CN103327839A - 低温保存方法及低温保存容器 - Google Patents

Abstract

在内含有保存对象物体（A）并充满有压缩率比液体（D）的压缩率大而凝固点温度比液体（D）低的液体（C）的伸缩自如的中袋（12）被放入到外容器（11）内，并且在外容器（11）和中袋（12）之间的空间充满凝固时体积会增加的液体（D）之后，密封低温保存容器（10）。然后，冷却低温保存容器（10），并在下述保存温度下对保存对象物体（A）进行保存，该保存温度是指：在液体（C）和液体（D）的凝固点之间并且比保存对象物体（A）中的液体在大气压下的凝固点温度低的温度。

Description

低温保存方法及低温保存容器

技术领域

本发明涉及在低温下保存食品、器官、细胞等的保存对象物体的低温保存方法以及在该低温保存方法中使用的低温保存容器。

背景技术

一般来讲，食品、器官、血液等有机物质的保存温度越低，越能够抑制细菌或酶的活性及化学反应，能够保存的时间也越长。因此，在对保存对象物体进行长时间保存时，经常会使其冻结、非晶质固化等并且冷冻保存。

然而，在冷冻保存中，因冰晶的生成使得体积膨胀而损伤组织。因此，人们正在寻求一种在尽可能低的低温中，在抑制冰晶生成的同时对保存对象物体进行保存的方法。

另外，人们也在研究添加防冻剂来使器官、组织浓缩、非晶质固化等方法。但是，这些方法并不适用于薄的器官或组织，并且需要除去添加的防冻剂。因此，人们正在寻求一种特别是针对器官、细胞，不必添加防冻剂等药剂就能够进行保存的方法。

另外，在约200MPa以下时，压力每增加10MPa、水的凝固点下降约1℃。即，为了将非冰冻状态下的保存温度降低1℃，只需增加约10MPa的压力即可。

所以，为了抑制冰晶所造成的损伤，提出了以下一种加压冻结法：使用加压装置向耐压容器内施加200MPa左右的高压，以-20℃左右的条件将保存对象物体置于非冻结状态下以进行低温保存。另外，在制作显微镜样品等时，有时也在施压后，将压力减至常压使保存对象物体冰冻。而且，有时使用加压装置施加400至500MPa的高压，使食品等的蛋白质或酶变性从而在非冻结状态下进行低温保存。

然而，在现有技术中的加压冻结法中，需要准备产生高压的大型加压装置。

因此，提出了以下一种冰冻升压法：使耐压容器内的水冻结，利用水在冰冻时的体积膨胀使耐压容器内的压力上升。在该冻结升压法中，无需特殊加压装置就能够简单地产生高压。

例如，在专利文献1中公开了以下一种技术：在密封容器（耐压容器）内放入食品和保存水，使一部分保存水冻结，通过生成的冰的体积膨胀而使密封容器内的压力升至比大气压高，由此在低于常压下的冰点的温度下，在非冻结状态下对食品进行低温保存。

另外，在非专利文献1中公开了以下一种技术：使放有食品的耐压容器内充满水或水溶液，在冰点以下的温度下使水或水溶液冻结，对耐压容器内施加高压，以在非冻结状态下让调味水浸渗到食品中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平06-303954号公报

非专利文献

非专利文献1：“与利用了冻结升压法的食品加工相关的研究”，信息杂志M&T KYOTO，京都府中小企业技术中心，2003年6月号，p．27-31。

发明的内容

发明要解决的问题

然而，在现有的冻结升压法中，需要高价的耐压容器。并且，在耐压容器内的温度过低等情况下，产生超出预想的量的冰时，由于会急剧地对耐压容器内施加较高的压力，因此耐压容器有可能破损，有必要修理或重新制造高价的耐压容器。而且，耐压容器较重，搬运困难。

所以，人们寻求一种轻量而便于搬运的、容易操作且不容易损坏的容器。

此外，在冻结量比预想多的情况下，亦或在因耐压容器的材质、厚度或形状的关系而致使强度不足时，有可能导致耐压容器破损。

鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种能够在缓和容纳有保存对象物体的容器的内压的急剧变化的同时，不用施加过度的高压的低温保存方法，以及适用于该低温保存方法的低温保存容器。

解决问题的手段

本发明的低温保存方法的特征在于包括以下工序：在容器内形成伸缩自如的第一封闭空间和伸缩自如的第二封闭空间的步骤，所述第一封闭空间中充满凝固时体积会增加的第一液体，所述第二封闭空间充满第二液体，该第二液体的压缩率比所述第一液体的压缩率大，并且该第二液体的凝固点比所述第一液体的凝固点低；将保存对象物体内置于容器内的步骤；对形成有第一及第二封闭空间并内置有保存对象物体的容器进行密封的步骤；以及在密封容器后，将所述第一液体冷却至比该第一液体的凝固点低的温度，并在保存温度下对所述保存对象物体进行保存的步骤，所述保存温度是指所述第一液体的凝固点与所述第二液体的凝固点之间的温度，并且是比所述保存对象物体中的液体在大气压中的凝固点低的温度。

根据本发明的低温保存方法，在密封容器后，将第一液体冷却到比第一液体的凝固点低的温度时，第一液体的至少一部分液体发生凝固（冻结）。因该第一液体凝固时的体积增加，第一液体占有的第一封闭空间膨胀，第一封闭空间以外的、容器内的体积减少，容器内的压力上升并超过大气压。

这时，由于第二封闭空间中充满的第二液体的压缩率比第一液体的压缩率大，第一封闭空间膨胀的体积的一部分被第二封闭空间的体积缩小而吸收。并且，第二液体的凝固点比保存温度低，第二液体即使被冷却至保存温度也不会发生冻结。所以，与在容器内不形成充满了第二液体的第二封闭空间的情形相比，能够抑制容器内压力的急剧上升，使得压力上升变得缓慢。

所以，容器不会发生意外的破损，未必一定要使用耐压容器作为容器。而且，即使在使用耐压容器作为容器时，容器壁薄耐压性能较低也可，因此可以使用轻量且廉价的耐压容器作为所述容器。

此外，根据本发明的低温保存方法，根据容器的内部容积的上限、第一液体的量、第二液体的量以及冷却形态，唯一地确定容器内的压力上限值以及压力上升情况。因此，不会因超出预想的压力上升而导致容器破损，从而能够在非冻结状态下稳定地对保存对象物体进行低温保存。

在现有的冻结升压法中，例如如上述非专利文献1中公开的，使放入了被调味液包围的食品的耐压容器中充满调味液，在-25℃的温度下使水溶液冻结，由此施加数百MPa的高压。然而，在该方法中，水溶液浓度与调味液浓度的比例仅稍稍变化，食品就会冻结。

在本发明的低温保存方法中，与现有技术中的浓度调整不同，是通过调整液体的量来获得期望的高压，与现有技术相比能够稳定地获得期望的高压。

此外，在本发明的低温保存方法中，是通过加压来降低第一液体的凝固点的，没有必要使用用于降低凝固点的凝固点降低剂。但是，也可以在第一液体中添加凝固点降低剂等药剂。

在本发明的低温保存方法中，例如，可以在将保存对象物体内置于容器内除了第一及第二封闭空间以外的空间的同时，让该空间内充满凝固点比保存温度低的液体。

而且，例如，还可以使第二封闭空间内含于第一封闭空间内，并将保存对象物体内置于第二封闭空间的同时，使容器内的除了第一封闭空间以外的空间内充满凝固点比保存温度低的液体。

此外，例如，还可以使容器内的内部空间成为第一封闭空间，并且使第二封闭空间内含于该第一封闭空间内，并将保存对象物体内置于第二封闭空间内。

另外，在本发明的低温保存方法中，优选在容器内形成第一及第二封闭空间的步骤中，在第一封闭空间内形成第二封闭空间；在将保存对象物体内置于容器内的步骤中，将保存对象物体内置于第二封闭空间内；并在使容器内的压力上升的步骤中，使第一液体的至少一部分冻结生成冰冻容器（freezing capsule），并使第二封闭空间内的压力上升到超过大气压的压力。

在这种情况下，在充满了第一液体的第一封闭空间中内置有保存对象物体。因此，在第一液体冻结形成的冰冻容器中内含有保存对象物体。所以，能够在冰冻容器内对保存对象物体进行低温保存。

虽然在现有技术中已有在冰冻容器内对保存对象物体进行低温保存的方法，但是无法在冰冻容器内以非冻结状态稳定地对保存对象物体进行低温保存。其原因在于：在实用性范围内的冰厚的情况下，因内部压力上升造成冰冻容器产生裂缝，冰冻容器内的压力下降，保存对象物体产生冻结。

而根据本发明的低温保存方法，第二液体为缓冲材料，能够抑制冰冻容器内的压力的急剧上升。因此，由于冰冻容器不会产生裂缝，所以冰冻容器内的压力不会下降，能够在非冻结状态下稳定地对保存对象物体进行低温保存。

因此，在本发明的低温保存方法中，优选在容器内形成第一及第二封闭空间的步骤中，设定第一液体和第二液体的体积比，使得在对保存对象物体进行保存的步骤中能够维持冰冻容器。

另外，在本发明的低温保存方法中，优选还具有形成内置于第二封闭空间内的、充满液体或气体的第三封闭空间的步骤。

在这种情况下，保存对象物体仅与第三封闭空间内充满的液体或气体接触，而不与第二液体接触。因此，即使保存对象物体是食品、器官、细胞等物体，也可以在第二封闭空间内充满会使保存对象物体变性的液体，因此第二液体的选择范围更广。

另外，在本发明的低温保存方法中，优选在容器内形成第一及第二封闭空间的步骤中，使用水作为第一液体来充满第一封闭空间。第一液体可以是淡水，也可以是在水中添加了药剂的液体。

例如，如果添加凝固点降低剂，冻结温度会下降，因此优选在容器内形成第一及第二封闭空间的步骤中，使第一封闭空间内充满添加了凝固点降低剂的第一液体。

另外，在本发明的低温保存方法中，优选在容器内形成第一及第二封闭空间的步骤中，使用硅油（Silicone oil）、植物油或凝胶状的大和浆糊（Yamato nori）或明胶（Gelatin）作为第二液体来充满第二封闭空间。

一般来讲，油类的压缩率较大，硅油的压缩率尤其大，因此优选使用硅油充满第二封闭空间。另外，在保存对象物体是食品的情况下，只需使用具有低凝固点的植物油或凝胶状的大和浆糊或明胶作为第二液体，就能够避免液体泄露从而确保食品的安全性。

而且，本发明的低温保存方法并不仅限于适用于在非冻结状态下对保存对象物体进行低温保存的加压非冻结低温保存的情形，同样还适用于在加压状态下冻结保存对象物体进行低温保存的加压冻结低温保存，以及压力移动冻结法。该压力移动冻结法是指：在施加压力后一度使保存对象物体处于非冻结状态后，减压以在保存对象物体中形成均匀的冰核，从而对保存对象物体进行冻结。

本发明的低温保存容器由充满一旦凝固体积就会增加的第一液体的容器和伸缩自如的中袋构成，该中袋内含在容器内并充满第二液体，该第二液体的压缩率比第一液体的压缩率大，并且该第二液体的凝固点比第一液体的凝固点低。在下述保存温度下对保存对象物体进行保存。该保存温度是指：在第一液体及第二液体的凝固点之间的温度，并且比保存对象物体中的液体在大气压下的凝固点低。

本发明的低温保存容器能够很好地适用于本发明的低温保存方法。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的、在冰冻容器成型槽中冷却低温保存容器的状态的示意图。

图2是示出低温保存容器的示意图。

图3是示出根据本发明的第二实施例的低温保存容器的示意图。

具体实施方式

[第一实施例]

以下，参照附图就根据本发明的第一实施例的低温保存方法以及低温保存容器进行说明。

如图1所示，容纳有保存对象物体A的低温保存容器10经由挂钩（hanger）1由吊挂棒2吊挂在容纳于冰冻容器成型槽3中的接触溶剂4中。

冰冻容器成型槽3容纳有乙醇盐水（ethanol brine）等接触冷冻剂4，并设置在冷冻室内（未示出）以被冷却。保存对象物体A以容纳在如图2所示的低温保存容器10内的状态被吊挂在接触冷冻剂4中。

如图2所示，低温保存容器10具有三重构造，具备外容器11（容器）、中袋12、内袋13、锭子14。外容器11的上部固定在挂钩1上。

外容器11是内部容积具有上限的一种容器，例如是聚乙烯薄膜（polyethylene film）等树脂制成的袋子。中袋12及内袋13伸缩自如，例如由聚乙烯等树脂制成。低温保存容器10优选按以下方式构成：通过未示出的间隔物（spacer）使得中袋12不会接触到外容器11的内表面并且内袋13不会接触到中袋12的内表面。

在内袋13的内部，容纳有保存对象物体A，并充满了液体或气体B。保存对象物体A例如是蔬菜、水果、肉、鱼等食品，人类或动物的器官、细胞等，对其大小和厚度无特殊限定。

虽然对充满于内袋13中的液体或气体B不作特殊限定，但优选不会使保存对象物体A变质的液体或气体。例如，在保存对象物体A是食品时，液体或气体B可以是食盐水等调味液或二氧化碳气体。在保存对象物体A是器官或细胞时，液体或气体B也可以是低温保存液体。

在中袋12中，在下述内部空间中充满了液体C（第二液体）。该内部空间是指：内置有内袋13的、除了中袋12的内袋4所占空间以外的内部空间。所述液体C（第二液体）是指压缩率比水（第一液体）的压缩率大并且凝固点比水的凝固点低的液体。

液体C例如是油类或凝胶状（gel-like）的大和浆糊或明胶（Gelatin）。一般来说，油类的压缩率较大，硅油（的压缩率尤其大。并且，在硅油当中，甲基硅油（Dimethyl silicone oil）的压缩率较大。因此，在保存温度是-5℃以下的情况下，优选利用硅油、特别是甲基硅油作为液体C。

另外，在保存对象物体A是食品的情况下，只需利用食用的低凝固点的植物油或凝胶状的大和浆糊作为液体C，就能够避免液体泄漏从而确保食品的安全性。例如，玉米油（corn oil）、山茶油（camelia oil）、胡桃油（walnut oil）在常温下的凝固点低于0度，适用于保存温度-2℃至-5℃的较为高温的情况。

在外容器11内，下述内部空间中充满一旦凝固体积就会增大的液体D（第一液体）。该内部空间是指：内置有中袋12的、除了外容器11的中袋12所占空间以外的内部空间。

由于保存对象物体A中的液体通常是水占大部分，因此液体D优选是水。但是，液体D可以是淡水，也可以是在淡水中添加了凝固点降低剂（防冻结剂）等药剂的液体。

在本实施例的低温保存方法中，外容器11内的空间相当于本发明中的第一封闭空间，中袋12内的空间相当于本发明中第二封闭空间，内袋13内的空间相当于本发明的第三封闭空间。

因此，根据本实施例中的低温保存方法包括：在外容器11内形成充满液体D的伸缩自如的第一封闭空间和充满液体C的伸缩自如的第二封闭空间的步骤；形成充满了液体或气体B并且内置在第二封闭空间内的第三封闭空间的步骤；将保存对象物体A内置于外容器11内的步骤；以及对形成有第一至第三封闭空间、并且内置有保存对象物体A的外容器11进行密封的步骤。

在根据本实施例的低温保存方法中，将内置有保存对象物体A的低温保存容器10吊挂于冰冻容器形成槽3的接触冷冻剂4中，并将冰冻容器形成槽3设置于冷冻室内。

根据本实施例的低温保存方法包括：在低温保存容器10内，使液体D的至少一部分冻结以生成冰冻容器的步骤，所述低温保存容器10具有在密封外容器11后将液体D冷却至比液体D的凝固点低的温度，并且使液体D的至少一部分冻结、以使内部压力上升到超过大气压的压力的状态；以及，在如下的保存温度下保存保存对象物体A的步骤，所述保存温度是指在液体C的凝固点与液体D的凝固点之间的温度、并且低于保存对象物体A中的液体（水）在大气压中的凝固点的温度。

根据本实施例的低温保存方法，外容器11内的液体D（水）被冷却以形成冰冻容器。由于水在冻结时发生体积膨胀，导致中袋12的容积减少，中袋12内的压力上升到大气压以上。

这时，因中袋12内充满的液体C受压缩体积减少，缓冲了压力上升的一部分，抑制了中袋12中压力的急剧上升。所以，冰冻容器被维持，因而不会产生裂缝等。并且，由于中袋12内的压力超过大气压，保存对象物体A内的水分的冰冻温度低于0℃，因此能够在低于0℃的低温下，以非冻结状态对保存对象物体A进行低温保存。

根据本实施例的低温保存方法，由于压力上升变缓，外容器11不会发生意外破损，所以未必一定要用耐压容器作为外容器11。而且，即使在使用耐压容器作为外容器11时，由于可以采用壁薄耐压性能低的容器，所以能够使用量轻且价格低廉的耐压容器。

另外，为了不让冰冻容器在低于0℃的保存温度下产生裂缝，只需考虑液体D（水）在冻结时的体积膨胀、液体C的压缩率以及使保存对象物体A中的水分在保存温度下不发生冻结的压力，来设定液体C与液体D的体积比即可。

通过上述方式，外容器11内的压力上限值以及压力上升情况能够被唯一地确定，因此，能够使得外容器11不发生破损，并且在非冻结状态下稳定地对保存对象物体A进行低温保存。

在现有技术中的冻结升压法中，例如如上述非专利文献1中所公开的那样，使放入了被调味液包围的食品的耐压容器内充满食盐或糖等的水溶液（调味液），并在-25℃下使水溶液冻结，由此施加数百Mpa的高压。然而，在该方法中，水溶液浓度稍微发生变化，压力就会产生变化，造成食品冻结。

另一方面，在本实施例中，不同于现有技术中的浓度调整，而是通过调整液体的量来获得期望的高压，与现有技术相比，能够稳定地获得期望的高压。

特别是在短期内低温保存食品、器官、细胞等的情形下，本实施例能够发挥良好的效果。

而且，根据本实施例，只需在非冻结状态下将低温保存中的低温保存容器10浸渍到液氮中，就能够通过强制性地让冰冻容器产生裂缝，来对内部进行减压的同时吸取内部的潜热，从而缩短冻结时间，实现优质的冻结。

另外，从表面积和体积之间的关系来看，在表面积相同的情况下，球体的体积最小。因此，当充满了液体C（水）的中袋12的外形是球面时，吸收因液体C的冻结而产生的体积增加的效果较低。但是，由于球体能够均匀地分散大的内压，因此中袋12的外形接近于球面的情形较为理想。因此，中袋12的外形优选为旋转椭圆体。并且，椭圆的扁率优选是接近球体的扁率，并且是冰冻容器不会因液体C的弹性而产生裂缝的临界附近的扁率。

[实施例以及比较例]

[实验1]

首先，为了调查基于不同种类的油的液体C的冰冻容器的低温保存的可行温度，进行了实验1。

在该实验1中，将未容纳保存对象物体A的低温保存容器10放入冰水中进行预冷，然后以不接触到冰冻容器成型槽3的底壁及侧壁的形式，将该低温保存容器10以悬挂状态浸渍到-20℃的乙醇盐水（ethanolbrine）（接触冷冻剂）4中，使外容器11内的淡水（液体D）冻结，从而形成冰冻容器（freezing capsule）。

使用上部带有紧固夹的、聚乙烯薄膜制成的袋子作为外容器11。该袋子在紧固夹以下的长度是140mm、宽幅是100mm、厚度是0.04mm。使用上部带有紧固夹的、聚乙烯薄膜制成的袋子作为中袋12。该袋子在紧固夹以下的长度是85mm、宽幅是60mm、厚度是0.04mm。

由于是在-20℃的乙醇盐水中使低温保存容器10冻结，因而冷却速度较快，水在外容器11内表面的整体上从外侧开始发生冻结，大约5分钟左右形成冻结。由于一旦发生冻结，折射率产生变化而使内部变暗，所以能够通过目视确认到已经发生了冻结。

在实施例1以及比较例1至3中，使用食用核桃油作为液体C。

在实施例1以及比较例1至3中，使用食用核桃油与水的体积比为9:7的液体形成了冰冻容器。并且，以-3℃、-7℃、-18℃、-60℃的保存温度将该冰冻容器在冰柜中低温保存3天。保存温度的控温幅度为相对中心温度上下2℃。

在实施例2以及比较例4、5中，使用粘度为10mm／s的甲基硅油作为液体C，实施了与实施例1以及比较例1至3相同的处理。实验结果示于表1中。

从表1可知，在液体C是食用核桃油时，冰冻容器在-3℃的温度下不产生裂缝（实施例1），而在-7℃以下的温度下产生了裂缝（比较例2至3）。

另一方面，在液体C是甲基硅油的情况下，使用甲基硅油与水的体积比是9:7的液体时，冰冻容器在保存温度是-7℃以上的温度下没有产生裂缝（实施例3），而在保存温度是-18℃以下的温度下产生了裂缝（比较例4以及5）。

像这样，与液体C是食用核桃油的情况相比，在液体C是甲基硅油的情况下，不使冰冻容器产生裂缝的保存温度下降。这个现象是因为与食用核桃油相比，甲基硅油的压缩率较大，能够更多地吸收因液体D（水）的冻结而导致的体积膨胀。

而且，当液体C是甲基硅油时，使用甲基硅油与水的体积比是9:7的液体时，冰冻容器在保存温度是-18℃以下的条件下产生了裂缝（比较例4）。

表1

[实验2]

接着，以与实验1相同的方法及条件来形成冰冻容器，并以与实验1相同的低温保存条件来实施实验2。在实验2中，分别使用10ml的1%的食盐水调味水作为液体B，使用90ml的粘度10mm／s的甲基硅油作为液体C，使用70ml淡水作为液体D，并使用1.5%的琼脂作为保存对象物体A。实验2的结果示于表2中。另外，比较例7是使用了没有进行低温保存的20℃下的对照试料。

用作保存对象物体A的1.5%的琼脂是指在重量比为1.5%的琼脂水溶液中混合冻豆腐粉末而形成的试料。该试料的含水率约为80%，与含水率在65%至85%的鱼贝类或兽肉等肉类的含水率接近。

该试料具体通过以下方式制成。首先，用擦泥器将冻豆腐磨成粉末状。然后，将相对水重量的重量比是7%的冻豆腐粉末混合到沸腾后的重量比为1.5%的琼脂水溶液中，搅拌5分钟后放入容器中，用冰水冷却容器而使内容物凝固。然后，除去容器内结露的水滴，用内径12mm的圆筒状的模具进行冲切成型，制得直径12mm、高度10mm的圆筒状的试料。随后，将该成型后的试料放入带夹子的塑料袋中，在4℃的温度条件下冷藏1天。

使用该试料按以下方式求出失水率R。首先，测定低温保存前的试料重量Wp，然后对试料进行低温保存。接着，在试料处于低温保存的状态下放入离心管（centrifuge tube），利用水平式（swing rotor）离心机在113G的重力下离心5分钟，以使其自然解冻。然后，从离心管中取出试料测定其重量Wc，并根据试料重量差，通过式（1）求出失水率R。

R=100×（Wp-Wc）／Wp···（1）

但是，由于制造试料时存在误差，使用同批的试料来进行失水率R的比较。

另外，由于外容器11、中袋12以及内袋13都是透明的，通过目视来判定调味水及试料处于冻结状态还是非冻结状态。将实验结果示于表1。

实施例5及6中的失水率R与未进行保存的比较例7中的失水率几乎一样低，通过目视也能够确认保存状态良好。因此，可知在-7℃的低温的条件下，能够以非冻结状态良好地保存3天。

这是因为由于甲基硅油的存在使压力上升变得缓慢，由此能够在非冻结状态下对试料进行良好的低温保存。

另外，在实施例7中，虽然冰冻容器发生了裂缝，但是与没有使用甲基硅油的比较例6相比，失水率R较少。这是因为在实施例7中，经过一次深度的过冷却后冰冻容器才产生了裂缝，因此试料组织没有产生太大的损伤。

从实施例7中可知，即使在以冻结状态进行低温保存的情况下，由于甲基硅油的存在，直至冰被破坏为止经过的时间较长，通过对试料施加压力，使得其凝固点产生较大的下降形成非冻结状态，并在该非冻结状态下，通过破坏冰来减压，使得在试料内部均匀地形成冰核后才发生冻结，所以能够进行良好的低温保存。

通过以上叙述，根据实验2的结果可知由于甲基硅油的存在，缓解了因冻结而造成的压力的急剧上升，能够在防止冰冻容器的裂缝的同时使内部压力变为高压。

[表2]

[第二实施例]

以下，参照附图就本发明的第二实施例中的低温保存方法及低温保存容器进行说明。

如图3所示，低温保存容器20包括外容器21、第一袋子22以及第二袋子23。虽未图示，外容器21的上部固定在挂钩1（参见图1）上。

外容器21例如是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等树脂或铁等金属制成的容器。第一袋子22以及第二袋子23伸缩自如，例如由聚乙烯等树脂制成。

第一袋子22在内部的第一封闭空间内充满液体C，该液体C的压缩率比液体D的压缩率大，并且该液体C具有比液体D的凝固点低的凝固点。第一袋子22中充满的液体C与上述中袋22中充满的液体C相同，是油类或凝胶状的大和浆糊或明胶等。

在第二袋子23内部的第二封闭空间内充满了凝固时体积会增加的液体D。这里，液体D是水。液体D可以是淡水，也可以是在淡水中添加凝固点降低剂等药剂的液体。

外容器21内置有第一袋子22、第二袋子23以及保存对象物体A，外容器21内部除了这些袋子和保存对象物体A所占空间以外的内部空间中充满了乙醇水溶液等防冻液E。

保存对象物体A例如是蔬菜、水果、肉、鱼等食品、人类或动物的器官、细胞等，其大小和厚度无特殊限定，但是优选小型的。

在本实施例中，与上述第一实施例相同，将容纳了保存对象物体A的低温保存容器20放入未图示的冷冻室内冷却至保存温度。

根据本实施例，第二袋子23内的液体D（水）冷却并冻结。因该冻结时的体积膨胀使得外容器21内的液体部分的体积减少，外容器21内的压力上升至大气压以上。

这时，因第一袋子22内充满的液体C的压缩，压力上升中的一部分得到缓冲，外容器21内急剧的压力上升受到抑制。并且，由于防冻液E的内压超过大气压，保存对象物体A内部的水分的冻结温度低于0℃，能够在低于0℃的低温中以非冻结状态对保存对象物体A进行保存。

根据本实施例，外容器21不会发生因过度的高压而造成的意外破损，即使容器壁较薄耐压性能较低也可以采用，因此可以使用轻量且价格低廉的耐压容器。

此外，为了在低于0℃的保存温度下也不会使得外容器21发生破损，只需考虑液体D（水）在冻结时的体积膨胀、液体C的压缩率以及使保存对象物体A中的水分在保存温度下也不会发生冻结的压力，来设置液体C及液体D的体积比。

通过这种方式，施加在外容器21内的压力的上限值以及上升情况能够被唯一地确定。因此，外容器21不会发生破损，并且，能够在非冻结状态下对保存对象物体A进行稳定的低温保存。

本实施例与现有技术中的浓度调整并不相同，可以通过调整液体的量来获得期望的高压，与现有技术相比，能够稳定地获得所需高压。

以上就本发明的实施例进行了说明。但是，本发明并不仅限于此。例如，虽然就将低温保存容器10、20吊挂到冰冻容器成型槽3的接触冷冻剂4中进行冷却的情形进行了说明，但是对低温保存容器10、20进行冷却的装置和方法并不仅限于此。

另外，在深海调查等中，在深海中，将捕获的深海生物与海水一同放入耐压容器中，并且将甲基硅油等缓冲液放入到袋中，由此能够缓和上浮时急剧的减压速度，从而能够降低对海洋生物的损伤。在耐压容器中只有海水的情况下，上浮时外压减小，由于水的压缩率较低，因减压产生的体积增加极少，耐压容器产生变形而难以维持压力。但是只要将甲基硅油等压缩率较大的液体放入到耐压容器内，减压时该液体的体积变化要远远大于因耐压容器的变形而导致容积的增加，所以，能够缓和减压。

Claims (8)

1.一种低温保存方法，其特征在于包括以下步骤：

在容器内形成伸缩自如的第一封闭空间和伸缩自如的第二封闭空间的步骤，所述第一封闭空间中充满凝固时体积会增加的第一液体，所述第二封闭空间充满第二液体，所述第二液体的压缩率比所述第一液体的压缩率大，并且所述第二液体的凝固点比所述第一液体的凝固点低；

将保存对象物体内置于容器内的步骤；

对形成有第一封闭空间及第二封闭空间并内置有保存对象物体的容器进行密封的步骤；以及，

在密封容器后，将所述第一液体冷却至比所述第一液体的凝固点低的温度，并在保存温度下对所述保存对象物体进行保存的步骤，所述保存温度是指所述第一液体的凝固点与所述第二液体的凝固点之间的温度，并且是比所述保存对象物体中的液体在大气压中的凝固点低的温度。

2.根据权利要求1所述的低温保存方法，其特征在于：在容器内形成所述第一封闭空间及所述第二封闭空间的所述步骤中，在所述第一封闭空间内形成所述第二封闭空间；在将所述保存对象物体内置于容器内的步骤中，将所述保存对象物体内置于所述第二封闭空间内；并且在使容器内的压力上升的步骤中，使所述第一液体的至少一部分冻结生成冰冻容器，并使所述第二封闭空间内的压力上升到超过大气压的压力。

3.根据权利要求2所述的低温保存方法，其特征在于：在容器内形成所述第一封闭空间以及所述第二封闭空间的所述步骤中，设定所述第一液体与所述第二液体的体积比，使得在对所述保存对象物体进行保存的所述步骤中，所述冰冻容器被维持。

4.根据权利要求2或3所述的低温保存方法，其特征在于：所述低温保存方法还包括形成内置于所述第二封闭空间内的、充满液体或气体的第三封闭空间的步骤。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的低温保存方法，其特征在于：在容器内形成所述第一封闭空间以及所述第二封闭空间的所述步骤中，使用水作为所述第一液体来充满所述第一封闭空间。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的低温保存方法，其特征在于：在容器内形成所述第一封闭空间以及所述第二封闭空间的所述步骤中，使用硅油、植物油或凝胶状的大和浆糊或明胶作为所述第二液体来充满所述第二封闭空间。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的低温保存方法，其特征在于：在容器内形成所述第一封闭空间以及所述第二封闭空间的所述步骤中，使所述第一封闭空间内充满添加了凝固点降低剂的所述第一液体。

8.一种低温保存容器，其特征在于，所述低温保存容器由充满凝固时体积会增加的第一液体的容器和伸缩自如的中袋构成，该中袋内含在所述容器内并充满第二液体，所述第二液体的压缩率比所述第一液体的压缩率大，并且所述第二液体的凝固点比所述第一液体的凝固点低，在保存温度下对所述保存对象物体进行保存，所述保存温度是指：所述第一液体及所述第二液体的凝固点之间的温度，并且比所述保存对象物体中的液体在大气压下的凝固点低。

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