Chemický senzor kvality ochranné atmosféry balených potravin

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá optimalizací kompozic pro přípravu tenkých vrstev senzoru kvality ochranné atmosféry balených potravin. Tento senzor je založen na detekci vniknutí kyslíku do potravinového obalu s modifikovanou atmosférou pomocí barevné změny senzoru. Senzorové směsi byly připraveny s vybraným barvivem Remazol Brilliant Blue a různými polymerními matricemi. Jako polovodič byla použita disperze oxidu titaničitého a jako donor elektronů glycerol. Byl zkoumán vliv polymerní matrice na vzhled připravených tenkých vrstev, na rychlost redukce a zpětné oxidace. Pro vybrané senzorové směsi byly charakterizovány tloušťky, reologické vlastnosti a byla sledována stálost tenkých vrstev pod viditelným světlem. Studován byl také vliv koncentrace kyslíku na kinetiku zpětné oxidace senzorů. Dále byl proveden převod tisku vybrané senzorové směsi z laboratorního do provozního měřítka. Připravené tenké vrstvy senzoru lze redukovat UV zářením o intenzitě 0,4 mW·cm2 za 35 s a barevná odezva vrstvy je viditelná již při nízkých koncentracích kyslíku.This thesis deals with optimizing compositions to prepare thin films for the quality sensor of the protective atmosphere of packaged food. This sensor is based on the detection of oxygen ingress into a modified atmosphere food package using a colour change of the sensor. Titanium dioxide dispersion was used as semiconductor and glycerol as sacrificial electron donor. The effect of the polymer matrix on the prepared thin films's appearance and on the reduction and reoxidation rates of the films was investigated. The thickness and rheological parameters of the selected sensor mixture were characterized and the stability of the thin films under visible light was monitored. The effect of oxygen concentration on the sensor's reverse oxidation kinetics was also studied. Furthermore, the selected sensor mixture print conversion from laboratory to operational scale was carried out. The prepared sensor thin films can be reduced by UV radiation with an intensity of 0.4 mW·cm2 in 35 s, and the color response of the film is visible even at low oxygen concentrations.