CN102711491A - 用于维持易腐食品的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示可用于延长食物(例如新鲜鱼类)的储存期的包装系统和方法。所述包装系统和方法可用于长时期运输或储存所述食物。所述包装系统优选采用高顶部空间和柔性构造，且可使用燃料电池以在所述食物周围的高二氧化碳环境中维持降低的氧水平。本发明还揭示可用于延长食物(例如新鲜鱼类)的所述储存期的方法。所述方法可用于长时期运输或储存所述食物。所述方法优选使用低氧气体源以在所述食物周围的环境中维持降低的氧水平。

Description

用于维持易腐食品的系统和方法
相关申请案的交叉参考
本申请案主张从2009年10月30日提出申请的美国实用新型申请案第12/610,126号转换的美国临时专利申请案第61/____,____号和2009年10月30日提出申请的美国临时专利申请案第61/256,868号的权利，这两个申请案其整体内容均以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及用于增加可氧化分解食物(例如新鲜鱼类)的储存期的系统和方法。
背景技术
诸如鱼类、肉、禽肉、烘焙商品、水果、谷物和蔬菜等可氧化分解的食物在正常大气环境中的储存期是有限的。正常大气环境中存在的氧水平会导致气味、香味、颜色和质地发生变化，致使食物质量因化学效应或需氧腐败微生物的生长而总体上变差。
已使用调气式包装(modified atmosphere packaging，MAP)来通过抑制腐败生物体和病原体来改进所储存食品的储存期和安全性。MAP是以单一气体或气体混合物替代在食物储存包装中的正常大气环境。MAP中所用的气体最常为氧气(O2)、氮气(N2)和二氧化碳(CO2)的组合。在大多数情形中，通过将降低O2浓度并增加CO2浓度组合获得抑菌效应。法伯J.M.(Farber，J.M.)1991.调气式包装技术的微生物方面：综述(Microbiologicalaspects of modified-atmosphere packaging technology：a review).食品保护杂志(J.FoodProtect).54：58-70。
在传统MAP系统中，在初始替代正常大气环境之后并不操纵MAP气体组成。因此，食品包装中所存在的气体组成可能会随时间而变化。包装的气体部分的变化可由于气体扩散进入和离开产品、气体扩散进入和离开食品包装、和微生物新陈代谢效应所致。在某些情形中，食物将吸收二氧化碳(CO2)，从而降低包装的气体部分中CO2的量，同时其它气体(例如氧气)的相对量增加。二氧化碳吸收可在装运袋中形成负压，从而产生“抽真空”情形，此可通过(例如)使二氧化碳浓度降至低于有效抑制食物的微生物腐败的水平同时相应地增加残余氧浓度而潜在地损害食物。由CO2吸收所造成的抽真空也可造成泄漏(尤其在刚性装运袋中)，从而导致其失效。
已使用MAP系统和有关技术来运送和储存食物。然而，这些系统对氧化分解敏感的食物(例如鱼)的递送有相当大的限制。首先且最重要的是，这些系统的冷却和氧气去除过程整合到单一密封容器中(通常为冷冻货运容器-冷藏单元)，如此在打开时以致全部装载货物暴露于周围大气条件下。此限制将食物分至不同递送地点的能力且通常要求买方在打开后购买全部产品。第二，将氧气去除过程整合到容器中决定了无意间或过早地破坏密封容器中的密封会危及全部产品。第三，将氧气去除过程整合到货运容器中不容许在储存和/或运输期间容器内隔离的空气条件，从而限制过程的灵活性。第四，当容器内的大气压变得小于容器外部的压力时，货运容器的密封尤其困难。最常见的MAP应用采用盒中袋(bag-in-box)构造，其中易腐物容纳于袋/包装内，而所述袋/包装容纳于盒/纸板箱内。将袋/包装用气体冲刷一次或一次以上，以形成所要的改善气氛，随后将袋/包装热密封并将盒密闭。此系统可采用或可不采用过量顶部空间以允许由许多易腐物吸收的诸如CO2等气体的过度充盈。可采用多少过量顶部空间量的典型限制是这些MAP包装形成整体(堆叠)用于供运输和处置的要求。此构造限制决定外部纸板箱或盒在整个供应链中可围绕袋/包装密闭并堆叠且容易处置。因此，设计到这些构架中的“过量”顶部空间不足以防止CO2分压随时间的降低以及氧的相应增加。
除以上所讨论的传统MAP系统以外，已研发使用外部燃料电池来去除氧的运输易腐食物的系统，例如由美国专利第6,179,986号所揭示者。此专利并未阐述燃料电池的使用，而是揭示使用基于质子交换膜(PEM)堆叠的固体聚合物电解质(EOC)电化学氧控制系统，其操作方式不同于燃料电池且需要施加DC电源。PEM是在密封容器外部操作，以致于其需要将燃料电池的至少一种反应产物排放到密封容器外部。另外，第‘986号专利中所阐述的系统需要使用专用电源为燃料电池供电。
以上所阐述的系统具有许多缺点，此使得其对于长期运输或储存可氧化分解食物来说是不合需要的。因此，需要将在运输和储存期间增加可氧化分解材料的储存期的改进系统，其可避免常规运送和储存技术的缺点。另外，其有利的具有运输且然后在不同目的地取出所运输食物的模块化包装而不破坏包装的保存环境的能力。
此外，大小一般较小的这些构造通常限定为一次性的(多次气体冲刷事件)，这是因为其不具有促进初始气体冲刷或在初始气体冲刷过程后的额外气体冲刷的任何阀或配件。此外，由于合理生产量要求的必然性，多次气体冲刷在经济上不可行。由于这些构造通常是易于处置的小包装(通常为40磅或更小)，因此采用MAP工艺的每磅成本极高且所得MAP气体混合物对于最大限度延长存架寿命不够理想。
对上述构造的改进揭示于美国专利第11/769,944号中，其中将燃料电池与装运袋整合在一起，所述装运袋包含可氧化分解食物和内部氢源。操作燃料电池以通过与氢反应将装运袋中的过量氧转化成水。
因此，到目前为止的技术通常可表征为密封系统，所述系统通过化学、电学或催化方法自所述系统内部去除残余氧或并不去除残余氧。
避免现有方法的功能和经济缺陷对于自所述储存系统去除氧将是有益的。而且业内需要自所述储存系统去除残余氧。
发明内容
在一个方面中，本发明提供可用于延长吸收二氧化碳的食物(例如新鲜鱼类)的储存期的装运袋、包装模块、系统和方法。本发明的一个方面提供具有有限氧渗透性的用于运输和/或储存可氧化分解食物的压力稳定的可密封装运袋。所述装运袋包含一个或一个以上容纳于所述装运袋内部的燃料电池，其能够将氢与氧转化成水。装运袋任选地进一步包含适用于将氢源维持在装运袋内部的固持元件。所述装运袋中的氢源固持元件优选为盒或气囊，其经配置以固持氢源且在一些实施例中燃料电池。在优选实施例中，所述装运袋是选自由包含柔性、可塌缩或可膨胀材料的装运袋组成的群组，所述材料在塌缩或膨胀时不会裂口。在其它实施例中，所述一个或一个以上燃料电池和/或氢源可位于所述装运袋外部。当位于装运袋外部时，燃料电池与装运袋气体连通。
本发明的此方面是基于以下发现：吸收二氧化碳的食物(例如新鲜鱼类)可显著不利用地影响鱼上方气氛的气体组成。在所述实施例中，初始可接受的(例如)氧的低水平将随着越来越多的二氧化碳被吸收而增加，从而导致剩余气体中的氧水平较高。此也可造成“抽真空”情形，此可潜在地损害产品和装运袋，从而造成结构损害或使二氧化碳浓度降至低于有效抑制微生物腐败的水平。
在极端情形中，足量二氧化碳被吸收，使得在储存或运送后剩余极少或没有顶部空间，从而产生有害真空情形。
本发明的此方面进一步基于以下发现：上述问题可通过用于运输和/或储存吸收二氧化碳的食物的包装模块来解决，所述包装模块包含具有有限氧渗透性和限定顶部空间的压力稳定的密封装运袋，其中所述装运袋是由在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料组成；可氧化分解的吸收二氧化碳的食物；与装运袋组合使用的燃料电池，其能够将氢和氧转化成水；氢源，其容纳于、优选容纳于所述装运袋内部，且另外其中所述初始顶部空间占所述装运袋的至少30体积％且所述顶部空间中的气体包含至少99体积％的除氧以外的气体。在一个实施例中，顶部空间占装运袋的至少50体积％。在一个实施例中，顶部空间占装运袋的大约或至少69体积％。在一个实施例中，顶部空间中的气体包含至少60体积％的二氧化碳。在另一实施例中，顶部空间中的气体包含至少90体积％的二氧化碳。
在此实施例中，顶部空间中的初始二氧化碳大大超过将为食物所吸收二氧化碳的量，由此为其吸收提供补偿。在储存和/或运输期间可为食物所吸收的二氧化碳的量可根据经验来确定或为业内已知。
本发明的另一方面提供可用于运输和/或储存吸收二氧化碳的可氧化分解食物的系统，其包含一个或一个以上装运袋。每一包装模块包含具有有限氧渗透性的压力稳定的密封装运袋，其中所述装运袋是由在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料组成；可氧化分解的吸收二氧化碳的食物；燃料电池，其能够将氢和氧转化成水；氢源，且另外其中初始顶部空间占所述装运袋的至少30体积％。在一个实施例中，初始顶部空间占装运袋的至少50体积％。在另一实施例中，初始顶部空间占装运袋的大约或至少69体积％。在一些实施例中，顶部空间中的气体包含至少99体积％的除氧以外的气体。在一个实施例中，顶部空间中的气体包含至少60体积％的二氧化碳。在另一实施例中，顶部空间中的气体包含至少90体积％的二氧化碳。
在一些实施例中，燃料电池和/或氢源位于装运袋内部。在一些实施例中，包装模块进一步包含适用于将氢源维持在装运袋内部的固持元件；优选地，所述装运袋中的氢源固持元件经配置以固持所述氢源和任选地燃料电池的盒或气囊。在一些实施例中，燃料电池和/或氢源位于装运袋外部。当燃料电池位于装运袋外部时，其与装运袋气体连通且一个燃料电池可与一个或一个以上装运袋气体连通且燃料电池的产物可位于装运袋内部或外部。
在一些实施例中，待运输和/或储存的可氧化分解的吸收二氧化碳的食物优选是鱼类。更优选地，鱼类是选自由以下组成的群组的新鲜鱼类：鲑鱼、罗非鱼、金枪鱼、虾、鳟鱼、鲶鱼、海鲷、黑鲈、条纹鲈、红鼓鱼、鲳鲹、黑线鳕、狗鳕、大比目鱼、大西洋鳕和红点鲑。最优选地，待运输和/或储存的新鲜鱼类是鲑鱼或罗非鱼。新烹制的易腐食物在低氧环境中也将有益。
另外，在一些实施例中，所述氢源是气囊式氢源、刚性容器氢源，或者包含二氧化碳与小于5体积％氢的气体混合物。在一些实施例中，包装模块进一步包含风扇。在一些实施例中，风扇是由燃料电池供电。在一些实施例中，风扇是由另一电源供电。
在一些实施例中，系统进一步包含可位于所述包装模块内部或外部的温度控制系统，以使模块内部的温度维持在足以维持食物新鲜度的水平。
本发明的另一方面提供用于使用以上所阐述的包装模块来运输和/或储存可氧化分解食物的方法。所述方法包含以下步骤：去除含有可氧化分解的吸收二氧化碳的食物的包装模块中的氧，以在包装模块内产生减氧环境；用低氧气体填充装运袋以提供初始气体顶部空间，其中所述初始顶部空间占所述装运袋的至少30体积％且所述顶部空间中的气体包含至少99体积％的除氧以外的气体；密封所述装运袋；在运输或储存期间操作燃料电池以通过与氢反应将所述装运袋中的氧转化成水，以便维持所述装运袋内的减氧环境；和在所述装运袋中运输或储存所述材料。包装模块包含具有有限氧渗透性的压力稳定的可密封装运袋，其中所述装运袋是由在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料组成；燃料电池和氢源。在一个实施例中，顶部空间中的气体包含至少60体积％的二氧化碳。在另一实施例中，顶部空间中的气体包含至少90体积％的二氧化碳。
在一个实施例中，氧气去除过程是在将食物添加到所述装运袋中之前进行；在另一实施例中，是在将食物添加到所述装运袋中之后进行。在一些实施例中，装运袋包含在所述装运袋内部的管道阀和配件以供用低氧气体源冲刷装运袋来填充顶部空间。在一些实施例中，冲刷装运袋，然后接通燃料电池。然后，燃料电池继续以去除残余氧。
所述方法可用于运输或储存食物长达100天的时间段。举例来说，储存时间段介于5天与50天之间，或者介于5天与45天之间，或介于15天与45天之间。在一些实施例中，所述方法进一步包含在运输或储存期间在所述装运袋中维持足以维持材料新鲜度的温度。
在优选实施例中，实施所述方法以便减氧环境包含小于1％的氧，或者所述减氧环境包含小于0.1％的氧，或者所述减氧环境包含小于0.01％的氧。
减氧环境包含二氧化碳和氢；包含二氧化碳和氮；包含氮；或包含二氧化碳、氮和氢。
本发明的再一方面提供去除包含可氧化分解食物的装运袋内部的氧而无需使用任何化学、电学和/或催化方法的方法。
特别地，本发明的此方面是基于以下发现：具有适当构造的装运袋将容许用低氧气体源冲刷所述装运袋，以便在所述装运袋中积累的任何氧达到不利地影响食物的浓度水平之前从所述装运袋冲刷掉。因此，在所述方法的一个方面中，提供从具有可氧化分解食物的装运袋去除氧的方法，所述方法包含：
a)具有可密封气体入口端口和可密封气体出口端口的装运袋，这两个端口位于所述装运袋的顶部空间中，其中所述装运袋包含在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料；
b)以不会阻塞入口和出口端口的量向所述装运袋中添加可氧化分解食物；
c)密封所述装运袋；
d)通过入口端口将足量的低氧气体源注入到装运袋中同时通过出口端口排出气体，以此方式用所述气体源对所述装运袋实施一次或一次以上初始冲刷，以在所述装运袋中提供低氧气氛和具有充足体积的气体顶部空间，以容许气体吸收到所述食物中而不会使所述装运袋中剩余气体顶部空间中的氧含量增加到高于约1500ppm的水平；
e)密封所述入口和出口端口；和
f)任选地用低氧气体源周期性地冲刷所述装运袋，以便在冲刷后仍保持充足气体顶部空间以补偿吸收到所述食物中的气体，以便所述剩余气体顶部空间中的氧浓度在任一给定时间均不超过1500ppm。
在优选实施例中，装运袋不含有用以从装运袋去除氧的任一内部组件，例如燃料电池、催化剂等。
待运输和/或储存的可氧化分解食物优选是鱼类。更优选地，所述鱼类是选自由以下组成的群组的新鲜鱼类：鲑鱼、罗非鱼、金枪鱼、虾、鳟鱼、鲶鱼、海鲷、黑鲈、条纹鲈、红鼓鱼、鲳鲹、黑线鳕、狗鳕、大比目鱼、大西洋鳕和红点鲑。最优选地，待运输和/或储存的新鲜鱼类是鲑鱼或罗非鱼。
本文所揭示装运袋的竖直构造促进最小化水平空间需求以并排运送最大数量的托盘。顶部空间水平扩展的实施例可能经济上不具有大规模可行性，此外只要顶部空间保持正压力，那么其也不具有抗泄漏性。在某些实施例中，装运袋在水平方向上的膨胀不超过约20％，其中剩余气体膨胀是在竖直方向上，由此造成装运袋的“顶部压力”和顶部空间高度。装运袋经配置以竖直方式膨胀，从而造成初始“顶部压力”。初始装运袋顶部压力的范围可在比大气压高约0.1英寸到约1.0英寸水柱或更多的范围内。可通过常规方法(例如在竖直方向上使用柔性更大的材料)使柔性装运袋在竖直方向上的柔性大于水平方向上的柔性。
另外，在一些实施例中，低氧气体源是可适于向装运袋的入口端口提供气体源的任一外部气体源。优选地，气体源是二氧化碳且，更优选地二氧化碳含有小于约1500ppm的氧。再更优选地，待注入装运袋中的二氧化碳含有小于约100ppm的氧。
在一些实施例中，装运袋进一步包含在所述包装模块外部的温度控制系统，以使所述模块内部的温度维持在足以维持食物新鲜度的水平。
本发明的另一方面提供用于在以上所阐述的装运袋内运输和/或储存可氧化分解食物的方法。所述方法包含以下步骤：用含有小于1500ppm氧的二氧化碳从装运袋冲刷掉氧，其中所述装运袋含有可氧化分解食物，由此在所述装运袋内产生减氧环境；密封所述装运袋；和任选地用二氧化碳周期性地冲刷所述装运袋，以在所述装运袋内维持减氧环境；和在所述装运袋中运输和/或储存食物，其中所述装运袋包含在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料。
在一个实施例中，氧气去除过程是在将食物添加到装运袋中之前进行；在另一实施例中，是在将食物添加到所述装运袋中之后进行。在一个实施例中，可通过入口和出口端口实施气体冲刷来实现氧气去除，所述端口优选安装位于装运袋的顶部空间中。在一些实施例中，可实施多次周期性气体冲刷。入口和出口端口是可密封的，以在用低氧气体源冲刷装运袋后，隔离装运袋内部。在一个实施例中，入口和出口端口是孔，其中在需要气体冲刷时，可简单地覆盖并敞开所述孔。在此一实施例中，所述孔(入口和出口端口)可使用胶带覆盖。此使得可周期性地密封并开封入口和出口端口。此构造促进随时间实施多次气体冲刷以去除氧并提高低氧气体(例如氮和/或CO2)水平的经济实践。
所述方法可用于运输和/或储存食物长达100天的时间段。在某些实施例中，所述方法可用于运输和/或储存食物超过100天的时间段。举例来说，储存时间段介于5天与50天之间，或者介于15天与45天之间。在一些实施例中，所述方法进一步包含在运输或储存期间在装运袋中维持足以维持材料新鲜度的温度。
在优选实施例中，实施所述方法以使得减氧环境包含小于2％的氧，或者减氧环境包含小于1.5％的氧，或者减氧环境包含小于1％的氧，或者减氧环境包含小于0.1％的氧，或者减氧环境包含小于0.01％的氧。可监视氧的水平。
减氧环境包含二氧化碳，或者在一些情形中包含二氧化碳和氮。
附图说明
下文将参照附图进一步阐述本发明。
图1是用于运输或储存可氧化分解材料的包装模块的示意图。
图2是在容器中包含复数个包装模块的系统的示意图。
图3是除氧器的燃料电池实施例的示意图。
图4是展示与标准MAP系统相比使用包装模块低氧水平的持续时间增加的曲线图。
图5是与标准MAP储存系统相比储存于包装模块中的智利大西洋(Chilean Atlantic)养殖的新鲜鲑鱼的照片。
图6是具有二氧化碳去除器的除氧器的燃料电池实施例的示意图。
图7是包装模块实施例在运输前的照片。
图8是包装模块实施例在运输后的照片。
图9展示例示性装运袋。
图10是用于运输或储存可氧化分解材料的装运袋的示意图。
图11是在运送工具中包含复数个连接到低氧气体源的装运袋的系统的示意图。
图12是在运送工具中载有可氧化分解材料的装运袋的照片。
具体实施方式
本发明涵盖可用于运输和储存可氧化分解食物的系统和方法。本文所阐述的系统和方法允许在运送容器内(例如)周期或连续的去除储存于个别装运袋中的可氧化分解食物周围的大气环境中的氧。在一些实施例中，食物是吸收二氧化碳的可氧化分解食物。
如在下文中所更全面地阐述，本发明中所用装运袋或包装模块优选不纳入整合温度控制系统，而是依靠运送其的运送容器的温度控制系统。另外，装运袋或包装模块经设计以承受或补偿在运输和/或运送期间(例如)由食物吸收非氧(二氧化碳)气体所造成的内部压力损失(或增益)，其是通过(例如)以下方式来实现：采用在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料且进一步在装运袋内采用气体顶部空间以补偿所述吸收，而不会造成真空条件和/或不容许装运袋中气体的氧含量超过1500ppm。
在运输和/或储存期间周期性或连续的去除氧气允许适于长期维持材料新鲜度的受控减氧环境。因此，可将可氧化分解材料运输和/或储存达比目前使用常规运送和储存技术可能长的时间段。本文所阐述的系统和方法允许(例如)使用运送工具将可氧化分解材料(例如吸收二氧化碳的可氧化分解食物，例如鱼类)运输到通常只能通过较昂贵的航空运送来服务的市场。
在一个实施例中，本发明提供用于延长可氧化分解食物的储存期的系统和方法。在优选实施例中，可氧化分解食物是非呼吸性的。非吸收性食物不呼吸。也就是说，这些食物不会吸入氧气，同时伴随二氧化碳的释放。非呼吸性食物的实例包括新鲜的或经过处理的鱼类、肉(例如牛肉、猪肉和羊肉)、禽肉(例如鸡肉、火鸡肉和其它野禽和家禽)，和烘焙商品(例如面包、玉米饼、和糕点、用于生产面包和糕点的经包装混合物和以谷物为主的快餐食物)。待通过本发明系统和方法运输和/或储存的优选非呼吸性食物包括新鲜的或经处理的鱼类，例如鲑鱼、罗非鱼、金枪鱼、虾、鳟鱼、鲶鱼、海鲷、黑鲈、条纹鲈、红鼓鱼、鲳鲹、黑线鳕、狗鳕、大比目鱼、大西洋鳕、红点鲑、贝类和其它海鲜类。更优选地，非呼吸性食物是新鲜鲑鱼或新鲜罗非鱼，且最优选地，非呼吸性食物是智利大西洋养殖的新鲜鲑鱼。
一般来说，本发明的系统和方法涉及装运袋、待运输和/或储存的可氧化分解的食物和低氧气体源，所述低氧气体源用低氧气体(例如二氧化碳)周期性地冲刷所述装运袋，从而从装运袋内部去除任何有效氧，以便至少在一部分储存和/或运输期间控制食物周围的气体环境。在优选实施例中，通过以下方式形成装运袋内的减氧环境：通过入口端口施加真空和/或引入低氧气体源来冲刷装运袋内的环境，同时通过出口端口排出装运袋内部存在的气体。装运袋冲刷之后，将入口和出口端口密封，且装运袋内的环境是减氧环境。任选地，当存在氧时，接着视需要在整个运输和/或储存持续时间期间用二氧化碳周期性地冲刷装运袋，以在包装模块内维持减氧环境，由此维持可氧化分解材料的新鲜度。在某些实施例中，氧传感器存在于装运袋内部以发送需要用二氧化碳冲刷的信号。
在一些实施例中，本发明的系统和方法涉及包装模块，其包含：装运袋，待运输和/或储存的吸收二氧化碳的可氧化分解的食物；和当存在氧时从装运袋内部连续去除任何有效氧的装置，以便至少在一部分储存和/或运输期间控制食物周围的气体环境。此装置也称作除氧器。在一些情形中，将需要采用一个以上除氧器来更有效地从装运袋环境去除氧。将吸收二氧化碳的可氧化分解的食物插入装运袋中，并操纵装运袋中的环境，以在装运袋中形成减氧环境。在优选实施例中，装运袋内的减氧环境是通过施加真空和/或引入低氧气体源冲刷装运袋内的环境形成。装运袋冲刷之后，装运袋内的环境是减氧环境。用低氧气体填充装运袋以提供气体顶部空间，以便气体顶部空间的体积大于由吸收二氧化碳的可氧化分解的食物所吸收气体的体积。在一个实施例中，用二氧化碳填充装运袋以便气体顶部空间占装运袋总体积的至少30体积％且顶部空间中的气体包含至少99体积％的二氧化碳。接着，密封装运袋。当存在氧时，在整个运输和/或储存持续时间期间操作除氧器，以在包装模块内维持减氧环境，由此维持吸收二氧化碳的可氧化分解的材料的新鲜度。然而，当所用二氧化碳的量显著大于将被食物吸收的量时，即限制顶部空间中以体积％计的氧的量，但如果气体顶部空间不足以弥补二氧化碳的吸收，那么装运袋可能会塌缩。
术语“低氧气体源”是指含有小于1000ppm氧、优选小于100ppm氧且更优选小于10ppm氧的气体源。低氧气体源优选包含CO2或含有CO2作为其一种组份的气体混合物。CO2无色，无味，不可燃且抑制细菌，且其不会在食品上留下有毒残余物。在一个实施例中，低氧气体源为100％CO2。在另一实施例中，低氧气体源为CO2与氮或另一种惰性气体的混合物。惰性气体的实例包括但不限于氩、氪、氦、一氧化氮、氧化亚氮和氙。可改变低氧气体源的成分以适于食物，且在此项技术中众所习知。举例来说，用于运输和储存鲑鱼的低氧气体源优选为100％CO2。诸如罗非鱼等其它鱼类优选使用60％CO2和40％氮作为低氧气体源进行储存或运输。
如以上所阐述，具有有限氧渗透性的压力稳定的可密封装运袋是包含在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料的装运袋或者包含刚性材料的装运袋。一般来说，装运袋是由柔性浇注或挤压塑料薄板构造。
用于本发明中的柔性、可塌缩或可膨胀装运袋材料是那些具有有限氧渗透性者。具有有限氧渗透性的材料优选具有小于10立方厘米/100平方英寸/24小时/大气压的氧传输速率(OTR)，具有有限氧渗透性的更优选材料是OTR小于5立方厘米/100平方英寸/24小时/大气压的材料，具有有限氧渗透性的甚至更优选的材料是OTR小于2立方厘米/100平方英寸/24小时/大气压的材料，具有有限氧渗透性的最优选材料是OTR小于1立方厘米/100平方英寸/24小时/大气压的材料。可用于制作柔性、可塌缩或可膨胀装运袋的材料的非穷尽性列表展示于表1中。
表1
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装运袋可进一步包含一个或一个以上在装运袋外部且通过入口端口与装运袋气体接触的低氧气体源，用以周期性地冲刷装运袋，由此通过一个或一个以上出口端口从装运袋内的环境中去除任何氧。在装运袋使用期间，氧可因为(例如)通过具有有限氧渗透性的材料扩散穿过装运袋或在装运袋密封处扩散而在装运袋中积累。装运袋内的可氧化分解食物或包装食物的容器也可释放氧。在优选实施例中，二氧化碳为具有小于10ppm氧的二氧化碳气体。
在一些实施例中，装运袋进一步包含一个或一个以上除氧器，以只要存在氧就从装运袋内的环境中连续去除氧。除氧器通过连续去除装运袋密封之后可能引入系统中的氧来维持装运袋内的减氧环境。举例来说，氧可因为通过具有有限氧渗透性的材料扩散穿过装运袋或在装运袋密封处扩散而引入。装运袋内的吸收二氧化碳的可氧化分解食物或包装食物的容器也可释放氧。
在优选实施例中，除氧器是消耗分子氧的燃料电池。优选地，所述燃料电池为氢燃料电池。如本文所用，“氢燃料电池”是能够将氧和氢转化成水的任一装置。在优选实施例中，整个燃料电池位于装运袋内部。此可通过获得在装运袋或包装模块的内部或外部的氢源来实现。所述燃料电池的阳极与氢源连通。此氢源产生质子和电子。燃料电池的阴极与装运袋中的环境(氧源)连通。在氧存在下，阳极所产生的质子和电子与阴极处存在的氧相互作用而生成水。在优选实施例中，燃料电池并不需要使用外部电源来将氧和氢转化成水。在又一实施例中，燃料电池连接到指示器，所述指示器指示燃料电池何时操作和何时可获得氢。
在另一实施例中，物理燃料电池在装运袋的外部，但以使在阳极和阴极处产生的产物维持在装运袋内部的方式与装运袋的气体环境直接连通。一个燃料电池可与一个或一个以上装运袋气体连通。在此一实施例中，燃料电池视为在装运袋内部，这是因为其产物维持在装运袋的内部。当燃料电池物理地位于装运袋外部时，燃料电池所产生的水可释放到装运袋外部。
在优选实施例中，氢源是纯氢气。氢源优选容纳于气囊内且气囊容纳于装运袋内部，以使整个过程均容纳于装运袋内。氢源优选以在运输或储存期的持续时间期间提供氢的方式与氢燃料电池的阳极直接连通。气囊是由能够容纳氢气的任一材料制成。举例来说，可使用表1中所列示材料作为气囊材料。
在优选实施例中，气囊含有未压缩氢源，但可使用压缩氢源，只要气囊内可含有压缩源即可。
在另一实施例中，氢源容纳于刚性容器(例如气瓶)内，而所述刚性容器容纳于装运袋内，以便使得整个过程都在所述装运袋内进行。在此实施例中，氢源是压缩或未压缩氢源。刚性容器是以在运输或储存期的持续时间内提供氢的方式与氢燃料电池直接连通。压缩氢源优选维持在不大于10,000psia的压力下。优选地，氢源是未压缩的，其(例如)具有不大于40psia的压力。
在其它实施例中，氢源是通过化学反应来产生。化学产生氢的方法的实例为业内所习知且包括通过电解过程产生氢，包括使用PEM电解槽、使用氢氧化钠或氢氧化钾的碱性电解槽、固体氧化物电解槽的方法，和从硼氢化钠产生氢的方法。在每一情形中，所产生氢使燃料电池的阳极可获得氢。
在另一实施例中，氢源是存在于装运袋的环境中包含氢的气体混合物。在此实施例中，气体混合物优选包含二氧化碳和氢。在其它实施例中，气体混合物包含氮和氢。在其它实施例中，气体混合物包含氢、二氧化碳和氮。预计其它惰性气体也可存在于气体混合物中。气体混合物中所存在氢的量优选小于10体积％氢，更优选小于5体积％氢，最优选小于2体积％氢。此气体混合物是在引入可氧化分解材料之前、在此期间或之后且在密封装运袋之前引入装运袋中。
在一些实施例中，燃料电池包含二氧化碳去除器，其与所述燃料电池的密封阳极组件直接连通。二氧化碳有可能渗透穿过PEM到达阳极，从而干扰氢通往阳极板。通过二氧化碳去除器从燃料电池的阳极板去除一些或所有二氧化碳可增加到达燃料电池的氢，且由此增加燃料电池从装运袋环境去除氧的能力。
业内已知许多可使用二氧化碳去除器的方法。这些方法包括吸收方法、吸附方法(例如变压吸附(pressure-swing adsorption，PSA)和变温吸附(thermal swing adsorption，TSA)方法)和基于膜的二氧化碳去除。可用于二氧化碳去除器中的化合物包括但不限于熟石灰、活性碳、氢氧化锂和金属氧化物(例如氧化银、氧化镁和氧化锌)。也可通过用气体(例如氢气或水蒸气)吹扫阳极从阳极去除二氧化碳。
在一个实施例中，二氧化碳去除器包含熟石灰。在此实施例中，举例来说，将熟石灰容纳于滤筒中，所述滤筒与燃料电池阳极蒸气连通，以使燃料电池的阳极板处存在的二氧化碳与熟石灰接触并被吸收到熟石灰中。特定实施例包含两个熟石灰滤筒，其各自与阳极出口蒸气连通。熟石灰过滤器促进从燃料电池的阳极板去除二氧化碳(图6)。
装运袋可经配置以为管、线等提供通路，以使得可通过入口端口引入诸如二氧化碳等外部气体。入口端口是使用可密封且可维持装运袋内的低氧环境的配件来提供。在一些实施例中，可使用外部电源来操作风扇和除氧器。在一个特定实施例中，所述装运袋经配置以容许将来自外部源的氢引入内部燃料电池氢供应系统中。在又一实施例中，外部氢源旨在帮助使用氢吹扫燃料电池。
可使用除氢燃料电池以外的除氧器来去除装运袋中的氧。举例来说，可使用诸如含铁吸收剂等氧吸收剂和氧吸附剂。氧吸收剂和吸附剂为业内已知且可自市面购得。除氧器也包括利用变压吸附方法(PSA)和膜分离方法的除氧器。
可使用催化系统作为除氧器，例如那些利用诸如铂或钯催化剂等元素金属的催化剂系统，但使用为提供高催化表面积所需的粉末存在污染风险。然而，当采用适当防护措施时，也可采用这些催化系统。所述防护措施包括将金属催化剂嵌入薄膜电极总成内，例如存在于PEM燃料电池中的膜电极总成内。
装运袋优选进一步包含适用于维持氢源的固持元件，以便将氢源稳定地固持于装运袋内。在优选实施例中，固持元件为经配置以稳定地固持氢源的盒。在又一优选实施例中，固持元件经配置以固持氢源与燃料电池二者。在其它实施例中，固持元件是固定到装运袋的内壁的套管。此套管能够固持含气囊氢源或刚性容器氢源以及适用于容纳氢源的其它容器。在任一种情形中，氢源都与燃料电池的阳极直接连通。
当包装模块中所用的除氧器为氢燃料电池时，那么将存在一定量的由于氢与氧的反应而产生的呈液体或气体形式的水。在一些实施例中，由此产生的水释放到装运袋中。可需要在装运袋内包括用于容纳水或去除水的构件。举例来说，装运袋可进一步包含水固持设备，例如托盘或水箱，其经配置以在燃料电池处产生水时收集水。另一选择为，装运袋可含有用于吸收并容纳水的干燥剂或吸收剂材料。适宜干燥剂和吸收剂材料为业内所习知。另一选择为，可将水排放到装运袋外部，由此提供适宜环境来储存和运输最优储存于干燥环境中的商品。
装运袋经配置以在材料周围维持减氧环境。减氧环境允许长时期储存和/或运输材料，同时维持材料的新鲜度。在引入材料之后但在密封装运袋之前，任选地通过施加真空和/或引入低氧游离气体源来冲刷装运袋内的环境。此时，装运袋内的环境是减氧环境。在特定实施例中，减氧环境中的氧水平为小于1％氧，或者减氧环境中的氧水平为小于0.1％氧，或者减氧环境中的氧水平为小于0.01％氧。
在一段时间后，装运袋或包装模块中存在的氧水平仍处于降低水平，这是因为食物与装运袋环境间的气体交换达到自然最小化或停止。此时，燃料电池将停止操作。在一个实施例中，燃料电池可经编程以在足以使气体交换自然最小化或停止的初始时间段之后停止操作。优选地，可将燃料电池程序化成在约0.5小时与50小时之间的时间段之后停止操作；更优选地，可将燃料电池程序化成在约1小时与25小时之间的时间段之后停止操作；更优选地，可将燃料电池程序化成在约2小时与15小时之间的时间段之后停止操作；甚至更优选地，可将燃料电池程序化成在约3小时与10小时之间的时间段之后停止操作。
在一些实施例中，向装运袋内引入低氧气体源，之后密封所述装运袋。低氧气体源优选包含CO2或含有CO2作为其一种组份的气体混合物。CO2无色，无味，不可燃且抑制细菌，且其不会在食品上留下有毒残余物。在一个实施例中，低氧气体源为100％CO2。在另一实施例中，低氧气体源为CO2与氮或另一种惰性气体的混合物。惰性气体的实例包括但不限于氩、氪、氦、一氧化氮、氧化亚氮和氙。可改变低氧气体源的成分以适于食物，且在此项技术中众所习知。举例来说，用于运输和储存鲑鱼的低氧气体源优选为100％CO2。诸如罗非鱼等其它鱼类优选使用60％CO2和40％氮作为低氧气体源进行储存或运输。
为了补偿在长期运输或储存期间所产生的压力差，装运袋含有初始顶部空间体积，以允许气体(例如氧)、低氧气体源(例如二氧化碳)的吸收。术语“初始顶部空间”意指在用吸收二氧化碳的可氧化分解食物填充装运袋之后，所述装运袋的过量气体体积量。在一些实施例中，初始顶部空间占装运袋内部体积的约30％到约95％。在其它实施例中，初始顶部空间占装运袋内部体积的约35％到约40％，或者初始顶部空间占装运袋内部体积的约30％到约35％，或者初始顶部空间占装运袋内部体积的约35％。
最后，用足量低氧气体填充装运袋以提供初始气体顶部空间，以使得气体顶部空间的体积大于由可氧化分解食物所吸收气体的体积，从而补偿在长期运输或储存期间所产生的压力差。压力差的结果可在图7和8中看出。图7展示本发明的柔性装运袋，其已填充有足量的二氧化碳，以适应在整个装运袋的运输和处置循环期间食物对二氧化碳的吸收并防止氧气去除过程造成的负压。图8展示图7的相同装运袋在17天运输之后的情况，其中气体顶部空间的量减少。尽管图8的照片展示似乎右侧装运袋的膨胀度大于(或收缩度小于)左侧装运袋，但实际上在所有侧面观察时，此两个装运袋的收缩度相同。运输后剩余顶部空间的量应足以使得不形成负压，因为此“抽真空”可潜在地损害产品，使二氧化碳浓度降至低于有效抑制微生物腐败的水平和/或增加残余氧浓度和增加泄漏的可能性。在某些实施例中，运输或储存之后，装运袋中二氧化碳的浓度为至少90％。
装运袋经配置以使内部装运袋环境与除氧器连通，以便容许只要在装运袋环境中存在氧就从内部装运袋环境连续去除分子氧。装运袋中的除氧器经配置以从内部装运袋环境去除氧，以便将氧水平维持低于将致使材料的新鲜度降低或腐败的水平。通过除氧器在运输和/或储存期间维持此降低的氧水平。减氧环境中的氧为水平小于1％氧，更优选小于0.1％氧，最优选小于0.01％氧。
可借助使用风扇使装运袋内的空气循环，由此促使除氧器与装运袋环境中氧的接触来增强除氧器的效率。在某些实施例中，当使用燃料电池时，风扇可经配置以依靠当燃料电池将氢与氧转化成水时所产生的能量来运行。
在装运袋的完整性被破坏而意外地将大量含氧空气引入装运袋环境的情况下，除氧器将不能去除所有引入的氧。在优选实施例中，装运袋进一步包含氧指示器，所述氧指示器将警示装运袋中的氧水平已超过阐述为减氧环境的水平的事实。
在一些实施例中，预计用低氧气体多次冲刷将允许食物吸收气体，从而减轻对于较大初始顶部空间的需要。然而，还预计在大规模运送(即2,000磅食物包装于多个纸板箱中)中可能需要顶部空间，因为气体吸收需要的天数太多，此对于运送目的来说不现实。
在某些实施例中，装运袋能够适应极大的顶部空间(主要适应CO2吸收并保护免于/延迟空气泄漏)，以使得顶部空间与多次初始气体冲刷的组合将不需要连续氧监视或者除初始多次气体冲刷以外不需要进一步周期性地气体冲刷。预计可在经密封且含有可氧化分解食物的装运袋的最初72小时期间周期性地进行初始气体冲刷。另一选择为，可在密封装运袋的最初72小时或更短时间期间进行初始气体冲刷，或者为最初60小时，或者最初48小时，或者最初24小时。
本文所揭示装运袋的竖直构造促进最小化水平空间需求以并排运送最大数量的托盘。顶部空间水平扩展的实施例可能经济上不具有大规模可行性，此外只要顶部空间保持正压力，那么其也不具有抗泄漏性。在某些实施例中，装运袋在水平方向上的膨胀不超过约20％，剩余气体膨胀是在竖直方向上，由此造成装运袋的“顶部压力”和顶部空间高度。装运袋经配置以竖直方式膨胀，从而造成初始“顶部压力”。初始装运袋顶部压力的范围可在比大气压高约0.1英寸到约1.0英寸水柱或更多的范围内。
在某些实施例中，低氧气体源经编程以在整个运输和/或储存持续时间中以预定时间间隔冲刷装运袋的内部环境。在其它实施例中，低氧气体源经编程以在内部装运袋环境的氧水平超过对食物有害的水平时冲刷装运袋的内部环境。在运输和/或储存开始时，氧可由装运袋内的可氧化分解食物或从包装食物的容器释放出。
在优选实施例中，装运袋进一步包含指示器，所述指示器将警示装运袋中的氧水平已超过阐述为减氧环境的水平的事实。在某些实施例中，低氧气体源经编程以当减氧环境中的氧水平为约2％氧，更优选约1.5％，更优选约1％，更优选约0.1％，最优选约0.01％氧，或在氧水平超过约1500ppm氧时冲刷装运袋的内部环境。在特定实施例中，使用氧传感器(例如痕量氧传感器(特利丹公司(Teledyne)))来监视装运袋环境中所存在氧的水平。
装运袋任选地含有监视器用以监视氧水平、氢水平、燃料电池操作和温度。在特定实施例中，使用氧传感器(例如痕量氧传感器(特利丹公司))来监视装运袋环境中所存在氧的水平。
在一些实施例中，装运袋包含盒(参见图9)，其包含装置，所述装置包括燃料电池；氧指示器，其在装运袋中的氧水平超过阐述为减氧环境的水平时发出警示；和/或监视器，用以监视氧水平、氢水平、燃料电池操作和温度。所述盒进一步任选地包含目视指示器(例如LED灯)，其指示盒中装置的问题，以便可在密封装运袋之前立即更换有问题的装置或盒。此促进快速检测由不熟练人员所造成的任一故障且允许盒经最少测试快速返回以检修。当系统到达时，如果氧或温度(时间和温度)超过限值，那么盒也优选使用无线通信(例如射频传输)以及目视指示器(例如红色LED灯)来警示用户。
本发明的另一方面提供可用于运输和/或储存可氧化分解材料的包装模块。所述包装模块包含如上文所述配置的装运袋。在所述包装模块中，所述装运袋经密封且含有待运输和/或储存的吸收二氧化碳的可氧化分解材料和装置，只要存在氧，所述装置即从材料的周围环境去除氧。所述装置位于密封的装运袋内。诸如空调、加热等温度控制构件优选不整合到包装模块中，且模块的大小使得包含单一温度控制构件的货运容器可含有多个模块。在所述情形中，可使每一装运袋具有不同气体环境和不同包装材料。
本发明的另一方面提供用于运输和/或储存吸收二氧化碳的可氧化分解食物的系统。所述系统包含一个或一个以上包装模块，每一包装模块包含装运袋、吸收二氧化碳的可氧化分解食物和除氧器。所述包装模块和其组件如上文所阐述。
所述系统或装运袋经配置以适用于在运送工具中运输或储存。运送工具是指可用于运输和/或储存所述系统的任一容器，包括但不限于海运工具、卡车运送工具(例如牵引式拖车)、有轨电车和能够运输货物负载的飞机。在一些实施例中，所述装运袋进一步包含用于监视和/或记录系统或容器的温度的装置。装置可从包括信德公司(Sensitech)、特普雷公司(Temptale)、罗格泰格公司(Logtag)、迪克逊公司(Dickson)、马拉松公司(Marathon)、德图公司(Testo)和霍波公司(Hobo)的制造商购得。
如上文所述，可在单一运送工具中使用一个或一个以上装运袋或包装模块，且因此，每一包装模块可经配置以具有不同气体环境以及不同食物。此外，在递送时，打开运送工具不会破坏任一装运袋或包装模块的内部气氛，且因此，可在一个地点递送一个或一个以上装运袋或包装模块并在不同地点递送其它装运袋或包装模块。每一装运袋或包装模块的大小可在运送之前经配置以与每一买方所要的食物的量相符合。因此，装运袋或包装模块可优选定大小以容纳少至几盎司的食物到多达或大于50,000磅或1吨的食物。另外，竖直构造促进最小化水平空间需求以并排运送最大数量的托盘。顶部空间水平扩展的实施例可能经济上不具有大规模可行性，此外只要顶部空间保持正压力，那么其也不具有抗泄漏性。每一系统中包装模块的数量同时取决于用于运输和/或储存所述系统的运送工具的大小和包装模块的大小。每一系统中包装模块的数量的具体实例阐述于下文具体实施例的说明中。
每一包装模块的大小可足够大，以便将约500磅或更多吸收二氧化碳的可氧化分解的食物的装载货物包装到单一装运袋中。在一些实施例中，可将约500磅、或者约1000磅、或者约2000磅、或者超过约2000磅的吸收二氧化碳的可氧化分解的食物包装到单一装运袋中。此较大的大小容许运送工具装填至满载而不需要堆叠装运袋，由此允许存在气体顶部空间。如果包装模块小于运送工具的内部尺寸，那么可采用脚手架来固持包装模块并允许堆叠。
在另一实施例中，所述系统包含一个或一个以上装运袋，每一装运袋都含有吸收二氧化碳的可氧化分解的食物。在此实施例中，装运袋是以可拆除方式连接到含有除氧器的单独模块。当除氧器为氢燃料电池时，单独模块也含有氢源。除氧器用以从连接到单独模块的所有装运袋去除氧。在此实施例中，物理燃料电池位于装运袋外部，但与装运袋的气体环境直接连通。在一些实施例中，阳极和阴极处所产生的产物被维持在装运袋内部。在此一实施例中，将燃料电池视为在装运袋的内部，因为其产物被维持在装运袋的内部。在另一实施例中，由燃料电池所产生的水释放到装运袋外部。在另一实施例中，装运袋是刚性装运袋且单独模块进一步含有气体源，以在所连接装运袋中维持正压力。容器任选地含有监视器，用以监视装运袋内的氧水平、氢水平和温度；以及指示器，用以指示燃料电池的操作。在一个实施例中，模块是盒，其大小与包装模块相近。在另一实施例中，模块被固定到用于运输和/或储存系统的运送工具的壁、盖或门。
在一些实施例中，系统和/或运送工具还包含冷却系统，用于将包装模块维持在足以保持吸收二氧化碳的可氧化分解食物的新鲜度的温度。保持吸收二氧化碳的可氧化分解食物的新鲜度所需的温度取决于食物的性质。所属领域的技术者将了解或者将能够确定在系统或运送工具中运输或储存的材料所需的适当温度。就食物的运输和/或储存来说，温度通常将为约30°F(华氏度)。温度通常维持在32°F到38°F的范围内，更优选在32°F到35°F的范围内，最优选在32°F到33°F或28°F到32°F的范围内。举例来说，在运输或储存期间保存鱼类的适当温度在32°F到35°F之间。允许温度有所变化，只要温度维持在保存食物的范围内即可。在一些实施例中，装运袋进一步包含用于监视和/或记录系统或容器的温度的装置。装置可从包括信德公司、特普雷公司、罗格泰格公司、迪克逊公司、马拉松公司、德图公司和霍波公司的制造商购得。
在一个实施例中，系统能够将包装模块维持在食物保存冷藏温度下。另一选择为，用于运输和/或储存系统的运输工具是冷藏运送工具，其能够将包装模块维持在食物保存冷藏温度下。
预期可需要在运输或储存期间限制食物暴露于过量氢。因此，在一些实施例中，装运袋或系统经配置以使食物最低限度地暴露于装运袋环境中所存在的氢。此可通过机械方法、化学方法或其组合去除装运袋或系统中的过量氢来实现。去除氢的化学方法的实例包含使用包含吸收氢的聚合物或其它化合物的氢阱。适于用作氢吸收剂的化合物已为此项技术已知且可自市面购得(“吸氢剂(Hydrogen Getters)”新墨西哥州桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories，New Mexico)；REB研究与咨询公司(REB Research &Consulting)，密歇根州芬代尔市(Ferndale，MI.))。化合物可存在于装运袋中，或者可与燃料电池的阴极直接连通。
可通过采用机械构件来限制过量氢，包括使用截止阀或限流器来调制或关闭进入装运袋环境中的氢的流动。可通过使用连接到氢源的氧传感器来控制对氢的调制，以在氧水平降至低于最小设定点时使氢流动最小化或停止。
本发明的再一方面提供用于运输和储存吸收二氧化碳的可氧化分解食物的方法。所述方法利用如上文所述的包装模块和系统。在优选实施例中，所述方法包含插入吸收二氧化碳的可氧化分解食物之后，去除包装模块中的氧，以在包装模块内产生减氧环境。除吸收二氧化碳的可氧化分解食物之外，包装模块还包含具有有限氧渗透性的压力稳定的可密封装运袋和除氧器。包装模块内的减氧环境是通过(例如)通过施加真空和/或引入用于冲刷装运袋的低氧气体源来冲刷装运袋内的环境形成。在冲刷装运袋之后，装运袋内的环境为低氧环境。用低氧气体填充装运袋以提供初始气体顶部空间，以便初始顶部空间占装运袋的至少30体积％且顶部空间中的气体包含至少99体积％的除氧以外的气体。然后，密封装运袋。
在另一方面中，本发明提供用于运输和/或储存可氧化分解食物的方法。此方面提供本文所述的方法以允许任选周期性地去除储存于运送容器内的个别装运袋中的可氧化分解食物周围的空气环境中的氧。
在优选实施例中，本发明包含用于从具有可氧化分解食物的装运袋去除氧的方法，所述方法包含：
a)具有可密封气体入口端口和可密封气体出口端口的装运袋，这两个端口都位于装运袋的顶部空间中，其中装运袋包含在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料；
b)以不会阻塞入口和出口端口的量向装运袋中添加可氧化分解食物；
c)密封装运袋；
d)通过所述入口端口将足量的低氧气体源注入到所述装运袋中同时通过出口端口排出气体，以此方式用所述气体源对装运袋实施一次或一次以上初始冲刷，以在装运袋中提供低氧气氛和具有充足体积的气体顶部空间，以容许气体吸收到食物中而不会使装运袋中剩余气体顶部空间中的氧含量增加到高于约1500ppm的水平；
e)密封入口和出口端口；和
f)任选地用低氧气体源周期性地冲刷装运袋，以便在冲刷后仍保持充足气体顶部空间以补偿吸收到食物中的气体，以便剩余气体顶部空间中的氧浓度在任一给定时间均不超过1500ppm。
低氧气体源优选包含CO2或含有CO2作为其一种组份的气体混合物。在一个特定实施例中，低氧气体源为100％CO2。在另一实施例中，低氧气体源为CO2与氮或另一种惰性气体的混合物。惰性气体的实例包括但不限于氩、氪、氦、一氧化氮、氧化亚氮和氙。可改变低氧气体源的成分以适于食物。举例来说，用于运输和储存鲑鱼的低氧气体源优选为100％CO2。诸如罗非鱼等其它鱼类优选使用60％CO2和40％氮作为低氧气体源进行储存或运输。
在运输和/或储存期间，只要存在氧，就操作包装模块中的除氧器，以便氧水平维持在将导致材料新鲜度降低或腐败的水平以下。可通过除氧器在运输和/或储存期间维持此降低的氧水平。减氧环境中的氧水平为小于1％氧、更优选小于0.1％氧、最优选小于0.01％氧。
在一段时间后，装运袋中存在的氧水平仍处于减低浓度，因为食物与装运袋环境间的气体交换达到自然最小化或停止。在一个实施例中，低氧气体源可经编程以在足以使气体交换自然最小化或停止的初始时间段之后停止操作。优选地，低氧气体源经编程以在介于约0.5小时与50小时之间的时间段之后停止操作；更优选地，低氧气体源经编程以在介于约1小时与25小时之间的时间段之后停止操作；更优选地，低氧气体源经编程以在介于约2小时与15小时之间的时间段之后停止操作；甚至更优选地，低氧气体源经编程以在介于约3小时与10小时之间的时间段之后停止操作。
另一选择为，将低氧气体源可经编程以当氧水平达到并维持低于预定浓度时停止操作。在一个实施例中，氧水平达到并维持低于5％氧v/v，或者氧水平达到并维持低于1％氧v/v以下，或者氧水平达到并维持低于0.1％氧v/v，或者氧水平达到并维持低于约1500ppm氧。
在一些实施例中，在运输和/或储存可氧化分解食物期间，用低氧气体源进行初始冲刷足以维持低氧环境。
在燃料电池存在于位于装运袋外部的实施例中，可在足以允许气体交换自然最小化或停止的初始时间段之后或者根据上文所讨论的参数当氧水平达到并维持低于预定水平时去除模块。在食物与装运袋环境之间的气体交换达到自然最小化或停止之后，由于补偿装运袋内压力变化的需求最小化，因此也可去除用于维持装运袋内的正压力的任一外部气体源。
在优选实施例中，方法涉及用于如上文所述运输或储存吸收二氧化碳的可氧化分解材料的系统。因此，在优选实施例中，方法包含在单一货运容器中运输或储存一个或一个以上包装模块。在此实施例中，个别包装模块或装运袋单独从系统去除。此特征使得可递送个别包装模块、或者包装模块的装运袋，而会不妨碍系统中剩余包装模块或装运袋的完整性。
装运袋、包装模块和/或系统接着用于长时期运输和/或储存可氧化分解材料，例如吸收二氧化碳的可氧化分解食物。优选地，所述长时期介于1天与100天之间；更优选地，所述长时期介于5天与50天之间，甚至更优选地，所述长时期介于15天与45天之间。
本文所阐述的方法允许将可氧化分解材料运输或储存达使用标准MAP技术或其它标准食物储存方法不可能实现的长时期。所述长时期将根据可氧化分解材料的性质而变化。预计使用本文所揭示的方法，新鲜鲑鱼可以保存方式储存或运输达至少30天的长时期。相比而言，在不存在减氧环境时，新鲜鲑鱼只能可以保存方式储存或运输达10天到20天的时期。(参见实例)。
具体实施例的说明
下文说明阐述可在本发明中使用的具体实施例。具体实施例仅为本发明的可能配置和应用中的一者，且不应以任何方式视为对本发明的限定。
本发明尤其适用于运输和储存鱼类，例如鲑鱼。特别是，本发明使得可通过运送工具将养殖的智利鲑鱼运送到美国的目的地。此运输长度(大约为30天)需要使用本发明来保存鲑鱼的新鲜度。传统上，智利鲑鱼必须通过空运来运送，以在鲑鱼腐败之前运达美国的目的地。
将鲑鱼预包装在箱内。每一箱含有约38.5磅鲑鱼。将六十四个这样箱置于一个装运袋中。装运袋的大小为约为50”X 42”X 130”、2”X 50”X 130”或48”X 46”X 100”且由涤/尼龙(poly/Nylon)掺合物材料制成。将装运袋的大小加大约35％或50％以提供充足气体顶部空间并允许CO2(和氧)吸收。装运袋具有一个预密封端和一个可密封端。使装运袋的预密封端朝下放置于托盘上。所述托盘优选覆盖有保护薄板，以保护装运袋并使装运袋具有稳定性。将五十四箱鲑鱼堆叠于装运袋中。装运袋的示意图展示于图1中。
将理想地具有与鲑鱼箱相同尺寸的另一盒加至装运袋。此盒含有一个或一个以上氢燃料电池和氢源。氢源是含有纯氢的气囊。气囊经配置以与燃料电池的阳极直接连通，以使氢燃料电池在运输和/或储存的持续时间内将装运袋中存在的任何氧转化成水。
盒还含有风扇以使装运袋内的空气循环，由此促进除氧器与装运袋环境中的氧之间接触。风扇是通过在燃料电池将氧转化成水时所产生的能量或通过单独电池来供电。
此外，盒含有温度记录器，以便可在运输和/或储存持续时间内记录温度变化。类似地，盒含有氧水平记录器，以便可在运输和/或储存持续时间内记录氧水平。盒还含有指示器，当装运袋内的氧水平超过规定最大水平或温度达到规定最大水平时所述指示器发出警告。在此具体实施例中，如果氧水平超过0.1％氧且如果温度超过38°F，那么指示器将发出警告。盒可进一步含有监视器以监视氢水平和燃料电池操作。盒进一步任选地包含指示盒中装置的问题的目视指示器(例如LED灯)，且在系统到达时，如果氧或温度超过限值，那么盒优选使用无线通信(例如射频传输)以及目视指示器(例如LED灯)来警示用户。
接着，将鲑鱼箱与盒形成整体(堆积并用带捆绑)，并关于整体堆叠的所有四个边向上拉动装运袋，将装运袋的开口端聚集于热密封机中。实施高达100％二氧化碳的气体冲刷直到残余氧小于约5％v/v，且优选小于约1％v/v为止。用二氧化碳过填充装运袋以使初始顶部空间占装运袋的约50体积％或30体积％。装运袋中的环境已经如此改进之后，开始热密封周期并密封装运袋，以形成包装模块。在运输和储存持续时间内操作燃料电池以去除通过装运袋材料或者在装运袋密封处扩散而引入包装模块中的任何氧。包装模块内的鱼类和包装材料也会释放出少量氧。所用燃料电池的类型是PEM燃料电池，其不需要使用任一外部电源来将氧和氢转化成水。参见图3。
将包装模块连同如所述配置的其它包装模块一起装载到冷藏运送工具中。参见图2。将此包装模块系统装载到冷藏运送工具上。运送工具将鲑鱼自智利(Chile)运输到美国(United States)。到达美国的第一目的地之后，从运送工具移出一定数量的包装模块。由于每一装运袋都含有用于除氧的燃料电池，因此运送工具上剩余的包装模块可通过海运工具或通过辅助陆运工具或空运工具在减氧条件下运输到其它目的地。
实例1
构造两个平台式刚性容器，其中一个具有燃料电池，另一个没有燃料电池。将两个具有可密封盖的9升塑料食品储存容器进行改进，以使气体可冲刷并连续引入(以极低压力)每一容器中。将市售燃料电池(hydro-GeniusTM可拆卸燃料电池扩展套件(DismantableFuel Cell Extension Kit)，通过燃料电池网站(Fuel Cell Store)购得)安装到1个9升刚性容器的盖内，以便氢也可从刚性容器的外部直接引入到燃料电池的(闭塞端)阳极侧。燃料电池的阴极侧安装有对流板，以使容器中的气体自由进入燃料电池阴极。硼氢化钠是从燃料电池网站购得，作为氢气的化学源(当与水混合时)。硼氢化钠(NaBH4)反应器是由两个塑料瓶构造，以便可施加流体静压以恒定地将氢推入燃料电池内并针对过量氢的产生与消耗进行调节。此使得可在无人看管的情况下长时间(数天)产生氢并引入到燃料电池中。
购买二氧化碳气瓶(气体)、调节器、阀和管以及大型家用冰箱。冰箱经装设管道，以便将外部的二氧化碳连续引入刚性容器中并将氢引入到燃料电池。
通过以下方式来测试平台式系统：用CO2将初始氧水平冲刷降至1％左右，在打开流入阀的情况下关闭流出阀，将两个容器维持在极低的恒定CO2压力下。使用(丹圣(Dansensor))CO2/氧分析仪随时间测量氧和CO2浓度，同时燃料电池消耗来自一个容器的剩余氧。经测定，具有燃料电池的容器能够将氧水平维持在0.1％以下，而没有燃料电池的容器则不能将氧水平保持在0.3％以下。
第1天，直接从当地(加利福尼亚州沙市(Sand City，CA))零售商店购买新鲜的智利大西洋鲑鱼片。鲑鱼是从聚苯乙烯泡沫(Styrofoam)容器中取出，容器上带有标签，标签指示所述(无脂肪的腰肉)是6天前在智利包装。零售店人员将6片鱼片置于零售展示托盘内(每个托盘内2片)，用拉伸包装膜包装，称重并将三个托盘中的每一者贴上标签。
将这三个包装放在冰上运到实验室，其中将每一托盘切成两半，以便每一包装的一半可与进行不同处理的另一半直接进行比较。将所述成半的包装置于三个处理群中；1.)空气对照，2.)100％CO2，没有燃料电池除氧器，3)100％CO2，有燃料电池除氧器。将所有三个处理在36°F下储存于同一冰箱中持续试验的持续时间。每天监视氧和CO2水平，并如下文所述实施感官评价。在最初除氧之后，氧水平维持在使用仪表不可检测的水平。结果展示于表2中。
表2
Figure BDA0000157572100000231
Figure BDA0000157572100000241
在试验的持续时间内氧的水平以曲线图形式展示于图4中。
感官评价：
在将三个处理置于冰箱中七天后，通过气味判定空气对照少量腐败且在36°F下第8天的腐败程度已令人无法接受。因此，从产生空气对照的鱼片开始，总的存架寿命大约为13天，且在36°F下存放了7天(前6天在未知温度下存放之后)。
在高CO2环境中存放22天之后(加上试验开始之前的6天)，从容器中移出来自燃料电池和非燃料电池处理的鱼片并由4个感官评价人员进行评价。评价量表为5＝最新鲜，4＝新鲜，3＝略微不新鲜，2＝不新鲜，1＝不可接受。原始感官评价结果展示于表3中。
表3
6+22天
Figure BDA0000157572100000242
在36°F下再储存6天后，在自然状态下对剩余试样进行拍照，且认为“无燃料电池”试样不适于食用，这主要由于腐臭味(非微生物腐败)和极黄的肉颜色。就原始颜色和气味来说，将“燃料电池”试样评定为新鲜(4)。然后烹制这些试样并由4位评价人员评价香味和质地，所述试样在这两种属性方面均被评定为新鲜(4)。鲑鱼试样的目视比较呈现于图5中。
总之，在总共34天的保鲜期之后，“燃料电池”试样仍评定为新鲜，而“无燃料电池”试样不可接受。
实例2
图7展示用二氧化碳进行气体冲刷后不久的柔性装运袋(如上文所揭示)，其初始顶部空间为约30体积％。装运袋中的每一者大约为42”x 50”x 130”，且含有容纳于54个个别纸板箱中的大约2,000磅到2,200磅的鱼。也可使用其它大小的装运袋，例如大小为50”X 42”X 130”或48”x 46”x 100”的装运袋。首先用氮(经由阀和管道)冲刷装运袋。在约8小时或更多小时后，用二氧化碳冲刷装运袋以获得极低氧水平，随后接通燃料电池。预计氮冲刷可仅使用单一CO2冲刷事件和燃料电池来替代。切出孔(流入和流出)(或可使用装设管道)以开始将CO2冲刷到装运袋内以获得大于90％CO2。另外，可采用氮冲刷以使氧水平降低到约1％氧，之后关闭阀门并等待至少9小时以使捕获氧从包装和产品放出。此时(9小时后)，氧通常升高到1.5％至2％并用高达至少90％(小于1,500ppm氧)的CO2冲刷装运袋且关闭阀门以供运送。将以下两种事实组合使得在较长时期进行多次气体冲刷在经济上可行：处理2,000磅包装(而非40磅包装)与“离线”实施此过程，而大多数MAP制程是“在线”进行。
图8展示在运输和储存17天后的相同柔性装运袋。装运袋容许在其内部最初存在高体积CO2以适应在整个装运袋的运输和处置/储存持续时间中鱼类对CO2的吸收。另外，初始气体顶部空间可防止因氧去除而形成负压。重要的是，应注意，这些装运袋不会泄漏且图8(相对于图7)中所看到的收缩度主要由于在17天运输期间CO2的吸收。在整个运输和储存中，CO2浓度保持高于90％。接着评估鱼类的新鲜度。
图9图解说明包含约1吨鱼、氢气囊和盒的装运袋，所述盒包含燃料电池；氧指示器，其指示装运袋中的氧水平是否超过阐述为减氧环境的水平；和监视器，用以监视氧水平、氢水平、燃料电池操作和温度。盒进一步包含LED灯，其指示盒中任何装置的问题；和无线警示系统，用以在系统到达时，如果氧或温度(时间和温度)超过限值，警示用户。
总之，每一装运袋包含约30体积％的含有二氧化碳的初始顶部空间。在整个运输和处置中，装运袋中的气体保持CO2介于90％到100％之间，从而抑制微生物腐败。
实例3
参照图10，其中装运袋1包含柔性不透氧障壁层3、入口端口5和出口端口7，其中入口端口5连接到低氧气体源9。装运袋1含有食物(例如鱼类)11和顶部空间13。顶部空间13使得装运袋的大小相对于其中所含食物11显著加大。在一个实施例中，加大的大小提供高达装运袋的40体积％的顶部空间。
本文所揭示的此独特构造包括大小显著加大的装运袋1和顶部空间13(参见图12)、流入口(入口)和排气口(出口)和气体冲刷(与真空相反，随后气体注入)。此外，通过将可氧化分解食物置于装运袋内部来装载装运袋，其中装运袋位于托盘上且工厂密封端(封闭端)位于底部(而不是如同将装运袋置于食物顶部上方一样使工厂密封为顶部)。接着，在将食物堆叠或放置于托盘上的装运袋的“内部”后，在装运袋的顶部(在食物上方)热密封所述装运袋。在装运袋中采用流入口(入口)和排气口(出口)来促进气体冲刷装运袋，从而降低氧。气体的流入口位于托盘底部，且流出口位于相对侧的顶部(以促进顶部到底部的冲刷)。阀或孔(用胶带封住)可用于流入口和/或流出口。当使用CO2(其远重于空气)时，可使CO2缓慢流入装运袋底部，以使装运袋像游泳池一样充满，其中CO2推动空气向上并离开排气口。冲刷后的最后步骤是使装运袋的顶部空间区域充气以使顶部压力和装运袋的顶部空间最大化，随后关闭排气口(出口端口)且关断低氧气体流入口(入口)。在CO2浓度达到90+％之后，使气流终止并将装运袋保持数小时到长达一天或更长时间，以使所捕获氧从包装和易腐内含物扩散出，以便后续冲刷/填充将去除绝大部分所述残余氧。仍然需要大小显著加大的顶部空间，因为CO2完全吸收的长持续时间且由额外顶部空间所形成的额外储槽(和轻微正压力)可阻碍空气泄漏至装运袋中(如果存在泄漏)。
如图12中所展示，装运袋1也利用“顶部压力”，其是由柔性装运袋的最大化顶部空间13高度来形成。相信限定于竖直装运袋中的CO2高度形成正压力，如同充气的气球一样。尽管在图12中装运袋并非字面意义上通过拉伸进行加压，但其可通过从适宜材料构造装运袋来实现。在一个实例中，将装运袋充气到压力比大气压高约2.2英寸水柱或以上并记录衰减到约1.8英寸水柱的时间以检测泄漏。在装运袋通过泄漏测试(6分钟或更长)之后，接着对装运袋实施气体冲刷且预计最后的气体冲刷可产生约0.5英寸水柱或以下的压力。此时装运袋“鼓起”。塑料经配置以竖直方式膨胀且所述方法和材料为业内已知。初始装运袋顶部压力可在比大气压高约0.1英寸到约1.0英寸水柱或以上的范围内。另外，竖直构造促进最小化水平空间需求以并排运送最大数量的托盘。装运袋在水平方向上的膨胀不超过20％，其中剩余气体膨胀是在竖直方向上，由此造成“顶部压力”和顶部空间高度。
在某些实施例中，装运袋能够适应极大的顶部空间(主要适应CO2吸收并保护免于/延迟空气泄漏)，以使得顶部空间与多次初始气体冲刷的组合将不需要连续氧监视或者在初始多次气体冲刷后不需要进一步周期性地气体冲刷。预计可在经密封且含有可氧化分解食物的装运袋的最初72小时期间周期性地进行初始气体冲刷。另一选择为，可在密封装运袋的最初72小时或更短时间期间进行初始气体冲刷，或者最初60小时，或者最初48小时，或者最初24小时。

Claims (77)

1.一种可用于运输和/或储存吸收二氧化碳的可氧化分解的食物的包装模块，其包含：
a)具有有限氧渗透性和限定顶部空间的压力稳定的密封装运袋，其中所述装运袋是由在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料组成；
b)吸收二氧化碳的可氧化分解的食物；
c)燃料电池，其能够将氢和氧转化成水；
d)氢源；和
e)另外，其中所述初始顶部空间占所述装运袋的至少30体积％且所述顶部空间中的气体包含至少99体积％的除氧以外的气体。
2.根据权利要求1所述的包装模块，其中所述气体顶部空间包含至少约90％的二氧化碳。
3.根据权利要求1所述的包装模块，其中所述气体顶部空间占所述装运袋的内部体积的约30％到约35％。
4.根据权利要求1所述的包装模块，其中所述气体顶部空间占所述装运袋的总内部体积的约35％。
5.根据权利要求1所述的包装模块，其进一步包含适用于将氢源维持在所述装运袋内部的固持元件。
6.根据权利要求5所述的包装模块，其中用于所述装运袋中的所述氢源的所述固持元件是经配置以固持所述氢源和所述燃料电池的盒。
7.根据权利要求1所述的包装模块，其中所述包装模块不含有用于在运输或储存期间在所述包装模块内维持正压力的气体源。
8.根据权利要求1所述的包装模块，其中所述食物是鱼类。
9.根据权利要求8所述的包装模块，其中所述鱼类是选自由以下组成的群组的新鲜鱼类：鲑鱼、罗非鱼、金枪鱼、虾、鳟鱼、鲶鱼、海鲷、黑鲈、条纹鲈、红鼓鱼、鲳鲹、黑线鳕、狗鳕、大比目鱼、大西洋鳕和红点鲑。
10.根据权利要求9所述的包装模块，其中所述新鲜鱼类是鲑鱼或罗非鱼。
11.根据权利要求1所述的包装模块，其中所述氢源选自由气囊式氢源或刚性容器氢源组成的群组。
12.根据权利要求1所述的包装模块，其中所述氢源是包含二氧化碳和小于5体积％氢的气体混合物。
13.根据权利要求1所述的包装模块，其进一步包含风扇。
14.根据权利要求12所述的包装模块，其中所述风扇是由所述燃料电池供电。
15.一种可用于运输和/或储存吸收二氧化碳的可氧化分解的食物的系统，其包含一个或一个以上包装模块，每一包装模块包含：
i)具有有限氧渗透性和限定顶部空间的压力稳定的密封装运袋，其中所述装运袋是由在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料组成；
ii)吸收二氧化碳的可氧化分解的食物；
iii)燃料电池，其能够将氢和氧转化成水；
iv)氢源；和
v)另外，其中所述初始顶部空间占所述装运袋的至少30体积％且所述顶部空间中的气体包含至少99体积％的除氧以外的气体。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述初始气体顶部空间包含至少约90％的二氧化碳。
17.根据权利要求15所述的系统，其中所述初始气体顶部空间占所述装运袋的内部体积的约30％到约35％。
18.根据权利要求16所述的系统，其进一步包含在所述包装模块外部的温度控制系统，其中所述系统使所述模块内部的温度维持在足以维持所述食物的新鲜度的水平。
19.根据权利要求16所述的系统，其中所述包装模块进一步包含适用于将氢源维持在所述装运袋内部的固持元件。
20.根据权利要求16所述的系统，其中用于所述装运袋中的所述氢源的所述固持元件是经配置以固持所述氢源和所述燃料电池的盒。
21.根据权利要求16所述的系统，其中所述包装模块不含有用于在运输或储存期间在所述包装模块内维持正压力的气体源。
22.根据权利要求16所述的系统，其中所述食物是鱼类。
23.根据权利要求22所述的系统，其中所述鱼类是选自由以下组成的群组的新鲜鱼类：鲑鱼、罗非鱼、金枪鱼、虾、鳟鱼、鲶鱼、海鲷、黑鲈、条纹鲈、红鼓鱼、鲳鲹、黑线鳕、狗鳕、大比目鱼、大西洋鳕和红点鲑。
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述新鲜鱼类是鲑鱼或罗非鱼。
25.根据权利要求15所述的系统，其中所述氢源是含有氢的气囊。
26.根据权利要求15所述的系统，其中所述氢源是包含二氧化碳和小于5体积％氢的气体混合物。
27.根据权利要求15所述的系统，其中所述包装模块进一步包含风扇。
28.根据权利要求27所述的系统，其中所述风扇是由所述燃料电池供电。
29.一种用于运输和/或储存吸收二氧化碳的可氧化分解的食物的方法，其包含：
a)去除含有吸收二氧化碳的可氧化分解的食物的包装模块中的氧以在包装模块内产生减氧环境，所述包装模块包含：具有有限氧渗透性和限定顶部空间的压力稳定的可密封装运袋，其中所述装运袋是由在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料组成；燃料电池；和氢源；
b)用惰性气体冲刷所述装运袋，以便所述装运袋包含初始气体顶部空间，其中所述初始顶部空间占所述装运袋的至少30体积％且所述顶部空间中的气体包含至少99体积％的除氧以外的气体；
c)密封所述装运袋；
d)在运输或储存期间操作所述燃料电池，以便通过所述装运袋中存在的氢将氧转化成水，以在所述装运袋内维持所述减氧环境；和
d)在所述装运袋中运输或储存所述材料。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述初始气体顶部空间包含至少约90％的二氧化碳。
31.根据权利要求29所述的方法，其中所述初始气体顶部空间占所述装运袋的总内部体积的约30％到约35％。
32.根据权利要求29所述的方法，其中所述运输或储存持续介于5天与50天之间的时间段。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述运输或储存持续介于15天与45天之间的时间段。
34.根据权利要求32所述的方法，其进一步包含在运输或储存期间在所述装运袋中维持足以维持所述材料的新鲜度的温度。
35.根据权利要求29所述的方法，其中所述包装模块进一步包含适用于将氢源维持在所述装运袋内部的固持元件。
36.根据权利要求35所述的方法，其中用于所述装运袋中的所述氢源的所述固持元件是经配置以固持所述氢源和所述燃料电池的盒。
37.根据权利要求29所述的方法，其中所述减氧环境包含小于1％的氧。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述减氧环境包含小于0.1％的氧。
39.根据权利要求29所述的方法，其中所述减氧环境包含二氧化碳。
40.根据权利要求29所述的方法，其中所述减氧环境包含二氧化碳和氢。
41.根据权利要求29所述的方法，其中所述减氧环境包含氮。
42.根据权利要求29所述的方法，其中所述减氧环境包含二氧化碳、氮和氢。
43.根据权利要求29所述的方法，其中所述食物是鱼类。
44.根据权利要求43所述的方法，其中所述鱼类是选自由以下组成的群组的新鲜鱼类：鲑鱼、罗非鱼、金枪鱼、虾、鳟鱼、鲶鱼、海鲷、黑鲈、条纹鲈、红鼓鱼、鲳鲹、黑线鳕、狗鳕、大比目鱼、大西洋鳕和红点鲑。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述新鲜鱼类是鲑鱼或罗非鱼。
46.根据权利要求29所述的方法，其中所述氢源是含有氢的气囊。
47.根据权利要求29所述的方法，其中所述氢源是包含二氧化碳和小于5体积％氢的气体混合物。
48.根据权利要求29所述的方法，其中所述燃料电池经编程以在足以允许气体交换自然最小化或停止的初始时间段之后停止操作。
49.根据权利要求48所述的方法，其中所述初始时间段介于约0.5小时与50小时之间。
50.根据权利要求48所述的方法，其中所述燃料电池经编程以在氧水平达到并维持低于预定水平时停止操作。
51.根据权利要求50所述的方法，其中所述预定氧水平低于5％氧v/v。
52.根据权利要求50所述的方法，其中所述预定氧水平低于1％氧v/v。
53.一种用于运输和/或储存吸收二氧化碳的可氧化分解的食物的方法，其包含：
a)获得具有有限氧渗透性和限定顶部空间的压力稳定的密封装运袋，其含有吸收二氧化碳的可氧化分解的材料，其中所述初始顶部空间占所述装运袋的至少30体积％且所述顶部空间中的气体包含至少99体积％的除氧以外的气体，另外，其中所述装运袋是由在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料组成，且另外，其中所述装运袋连接到包含燃料电池和氢源的模块，以便所述燃料电池的阳极与所述装运袋的环境直接连通；
b)在运输或储存期间操作所述燃料电池，以便通过所述燃料电池将所述装运袋中的氧转化成水；和
c)在所述装运袋中运输或储存所述材料。
54.根据权利要求53所述的方法，其中所述初始气体顶部空间包含至少约90％的二氧化碳。
55.根据权利要求53所述的方法，其中所述初始气体顶部空间占所述装运袋的内部体积的约30％到约35％。
56.根据权利要求53所述的方法，其中在足以允许气体交换自然最小化或停止的初始时间段之后，使所述模块与所述装运袋断开连接。
57.根据权利要求56所述的方法，其中所述初始时间段介于约0.5小时与50小时之间。
58.根据权利要求53所述的方法，其中在氧水平达到并维持低于预定水平时，使所述模块与所述装运袋断开连接。
59.根据权利要求58所述的方法，其中所述预定氧水平低于5％氧v/v。
60.根据权利要求59所述的方法，其中所述预定氧水平低于1％氧v/v。
61.一种用于从具有可氧化分解的食物的装运袋去除氧的方法，所述方法包含：
a)具有可密封气体入口端口和可密封气体出口端口的装运袋，所述两个端口位于所述装运袋的顶部空间中，其中所述装运袋包含在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料；
b)以不会阻塞所述入口和出口端口的量向所述装运袋中添加可氧化分解的食物；
c)密封所述装运袋；
d)通过所述入口端口将足量的低氧气体源注入到所述装运袋中同时通过所述出口端口排出气体，以此方式用所述气体源对所述装运袋实施一次或一次以上初始冲刷，以在所述装运袋中提供低氧气氛和具有充足体积的气体顶部空间，以容许气体吸收到所述食物中而不会使所述装运袋中的剩余气体顶部空间中的氧含量增加到高于约1500ppm的水平；
e)密封所述入口和出口端口；和
f)任选地用低氧气体源周期性地冲刷所述装运袋，以便在冲刷后仍保持充足气体顶部空间，以补偿吸收到所述食物中的气体，以便所述剩余气体顶部空间中的氧浓度在任一给定时间均不超过1500ppm。
62.根据权利要求61所述的方法，其中所述装运袋的所述顶部空间占所述装运袋的内部体积的约20％到约40％。
63.根据权利要求61所述的方法，其中所述装运袋进一步包含氧传感器。
64.根据权利要求61所述的方法，其中所述低氧气体包含二氧化碳。
65.根据权利要求61所述的方法，其中所述减氧环境包含二氧化碳。
66.根据权利要求61所述的方法，其中所述减氧环境包含氮。
67.根据权利要求61所述的方法，其中所述减氧环境包含二氧化碳和氮。
68.根据权利要求61所述的方法，其中所述食物是鱼类。
69.根据权利要求68所述的方法，其中所述鱼类是选自由以下组成的群组的新鲜鱼类：鲑鱼、罗非鱼、金枪鱼、虾、鳟鱼、鲶鱼、海鲷、黑鲈、条纹鲈、红鼓鱼、鲳鲹、黑线鳕、狗鳕、大比目鱼、大西洋鳕和红点鲑。
70.根据权利要求69所述的方法，其中所述新鲜鱼类是鲑鱼或罗非鱼。
71.根据权利要求61所述的方法，其中所述低氧气体源经编程以在足以允许气体交换自然最小化或停止的初始时间段之后停止操作。
72.根据权利要求71所述的方法，其中所述初始时间段介于约0.5小时与50小时之间。
73.根据权利要求61所述的方法，其中所述装运袋包含比大气压高约0.1英寸到约1.0英寸水柱的初始“顶部压力”。
74.一种用于运输和/或储存可氧化分解的食物的方法，其包含：
a)去除含有可氧化分解的食物的装运袋中的氧，以产生减氧环境，所述装运袋包含：具有有限氧渗透性且在塌缩或膨胀时不会裂口的柔性、可塌缩或可膨胀材料；可密封气体入口端口和可密封气体出口端口，所述两个端口位于所述装运袋的顶部空间中；和低氧气体源，其与所述装运袋气体连通；
b)密封所述装运袋；
c)任选地用低氧气体源周期性地冲刷所述装运袋，以便在冲刷后仍保持充足气体顶部空间，以补偿吸收到所述食物中的气体，以便剩余气体顶部空间中的氧浓度在任一给定时间均不超过1500ppm；和
d)在所述装运袋中运输或储存所述食物。
75.根据权利要求74所述的方法，其中所述运输和/或储存持续介于5天与50天之间的时间段。
76.根据权利要求74所述的方法，其中所述运输和/或储存持续介于15天与45天之间的时间段。
77.根据权利要求74所述的方法，其中所述装运袋包含比大气压高约0.1英寸到约1.0英寸水柱的初始“顶部压力”。
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