CN104955743A - 用于水果和蔬菜的透气容器 - Google Patents

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Abstract

用于水果和蔬菜的透气容器通过改变其中这些活产品被储存和呼吸的气氛来延长各种新鲜水果和蔬菜的保存期以及鲜切花的瓶插寿命。该透气容器通过利用一种基于气体可渗透的非织造织物的膜来实现这一点。该基于气体可渗透的非织造织物的膜的高氧气和二氧化碳渗透率为延长保存期的容器内储存的易腐物品建立了理想的气氛，并且因此延长了它们的保存期。使用该基于气体可渗透的非织造织物的膜建立的在透气容器内较低的氧气和二氧化碳气氛还导致所储存的易腐物品的呼吸速率的降低。易腐物品的呼吸速率的降低防止了水分的损失、代谢热的产生、黄化、褐变，并且降低了通过易腐物品产生乙烯的水平。因此，所创建的气氛能够通过自然调节所述农产品/花的呼吸来延长保存期、保持高品质并且保存新鲜农产品物品的营养素。

Description

用于水果和蔬菜的透气容器
技术领域
本发明涉及一种具有气体可渗透的基于非织造物的膜的具有高的对氧气和二氧化碳的渗透性的容器，并且更具体地针对这样的系统，该系统适合于延长新鲜水果和蔬菜(整个和鲜切二者)的保存期。
背景技术
农产品是主要是通过呼吸作用的过程与其周围环境交换气体产生能量的一种活组织。呼吸作用涉及植物组织消耗大气氧、碳水化合物、以及有机酸，以及随之发生的代谢能、热量、二氧化碳和水蒸汽的产生和释放。
在本领域内提供的包装系统范围从基本的低密度聚乙烯袋至相当复杂的高氧气透过率气体可渗透膜。
发明内容
这种包装系统的一些缺点包括不能同时建立在包装内的理想的氧气和二氧化碳的大气水平。典型地，由于这种包装对氧气和二氧化碳的渗透率是相同的，如果包装内的氧气气氛是5％，二氧化碳气氛将是21-5＝16％。因此，本质上氧气和二氧化碳水平的总和将是21％。因此，无法实现诸如2％的氧气和5％的二氧化碳的气氛。
此外，在使用中的许多包装系统控制和/或抑制了含有农产品的包装内的乙烯水平的增长。乙烯是一种催熟剂，其是当新鲜水果和蔬菜呼吸时自然产生的。然而，控制乙烯水平并不保证保存期或(在花的情况下)瓶插寿命延长，因为需要同时控制氧气水平和二氧化碳水平。降低的氧气水平引起了增加的代谢活动并且因此减少的保存期，并且增加的二氧化碳水平导致组织软化，以及真菌和细菌的增长。
再进一步，使用聚乙烯袋不具有农产品和/或花的长期储存所需要的足够的透气性。诸如当氧气水平低于1％时厌氧条件的发展和高二氧化碳水平的发展的问题永久地损害农产品；使得使用低密度塑料袋不能使保存期延长。
因此，对于保存期和瓶插寿命延长技术的许多领域仍然存在改进的余地。
因此，本发明的一个目的是提供一种具有高可渗透聚合物涂覆的非织造物的包装系统，其本质上通过在含有新鲜农产品/花的包装内自然地建立改变的气氛可以有效地延长其保存期/瓶插寿命。
农产品是主要是通过呼吸作用的过程与其周围环境交换气体产生能量的一种活组织。呼吸作用涉及植物组织消耗大气氧、碳水化合物、以及有机酸，以及随之发生的代谢能、热量、二氧化碳和水蒸汽的产生和释放。随着农产品消耗氧气并产生二氧化碳，在包装内建立了平衡的气体浓度。气体可渗透的非织造膜(气体可渗透膜)能够提供不同的包装渗透性以便保持在一个包装内的特定的氧气和二氧化碳水平并保持这种最佳气氛即使当温度改变时。随着农产品或其他农业物品消耗氧气并产生二氧化碳，在包装内建立了平衡的气体浓度。这个过程是聚合物的渗透性和其氧气与二氧化碳的选择性比率的函数。因此，所创建的气氛被适配为用于通过自然调节农业物品的呼吸来延长保存期、保持高品质并保存新鲜农产品物品的营养素。
因此，所创建的气氛能够通过调节目标物品的呼吸来延长保存期、保持高品质并保存新鲜农产品物品的营养素。基于气体可渗透的非织造物的膜，允许二氧化碳气体以比氧气大许多倍的速率移动进入和移出包装。通过减少包装内氧气的大气水平并且增加二氧化碳的大气水平，可以延迟新鲜农产品和鲜切花的成熟，可以降低农产品的呼吸和乙烯生产速率，可以延迟农产品的软化，并且可以减慢与农产品成熟相关的各种组分的变化。
通过用一个聚合物薄层涂覆非织造物，如一个具有50％的聚酯和50％的人造丝的非织造物来获得一个基于高度可渗透非织造物的膜的特定配置，基于织物的系统从织物获得其结构强度并从聚合物获得其渗透性。这种方法使得能够减少在织物上的聚合物涂层的厚度，并且还保持与该织物足够的强度，并且因此将其氧气渗透速率提高到110,000立方厘米/100平方英寸/天/大气压、或甚至最高达611,111立方厘米/100平方英寸/天/大气压，具有的二氧化碳渗透率为至少350,000立方厘米/100平方英寸/天/大气压，具有在13℃下3,888,889立方厘米/100平方英寸/天/大气压的最大渗透率。
考虑到上述和其他目的，如将在下文中出现的，本发明的一个特征是提供一种包装系统，该包装系统包括一个聚乙烯袋，在该袋的中心处具有一个孔切口，其被适配为用于接收一个可渗透膜，包括一个用于将该膜结合到该塑料袋的切口部分的粘合剂贴片，一个用于封闭该塑料袋口的弹性带。
附图说明
根据本发明的具体实施例的以下说明，本发明的上述和其他目的、特征以及优势将是清楚的，如在这些附图中展示的，其中贯穿这些不同的视图相同的参考号是指相同的部件。附图不一定按比例绘制，而是重点在于说明本发明的原理。
图1是本发明的一个实施例的示例性的具有基于气体可渗透的非织造织物的膜的延长保存期容器的一种形式的简化说明；我们可以在同一个附图中显示该膜。
具体实施方式
该延长保存期容器由外壳(1)、滑动壳体(2)、滑动件(3)、滑动旋钮(4)、悬伸平台(5)、储存容器(6)、铰链(7)、具有手柄(9)的外壳盖(9)组成。
保存期延长的目的是为了保持新鲜水果和蔬菜(FF和V)的保存期。它是通过经由基于气体可渗透的非织造织物的膜控制储存容器内的气氛来实现这一点的。将该膜插入到滑动壳体内，允许它覆盖进入悬伸平台(5)内的孔切口。然后围绕其周边胶粘贴片以使其密封到位，也提供了更好的气密密封。
将水果和蔬菜放置在储存容器(6)内，该储存容器位于该外壳(1)内。将背部粘合性的氯丁橡胶条(10)放置在该悬伸平台(5)的内侧唇部，以及外壳的后内壁。这个垫片(gasketing)允许储存容器(6)的气密配合，进而允许基于气体可渗透的非织造织物的膜来控制该悬伸平台(5)下方以及储存容器(6)内的气氛。由于通向储存箱的入口(13、16、17、19)，储存容器(6)内的气氛和悬伸平台(5)下方的气氛是均匀的。这些入口允许储存箱(6)内的空气自由地流出储存箱(6)并且上升穿过基于气体可渗透的非织造织物的膜，该膜覆盖进入悬伸平台(5)的孔切口。
在储存容器(6)内的气氛是通过在滑动壳体(2)内经由滑动旋钮(4)在进入悬伸平台的孔切口上方移动滑动件(3)来进一步控制的。使用者滑动该滑动件(3)至所希望的已编号的刻痕，该刻痕位于该滑动壳体(2)的一侧。每个已编号的刻痕与你允许该基于气体可渗透的非织造织物的膜如何起作用来改变储存容器(6)内的气氛有关。使用者将该滑动件(2)的前缘滑动至的刻痕编号依赖于储存容器内储存的FF和Ⅴ的量和类型。该滑动件(2)的调整对于储存容器(6)内储存的FF和Ⅴ的量或类型的任何变化是必要的。
当一个储存容器的盖被移除时，它的气氛是与其他储存容器和悬伸平台下方的气氛密封的。这是通过当这些盖被移除时允许位于储存容器(6)的壁之间的空隙(11、15、18)中的门(12、14、20)下降，密封通向储存箱的入口(13、16、17、19)来实现的。当这些盖合上时，储存箱(6)的门(12、14、20)相反地拉起，露出了通向储存箱(6)的入口(13、16、17、19)，这允许储存容器内的气氛再次由基于气体可渗透的非织造织物膜来控制。当这些盖合上时，这些储存容器的门(12、14、20)经由背部粘合性的磁条(21、24、27)(位于储存容器的盖上)拉起。由于这些门是由410不锈钢(其是磁性的)构造的，这些盖子能够将储存容器的门拉起。
当这些储存容器盖经由背部粘合性的氯丁橡胶条(22、25、28)位于相应的储存容器上时，它们还提供一种气密密封。每个储存容器盖可以经由它相应的盖手柄(23、26、29)被移除和重新安装。
这些储存箱(6)和滑动件(3)可以在外壳(1)内通过经由外壳盖手柄(9)向上推外壳盖(8)来使用。将外壳盖(8)保持在适当的位置并允许通过铰链(7)打开。
如下描绘的并且根据附图是农产品储存的实例并且更具体地涉及这样一种适合于延长新鲜水果和蔬菜(整个和鲜切二者)的保存期，和花的瓶插寿命的包装系统。下面的配置包括形成一个根据预定的传输速率提供特定的渗透性的气体可渗透的非织造织物膜、或隔膜，以及使用气体可渗透的非织造织物用于储存和运输储存在其中的农产品的包装配置。
在包装中采用基于气体可渗透的非织造织物膜(膜)用于通过改变其中活产品被储存和呼吸的气氛来延长各种新鲜水果和蔬菜的保存期以及鲜切花的瓶插寿命。该膜的高的氧气和二氧化碳渗透率建立了用于特定的易腐物品的理想气氛，并且因此延长了其保存期。使用该膜建立包装内较低的氧气和二氧化碳气氛也导致易腐物品的呼吸速率的降低。呼吸速率的降低防止了水分的损失、代谢热的产生、以及黄化、褐变，乙烯产生水平的降低。因此，所创建的气氛能够通过自然调节所述农产品/花的呼吸来延长保存期、保持高品质并且保持新鲜农产品物品的营养素。
基于气体可渗透的非织造织物膜的制造工艺的构成包括这些膜的创建。膜的组分包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底(该聚二甲基硅氧烷或者由>60.0百分比的二甲基硅氧烷(二甲基乙烯基封端的)，30.0-60.0百分比的二甲基乙烯化的和三甲基化的二氧化硅，和1.0-5.0百分比的四(三甲基硅氧烷)硅烷组成，或者由>60.0百分比的二甲基硅氧烷(二甲基乙烯基封端的)和30.0-60.0百分比的二甲基乙烯化的和三甲基化的二氧化硅组成)，和以比例10:1混合的固化剂，非织造织物(50百分比的聚酯，50百分比的人造丝)。还使用了一种聚酯薄膜棒(mylar Rod)(#3，其产生了一个0.27密耳厚度的膜)。
b.将PDMS基底和固化剂以按重量计测量的10:1的比例混合
c.将聚合物在一个干燥器中脱气约30分钟。这除去了从混合过程产生的任何气泡。
d.将此混合物倾倒在一种非织造织物上，并滚动聚酯薄膜棒#3以形成均匀的扩散。聚酯薄膜棒#3在该织物上沉积了0.27密耳的厚度。
e.在170华氏度(76.6摄氏度)下预热烘箱20分钟。
f.在170华氏度(76.6摄氏度)下固化该PDMS涂覆的织物20分钟以促进交联。
使用基于气体可渗透的非织造织物的膜设计包装的过程。对于不同的易腐物品(包括新鲜水果和蔬菜以及鲜切花)的呼吸速率、理想的气氛、以及乙烯敏感性已经由加利福尼亚大学戴维斯分校(University of California,Davis)记录。在设计这些包装中应用了可获得的信息。
a.确定待延长保存期的易腐物品。确定和测试的物品包括，西兰花、香菜、香蕉，整个玉米、生菜、西红柿、红无核葡萄、蘑菇、草莓以及切花(玫瑰、兰花、非洲菊以及郁金香)。
b.例如，在香蕉的情况下，确定了呼吸速率、理想的气氛以及理想的储存温度。对于基于气体可渗透的非织造织物的膜的氧气透过率(OTR)和二氧化碳透过率(COTR)已经由独立的测试机构明尼苏达州明尼阿波利斯(Minneapolis,MN)的美国膜康公司(Mocon Inc.)进行了测试。这些OTR和COTR值定义了特定农业物品的渗透率，例如通过测量[[e]]农产品(如香蕉)的重量。在一个特定配置中，这些膜在13.3摄氏度(香蕉的理想温度)下测试的OTR和COTR分别为111,735和699,000立方厘米/100平方英寸/天/大气压。使用这些重量、呼吸速率、理想的气氛、这些膜的COTR和OTR，可以计算出所需要的这些膜的表面积。取用来储存香蕉的农产品袋(可以是低密度聚乙烯袋(LDPE)、高密度聚乙烯袋(HDPE)、或者任何基于其他非多孔材料)，并在该袋上切割等于该膜所需要的表面积的孔。
c.使用一种良好的胶带(如电绝缘胶带)，将基于气体可渗透的非织造织物的膜贴在其中农产品袋具有孔的位置。
d.将农产品，香蕉放置在该袋内。
e.使用一个普通的弹性带封闭该农产品袋的开口。
具有基于气体可渗透的非织造织物的膜的该农产品袋将自然地达到香蕉所需要的理想的气氛，并且因此将延长它的保存期。测试结果已经能够成功地将香蕉的保存期延长至20+天。
随着农产品或其他农业物品呼吸，它们消耗氧气并放出二氧化碳，并且在包装中建立了平衡的气体浓度。这个过程随气体可渗透膜渗透性和二氧化碳与氧选择性比率而变化。因此，所创建的气氛(典型地2-20百分比的氧和5-15百分比的二氧化碳)能够通过自然调节农产品和/或农业物品的呼吸作用来延长保存期、维持高品质并且保存营养素。较低的氧水平(实质上约2％)降低了易腐物品(农产品)的代谢活性且升高的二氧化碳水平防止了腐烂和真菌生长。较低的氧气水平还降低了易腐物品的乙烯产生。对乙烯具有高敏感性的显著易腐物品得益于对升高的乙烯水平的避免。乙烯促进香蕉的成熟，并且因此较低的乙烯水平趋于延长香蕉的保存期。通过改变气体可渗透膜的表面积和厚度，可以控制对氧气和二氧化碳的渗透性，并且因此促进农业物品(如水果和蔬菜)的更长的保存期。
本发明的上述和其他特征，包括部件的结构和组合的各种新颖的细节现将参照附图更加具体地说明，并在权利要求书中指出。将理解的是实施本发明的具体装置仅通过说明的方式示出而不作为对本发明的限制。本发明的原理和特征可以在多种不同的实施例中使用，而不偏离本发明的范围。
参照图1，可见一个说明性的配置包括一个无孔的聚乙烯袋1具有易腐物品2，在该袋的中心处具有一个孔切口3，其被适配为用于接收一个可渗透膜4，包括一个用于将该可渗透膜粘合至塑料袋的切口部分的粘合剂贴片5和一个用于封闭该塑料袋口的弹性带6。
图2是图1的圈A中的物体的一个放大视图；
参照图3，可见一个说明性的实例包括一种具有聚合物涂层8的非织造织物7(50百分比的聚酯，50百分比的人造丝)，该聚合物涂层由聚二甲基硅氧烷和以比例10:1混合的固化剂组成，该聚二甲基硅氧烷或者由>60.0百分比的二甲基硅氧烷(二甲基乙烯基封端的)，30.0-60.0百分比的二甲基乙烯化的和三甲基化的二氧化硅，和1.0-5.0百分比的四(三甲基硅氧烷)硅烷组成，或者由>60.0百分比的二甲基硅氧烷(二甲基乙烯基封端的)和30.0-60.0百分比的二甲基乙烯化的和三甲基化的二氧化硅组成。
以下描绘的是根据在此的传授内容使用气体可渗透的非织造织物用于储存和运输农产品和植物样品的实例。关于各种农产品物品的采收后(post harvest)条件的附加信息可从加利福尼亚大学戴维斯分校的植物科学系的网站和本领域中已知的其他渠道获得。

Claims (21)

  1. 权利要求1至18被删除。
    19.(新)一种包括膜的透气容器，包括一个适配为用于传输气体的基底；以及一个在该织物基底上的涂层，该涂层具有至少42,000立方厘米/100平方英寸/天/大气压的氧渗透率，具有的最大渗透率为960,000立方厘米/100平方英寸/天/大气压，并具有至少350,00立方厘米/100平方英寸/天/大气压的二氧化碳渗透率，具有的最大渗透率为3,888,889立方厘米/100平方英寸/天/大气压。
    [[；]]该透气容器在其中限定了一个创建的气氛用于延长多种农业物品的保存期。
  2. 20.(新)一种包括膜的透气容器，包括一个适配为用于传输气体的基底；以及一个在该织物基底上的涂层，该涂层具有至少42,000立方厘米/100平方英寸/天/大气压的氧渗透率，具有的最大渗透率为960,000立方厘米/100平方英寸/天/大气压。[[；]]该透气容器在其中限定了一个创建的气氛用于延长多种农业物品的保存期。
  3. 21.(新)一种包括膜的透气容器，包括一个适配为用于传输气体的基底和一个在该织物基底上的涂层，该涂层具有至少350,00立方厘米/100平方英寸/天/大气压的二氧化碳渗透率，具有的最大渗透率为3,888,889立方厘米/100平方英寸/天/大气压。
  4. 22.(新)根据权利要求19所述的透气容器，进一步包括适配为用于接收多种农业物品的多个小容器。
  5. 23.(新)根据权利要求19所述的透气容器，进一步被配置为集成到旨在储存和/或分配多种农业物品的制冷系统中。
  6. 24.(新)根据权利要求19所述的透气容器，进一步被配置为集成到永久固定的抽屉和/或厨柜中。
  7. 25.(新)根据权利要求19所述的透气容器，进一步被配置为包括膜的不同配置以包括在内部容纳所述不同尺寸的膜的筒式滑动机构。
  8. 25.(新)根据权利要求19所述的透气容器，进一步被配置为包括膜的不同配置以包括在内部容纳所述不同尺寸的膜的非滑动型筒机构。
  9. 26.(新)根据权利要求19所述的透气容器，进一步被配置为包括膜的不同配置以包括在内部容纳所述不同尺寸的膜的扭锁型筒机构。
  10. 27.(新)根据权利要求19所述的透气容器，被配置为延长多种农业物品，包括香蕉、草莓、草药、生菜、芒果以及其他易腐物品的保存期。
  11. 28.(新)根据权利要求20所述的方法，其中该透气容器将香蕉的保存期延长至最少5天并且最多16天。
  12. 29.(新)根据权利要求20所述的方法，其中该透气容器将草莓的保存期延长至最少7天并且最多14天。
  13. 30.(新)根据权利要求20所述的方法，其中该透气容器将草药的保存期延长至最少10天并且最多32天。
  14. 31.(新)根据权利要求20所述的方法，其中该透气容器将西红柿的保存期延长至最少7天并且最多18天。
  15. 32.(新)根据权利要求20所述的方法，其中该透气容器将生菜的保存期延长至最少7天并且最多32天。
  16. 33.(新)根据权利要求20所述的方法，其中该透气容器将鲜切蔬菜的保存期延长至最少7天并且最多12天。
  17. 34.(新)根据权利要求20所述的方法，其中该透气容器将鲜切水果的保存期延长至最少7天并且最多12天。
  18. 35.(新)根据权利要求20所述的方法，其中该透气容器将新鲜沙拉的保存期延长至最少5天并且最多10天。
  19. 36.(新)根据权利要求19所述的透气容器，进一步被配置为集成到冷冻的商业农产品展示柜中其中多个透气容器可以被集成到单个展示柜单元中。
  20. 37.(新)根据权利要求19所述的透气容器，进一步被配置为集成到商业农产品展示柜中其中多个透气容器可以被集成到单个展示柜单元中。
  21. 38.(新)根据权利要求36和37所述的透气容器，进一步被配置为具有一个如在权利要求25中提及的自调整滑动机构；其中该滑动机构通过使用所包含的农产品的自身重量来移动该滑动机构而自动地调节至适当的位置。
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