CN114502002A - 物品保护插入物及其用途 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了保护插入物，其包含容纳营养组合物的离散基质形成材料，所述营养组合物包含营养的组合，用于支持一种或多种产细菌素的细菌在所述基质上选择性生长，并且基本上不含外部添加的微生物。还公开了一种消费品包装，其包括待保存的物品和本申请公开的保护插入物，以及利用本申请公开的插入物保存物品的方法。

Description

物品保护插入物及其用途
技术领域
本公开涉及用于改善物品质量的物品保护装置和方法。
背景技术
被认为与目前公开的主题的背景相关的参考文献如下所示：
-国际申请公开号WO93/09676，
-日本申请公开号JP61,030,550，
-美国申请公开号2010272145，
-美国专利号10,226,061，
-国际申请公开号WO15/187638，
-美国专利申请公开号No.2013/236603，
-德国专利申请号DE102010021027，
-美国专利号7,795,000，
-美国专利No.8,038,990，
-国际专利申请公开号WO04/030624，
-国际专利申请公开号WO14/170621，
-国际专利申请公开号WO14/114805，
-国际专利申请公开号WO14/209912，
-美国专利号8,617,625，
-国际专利申请公开号WO14/145369，
-美国专利号5,989,601，
-国际专利申请公开号WO00/60947，
-西班牙语申请号ES19951101，
-比利时申请号BE1018502。
本申请中上述引用的承认不应该被推断为意味着这些参考文献以任何方式与目前公开的主题的可专利性有关。
食品行业不断寻求替代的、非化学的食品保存方法，以及非化学方法，以改善物品质量。
国际专利申请公开号WO93/09676公开了一种保存食品，例如肉类的方法，其中肉类接种了有效量的活体卫生非致病性非腐败菌(德氏乳杆菌(L.delbrueckii)或哈夫尼肠杆菌(Hafnia Alvei))，以竞争性地抑制不希望的致病性和腐败细菌的生长。
日本专利申请公开号JP61,030,550公开了在琼脂或明胶上的固定化活乳酸菌(lactic acid bacteria，LAB)，其与食物一起储存在薄膜包装材料中。
美国专利申请公开号20150272145描述了一种制备抗腐败的生肉或生海鲜的方法，该方法通过在一定条件下将包含非致病性嗜冷乳酸菌种群的溶液孵育足够长的时间，以形成能够防止腐败的细菌培养物；向细菌培养物中加入糖，孵育细菌培养物，并将形成的细菌培养物与生肉或生海鲜混合。
美国专利号10,226,061描述了通过使用微生物氧吸收剂来延长包装食品的保质期和质量。
描述活菌用于食品保存的其他出版物包括国际申请公开号WO15/187638、美国专利申请公开号2013/236603、德国专利申请号DE102010021027、美国专利号7,795,000、美国专利号8,038,990、国际专利申请公开号WO04/030624、国际专利申请公开号WO14/170621、国际专利申请公开号WO14/114805、国际专利申请公开号WO14/209912，美国专利号8,617,625、国际专利申请公开号WO14/145369、美国专利号5,989,601、国际专利申请公开号WO00/60947、西班牙申请号ES19951101、比利时申请号BE1018502。
发明内容
本公开旨在通过刺激包含物品的包装内的选定细菌的生长来增加消费品和新鲜食品的保质期，而不使用外部添加到包装中的活菌，从而消除了在工厂中处理活菌的高成本和复杂性。
根据其第一方面，本公开提供了一种保护插入物，所述保护插入物包含容纳营养组合物的离散基质形成材料(discrete substrate-forming material)，所述营养组合物包含营养的组合，用于支持一种或多种产细菌素的细菌(bacteriocin-producingbacterium)在所述基质上选择性生长，并且基本上不含外部添加的微生物。
根据第二方面，本公开提供了一种包装，所述包装包含待保护的消费品和本申请公开的保护插入物。
根据第三方面，本公开提供了一种保存消费品的方法，所述方法包括将物品包装在包装中，该包装在所述物品附近容纳有本申请公开的保护插入物。
最后，根据第四方面，公开了一种提高作物产量的方法，该方法包括向种植所述作物的土壤中引入至少一种本申请公开的插入物，使得所述作物在所述插入物存在的条件下生长。
附图说明
为了更好地理解在本申请公开的主题并举例说明如何在实践中实施，现在将参考附图仅通过非限制性示例来描述实施例，其中：
图1A-1B是储存12天后两个黄瓜袋的图像，左侧袋(图1A)储存有表2的非限制性示例的保护插入物，右侧袋(图1B)作为阴性对照(储存时没有插入物)。
具体实施方式
本公开基于对益生菌与病原体竞争并产生抗菌细菌素的能力的理解。然而，根据本公开，通过使用相对便宜的营养物混合物来刺激周围环境中固有存在的细菌的自然生长，而不是添加迄今为止所描述的活菌细胞，所述营养物混合物选择性地促进特定期望细菌的生长。
细菌素是由乳酸菌(LAB)或由其他细菌(如芽孢杆菌，Bacillus species)等产生的强效抗菌肽，主要对革兰氏阳性菌有活性。它们的生产对微生物菌株和培养条件都很敏感。几种分离、纯化或排泄的细菌素在工业上用于食品保存，少数得到美国食品和药物管理局(FDA)的批准。它们被认为是安全的，因为它们容易被人体胃肠道降解，通常用于食品生产中用于发酵目的或增加营养价值。
因此，根据本公开，提供了对产细菌素的细菌的生长具有选择性的营养混合物，特别是用于食品保存/保护或支持作物/植物生长和产量。具体而言，根据其第一方面，本公开提供了一种食品保护和/或保存插入物，该食品保护和/或保存插入物包含容纳营养组合物的离散基质形成材料，该营养组合物包含营养的组合，用于支持一种或多种产细菌素的细菌在所述基质上选择性生长，并且基本上不含外部添加的微生物。
在本公开的上下文中，当提及“离散基质形成材料(discrete substrate-formingmaterial)”时，应理解为是指一种独特的固体或半固体，它可以被物理地保持、可视化或移动，并且不与保持它的物品物理地连接。
在本公开的上下文中，当提到“基本上不含外部添加的微生物”时，应当理解为，未向插入物中添加微生物，在插入物上发现的微生物仅是在保护和/或保存期间或生长期(例如当用于支持植物生长)生长的那些微生物。换句话说，使用前，例如与待保存的物品一起包装前，插入物应该不含可检测的微生物。
在本公开的上下文中，术语“保护插入物”表示用于保护消费品免受由于物品上致病细菌或其他不期望的细菌的微生物生长而导致的破坏的单元形式。物品可以是任何可食用材料，包括工业生产的食品、新鲜农产品、农作物(也在其培育/生长期)等，以及有变质/腐烂趋势的不可食用的物品，如化妆品、家庭护理产品和药物。
本申请中所有上述统称为“物品”。
保护插入物被设计成选择性地支持环境(空气中，即空气中的细菌，土壤中，物品本身)中天然存在的人类友好的产细菌素的细菌的生长。不受理论的束缚，据信这种产细菌素的细菌选择性地生长在插入物上，并在物品内部或周围扩散(通过水蒸气或生物膜形成)，可通过与其他腐坏或致病细菌竞争并分泌抗微生物细菌素来保存物品的质量。
在本公开的上下文中，“产细菌素的细菌(bacteriocin-producing bacterium或bacteriocin producing bacteria)”表示通过其代谢产生具有抗微生物活性的肽的任何细菌或细菌群落。为简单起见，在下文中，当提及产细菌素的细菌时，应理解为也包括两种或更多种这样的细菌的群落。
在一些示例中，产细菌素的细菌包括乳酸菌(LAB)。已知这种细菌具有抑制不需要的微生物(尤其包括腐败微生物和致病菌)生长的能力。这种抑制活性是这些乳酸菌分泌的代谢产物作为抗菌化合物的结果。这些化合物包括有机酸、二乙酸过氧化氢和细菌素。
在一些其他示例中，产细菌素的细菌包括芽孢杆菌属的成员。
在一些示例中，保护插入物可用于防止包装物品中病原微生物和/或腐败微生物的生长，从而增加物品的保质期。
在一些示例中，与在相同条件下储存的没有保护插入物的相同物品包装的保质期相比，本申请公开的保护插入物将物品的保质期延长了至少10％，有时至少20％，有时至少30％，有时至少50％，有时至少70％，有时至少80％，有时至少90％，有时甚至100％。
在本公开的上下文中，当提及腐败微生物时，应理解为包括对物品的质量造成不希望的变化(导致物品如食品变质，并产生令人不快的气味、味道和质地，例如导致水果和蔬菜变得糊状或粘滑，或导致肉类产生难闻的气味)，但食用无毒的微生物。腐败微生物通常会代谢气体、酸、硫化合物和氮化合物，这些物质会影响物品的感官特性，尤其是当提及食品时。
当提及病原微生物时，应理解为包括食用有害的微生物，或者如果食用它们会产生有害或致命的毒素。病原微生物的一些非限制性示例包括弯曲杆菌、沙门氏菌、大肠杆菌、产气荚膜梭状芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、单核细胞增生李斯特菌、志贺菌、金黄色葡萄球菌、链球菌和弧菌。
当提及半固体插入物时，应理解为包含可变形的非流体单元形式，即柔性的(flexible)、柔韧的(pliable)、易弯曲的、可再成形的，而当提及固体形式时，应理解为包含刚性结构，即非柔性的，其在施加压力时不改变形状。插入物的物理性质，即半固体或固体(或者换句话说，非液体)，尤其取决于用于保持营养组合物的基质形成材料的类型。关于这一点，应当注意，虽然插入物整体上是半固体或固体，但其中的营养组合物可以是非固体形式，例如凝胶、半凝胶、液体、流体(例如粉末)形式。例如，这是通过将非固体营养组合物容纳在固体或半固体上基质材料上来实现的。
在本公开的上下文中，术语“基质形成材料(dsubstrate-forming material)”，表示食品级材料，其在合适的条件下形成能够容纳液体的基质，特别是其中分散或溶解了本申请公开的营养物的水溶液。
在一些示例中，基质形成材料包括凝胶或果冻状物质，或基质形成材料为凝胶或果冻状物质。在一些示例中，基质形成材料为凝胶或果冻状物质，通常用作微生物生长的基质。
在一些示例中，基质形成材料包括琼脂(agar-agar)、瓜尔胶、黄原胶、结冷胶、拉卡胶、明胶、糊精和淀粉，或基质形成材料选自琼脂(agar-agar)、瓜尔胶、黄原胶、结冷胶、拉卡胶、明胶、糊精和淀粉。
在一个具体的示例中，基质形成材料是琼脂(agar-agar)，即来源于海藻的凝胶状(果冻状)碳水化合物材料，通常用作细菌培养基的基质和许多食品中的稳定剂和增稠剂。
在一些实施例中，基质形成材料的量占组合物总重量的0.1％至5％，有时在0.5％至2％之间，有时在0.6％至3％之间，有时在0.7％至2.5％之间，有时在0.8％至1.7％之间，或在0.1％至5％范围内的任何其它范围。
在水存在的条件下，基质形成基质或支架，能够容纳适合人类使用的成分(例如食品级成分(例如，当物品是食品时))的组合。
值得注意的是，在本公开的上下文中，术语“食品级”表示任何可接受并被批准用于人类食用的材料。
选择营养组合物中的营养物质以选择性促进产细菌素的细菌的生长，如上所述，后者抑制或防止不期望的微生物的生长。换句话说，在由基质容纳的选择性营养物质的存在下，主要只能有效生长所需的产细菌素的细菌。
在本公开的上下文中，当提及选择性促进产细菌素的细菌的生长时，应理解为主要只允许这种细菌生长，其它微生物(如酵母、肠球菌属细菌等)没有可检测的量，或其生长的量小于10CFU/克，或甚至小于5CFU/克。
由基质容纳的营养组合物包括不同类型的物质，每种物质都作为产细菌素的细菌生长所需的不同营养元素的来源。
在一些示例中，营养组合物包含一种或多种含氮化合物，作为产细菌素的细菌生长所需的氮源。
在一些示例中，含氮化合物是氨基酸、短肽、多肽和蛋白质水解物中的任何一种或其组合。这些含氮化合物可以从各种来源获得。
在一些示例中，含氮化合物的来源是动物来源，例如牛肉提取物和/或酪蛋白水解物。
在一些示例中，含氮化合物的来源是微生物提取物，例如酵母提取物。
在一些示例中，含氮化合物的来源是植物提取物，例如豆类提取物。在本申请中，豆类可以是任何类型的豆类，例如但不限于豌豆、鹰嘴豆、马铃薯、大豆、豆类等。
在一些示例中，含氮化合物包括来自不同来源的一种或多种提取物和一种或多种水解产物的组合。
在一些示例中，含氮源包括至少一种蛋白水解物，有时优选蛋白胨。
在一些示例中，含氮源至少包含酵母提取物。
在一些示例中，含氮源至少包括动物提取物。
在一些示例中，含氮源至少包括植物提取物。
在一些示例中，含氮源至少包含蛋白质水解产物和酵母提取物。
在一些示例中，含氮源包括蛋白质水解产物、酵母提取物，和动物提取物或植物提取物中至少一种的组合。
在一些示例中，含氮化合物/源的量，无论是单一源还是多种源的组合，占插入物总重量的0.1％至20％，有时在0.5％至10％之间，有时在0.5％至5％之间，有时在1％至5％之间，有时在1％至3％之间，有时在0.5％至3％之间，有时在0.1％至3％之间，或者在0.1％至20％范围内的任何其它范围。
在一些示例中，碳水化合物是用作碳源的含碳化合物。
在一些示例中，含碳化合物是糖类或包含糖类。这些糖类尤其包括单糖、二糖和寡糖中的任何一种或其组合，所述单糖例如为葡萄糖、果糖、半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖；所述二糖例如为蔗糖、乳糖、麦芽糖、异麦芽酮糖、海藻糖、海藻糖和海藻糖；所述寡糖例如为通常含有3-10个单糖的棉子糖(三糖)、低聚果糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)、葡萄糖寡糖、异麦芽寡糖、麦芽三糖等。
其他碳水化合物可以包括糖醇，例如甘露醇和山梨糖醇。
在一些示例中，碳水化合物/含碳化合物至少包含葡萄糖或至少为葡萄糖和FOS的组合。
在一些示例中，碳水化合物的量，无论是单一来源还是多种碳水化合物的组合，都占插入物组合物总重量的0.5％至5％的范围内，有时在0.5％至4％之间，有时在0.5％至2.5％之间，有时在1％至4％之间，有时在1％至3％之间，有时在1％至2.5％之间，或者在0.5％至5％范围内的任何其它范围。
在一些示例中，无机盐是矿物质，包括但不限于磷酸盐、钾盐、钙盐、锌盐、镁盐、锰盐和铁盐。
在一些示例中，这种矿物质/无机盐的来源是酵母提取物。值得注意的是，在本公开的上下文中，酵母提取物可被视为提供几种类型的营养物质，包括矿物质、维生素和/或消化的核酸。
在一些示例中，营养组合物至少包含锰盐，例如硫酸锰。
在一些示例中，营养组合物至少包含镁盐，例如硫酸镁。
在一些示例中，营养组合物至少包含钠盐，例如醋酸钠。
在一些示例中，营养组合物至少包含钾盐，例如磷酸氢二钾。
在一些示例中，营养组合物至少包含铵盐，例如柠檬酸三铵。
在一些示例中，营养组合物至少包含锰盐和镁盐的组合。
在一些示例中，无机矿物质/无机盐的量，无论是单一无机组分还是无机化合物的组合，在组合物总重量的0.005％至5％的范围内，有时在0.01-2％至0.021％之间，有时在0.005％至2％之间，有时在0.05％至1％之间，有时在0.01％至3％之间，或者在0.005％至5％范围内的任何其它范围。
在一些示例中，营养组合物包含至少一种表面活性剂/乳化剂。
在一些示例中，表面活性剂/乳化剂是根据食品法规(电子编号(Enumbers))可接受的脂肪酸或脂肪酸酯或任何其它表面活性剂/乳化剂，或表面活性剂/乳化剂包含根据食品法规可接受的脂肪酸或脂肪酸酯或任何其它表面活性剂/乳化剂。
在本发明的上下文中，术语“脂肪酸”表示简单脂肪酸，即具有羧基头基和饱和或不饱和的脂族尾基的那些脂肪酸，以及复合脂肪酸，其中头基被大分子如聚氧乙烯基团取代。这种脂肪酸也可以用作营养组合物的表面活性剂和/或乳化剂。
脂肪链可以包含任意数量的碳原子，包括具有最多5个碳原子的短链脂肪酸、尾部含有6-12个碳原子的中链脂肪酸、通常尾部含有13-21个碳原子的长链脂肪酸，以及在脂族尾部含有22个或更多碳原子的非常长链脂肪酸。
在一些示例中，营养组合物的脂肪酸组分包括癸酸、癸酸、月桂酸、癸酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、油酸、亚油酸、聚山梨酯20、聚山梨酯40、聚山梨酯60和聚山梨酯80中的一种或其组合。
进一步地，在一些的例子中，脂肪酸组分至少包括聚山梨酯80。
在一些示例中，表面活性剂/乳化剂的量，无论是单一表面活性剂/乳化剂还是几种此类添加剂的组合，都在组合物总重量的0.001％至5％的范围内，有时在0.005％至3％之间，有时在0.01％至2％之间，有时在0.01％至3％之间，有时在0.05％至3％之间，有时在0.05％至2％之间，有时在0.01％至1％之间，有时在0.05％至1％之间，有时在0.06％至0.11％之间，或者在0.001％至5％范围内的任何其它范围。
在一些例子中，营养组合物还需要存在一种或多种维生素。众所周知，维生素对生物体的正常功能和新陈代谢很重要，因此即使含量很低也是必不可少的。
该营养组合物可以包括烟酸(维生素B13)、泛酸钙(维生素B5的钙盐)、吡咯烷(维生素B6)和维生素B12中的任何一种或组合，但不限于此。在一些示例中，营养组合物至少包含泛酸钙。
在一些示例中，维生素组分至少包括烟酸。
在一些示例中，维生素包括烟酸和泛酸钙的组合。
在一些示例中，维生素的量在0.0001％至5％的范围内，有时在0.0001％至3％之间，有时在0.005％至5％之间，有时在0.008％至2％之间，以及在0.0001％至5％范围内的任何其它范围。值得注意的是，维生素可以从酵母提取物中获得，也可以从外部添加，如下表2的非限制性示例所示。
根据一些示例，营养组合物还包含缓冲剂。缓冲剂的目的尤其是将营养组合物的pH保持在支持所需产细菌素的细菌生长的酸碱度范围内。在一些示例中，缓冲剂包括磷酸、柠檬酸、乳酸和甘氨酸中的任何一种或其组合。
在一些示例中，缓冲剂至少包含甘氨酸。
缓冲剂的量取决于所用试剂的类型。在一些示例中，所选择的量提供的pH的范围在5.5至7，有时在5.5至6.5之间，有时在5.6至6之间，有时在5.7至6.1之间，有时在约5.8至2之间。
保护插入物可以包括其他成分。
在一些示例中，添加到营养组合物中的防腐剂的量在组合物总重量的0.01％至0.1％的范围内，有时在0.05％至0.1％之间，有时在0.02％至0.08％之间，或者在0.01％至0.1％范围内的任何其他范围。防腐剂的量可能会有所不同，这取决于所使用的防腐剂。
在一些示例中，营养组合物还包含乳酸菌的灭活细胞提取物，这可能有助于支持LAB在插入物上的生长。这种灭活细胞提取物的示例可以包括但不限于：乳酸乳杆菌(Lactobacillus Lactis)提取物和唾液乳杆菌(Lactobacillus Salivarius)提取物。
在一些其他或附加的示例中，营养组合物包括一种或多种防腐剂(生长抑制剂)。防腐剂的非限制性示例包括山梨酸钾、苯甲酸钠、氯化钠、乳酸钠、细菌素、长链聚磷酸盐、柠檬酸铵和乙酸钠。
在一个示例中，保护添加剂是山梨酸钾。
值得注意的是，如上所述，尽管插入物通常是半固体或固体形式，但是营养组合物可以是液体、流体固体形式，只要它被插入物所保持。
本申请公开的保护插入物可以支持各种乳酸菌的生长。
乳酸菌的示例包括植物乳杆菌(Lactobacillus Plantarum)、乳酸乳杆菌(Lactobacillus Lactis)、短乳杆菌(Lactobacillus Brevis)。
在一些示例中，插入物刺激和/或支持乳酸菌以外的细菌(例如芽孢杆菌种)的生长。这些细菌包括但不限于枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtillis)、短小芽孢杆菌(BacillusPumilis)、沙福芽孢杆菌(Bacillus Safensis)、病原细菌苏云金杆菌(BacillusThurgiensis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、地衣芽孢杆菌(BacillusLicheniformis)、巨大芽孢杆菌(Bacillus Megaterium)、凝结芽孢杆菌(BacillusCoagulans)和短芽孢杆菌(Bacillus Brevis)。
不受理论的限制，选择性生长是通过提供所需细菌特有的特定营养需求(即，本申请公开的营养组合物)，以及抑制其它不需要的微生物生长的产生条件来实现的。这些条件包括例如防腐剂、pH控制剂、氧气控制和温度控制中的任何一种或其组合。
在一些示例中，选择性生长可以通过控制氧气水平(例如通过监测或专门设计容纳物品的包装的渗透性，通过控制储存温度，通过使用专门选择的pH调节剂等来控制酸碱度)的任何一种或组合来支持或实现。
根据待保存的物品、储存条件(温度、湿度等)、产细菌素的细菌的类型，所期望的刺激，插入物的同成分之间的比例可能会有所不同。
营养组合物可以通过本领域已知的任何方法来制备。在一些示例中，通过将营养组合物的成分与基质形成材料混合直至形成均匀的混合物来制备插入物。
根据本公开的一些示例，表1A-1B提供了插入物中包括的一些成分的示例性和非限制性范围。
表1A-含有牛肉提取物的组合物
Figure BDA0003545284890000121
*酵母提取物也提供维生素
表1B-基于纯素食(Vegan)插入物的组合物
Figure BDA0003545284890000122
保护插入物可以是任何形式或形状，例如立方体、圆盘、粉末等。
在一些示例中，插入物的表面被粗糙化到有利于生长的细菌抑制表面凹陷的程度，从而使得产细菌素的细菌更好地附着在插入物上。为此，有时，可通过机械研磨技术等在其表面主动粗糙化来保持营养组合物的基质。当消费品通常被冷却(例如在储存中)时，粗糙化甚至更为重要，因此，粗糙化有助于产细菌素的细菌仅附着在基质表面。
在一些示例中，保护插入物被放置在载体装置内，以便于将插入物保持在待保存的物品附近，例如通过将载体装置粘附到物品或保持物品的包装上。
载体装置可以是开放式托盘状装置，其中插入物是固定的、穿孔的或以其他非密封的小袋、网状结构或任何其他承载构造，当将插入物保持在适当位置时，载体装置还保持插入物暴露于物品周围的环境。
载体装置可以由任何生物相容/生物可接受的材料制成，并且有各种各样的这种可用材料，特别相关的是那些已知用于食品工业，例如包装工业的材料。例如，载体可以由纸(纤维素基材料)、铝、橡胶、塑料(例如聚乙烯、聚丙烯)、聚苯乙烯等形成。
在一些示例中，载体装置可以在其暴露于插入物的表面上具有粗糙的部分，以便于所需细菌在其上生长。
插入物可以与各种消费品如食品结合。因此，本申请还公开了一种包装，该包装包括待保存的物品和本申请公开的保护插入物，以及一种保护物品的方法，该方法包括将所述物品包装在包装中，该包装与本申请公开的保护插入物一起保持在所述物品附近。
在一些示例中，待保存/保护的物品包括食物。
在一些示例中，待保存/保护的食物是肉制品，包括海洋动物肉、红肉、家禽，以及肉类的纯素食替代品。
在一些示例中，待保护的食物是收获的作物，例如水果、蔬菜、种子和谷物，以及已经去皮的水果和蔬菜。
在一些示例中，待保存/保护的食物是乳制品或纯素食乳制品的替代品。
在一些示例中，插入物包装有准备烹饪或准备食用的食物，如预煮食物、沙拉等。
在一些示例中，保护插入物包装有高水活性的消费品，因此更容易受到微生物的破坏。这种产品的示例包括但不限于新鲜产品、食品(如奶酪、肉类、沙拉、涂抹酱)、化妆品和洗漱用品、家庭护理清洁产品。
在一些示例中，插入物包装有消费品，否则需要储存在冰箱里。在有保护插入物的情况下，这些产品可以在室温下储存。这种产品的示例可以包括但不限于沙拉涂抹酱、肉、鱼、奶酪、水果和蔬菜、预先去皮和预先切割的水果和蔬菜。
在一些示例中，物品包括农作物。保护插入物可以掺入土壤中，并刺激植物生长促进细菌，这进一步保护植物免于疾病。
在一些示例中，物品包括家庭护理产品，例如通常用化学品保存的清洁溶液。
在一些示例中，商品包括软膏、凝胶、乳膏(cream)、乳液(lotion)或溶液形式的药品，通常用化学保存。
非限制性实施例的详细描述
实施例1-食品保护插入物组合物
根据表2制备食品保护插入物：
表2：保护插入物组合物
Figure BDA0003545284890000141
Figure BDA0003545284890000151
通过混合所有成分并将其悬浮在反渗透水中以形成混合物来制备营养插入物。然后在搅拌条件下加热混合物，直至达到100℃。让混合物沸腾1-2分钟以确保完全溶解，然后将混合物冷却至50℃，同时在无菌条件下，充分混合并以0.5-25克的量倒入载体装置中。一旦进入载体装置，插入物组合物被冷却至室温。
实施例2-使用食品保护插入物保存食品
实施例2A-黄瓜的保存
将一个含有表2营养成分的塑料开口管放入一袋黄瓜中。作为对照，使用不含插入物的黄瓜袋。
处理过的袋子(包含保护插入物)和对照袋都保持在周围环境中(室温)。图1A-1B示出了12天后的两个袋子，左边的袋子装有保护插入物(“保存的”，图1A)，而阴性对照袋装有相同重量的黄瓜，但不含插入物(“对照”，图1B)。
保护插入物将黄瓜的保质期延长了至少7天，这一点从没有霉菌的发育可以明显看出。不受理论的束缚，据信没有霉菌发育是插入物基质上短小芽孢杆菌(BacillusPumilis)(数据未示出)生长的结果，由插入物组合物刺激。
实施例2B-草莓的保存*
将一个含有表2营养插入物的塑料管连接到贴有标签的草莓袋上。作为对照，使用不含插入物的草莓袋。
两个袋子在室温下保存12天。
插入物将草莓的微生物保质期延长了至少3天，这一点从乙酸乙酯特有的气味所检测到的酵母不发育可以看出。在海法食品微生物研究所进行的另一项实验中，显示插入物确实抑制了酵母生长。不受理论限制，据信水果上没有霉菌是插入物基质上枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)上生长的结果，由插入物的营养组合物刺激。
实施例2C-芝麻酱涂抹酱(Tahini spread)的保存
将一个含有表2的保护插入物的小袋放入不含防腐剂的芝麻酱涂抹酱包装中。将小袋用不干胶标签贴在盖子上。
插入物将涂抹酱的保质期从冷藏3天延长到室温下5天。不受理论的限制，据信涂抹酱的稳定性是基质上芽孢杆菌(Bacillus Substilis)生长的结果。
实施例3-用于保护插入物的其他组合物
以与实施例1类似的方式，以不同的效率水平制备其他组合物，这些在表3A-3B中提供。
表3A-其他插入物组合物
Figure BDA0003545284890000161
Figure BDA0003545284890000171
表3B：对其他插入组合物的观察
Figure BDA0003545284890000172
Figure BDA0003545284890000181
实施例4-保质期研究
在预包装黄瓜上测定表2的插入物对保质期延长的影响。具体来说，将约含1kg的12包黄瓜分成试验组，
组I-6包，用表2的插入物预先装袋；“处理组”。
组II-6包，无插入物，“对照组”。
黄瓜袋应储存在25℃，室温湿度条件下14天。
使用以下测试方法，在第0、7和14天对处理组和对照组的样品进行分析。每个测试重复两次。
-深度测序(高通量测序)。
-在PCA上使用涂布平板法的总数。
-肠杆菌科总数。
-芽孢杆菌数。
-乳酸菌数。
-视觉外观的定性评价。
与对照组相比，预计处理过的黄瓜中的微生物组成将有所不同，而且与对照组相比，将包含更多的芽孢杆菌和乳酸菌种类以及更低水平的肠杆菌和霉菌计数。换句话说，结果将表明本申请公开的处理能够延长黄瓜的保质期。
实施例5-土壤处理
还检验了土壤插入物的效果。为此，使用了4个装有新鲜土壤的种植箱。
试验组-2个种植箱，每个种植箱具有表2中的插入物组合物(每1公升土壤2个插入物)。
组I-，具有1公升土壤的2个种植箱，每个花盆具有表2的插入物组合物；“处理组”
组II-，具有1公升土壤的2个种植箱，无插入物；“对照组”。
每个花盆都种有罗勒种子。
种植箱放置在指定的温室中，种植21天。
在第0天和第21天，使用以下测试方法分析处理组和对照组的土壤样品：
-深度测序(高通量测序)。
-在PCA上使用涂布平板法的总数。
-肠杆菌科总数。
-芽孢杆菌数。
-乳酸菌数。
-视觉外观的定性评价。
与对照组相比，预计处理过的土壤中的微生物群组成将有所不同，而且与对照组相比，将包含更多的芽孢杆菌和乳酸菌种类以及更低水平的肠杆菌和霉菌数。换句话说，结果将表明本申请公开的土壤处理改善了植物的生长。

Claims (26)

1.一种保护插入物，其特征在于，所述保护插入物包含容纳营养组合物的离散基质形成材料，所述营养组合物包含营养的组合，用于支持一种或多种产细菌素的细菌在所述基质上选择性生长，并且基本上不含外部添加的微生物。
2.根据权利要求1所述的保护插入物，其特征在于，所述保护插入物为固体或半固体形式，适于放置在容易变质的物品附近。
3.根据权利要求1或2所述的保护插入物，其特征在于，所述基质形成材料选自琼脂、瓜尔胶、黄原胶、结冷胶、拉卡胶、明胶、糊精和淀粉。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的保护插入物，其特征在于，所述述营养组合物包括含氮化合物、碳水化合物、无机矿物质和盐、脂肪酸和维生素中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的保护插入物，其特征在于，所述营养组合物至少包括含氮化合物。
6.根据权利要求5所述的保护插入物，其特征在于，所述含氮化合物包括氨基酸、肽、多肽和蛋白质水解物中的一种或多种。
7.根据权利要求5或6所述的保护插入物，其特征在于，所述含氮化合物的来源是动物提取物、微生物提取物和植物提取物中的任何一种或其组合。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的保护插入物，其特征在于，所述营养组合物包括一种或多种碳水化合物。
9.根据权利要求8所述的保护插入物，其特征在于，所述碳水化合物包括单糖、二糖、寡糖中的任何一种及其组合。
10.根据权利要求9所述的保护插入物，其特征在于，所述碳水化合物选自由甘露醇、阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、半乳糖、麦芽糖、棉子糖、蔗糖、乳糖、低聚果糖、山梨糖醇及其组合所组成的群组。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的保护插入物，其特征在于，所述营养组合物包括无机矿物质和盐。
12.根据权利要求11所述的保护插入物，其特征在于，所述无机矿物质和盐包括磷酸盐、钾盐、钙盐、锌盐、镁盐、锰盐和铁盐中的任何一种或其组合。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的保护插入物，其特征在于，所述营养组合物包括脂肪酸。
14.根据权利要求12所述的保护插入物，其中，所述脂肪酸包括辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、油酸、亚油酸、聚山梨酯20、聚山梨酯40、聚山梨酯60和聚山梨酯80中的任何一种或其组合。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的保护插入物，其特征在于，所述营养组合物包括至少一种维生素。
16.根据权利要求15所述的保护插入物，其特征在于，所述至少一种维生素包括烟酸，即维生素B13；泛酸钙，即维生素B5的钙盐；吡咯烷，即维生素B6；和维生素B12中的任意一种或其组合。
17.据权利要求1-16一项所述的保护插入物，其特征在于，所述营养组合物包括缓冲剂。
18.据权利要求17的保护插入物，其特征在于，所述缓冲剂包括磷酸、柠檬酸、乳酸和甘氨酸中的任何一种或其组合。
19.据权利要求1-18任一项所述的保护插入物，其特征在于，所述保护插入物的pH范围为5.5-7。
20.据权利要求1-19任一项所述的保护插入物，其特征在于，所述保护插入物包括固体载体装置，用于容纳至少部分暴露于所述物品周围的所述离散基质形成材料。
21.一种消费品包装，其特征在于，所述消费品包装包括待保存的物品和如权利要求1-20中任一项所述的保护插入物。
22.据权利要求21所述的消费品包装，其特征在于，所述物品包括蔬菜或水果。
23.据权利要求21或22所述的消费品包装，其特征在于，与在相同条件下包装和储存的没有所述保护插入物的相同物品相比，所述消费品包装的保质期延长了至少10％。
24.一种消费品包装，其特征在于，所述消费品包装包括容纳土壤的花盆和在所述的土壤内的如权利要求1-20中任一项所述的保护插入物。
25.一种保存消费品的方法，其特征在于，所述方法包括将所述物品容纳在如权利要求1-20中任一项所述的保护插入物附近。
26.据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述物品是生长中的植物，所述保护插入物放置在土壤中，所述生长中的植物在所述土壤中生长。
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