CN113271765A - 用于在封闭容器中生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的基底 - Google Patents

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Abstract

公开了用于生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的基底、容器和方法，生产所述基底的方法，以及所述基底用于生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的用途。所述基底包括具有多孔结构的聚合物纤维基体，其中所述聚合物纤维基体包括用于接收蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料的播种材料接收表面，其中所述聚合物纤维基体包含聚对苯二甲酸乙二醇酯PET纤维材料。

Description

用于在封闭容器中生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物 的基底
本专利公开内容涉及用于生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的基底、容器和方法，生产基底的方法以及基底用于生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的用途。本专利公开内容特别涉及一种基底，蔬菜、蘑菇或草本植物及其播种和种植材料能够在封闭容器中在所述基底上生长。
蔬菜、蘑菇和草本植物传统上由专业种植者在温室或田间生产。收获后，产品被运送到例如分销商或零售店。由于运输时间的原因，收获物失去了新鲜度并且质量可能开始下降，需要专门的运输和储存设施。
专利文件WO 2014/056869 A1描述了一种生产蔬菜、草本植物和蘑菇的新方法，其中使植物在提供有生长培养基的封闭容器中生长。播种材料放置在基底上，基底放置在容器中。将生长培养基添加到容器中。此后，用半透膜封闭容器，所述半透膜允许生长相关物质(例如氧气和二氧化碳)交换，但阻挡不需要的物质(例如病原体)。
该基底通常不能充分渗透氧气。此外，基底并不总是足以让根部生长通过。此外，基底可能无法提供位于容器底部的生长培养基向基底顶部的足够快的运输，导致生长的蔬菜、草本植物和蘑菇没有足够的生长培养基。
专利文件WO 2004/098270 A1描述了使用包含可生物降解的纤维素纤维、双组分粘合剂纤维和任选的粘合剂的纤维垫的生长培养基进行水培植物生长。生长培养基可包含基质纤维(合成或纤维素或两者)和对相应基质纤维具有亲和力的双组分粘合剂纤维以及任选的第二类型粘合剂的粘合纤维垫。复合结构中使用的纤维化绒毛纤维素纤维选自木纤维素、棉绒浆、化学改性纤维素或高纯度纤维素纤维。绒毛纤维可以与合成纤维(例如聚酯、PET、尼龙、聚乙烯或聚丙烯)共混。在生长培养基中使用诸如木纤维或纤维素材料的生物材料不适用于在封闭容器中生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物，例如由于微生物生长。此外，发现难以对具有在封闭容器中应用所需的厚度的包含纤维素或由纤维素组成的基底进行灭菌。
本专利公开内容的目的之一是提供改进的基底。
根据第一方面，提供了用于在封闭容器中生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的基底，包括：具有多孔结构的聚合物纤维基体，其中所述聚合物纤维基体包括用于接收蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料的播种材料接收表面，其中所述聚合物纤维基体仅由聚对苯二甲酸乙二醇酯PET纤维材料制成或由其组成。
已发现，具有PET纤维材料的基底具有足够的多孔性以允许根等生长通过，以充分允许生长培养基从基底的下侧传输到生长材料接收表面并且可渗透氧。聚合物纤维基体由PET纤维材料组成。换言之，聚合物纤维基体仅由PET纤维材料制成。有利地，这简化了基底的生产过程。此外，发现单独使用PET纤维材料有利于获得并保持基底的相对高的无菌性。这是非常有利的，尤其是在用于生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的封闭容器中使用时。
优选地，聚合物纤维基体是基本上无菌的，例如当通过灭菌过程灭菌时。此处基本上无菌表示获得了一种基底，其中在容器中的生长时间(例如二至四周)期间，作物生长而没有病原体和污染物损害生长。基本上无菌的聚合物纤维基体是特别有利的，因为在实践中，相关技术容器中的病原体污染生长培养基的风险很高，尤其是当生长培养基包含促进细菌生长的营养物时。尽管PET纤维材料被用于其它相距甚远的领域，例如隔音和绝缘，但令人惊讶地发现，根据第一方面的基底容易灭菌并且当在封闭容器中使用时保持基本上无菌。有利地，PET纤维材料基底可以回收利用，从而提供可持续的基底。
此外，PET纤维材料基底不与通常包含水的生长培养基发生反应，而且PET可安全地用于食品中。根据本申请的基底有利地保持在一起，从而使生长的产品基本上没有不可食用的基底。
一个实施方案中的基底包括多个基底。根据将在其上生长的作物以及该作物各自的生长时间，每个基底可以不同。容器任选地被分隔开，每个隔室都具有用于接收多个基底中的相应一个的底座。
生长培养基可以包含水和来自由矿物质(主要盐以及次要盐)、糖、微量元素、维生素和氨基酸组成的组中的至少一种成分。
在一个实施方案中，基底还包括蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料。优选地，播种材料包括种子、幼苗、切碎和分离的植物材料、植物体细胞胚、寄生或腋生嫩枝或其部分、孢子和菌丝体中的至少一种。最优选地，播种材料是蔬菜或草本植物的多个种子。
消费者即用型蔬菜的实例是叶类蔬菜，特别是生菜、菊苣、芝麻菜(rucola)、羊羔莴苣(lamb lettuce)、野苣(corn salad)、莙荙菜(chard)、叶用甜菜(leaf beet)、菠菜或萝卜。蔬菜也可以是芽类蔬菜，例如水芹、甜菜芽、苜蓿、西兰花芽、豆芽、茴香芽、白菜芽、蒜芽、韭菜芽、豌豆芽、鹰嘴豆芽、萝卜芽。蘑菇的实例是双孢蘑菇(Agaricus bisporus)、平菇(Pleurotus ostreatus)、草菇(Volvariella volvacea)、香菇(Lentinus edodes)和鸡油菌(Cantharellus cibarius)。草本植物的实例是细香葱、欧芹、罗勒、莳萝、芫荽(coriander)、香菜(cilantro)、薄荷、牛至、迷迭香、百里香、马郁兰、柠檬香脂、龙蒿、鼠尾草。
在一个实施方案中，基底还包括设置在基底表面的至少一部分上的生物相容性粘合剂层。优选地，播种材料的至少一部分被使用生物相容性粘合剂至少部分地固定至基底的播种材料接收表面。
优选地，基底还包括种子垫，其中播种材料被种子垫包围或至少部分地固定至种子垫。任选地，种子垫被使用生物相容性粘合剂固定至播种材料接收表面。以此方式，多个种子中的至少一个被至少部分地固定至基底的种子接收表面。尤其是当试图生长具有较小种子的作物(例如芝麻菜)时，在没有种子垫的情况下，种子可能会落入PET纤维材料的孔中，使得种子垫的使用与根据本公开内容的基底结合是特别有益的。
在一个实施方案中，PET纤维材料具有5至40kg/m3的密度。在该范围内，与在该范围之外相比，PET纤维材料足够致密，使得液体生长培养基可以从基底的与播种材料接收表面相对的部分或表面输送到播种材料接收表面，而不是太致密，使得发芽种子的根可以容易地生长通过PET纤维材料。优选地，PET纤维材料的密度为10至20kg/m3。最优选地，PET纤维材料的密度为14至19kg/m3。实例是16.7kg/m3和17.5kg/m3。后一范围提供足够强且轻的PET纤维材料，同时可选择其厚度使得容器高度的至多30％被基底使用。
纤维材料越密，其孔径就越小，并且由于例如毛细作用的液位就越高，从而需要更厚的纤维材料以便在播种材料的高度处具有合适的水分水平。此外，较高密度的纤维材料可以吸收更多的液体生长培养基，从而需要更多的生长培养基。较小密度的纤维材料具有较大的孔径，并且由于毛细作用导致的液位较低，因此需要更薄的纤维材料。然而，由于基底的移动，较低密度的较细纤维材料可能较弱并且提供较少的保护。
优选地，基底具有0.6至4cm、优选0.8至3.5cm范围内的厚度。优选的厚度特别适合与密度为14至19kg/m3的PET纤维材料组合。此外，基底足够薄，使得在合理尺寸的容器(例如，具有12cm的高度)中，在该实例中基底占据容器高度的小于30％。基底厚度取决于要生长的作物及其生长时间。
在一个实施方案中，PET纤维材料是热粘合的。以这种方式，不需要胶水或类似物，因此不会将额外的潜在的食品污染物引入PET纤维材料中。
在一个实施方案中，PET纤维材料为非织造PET纤维材料(非织造PET织物)。非织造织物是由纤维制成的类似织物的材料，可以通过化学、机械、加热或溶剂处理将其粘合在一起。热粘合非织造PET纤维材料是优选的，因为其具有增加的强度。其也是具有适当松散性的多孔材料，有利于生长培养基通过其运输，并且适合于允许根生长通过。在纺织制造业中，术语非织造通常用于描述非机织或针织的织物。
根据第二方面，提供了生产用于在封闭容器中生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的基底的方法，所述方法包括提供具有多孔结构的聚合物纤维基体，所述聚合物纤维基体包括用于接收蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料的播种材料接收表面，其中所述聚合物纤维基体包含聚对苯二甲酸乙二醇酯PET纤维材料。
优选地，提供包括对聚合物纤维基体进行灭菌。
在一个实施方案中，通过用电离辐射照射聚合物纤维基体来进行灭菌。或者，可以使用蒸汽或任何其它合适的灭菌方法。
优选地，用电离辐射照射聚合物纤维基体包括来自钴60放射源的γ射线照射，平均剂量在1-25kGy的范围内。更优选的是在1-10kGy范围内的平均剂量。有利地，PET纤维材料需要至多10kGy辐射的平均剂量，这是欧洲食品安全局(European Food SafetyAuthority)建议的用于食品包装的上限。
应当理解，第二方面的方法的任何特征和优点适用于任何其它方面。
根据第三方面，提供了通过根据第二方面的生产用于在封闭容器中生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的基底的方法能够获得的基底。
根据第四方面，提供了用于生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的容器，包括：根据第一方面的基底；提供在播种材料接收表面上的蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料；与基底的与播种材料接收表面相对的部分接触的生长培养基；和封闭容器的渗透膜。
渗透膜优选地允许生长相关物质例如氧气和二氧化碳的交换，但是阻挡不需要的物质例如病原体和污染物。污染物和病原体的实例是病毒、细菌、真菌、原生生物或昆虫。
优选地，容器和/或渗透膜由透明塑料制成。以此方式，播种材料和从其生长的植物或其它材料可以适当地接收光，例如可见光。透明塑料优选由PET制成。
应当理解，鉴于如上所述的基底的优点，包括根据第一、第二和第三方面的任何一种基底和方法的根据第四方面的任何容器，特别有利于生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物。
根据另一方面，提供了用于生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的方法，包括：将蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料放置在根据前述方面中任一方面所述的基底的播种材料接收表面；将生长培养基提供至容器(例如根据第四方面的容器)中；将基底放入容器中，其中基底与生长培养基接触；和用渗透膜封闭容器。
凭借基底，例如因为其是无菌的并且适合在封闭容器中使用，消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物以低损耗率生产。
所述方法优选地包括在将种子放置在基底上的步骤之前对基底进行灭菌。
在一个实施方案中，放置步骤包括在基底上提供生物相容性粘合剂层，通过生物相容性粘合剂将多个种子至少部分地固定至基底的表面。
所述方法优选地包括使蔬菜、蘑菇或草本植物在合适的生长条件下在封闭容器中生长直至成熟；并将容器转移到零售店。
在另一方面，提供了套件，包括：容器，例如根据第四方面的任一容器；根据上述任一方面的任一基底；蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料；和用于封闭容器的渗透膜。
根据又一方面，提供了根据前述方面中任一方面的任一基底在封闭容器中生产即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的方法中的用途。
附图用于说明本公开内容的装置的当前优选的非限制性示例性实施方案。当结合附图阅读以下详细描述时，本公开内容的特征和目的的上述和其它优点将变得更加明显并且本公开内容将更好理解，其中：
图1是根据本公开内容的一个实施方案的包括基底的容器的透视图；
图2是根据图1的包括基底的容器的透视图，该容器用膜封闭并且具有成熟的叶类蔬菜；
图3是根据本公开内容的一个实施方案的具有播种材料或种子的基底的透视图；和
图4是如本文所示的图3的基底的横截面。容器2包括基底1。基底1包括具有多孔结构32的聚合物纤维基体，如图3图示。聚合物纤维基体包括用于接收蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料6(例如种子)的播种材料接收表面8。基底1的聚合物纤维基体还包括与播种材料接收表面8相对的生长培养基吸收侧10。当基底被放置在容器中时，生长培养基吸收侧10与容器2的基座12的内侧接触。
渗透膜4，也称为半透膜，可渗透氧气和二氧化碳，但阻挡病原体和/或污染物。在图1的布置中，膜4还没有放置在容器2上。膜4可以被放置在容器2上，特别是被放置在其平坦边缘22上，并且热粘合到容器以封闭容器。封闭的容器2如图2所示。
在封闭容器2之前将合适的生长培养基添加到容器2中。可以在将基底放入容器之前(优选)或之后添加生长培养基。之前是优选的，因为生长培养基不会与播种材料接收表面8接触，当在立式容器中使用时，该表面位于顶侧。生长培养基包含水并且可以进一步包含选自由矿物质(主要盐以及次要盐)、糖、微量元素、维生素和氨基酸组成的组中的至少一种成分。
在图2的封闭容器2中，种子已经发芽并长成叶类蔬菜30，至少部分成熟。可以打开容器，取出蔬菜并食用。
图3示出了根据一个实施方案的基底1。基底包括放置在基底1的播种材料接收表面8上的播种材料6(例如种子)。基底具有厚度t，其可以在0.6至4cm的范围内。在本实例中，厚度为12mm，并且PET纤维材料的密度为约17kg/m3。虽然图中基底的尺寸被放大了，但结合厚度和密度，基底1的厚度t小于容器2的高度h的30％，从而有用于生长植物30的空间。在该实例中，h为12cm。该实例中的生长植物30是皱叶莴苣(frilled lettuce)。高度h取决于在容器2中生长哪些植物30或其它作物。
在一个实施方案中，PET纤维材料是热粘合的非织造PET材料。适当地，基底1的播种材料接收表面8具有适合种子发芽的表面平整度。表面8上的平均孔径约为1mm。
当将生长培养基添加到容器中时，基底1被部分浸没，液位34达到基底1的一定高度，如图4所示。生长培养基被PET基底1吸收在生长培养基吸收侧10，并且通过多孔结构36向上朝向播种材料接收表面8和播种材料6扩散(例如通过毛细作用)，如箭头36所示。然后生长培养基到达种子或其它需要水和任选的营养物的活体材料(例如根)。生长培养基逐渐被生长材料消耗，并且液位34下降。液位34不应太高以避免浸没播种材料和/或生长的作物。所需的液体量取决于作物生长的类型。然后可以通过改变基底的厚度t来改变与基底相比的相对液位。
本发明不限于本文的各个实施方案。保护范围由所附权利要求的内容确定，在其范围内可以有多种变化。
本公开内容还包括以下条款：
1.用于在封闭容器中生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的基底，所述基底包括：
具有多孔结构的聚合物纤维基体，其中所述聚合物纤维基体包括用于接收所述蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料的播种材料接收表面，
其中所述聚合物纤维基体包含聚对苯二甲酸乙二醇酯PET纤维材料。
2.根据条款1所述的基底，还包括所述蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料；和/或
其中所述聚合物纤维基体由PET纤维材料组成。
3.根据条款2所述的基底，还包括提供在所述基底的表面的至少一部分上的生物相容性粘合剂，其中所述播种材料的至少一部分被使用所述生物相容性粘合剂至少部分地固定至所述基底的所述播种材料接收表面。
4.根据条款3所述的基底，还包括种子垫，其中所述播种材料被所述种子垫包围或至少部分地固定至所述种子垫。
5.根据条款4所述的基底，其中所述种子垫被使用所述生物相容性粘合剂固定至所述播种材料接收表面。
6.根据条款1至5中任一项所述的基底，其中所述聚合物纤维基体是基本上无菌的。
7.根据条款1至6中任一项所述的基底，其中所述PET纤维材料的密度在5至40kg/m3、优选10至20kg/m3、更优选14至19kg/m3的范围内。
8.根据条款1至7中任一项所述的基底，其中所述PET纤维材料是热粘合的非织造PET纤维材料。
9.根据条款1至8中任一项所述的基底，其中所述聚合物纤维基的厚度在0.6至4cm、优选0.8至3.5cm的范围内。
10.用于生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的容器，包括：
根据条款1至9中任一项所述的基底；
提供在播种材料接收表面上的所述蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料；
与所述基底的与所述播种材料接收表面相对的部分接触的生长培养基；和
封闭所述容器的渗透膜。
11.根据条款10所述的容器，其中所述渗透膜被构造成能够渗透氧气和二氧化碳，并阻挡病原体。
12.生产用于在封闭容器中生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的基底的方法，所述方法包括：
提供具有多孔结构的聚合物纤维基体，所述聚合物纤维基体包括用于接收所述蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料的播种材料接收表面，
其中所述聚合物纤维基体包含聚对苯二甲酸乙二醇酯PET纤维材料，
其中所述提供包括对所述聚合物纤维基体进行灭菌。
13.根据条款12所述的方法，其中通过用电离辐射照射所述聚合物纤维基体进行灭菌。
14.根据条款13所述的方法，其中所述用电离辐射照射所述聚合物纤维基体包括来自钴60放射源的γ射线照射，剂量范围为1-25kGy、优选1-10kGy。
15.通过根据条款12、13或14所述的方法能够获得的基底。
16.用于生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的方法，包括：
将所述蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料放置在根据条款1至9和15中任一项所述的基底的播种材料接收表面上；
将生长培养基提供至容器中；
将所述基底放入所述容器中，其中所述基底与所述生长培养基接触；和
用渗透膜封闭所述容器。
17.根据条款16所述的方法，还包括：在将所述播种材料放置在所述基底上的步骤之前对所述基底进行灭菌。
18.根据条款16或17所述的方法，其中所述放置步骤包括在所述基底上提供生物相容性粘合剂层，并且通过所述生物相容性粘合剂将所述播种材料至少部分地固定至所述基底的表面。
19.根据条款16、17或18所述的方法，还包括：
使所述蔬菜、蘑菇或草本植物在合适的生长条件下在所述封闭容器中生长直至成熟；和
将所述容器转移到零售店。
20.套件，包括：
容器；
根据条款1至9和15中任一项所述的基底；和
用于封闭所述容器的渗透膜。
21.根据条款20所述的套件，包括蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料。
22.根据条款1至9和15中任一项的基底用于在封闭容器中生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的用途。

Claims (21)

1.用于在封闭容器中生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的基底，所述基底包括：
具有多孔结构的聚合物纤维基体，其中所述聚合物纤维基体包括用于接收所述蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料的播种材料接收表面，
其中所述聚合物纤维基体仅由聚对苯二甲酸乙二醇酯PET纤维材料制成。
2.根据权利要求1所述的基底，还包括所述蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料。
3.根据权利要求2所述的基底，还包括提供在所述基底的表面的至少一部分上的生物相容性粘合剂，其中所述播种材料的至少一部分被使用所述生物相容性粘合剂至少部分地固定至所述基底的所述播种材料接收表面。
4.根据权利要求3所述的基底，还包括种子垫，其中所述播种材料被所述种子垫包围或至少部分地固定至所述种子垫。
5.根据权利要求4所述的基底，其中所述种子垫被使用所述生物相容性粘合剂固定至所述播种材料接收表面。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基底，其中所述聚合物纤维基体是基本上无菌的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的基底，其中所述PET纤维材料的密度在5至40kg/m3、优选10至20kg/m3、更优选14至19kg/m3的范围内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的基底，其中所述PET纤维材料是热粘合的非织造PET纤维材料。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的基底，其中所述聚合物纤维基的厚度在0.6至4cm、优选0.8至3.5cm的范围内。
10.用于生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的容器，包括：
根据权利要求1至9中任一项所述的基底；
提供在播种材料接收表面上的所述蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料；
与所述基底的与所述播种材料接收表面相对的部分接触的生长培养基；和
封闭所述容器的渗透膜。
11.根据权利要求10所述的容器，其中所述渗透膜被构造成能够渗透氧气和二氧化碳，并阻挡病原体。
12.生产根据权利要求1至9中任一项所述的用于在封闭容器中生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的基底的方法，所述方法包括：
提供具有多孔结构的聚合物纤维基体，所述聚合物纤维基体包括用于接收所述蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料的播种材料接收表面，
其中所述聚合物纤维基体由聚对苯二甲酸乙二醇酯PET纤维材料组成。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述提供包括对所述聚合物纤维基体进行灭菌，其中优选地通过用电离辐射照射所述聚合物纤维基体进行灭菌。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述用电离辐射照射所述聚合物纤维基体包括来自钴60放射源的γ射线照射，剂量范围为1-25kGy、优选1-10kGy。
15.用于生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的方法，包括：
将所述蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料放置在根据权利要求1至9中任一项所述的基底的播种材料接收表面上；
将生长培养基提供至容器中；
将所述基底放入所述容器中，其中所述基底与所述生长培养基接触；和
用渗透膜封闭所述容器。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：在将所述播种材料放置在所述基底上的步骤之前对所述基底进行灭菌。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述放置步骤包括在所述基底上提供生物相容性粘合剂层，并且通过所述生物相容性粘合剂将所述播种材料至少部分地固定至所述基底的表面。
18.根据权利要求15、16或17所述的方法，还包括：
使所述蔬菜、蘑菇或草本植物在合适的生长条件下在所述封闭容器中生长直至成熟；和
将所述容器转移到零售店。
19.套件，包括：
容器；
根据权利要求1至9中任一项所述的基底；和
用于封闭所述容器的渗透膜。
20.根据权利要求19所述的套件，包括蔬菜、蘑菇或草本植物的播种材料。
21.根据权利要求1至9中任一项的基底用于在封闭容器中生产消费者即用型蔬菜、蘑菇或草本植物的用途。
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