應(yīng)型TTI

瑞士汽巴精化公司(Ciba Specially Chemicals & Freshpoint)的OnVuTM(圖4)是利用光化學(xué)反應(yīng)制備的一種光致變色TTI且已經(jīng)投入商用[22]，該TTI基于有機(jī)光致變色顏料(苯基吡啶)的光致變色固態(tài)反應(yīng)，在紫外線(xiàn)照射下顏料會(huì)由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色，其中無(wú)色時(shí)為熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)，藍(lán)色時(shí)為亞穩(wěn)定狀態(tài)。研究人員為其開(kāi)發(fā)了自動(dòng)UV充電器，用于激活標(biāo)簽，當(dāng)用紫外光照射標(biāo)簽之后標(biāo)簽將被激活，標(biāo)簽會(huì)由無(wú)色迅速變?yōu)樯钏{(lán)色，此時(shí)TTI開(kāi)始響應(yīng)[22]。在標(biāo)簽激活之后，溫度升高會(huì)促進(jìn)其逆反應(yīng)，標(biāo)簽的褪色程度則反映著時(shí)間與溫度的累積效應(yīng)，與窗口外圍的比色卡比對(duì)即可直觀地判斷冷鏈運(yùn)輸中肉類(lèi)和海鮮的質(zhì)量。

圖4 OnVuTM變色機(jī)理示意圖[3]

1.3 酶型TTI

酶型TTI(酶促反應(yīng)型TTI)基于酶化學(xué)并利用溫度影響酶促反應(yīng)速率的影響表達(dá)對(duì)產(chǎn)品所處環(huán)境溫度變化，一般多以顏色變化為主。除淀粉酶TTI利用淀粉遇碘變藍(lán)的原理，其他酶型TTI均需pH指示劑作用以顯示顏色變化。Vitsab?公司的CheckPointTM指示標(biāo)簽是一種已成功商用的酶型TTI(圖5)。其利用脂肪酶水解酯類(lèi)生成脂肪酸的過(guò)程反應(yīng)體系pH值降低，在pH指示劑的作用下使TTI的顏色由綠到亮黃再到橙紅。此TTI有左右2個(gè)小袋，一小袋內(nèi)含甘油三酯和pH指示劑，另一個(gè)含有脂肪酶溶液，手動(dòng)按壓或自動(dòng)將中間的隔斷破壞，兩小袋的內(nèi)含物就會(huì)接觸并開(kāi)始反應(yīng)，TTI就此激活。BRIZIO等[23]利用淀粉和碘之間的絡(luò)合反應(yīng)產(chǎn)生的淀粉酶導(dǎo)致其TTI變色，其變色速率取決于介質(zhì)的時(shí)間和溫度。結(jié)果表明，含有6.5%淀粉酶的TTI具有最佳的響應(yīng)效果，該TTI以低成本、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確的方式記錄了巴氏殺菌過(guò)程。其他學(xué)者利用淀粉酶、漆酶、脲酶、酪氨酸酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶、糖化酶和黃嘌呤氧化酶來(lái)制備TTI標(biāo)簽的相關(guān)研究情況詳見(jiàn)表1。

表1 部分關(guān)于酶型TTI的研究

圖5 Vitsab?公司的CheckPointTM示意圖[7]

酶型TTI具有精確度高、指示性強(qiáng)的特點(diǎn)，但游離酶活性有限且酶貯存條件嚴(yán)格，這極大縮短了TTI的有效使用時(shí)長(zhǎng)并降低了使用效率，不利于商業(yè)化推廣；而固態(tài)酶型TTI相較于液態(tài)酶型TTI使用效率更高也更穩(wěn)定，故近年來(lái)酶型TTI的研究重點(diǎn)是運(yùn)用智能包裝技術(shù)將酶固定化，常用的固定化酶的方法有微膠囊化、共價(jià)結(jié)合、包埋等，如KO?AK等[30]結(jié)合微膠囊技術(shù)，將酪氨酸酶包埋到丙烯酰胺/雙丙烯酰胺凝膠中，制備了一種固態(tài)酶TTI。此外海藻酸鈉的—COOH與殼聚糖的—NH2之間存在靜電作用，可以結(jié)合形成包埋芯材的優(yōu)良壁材[38]，故利用海藻酸鈉/殼聚糖微膠囊包埋固定化酶的研究頗多，如MENG等[35]利用海藻酸鈉/殼聚糖微膠囊固定糖化酶，此固定化糖化酶TTI可用于監(jiān)測(cè)冷鮮豬肉的質(zhì)量。為制備更加穩(wěn)定的固態(tài)酶TTI，JHUANG等[26]結(jié)合靜電紡絲技術(shù)將漆酶固定在玉米蛋白纖維上，觀察到隨著時(shí)間和溫度的推移反應(yīng)進(jìn)行到終點(diǎn)，愈創(chuàng)木酚溶液經(jīng)歷了從透明到深紫棕色的變化，且固定化漆酶濃度越高，變色過(guò)程越快，表明利用靜電紡絲技術(shù)固定化漆酶效果理想。

1.4 微生物型TTI

大部分微生物型TTI利用微生物產(chǎn)酸的原理，時(shí)間和溫度會(huì)影響反應(yīng)體系酸堿度的變化程度，在pH指示劑的作用下微生物TTI一般由深色變?yōu)闇\色[39]。表2列舉了部分微生物型TTI相關(guān)研究。

表2 部分關(guān)于微生物型TTI的研究

乳酸菌(lactic acid bacteria, LAB)在許多易腐敗食品中自然生長(zhǎng)，其溫度和生長(zhǎng)速度接近導(dǎo)致食品腐敗的細(xì)菌和病原體，因此，TTI中使用LAB能夠反映食品的微生物降解動(dòng)力學(xué)，LAB也是最常用于制備食品用TTI的微生物。研究人員同時(shí)研究了乳酸菌TTI對(duì)牛肉[39]、豬肉[41]及雞肉[40]的監(jiān)測(cè)情況，結(jié)果表明乳酸菌TTI的變色情況可以有效地反映肉類(lèi)食品的腐敗情況。同理，HSIAO等[43]利用清酒乳桿菌制備成微生物TTI，監(jiān)測(cè)了石斑魚(yú)的腐敗情況。也有研究人員利用楊氏菌制備了微生物TTI模型，在不同溫度環(huán)境中培養(yǎng)基上的菌落斑點(diǎn)會(huì)不同程度的從淡黃色變?yōu)樯钭仙玔47]，且結(jié)果表明，此TTI模型與牛肉新鮮度的變化具有較好的吻合性。利用酵母菌制備的TTI較少，有研究者制備了一種內(nèi)含酵母細(xì)胞、葡萄糖、甘油、酵母提取物等溶液的TTI，利用酵母菌發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)生二氧化碳的原理，根據(jù)TTI小袋膨脹的程度判斷食物暴露在不適溫度下的時(shí)間[48]，可用于監(jiān)測(cè)新鮮農(nóng)產(chǎn)品的腐敗情況。此外微生物型TTI也可作為新鮮度指示標(biāo)簽使用，如FIROUZ SOLTANI等[49]將乳酸菌基的TTI作為新鮮度指示標(biāo)簽指示蔬菜的新鮮度(圖6)，該標(biāo)簽由凝膠狀透明材料構(gòu)成，隨著時(shí)間推移和溫度變化，條形碼的顯示內(nèi)容會(huì)逐漸模糊，直到掃描儀無(wú)法讀取條形碼表明蔬菜已不再新鮮。

圖6 一種條形碼形式的新鮮度指示標(biāo)簽[50]

微生物TTI在激活前的貯存條件至關(guān)重要，為保證微生物活性需要花費(fèi)一定的貯存成本，即對(duì)于一般的微生物TTI在其使用前需要冷凍，TTI在解凍后方可使用。若貯存不當(dāng)，TTI可能在貯存時(shí)就已經(jīng)激活，導(dǎo)致可靠性和使用率低的問(wèn)題。于是有研究人員為提高微生物穩(wěn)定性將其包埋在海藻酸鈉微球中[51]；MIJANUR RAHMAN等[52]結(jié)合SPG膜乳化技術(shù)，用海藻酸鈉微膠囊負(fù)載魏氏菌制成固定化微生物TTI。

CRYOLOG公司的(eo)?是一種已經(jīng)商用的微生物型TTI，利用乳酸菌的代謝活動(dòng)指示食品腐敗。在使用之前TTI需在冷凍狀態(tài)下保存，以防止乳酸菌在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，在室溫條件下解凍幾分鐘后TTI被激活。通過(guò)pH指示劑(eo)?可以表達(dá)不可逆地顏色變化。ELLOUZE等[53]評(píng)估了碎牛肉、五香熟雞肉片在(eo)?作為指示標(biāo)簽時(shí)的質(zhì)量和安全指標(biāo)，并利用其進(jìn)行了對(duì)冷熏三文魚(yú)新鮮度的監(jiān)測(cè)[54]。來(lái)自同一公司的TRACEO?也利用了同樣的原理指示食品腐敗[55]。

1.5 其他類(lèi)型TTI

部分部分TTI無(wú)法歸為上述類(lèi)別中，如KIM等[56]改良了普通生物燃料電池的制備方法，利用電化學(xué)固定法制備出一種自供電TTI，即利用漆酶和葡萄糖氧化酶做酶電極，底物采用不同比例的葡萄糖與疊氮化鈉混合以調(diào)節(jié)溫度依賴(lài)性和自身壽命，此自供電TTI輸出的電壓即視作是TTI的響應(yīng)，結(jié)果表明其可用于監(jiān)測(cè)牛奶質(zhì)量。

此外多數(shù)TTI中均含有pH指示劑等化學(xué)試劑，若TTI破損其內(nèi)含物泄露到食品包裝內(nèi)部污染食品，則會(huì)產(chǎn)生不可控的安全隱患。因此基于天然色素的TTI在近年來(lái)成為了研究重點(diǎn)。花青素是一種能從自然界提取出來(lái)的天然色素，可對(duì)pH變化顯示不同顏色，是制成TTI的優(yōu)良原料[57]?；ㄇ嗨鼗鵗TI在監(jiān)測(cè)肉類(lèi)食品質(zhì)量中有著廣泛的應(yīng)用前景，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分解產(chǎn)生具有堿性的胺類(lèi)化合物和氨的同時(shí)，pH值上升隨即花青素基TTI顏色由淺變深。

2 食品用TTI的研究方向與前景展望

2.1 食品用TTI的研究方向

隨著消費(fèi)者對(duì)食品的質(zhì)量要求日益增長(zhǎng)，在食品生產(chǎn)、貯運(yùn)、銷(xiāo)售的過(guò)程中，不但要保證食品安全，還要保持風(fēng)味口感、保證營(yíng)養(yǎng)豐富，TTI在此兩方面均有廣闊的應(yīng)用前景且TTI一般以標(biāo)簽的形式粘貼于普通食品包裝上，是智能包裝技術(shù)與傳統(tǒng)包裝的結(jié)合，對(duì)于大規(guī)模商用有廣闊的前景。隨著智能包裝技術(shù)的進(jìn)步，TTI可以向指示更精準(zhǔn)、成本更低廉、啟用更便捷的方向發(fā)展并有望廣泛應(yīng)用于食品包裝，未來(lái)關(guān)于TTI的研究重點(diǎn)應(yīng)著重以下幾方面：

(1)如何降低成本。隨著智能包裝的研究與其在食品包裝中的運(yùn)用，食品成本有所提高，降低TTI成本至關(guān)重要。降低成本應(yīng)從兩方面入手，一是降低基材的成本，盡量選用價(jià)格低廉容易獲取的材料制備TTI；二是降低制作的成本，盡量結(jié)合簡(jiǎn)單的包裝技術(shù)和簡(jiǎn)單的啟用方式以壓縮TTI成本。

(2)如何避免TTI泄露的隱患。部分TTI內(nèi)含化學(xué)物質(zhì)或微生物作為反應(yīng)物，即便這些反應(yīng)物在經(jīng)驗(yàn)上安全，可一旦泄露則會(huì)有污染食品的可能，如在食品中普遍存在一些小劑量且無(wú)毒的化學(xué)試劑或酵母菌等，但關(guān)于這些化學(xué)物質(zhì)能否被人類(lèi)消化的研究還較少[3]，一旦TTI泄露則有污染食品的可能，這是TTI在應(yīng)用中需要考慮的問(wèn)題。

(3)如何提高TTI的準(zhǔn)確性。TTI通過(guò)自身的反應(yīng)進(jìn)行模擬食品腐敗過(guò)程并表現(xiàn)食品質(zhì)量變化，這就要求計(jì)算兩者相關(guān)性的數(shù)學(xué)模型應(yīng)盡量準(zhǔn)確。數(shù)學(xué)模型是否可以再繼續(xù)優(yōu)化和調(diào)整、甚至開(kāi)發(fā)一種新的數(shù)學(xué)模型，是提高TTI與食品匹配的精確度的重要研究方向。

2.2 食品用TTI的發(fā)展前景展望

由于食品質(zhì)量嚴(yán)重依賴(lài)于貯藏時(shí)間和環(huán)境溫度，而TTI實(shí)現(xiàn)了兩者的有機(jī)結(jié)合，是最適用于食品、藥品包裝的智能包裝技術(shù)，它可以感知貯運(yùn)過(guò)程中的環(huán)境溫度并將溫度與時(shí)間的累積效應(yīng)表達(dá)出來(lái)，便于消費(fèi)者即時(shí)了解產(chǎn)品的質(zhì)量信息，以滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)食品品質(zhì)和安全的雙重需求。目前，由于TTI還存在著品種少、成本高和精準(zhǔn)度不夠等問(wèn)題，還沒(méi)有廣泛投入商用。但隨著材料、電子、計(jì)算機(jī)、通信和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，時(shí)間-溫度指示器也將向著多品種、低成本、高精度和多質(zhì)量指標(biāo)融合的方向快速發(fā)展，使包裝行業(yè)邁入真正的智能化時(shí)代。