EA040718B1 - ANTIMICROBIAL GAS RELEASE AGENTS AND SYSTEMS AND METHODS OF THEIR APPLICATION - Google Patents
ANTIMICROBIAL GAS RELEASE AGENTS AND SYSTEMS AND METHODS OF THEIR APPLICATION Download PDFInfo
- Publication number
- EA040718B1 EA040718B1 EA201990966 EA040718B1 EA 040718 B1 EA040718 B1 EA 040718B1 EA 201990966 EA201990966 EA 201990966 EA 040718 B1 EA040718 B1 EA 040718B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- antimicrobial
- product
- film
- release
- polymer
- Prior art date
Links
Description
Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross-reference to related applications
Данная заявка испрашивает приоритет согласно 35 U.S.C. §119(е) предварительной заявки на патентThis application claims priority under 35 U.S.C. §119(e) provisional patent application
США № 62/421348, озаглавленной ENTRAINED POLYMERS WITH ANTIMICROBIAL RELEASINGUS No. 62/421348 entitled ENTRAINED POLYMERS WITH ANTIMICROBIAL RELEASING
AGENTS, поданной 13 ноября 2016 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.AGENTS, filed November 13, 2016, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety.
Предпосылки изобретения Область техники, к которой относится изобретениеBACKGROUND OF THE INVENTION Technical field to which the invention relates
Настоящее изобретение относится к системам и способам уменьшения и предотвращения роста микробов или уничтожения микробов во внутреннем пространстве емкости и/или на продукте/товаре, которых хранится в упаковке. Точнее, настоящее изобретение относится к системам и способам уменьшения и предотвращения роста микробов, или уничтожения микробов, например, в емкостях для пищевых продуктов, используя полимеры с захваченными противомикробными высвобождающими средствами.The present invention relates to systems and methods for reducing and preventing the growth of microbes or killing microbes in the interior of a container and/or on the product/merchandise that is stored in the package. More specifically, the present invention relates to systems and methods for reducing and preventing the growth of microbes, or killing microbes, for example, in food containers, using polymers with entrapped antimicrobial release agents.
Описание предшествующего уровня техникиDescription of the Prior Art
Существует множество объектов, которые предпочтительно хранить, перевозить и/или использовать в контролируемой и/или регулируемой среде. Например, в области контроля влаги, емкости и/или упаковки, обладающие способностью поглощать излишнюю влагу, захваченную внутри них, были признаны желательными. Подобным образом, при упаковывании продуктов, которые имеют риск загрязнения, например пищи, может быть желательно контролировать рост и размножение микробов.There are many objects that are preferably stored, transported and/or used in a controlled and/or regulated environment. For example, in the field of moisture control, containers and/or packages having the ability to absorb excess moisture trapped within have been found desirable. Similarly, when packaging products that have a risk of contamination, such as food, it may be desirable to control the growth and reproduction of microbes.
Пищевые продукты, в частности нарезанные ломтиками или кусками пищевые продукты, такие как мясо, птица, фрукты и овощи, обычно хранятся и продаются во вспомогательной емкости, например лотке, завернутом в прозрачную пластиковую пленку, позволяющую осматривать пищевые продукты. Эти пищевые продукты обычно выделяют жидкости (т.е. соки), которые могут быть источником роста микробных агентов. Кроме этого, загрязнение обрабатывающего оборудования или других поверхностей, с которыми контактируют пищевые продукты, может оставаться на пище, и микробы могут размножаться внутри упаковывания. Подобным образом, пищевые продукты могут быть загрязнены еще до процесса упаковывания. Например, в кожице помидора может быть отверстие, через которое нежелательные микроорганизмы поступают внутрь и размножаются. Перебой в процессе обработки пищи и/или в управлении холодильной цепью (например, перебои в замораживании на несколько часов при транспортировке пищи) может спровоцировать рост микробов на загрязненной пище, что потенциально приводит к вспышке заболевания пищевого происхождения. Независимо от источника или природы микробного загрязнения пищи, на срок хранения и безопасность загрязненных пищевых продуктов влияет загрязнение и размножение микробов.Foodstuffs, in particular sliced or chunked foodstuffs such as meat, poultry, fruits and vegetables, are typically stored and sold in an auxiliary container such as a tray wrapped in a transparent plastic film to allow the food to be inspected. These foodstuffs typically release liquids (i.e., juices) that can be a source of growth for microbial agents. In addition, contamination of processing equipment or other food contact surfaces may remain on the food and microbes may multiply inside the packaging. Similarly, food products may be contaminated even before the packaging process. For example, the skin of a tomato may have a hole through which unwanted microorganisms enter and multiply. An interruption in food processing and/or cold chain management (e.g. interruptions in refrigeration for several hours during food transport) can encourage microbial growth on contaminated food, potentially leading to a foodborne disease outbreak. Regardless of the source or nature of microbial contamination of food, the shelf life and safety of contaminated food is affected by contamination and microbial growth.
Один из способов, используемых в пищевой промышленности для сохранения пищевых продуктов, заключается в добавлении пищевых консервантов в качестве компонента пищи, такого как сорбат калия, бензоат и нитриты натрия. Тем не менее, некоторые представители из области здравоохранения и потребители считают такие консерванты ненатуральными и представляющими угрозу для здоровья. Кроме этого, непрактично использовать такие консерванты с необработанной пищей, например свежими фруктами или овощами.One method used in the food industry to preserve food is to add food preservatives as a food ingredient, such as potassium sorbate, benzoate, and sodium nitrite. However, some health officials and consumers consider such preservatives to be unnatural and a health hazard. In addition, it is impractical to use such preservatives with unprocessed foods such as fresh fruits or vegetables.
Другой способ, используемый в пищевой промышленности для сохранения пищи, заключается в применении противомикробных средств, которые непосредственно контактируют с пищей в качестве компонента упаковочного материала. Тем не менее, в некоторых вариантах применения такой прямой контакт может быть нежелательным.Another method used in the food industry to preserve food is to use antimicrobial agents that come into direct contact with food as a component of the packaging material. However, in some applications, such direct contact may be undesirable.
Для определенных вариантов применения желательно предоставить противомикробные средства для высвобождения противомикробного газа в свободное пространство над продуктом в упаковке или емкости для пищевого продукта с целью контролирования роста микробов, по сравнению с твердым или жидким компонентом, требующим непосредственного контакта с хранящейся пищей для своей эффективности. Тем не менее, существуют трудности, связанные с предоставлением противомикробного газа в свободном пространстве над продуктом. Одной такой трудностью является получение желаемого профиля высвобождения противомикробного газа внутри свободного пространства над продуктом в течение намеченного периода времени. Неспособность достижения подходящего профиля высвобождения для заданного продукта может привести к неспособности достичь желаемого срока хранения для этого продукта. Таким образом, существует потребность в усовершенствованной доставке противомикробных средств для контролирования, уменьшения и по существу уничтожения микробного загрязнения в пищевой упаковке, а также в других вариантах применения, таких как, но без ограничения, упаковывание стерильных одноразовых медицинских приспособлений. Трудность, связанная с этой потребностью, заключается в сохранении баланса между предоставлением достаточного количества противомикробного газа в свободном пространстве над продуктом внутри упаковки для эффективного контролирования и/или уничтожения патогенов, и в то же время не допустить передозировки в свободном пространстве над продуктом внутри упаковки, что может негативно повлиять на качество продукта, например привести к ухудшению органолептических свойств.For certain applications, it is desirable to provide antimicrobial agents to release an antimicrobial gas into the headspace of a product in a package or food container to control microbial growth, compared to a solid or liquid component requiring direct contact with the stored food to be effective. However, there are difficulties associated with the provision of antimicrobial gas in the headspace of the product. One such difficulty is obtaining the desired release profile of the antimicrobial gas within the headspace over the intended time period. Failure to achieve a suitable release profile for a given product may result in failure to achieve the desired shelf life for that product. Thus, there is a need for improved delivery of antimicrobial agents to control, reduce, and substantially eliminate microbial contamination in food packaging, as well as other applications such as, but not limited to, packaging of sterile disposable medical devices. The difficulty associated with this need is to maintain a balance between providing enough antimicrobial gas in the headspace of the product inside the package to effectively control and/or kill pathogens, while at the same time avoiding an overdose in the headspace of the product inside the package, which may adversely affect the quality of the product, for example lead to a deterioration in organoleptic properties.
- 1 040718- 1 040718
Краткое описание изобретенияBrief description of the invention
Соответственно, в одном аспекте, настоящее изобретение предоставляет систему для подавления или предотвращения роста микробов и/или для уничтожения микробов в закрытой емкости, в которой расположен товар. Система содержит емкость, содержащую нижнюю поверхность, верхнее отверстие, одну или несколько боковых стенок, проходящих в вертикальном направлении от нижней поверхности к верхнему отверстию, внутреннее пространство, образованное одной или несколькими боковыми стенками, свободное пространство над продуктом, образованное внутренним пространством, которое не занято товаром, и крышку для закрывания и/или герметизации емкости. Система также содержит по меньшей мере одно изделие из полимера со включениями, расположенное во внутреннем пространстве, которое содержит монолитный материал, содержащий основной полимер, и противомикробное высвобождающее средство, выполненное с возможностью высвобождения высвобождаемого противомикробного газа. Система дополнительно содержит выбранный материал, присутствующий во внутреннем пространстве для инициирования высвобождения высвобождаемого противомикробного газа.Accordingly, in one aspect, the present invention provides a system for inhibiting or preventing the growth of microbes and/or for killing microbes in a closed container in which a product is located. The system contains a container containing a bottom surface, an upper opening, one or more side walls extending in the vertical direction from the bottom surface to the top opening, an internal space formed by one or more side walls, a free space above the product formed by an internal space that is not occupied goods, and a lid for closing and/or sealing the container. The system also contains at least one product made of a polymer with inclusions located in the internal space, which contains a monolithic material containing a base polymer, and an antimicrobial releasing agent configured to release the released antimicrobial gas. The system further comprises a selected material present in the internal space to initiate the release of the released antimicrobial gas.
В другом аспекте, настоящее изобретение предоставляет способ подавления или предотвращения роста микробов и/или уничтожения микробов в закрытой емкости, в которой расположен товар. Способ включает формирование по меньшей мере одного изделия из полимера со включениями, что включает получение основного полимера, и объединение противомикробного высвобождающего средства с основным полимером с образованием монолитного материала, причем противомикробное высвобождающее средство выполнено с возможностью высвобождения высвобождаемого противомикробного материала в газообразной форме при активации выбранным материалом. Способ также включает получение емкости, которая содержит нижнюю поверхность, верхнее отверстие, одну или несколько боковых стенок, проходящих в вертикальном направлении от нижней поверхности к верхнему отверстию, внутреннее пространство, образованное одной или несколькими боковыми стенками, свободное пространство над продуктом, образованное внутренним пространством, которое не занято товаром, и крышку для закрывания и/или герметизации емкости. Способ дополнительно включает размещение по меньшей мере одного изделия из полимера со включениями во внутреннем пространстве емкости; помещение товара в емкость; закрывание емкости; предоставление выбранного материала во внутреннем пространстве емкости; и высвобождение высвобождаемого противомикробного материала во внутреннем пространстве в концентрации, эффективной для уменьшения или предотвращения роста микробов и/или для уничтожения микробов, присутствующих в и/или на товаре.In another aspect, the present invention provides a method for inhibiting or preventing the growth of microbes and/or killing microbes in a closed container in which a product is located. The method includes forming at least one product from a polymer with inclusions, which includes obtaining a base polymer, and combining an antimicrobial releasing agent with a base polymer to form a monolithic material, wherein the antimicrobial releasing agent is configured to release the released antimicrobial material in gaseous form upon activation by the selected material . The method also includes obtaining a container that contains a bottom surface, an upper opening, one or more side walls extending in a vertical direction from the bottom surface to the top opening, an internal space formed by one or more side walls, a free space above the product formed by an internal space, which is not occupied by the goods, and a lid for closing and/or sealing the container. The method further includes placing at least one article of polymer with inclusions in the interior of the container; placing goods in a container; closing the container; providing the selected material in the interior of the container; and releasing the released antimicrobial material into the interior at a concentration effective to reduce or prevent the growth of microbes and/or to kill microbes present in and/or on the product.
В другом аспекте предоставлена упаковка для подавления или предотвращения роста микробов и/или для уничтожения микробов в закрытой емкости, в которой расположен продукт. Упаковка содержит закрытую емкость, ограничивающую внутреннее пространство внутри себя. Продукт (необязательно пищевой продукт) предоставлен во внутреннем пространстве. Свободное пространство над продуктом образовано в пределах объема внутреннего пространства, которое не занято продуктом. Противомикробное высвобождающее средство расположено во внутреннем пространстве, причем противомикробное высвобождающее средство высвобождает газообразный диоксид хлора в свободное пространство над продуктом путем реакции влаги с противомикробным высвобождающим средством. Противомикробное высвобождающее средство предоставлено в количестве, которое высвобождает газообразный диоксид хлора для обеспечения концентрации в свободном пространстве над продуктом от 10 до 35 миллионных долей (РРМ) за период от 16 до 36 ч, необязательно от 15 до 30 РРМ за период от 16 до 36 ч, необязательно от 15 до 30 РРМ за период приблизительно 24 ч.In another aspect, a package is provided for suppressing or preventing the growth of microbes and/or for killing microbes in a closed container in which the product is located. The package contains a closed container, limiting the internal space within itself. A product (optionally a food product) is provided in an interior space. The free space above the product is formed within the volume of the internal space that is not occupied by the product. The antimicrobial releasing agent is located in the interior, wherein the antimicrobial releasing agent releases chlorine dioxide gas into the headspace by reacting moisture with the antimicrobial releasing agent. The antimicrobial releasing agent is provided in an amount that releases chlorine dioxide gas to provide a headspace concentration of 10 to 35 parts per million (PPM) over a period of 16 to 36 hours, optionally 15 to 30 PPM over a period of 16 to 36 hours , optionally 15 to 30 PPM over a period of approximately 24 hours.
Необязательно, в любом варианте осуществления, когда продукт предоставлен во внутреннем пространстве, продукт загрязнен по меньшей мере одним типом патогена. Противомикробное высвобождающее средство предоставляет контролируемое высвобождение газообразного диоксида хлора для осуществления, по истечении 13 дней с момента размещения продукта во внутреннем пространстве и при температуре хранения 7°С, по меньшей мере, уменьшения на 2 порядка колониеобразующих единиц на один грамм (КОЕ/г), необязательно, по меньшей мере, уменьшения на 3 порядка КОЕ/г, по меньшей мере одного типа патогена, необязательно, по меньшей мере, уменьшения на 4 порядка КОЕ/г, по меньшей мере одного типа патогена. Необязательно, по меньшей мере одним патогеном является Salmonella, E. coli, Listeria и/или Geotrichum.Optionally, in any embodiment, when the product is provided in the interior, the product is contaminated with at least one type of pathogen. The antimicrobial releasing agent provides a controlled release of gaseous chlorine dioxide to achieve, after 13 days from the date of placement of the product in the internal space and at a storage temperature of 7 ° C, at least 2 orders of magnitude reduction in colony forming units per gram (CFU / g), optionally, at least 3 orders of magnitude CFU/g reduction in at least one pathogen type; optionally, at least 4 orders of magnitude CFU/g reduction in at least one pathogen type. Optionally, at least one pathogen is Salmonella, E. coli, Listeria and/or Geotrichum.
Необязательно, если продукт представляет собой пищевой продукт и противомикробное высвобождающее средство и/или газообразный диоксид хлора присутствует в количестве, достаточном для осуществления, по меньшей мере, уменьшения на 2 порядка КОЕ/г, (или, по меньшей мере, уменьшения на 3 порядка или уменьшения на 4 порядка КОЕ/г), по меньшей мере одного типа патогена, такая эффективность достигается не за счет ухудшения органолептических свойств пищевого продукта. Например, пищевой продукт не светлеет или иным образом обесцвечивается.Optionally, if the product is a food product and the antimicrobial releasing agent and/or chlorine dioxide gas is present in an amount sufficient to effect at least a 2 orders of magnitude reduction in CFU/g, (or at least a 3 orders of magnitude reduction or reduction by 4 orders of magnitude CFU/g), at least one type of pathogen, such efficiency is not achieved due to the deterioration of the organoleptic properties of the food product. For example, the food product does not lighten or otherwise discolor.
Необязательно, в любом варианте осуществления противомикробное высвобождающее средство предоставлено в по меньшей мере одном изделии из полимера со включениями, расположенном во внутреннем пространстве. Изделие из полимера со включениями представляет собой монолитный материал, который содержит основной полимер, противомикробное высвобождающее средство и необязательно каналообразующее средство. Предпочтительно такой полимер со включениями предоставлен в видеOptionally, in any embodiment, the antimicrobial releasing agent is provided in at least one inclusion polymer article located in the interior. The inclusion polymer article is a monolithic material that contains a base polymer, an antimicrobial release agent, and optionally a channeling agent. Preferably such an inclusion polymer is provided in the form
- 2 040718 пленки толщиной от 0,1 до 1,0 мм, предпочтительно от 0,2 до 0,6 мм, необязательно приблизительно 0,3 мм. Предпочтительно такая пленка предоставлена над средней линией (предпочтительно по меньшей мере 2/3 или 3/4) боковых стенок емкости, что помогает, как было обнаружено авторами настоящего изобретения, достижению желаемого профиля высвобождения противомикробного газа.- 2 040718 films with a thickness of 0.1 to 1.0 mm, preferably 0.2 to 0.6 mm, optionally approximately 0.3 mm. Preferably, such a film is provided above the midline (preferably at least 2/3 or 3/4) of the sidewalls of the container, which helps the present inventors to achieve the desired antimicrobial gas release profile.
Необязательно, в любом варианте осуществления противомикробное высвобождающее средство представляет собой порошкообразную смесь, содержащую хлорит щелочного металла, предпочтительно хлорит натрия. Необязательно, порошкообразная смесь дополнительно содержит по меньшей мере один катализатор, необязательно сернокислую глину, и по меньшей мере один активизатор, реагирующий на влажность, необязательно хлорид кальция.Optionally, in any embodiment, the antimicrobial releasing agent is a powder mixture containing an alkali metal chlorite, preferably sodium chlorite. Optionally, the powder mixture further comprises at least one catalyst, optionally sulphate clay, and at least one moisture-responsive activator, optionally calcium chloride.
Необязательно, в любом варианте осуществления предоставлен способ подавления или предотвращения роста микробов и/или уничтожения микробов в закрытой емкости, в которой расположен пищевой продукт. Способ включает предоставление закрытой емкости, ограничивающей внутри себя внутреннее пространство, и пищевого продукта во внутреннем пространстве. Свободное пространство над продуктом образовано в пределах объема внутреннего пространства, которое не занято продуктом. Противомикробное высвобождающее средство (такое как раскрыто в этом разделе Суть изобретения и в любой другой части данного технического описания) предоставлено во внутреннем пространстве. Это средство высвобождает противомикробный газ в свободное пространство над продуктом посредством реакции влаги с противомикробным высвобождающим средством. Противомикробное высвобождающее средство предоставлено в количестве, достаточном для высвобождения противомикробного газа с целью обеспечения желаемой концентрации противомикробного газа в свободном пространстве над продуктом за предопределенный период времени. Согласно этому способу, если продукт загрязнен по меньшей мере одним типом патогена в то время, как продукт предоставлен во внутреннем пространстве, противомикробное высвобождающее средство необязательно обеспечивает контролируемое высвобождение противомикробного газа для осуществления, по истечении 13 дней при температуре хранения 7°С, по меньшей мере, уменьшения на 2 порядка КОЕ/г, необязательно, по меньшей мере, уменьшения на 3 порядка КОЕ/г, необязательно, по меньшей мере, уменьшения на 4 порядка КОЕ/г, по меньшей мере одного типа патогена. Предпочтительно этот способ осуществляет уменьшение, не вызывая ухудшение органолептических свойств пищевого продукта, например не вызывая осветление или не вызывая иное обесцвечивание пищевого продукта. Предпочтительно противомикробное высвобождающее средство предоставлено в пленке из полимера со включениями, например, как описано в настоящем документе.Optionally, in any embodiment, a method is provided for inhibiting or preventing the growth of microbes and/or killing microbes in a closed container in which a food product is located. The method includes providing a closed container that defines an internal space within itself, and a food product in the internal space. The free space above the product is formed within the volume of the internal space that is not occupied by the product. An antimicrobial releasing agent (such as disclosed in this Summary of the Invention and in any other part of this technical specification) is provided in the interior. This agent releases the antimicrobial gas into the headspace by reacting the moisture with the antimicrobial release agent. The antimicrobial releasing agent is provided in an amount sufficient to release the antimicrobial gas to provide the desired headspace concentration of the antimicrobial gas over the product over a predetermined period of time. According to this method, if the product is contaminated with at least one type of pathogen while the product is provided in the interior, the antimicrobial releasing agent does not necessarily provide a controlled release of the antimicrobial gas to effect, after 13 days at a storage temperature of 7°C, at least , a reduction of 2 orders of magnitude CFU/g, optionally at least a reduction of 3 orders of magnitude of CFU/g, optionally of at least 4 orders of magnitude of CFU/g, of at least one type of pathogen. Preferably, this method accomplishes the reduction without causing deterioration in the organoleptic properties of the food product, for example without causing clarification or otherwise causing discoloration of the food product. Preferably, the antimicrobial release agent is provided in an inclusion polymer film, for example, as described herein.
Необязательно, в любом варианте осуществления упаковки, описанном в настоящем документе, один аспект настоящего изобретения может включать применение упаковки для хранения пищевого продукта, причем пищевой продукт выделяет влагу, которая активирует противомикробное высвобождающее средство с целью высвобождения газообразного диоксида хлора в свободное пространство над продуктом. Это применение может обеспечить желаемые концентрации противомикробного газа в свободном пространстве над продуктом, как описано в настоящем документе. Это применение может осуществлять, по истечении 13 дней с момента размещения продукта во внутреннем пространстве и при температуре хранения 7°С, по меньшей мере, уменьшение на 2 порядка колониеобразующих единиц на один грамм (КОЕ/г), необязательно, по меньшей мере, уменьшение на 3 порядка КОЕ/г, необязательно, по меньшей мере, уменьшение на 4 порядка КОЕ/г, по меньшей мере одного типа патогена. Это предпочтительно осуществляется, не вызывая ухудшение органолептических свойств пищевого продукта, например, не вызывая осветление или не вызывая иное обесцвечивание пищевого продукта.Optionally, in any packaging embodiment described herein, one aspect of the present invention may include the use of packaging to store a food product, wherein the food product releases moisture that activates the antimicrobial release agent to release chlorine dioxide gas into the headspace of the product. This application can provide the desired headspace concentrations of the antimicrobial gas as described herein. This application can carry out, after 13 days from the date of placement of the product in the internal space and at a storage temperature of 7 ° C, at least a reduction of 2 orders of colony forming units per gram (CFU / g), optionally, at least a reduction by 3 orders of magnitude CFU/g, optionally at least 4 orders of magnitude of CFU/g, of at least one type of pathogen. This is preferably done without causing deterioration in the organoleptic properties of the food product, for example without causing clarification or otherwise causing discoloration of the food product.
Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials
Настоящее изобретение будет описано вместе со следующими графическими материалами, в которых подобные ссылочные позиции обозначают подобные элементы, и на которых:The present invention will be described in conjunction with the following drawings, in which like reference numerals denote like elements, and in which:
на фиг. 1 показан вид в перспективе пробки, образованной из полимера со включениями, согласно необязательному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 1 is a perspective view of a plug formed from an inclusion polymer according to an optional embodiment of the present invention;
на фиг. 2 показано поперечное сечение, выполненное вдоль линии 2-2 по фиг. 1;in fig. 2 shows a cross section taken along the line 2-2 of FIG. 1;
на фиг. 3 показано поперечное сечение, подобное показанному на фиг. 2, изображающее пробку, образованную из другого варианта осуществления полимера со включениями согласно необязательному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 3 shows a cross section similar to that shown in FIG. 2 depicting a plug formed from another embodiment of an inclusion polymer according to an optional embodiment of the present invention;
на фиг. 4 показано схематичное изображение полимера со включениями согласно необязательному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором активное средство представляет собой материал, высвобождающий противомикробный газ, который активируется посредством контакта с выбранным материалом (например, влагой);in fig. 4 shows a schematic representation of an inclusion polymer according to an optional embodiment of the present invention, wherein the active agent is an antimicrobial gas releasing material that is activated by contact with a selected material (eg, moisture);
на фиг. 5 показан вид в поперечном сечении листа или пленки, образованной из полимера со включениями согласно необязательному варианту осуществления настоящего изобретения, приклеенной к подложке барьерного листа;in fig. 5 is a cross-sectional view of a sheet or film formed from an inclusion polymer according to an optional embodiment of the present invention adhered to a barrier sheet substrate;
на фиг. 6 показано поперечное сечение упаковки, которая может быть образована с применением полимера со включениями согласно необязательному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 6 shows a cross section of a package that can be formed using an inclusion polymer according to an optional embodiment of the present invention;
- 3 040718 на фиг. 7 показан перспективный вид иллюстративной упаковки, содержащей пленки из полимера со включениями согласно необязательному аспекту настоящего изобретения;- 3 040718 in FIG. 7 is a perspective view of an exemplary package containing films of polymer with inclusions according to an optional aspect of the present invention;
на фиг. 8А и 8В показаны графики, сравнивающие рост Geotrichum на загрязненных помидорах, хранящихся в упаковках, соответственно использующих и не использующих противомикробную пленку из полимера со включениями;in fig. 8A and 8B are graphs comparing the growth of Geotrichum on contaminated tomatoes stored in packages using and not using an antimicrobial inclusion polymer film, respectively;
на фиг. 9 показан график, изображающий измеренное количество С1О2 (диоксида хлора), находящегося в свободном пространстве над продуктом в емкости, содержащей пленку из полимера со включениями, согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;in fig. 9 is a graph depicting the measured amount of C1O2 (chlorine dioxide) in the headspace of product in a container containing an inclusion polymer film, in accordance with some embodiments of the present invention;
на фиг. 10 показан график, изображающий измеренное количество С1О2, находящегося в свободном пространстве над продуктом в емкости, содержащей пленку из полимера со включениями, расположенную на разной высоте на боковой стенке, согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;in fig. 10 is a graph depicting the measured amount of C1O2 in the headspace of a container containing an inclusion polymer film located at various heights on the side wall, in accordance with some embodiments of the present invention;
на фиг. 11 показан график, изображающий логарифмическое уменьшение КОЕ/грамм Salmonella для пищевого продукта, хранящегося в емкостях с размещенной в них пленкой из полимера со включениями, согласно некоторым вариантам осуществления, по сравнению с емкостями, в которых отсутствует пленка из полимера со включениями;in fig. 11 is a graph illustrating the logarithmic reduction in CFU/gram Salmonella for a food product stored in containers containing an inclusion polymer film, in some embodiments, compared to containers without an inclusion polymer film;
на фиг. 12 показан график, изображающий логарифмическое уменьшение КОЕ/грамм Е. Coli для пищевого продукта, хранящегося в емкостях с размещенной в них пленкой из полимера со включениями, согласно некоторым вариантам осуществления, по сравнению с емкостями, в которых отсутствует пленка из полимера со включениями;in fig. 12 is a graph depicting the logarithmic reduction in CFU/gram E. coli for a food product stored in containers containing an inclusion polymer film, according to some embodiments, compared to containers without an inclusion polymer film;
на фиг. 13 показан график, изображающий логарифмическое уменьшение КОЕ/грамм Listeria для пищевого продукта, хранящегося в емкостях с размещенной в них пленкой из полимера со включениями, согласно некоторым вариантам осуществления, по сравнению с емкостями, в которых отсутствует пленка из полимера со включениями;in fig. 13 is a graph depicting the logarithmic reduction in cfu/gram Listeria for a food product stored in containers containing an inclusion polymer film, according to some embodiments, compared to containers without an inclusion polymer film;
на фиг. 14 показан график, изображающий измеренное количество С1О2, находящегося в свободном пространстве над продуктом емкости, в зависимости от количества пленки из противомикробного полимера со включениями, находящейся в емкости.in fig. 14 is a graph depicting the measured amount of C1O2 present in the headspace of the product in the container versus the amount of film of antimicrobial polymer with inclusions present in the container.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществленияDetailed Description of the Preferred Embodiments
Определения.Definitions.
Используемый в данном документе термин активный определяется как способный действовать, взаимодействовать или вступать в реакцию с выбранным материалом (например, влагой или кислородом) согласно настоящему изобретению. Примеры таких действий или взаимодействий могут включать абсорбцию, адсорбцию или высвобождение выбранного материала. Другим примером активного, соответствующего основной сфере настоящего изобретения, является средство, способное действовать, взаимодействовать или вступать в реакцию с выбранным материалом для того, чтобы инициировать высвобождение высвобождаемого материала.As used herein, the term active is defined as being capable of acting, interacting, or reacting with a selected material (eg, moisture or oxygen) according to the present invention. Examples of such actions or interactions may include absorption, adsorption or release of the selected material. Another example of an active, corresponding to the main scope of the present invention, is an agent capable of acting, interacting or reacting with a selected material in order to initiate the release of the released material.
Используемый в данном документе термин активное средство определяется как материал, который (1) предпочтительно неспособен смешиваться с основным полимером, а при смешивании и нагревании с основным полимером и каналообразующим средством не будет плавиться, т.е. имеет температуру плавления, которая выше температуры плавления как для основного полимера, так и для каналообразующего средства, и (2) действует, взаимодействует или вступает в реакцию с выбранным материалом. Термин активное средство может включать, но без ограничения, материалы, которые абсорбируют, адсорбируют или высвобождают выбранный материал (материалы). Активными средствами основной сферы в этом техническом описании являются те, которые высвобождают противомикробный газ (газы), предпочтительно газообразный диоксид хлора.As used herein, the term active agent is defined as a material that (1) preferably is incapable of miscibility with the base polymer, and when mixed and heated with the base polymer and channeling agent, will not melt, i. has a melting point that is above the melting point of both the base polymer and the channeling agent, and (2) acts, interacts or reacts with the selected material. The term active agent may include, but is not limited to, materials that absorb, adsorb, or release the selected material(s). Mainstream active agents in this datasheet are those that release antimicrobial gas(s), preferably chlorine dioxide gas.
Термин противомикробное высвобождающее средство относится к активному средству, способному высвобождать высвобождаемый противомикробный материал, например, в газообразной форме. Это активное средство может содержать в составе (например, порошкообразной смеси) активный компонент и другие компоненты (такие как катализатор и активизатор), выполненные с возможностью высвобождения противомикробного газа. Высвобождаемый противомикробный материал представляет собой соединение, подавляющее или предотвращающее рост и размножение микробов и/или уничтожающее микробов, например газообразный диоксид хлора. Высвобождаемый противомикробный материал высвобождается противомикробным высвобождающим средством. Исключительно в качестве примера, противомикробное высвобождающее средство может быть активизировано (например, химической реакцией или изменением физических свойств) посредством контакта с выбранным материалом (таким как влага). Например, влага может вступать в реакцию с противомикробным высвобождающим средством для того, чтобы инициировать высвобождение средством высвобождаемого противомикробного материала.The term antimicrobial releasing agent refers to an active agent capable of releasing a releasable antimicrobial material, eg in gaseous form. This active agent may contain in the composition (for example, a powder mixture) an active ingredient and other components (such as a catalyst and an activator) configured to release an antimicrobial gas. The released antimicrobial material is a compound that inhibits or prevents the growth and reproduction of microbes and/or kills microbes, such as chlorine dioxide gas. The released antimicrobial material is released by the antimicrobial releasing agent. By way of example only, an antimicrobial releasing agent can be activated (eg, by a chemical reaction or change in physical properties) through contact with a selected material (such as moisture). For example, moisture may react with the antimicrobial releasing agent in order to initiate release of the releasable antimicrobial material by the agent.
Используемый в данном документе термин основной полимер представляет собой полимер, необязательно имеющий скорость проникновения газов выбранного материала, которая существенно ниже, ниже или по существу равна скорости каналообразующего средства. В качестве примера, такой скоростью проникновения является скорость проникновения водяного пара в вариантах осуществления, гдеAs used herein, the term base polymer is a polymer optionally having a gas permeation rate of the selected material that is substantially lower, lower, or substantially equal to that of the channeling agent. As an example, such a penetration rate is the water vapor penetration rate in embodiments where
- 4 040718 выбранным материалом является влага, а активным средством является средство высвобождения противомикробного газа, активируемое влагой. Это активное средство может содержать в составе активный компонент и другие компоненты, выполненные с возможностью высвобождения противомикробного газа. Первичная функция основного полимера заключается в обеспечении структуры полимера со включениями.- 4 040718 the selected material is moisture and the active agent is a moisture-activated antimicrobial gas release agent. This active agent may contain an active ingredient and other components configured to release an antimicrobial gas. The primary function of the base polymer is to provide the polymer structure with inclusions.
Основные полимеры, подходящие для применения в настоящем изобретении, включают термопластичные полимеры, например полиолефины, такие как полипропилен и полиэтилен, полиизопрен, полибутадиен, полибутен, полисилоксан, поликарбонаты, полиамиды, сополимеры этилена и винилацетата, сополимер этилена и метакрилата, поливинилхлорид, полистирол, сложные полиэфиры, полиангидриды, полиакрилонитрил, полисульфоны, полиакрилат, акрил, полиуретан и полиацеталь, или их сополимеры или смеси.Suitable base polymers for use in the present invention include thermoplastic polymers, such as polyolefins such as polypropylene and polyethylene, polyisoprene, polybutadiene, polybutene, polysiloxane, polycarbonates, polyamides, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-methacrylate copolymer, polyvinyl chloride, polystyrene, compound polyesters, polyanhydrides, polyacrylonitrile, polysulfones, polyacrylate, acrylic, polyurethane and polyacetal, or their copolymers or mixtures.
В некоторых вариантах осуществления каналообразующее средство имеет скорость проникновения водяного пара по меньшей мере в два раза выше, чем у основного полимера. В других вариантах осуществления каналообразующее средство имеет скорость проникновения водяного пара по меньшей мере в пять раз выше, чем у основного полимера. В других вариантах осуществления каналообразующее средство имеет скорость проникновения водяного пара по меньшей мере в десять раз выше, чем у основного полимера. В иных вариантах осуществления каналообразующее средство имеет скорость проникновения водяного пара по меньшей мере в двадцать раз выше, чем у основного полимера. В еще одном варианте осуществления каналообразующее средство имеет скорость проникновения водяного пара по меньшей мере в пятьдесят раз выше, чем у основного полимера. В иных вариантах осуществления каналообразующее средство имеет скорость проникновения водяного пара по меньшей мере в сто раз выше, чем у основного полимера.In some embodiments, the channeling agent has a water vapor penetration rate at least twice that of the base polymer. In other embodiments, the channel-forming means has a water vapor permeation rate at least five times that of the base polymer. In other embodiments, the channel-forming means has a water vapor permeation rate at least ten times that of the base polymer. In other embodiments, the channel-forming means has a water vapor permeation rate at least twenty times that of the base polymer. In yet another embodiment, the channeling means has a water vapor penetration rate at least fifty times higher than that of the base polymer. In other embodiments, the channel-forming means has a water vapor permeation rate at least one hundred times higher than that of the base polymer.
Используемый в данном документе термин каналообразующее средство или каналообразующие средства определяется как материал, который неспособен смешиваться с основным полимером и характеризуется аффинностью к транспортировке газофазного вещества с более высокой скоростью, чем основной полимер. Необязательно, каналообразующее средство способно образовывать каналы через полимер со включениями при образовании путем смешивания каналообразующего средства с основным полимером. Необязательно, такие каналы способны передавать выбранный материал через полимер со включениями с более высокой скоростью, чем только в основном полимере.As used herein, the term channeling agent or channeling agents is defined as a material that is incapable of miscibility with a base polymer and has an affinity for transporting a gas phase material at a higher rate than the base polymer. Optionally, the channeling agent is capable of channeling through the inclusion polymer upon formation by mixing the channeling agent with the base polymer. Optionally, such channels are capable of conveying the selected material through the inclusion polymer at a higher rate than in the base polymer alone.
Используемый в данном документе термин каналы или сообщающиеся каналы определяется как проходы, образованные из каналообразующего средства, которые проникают через основной полимер и могут быть связаны друг с другом.As used herein, the term channels or communicating channels is defined as passages formed from a channeling agent that penetrate the base polymer and can be connected to each other.
Используемый в данном документе термин полимер со включениями определяется как монолитный материал, образованный из, по меньшей мере, основного полимера с активным средством и необязательно также каналообразующим средством, захваченным или распределенным повсюду. Таким образом, полимер со включениями содержит двухфазные полимеры (без каналообразующего средства) и трехфазные полимеры (с каналообразующим средством).As used herein, the term inclusion polymer is defined as a monolithic material formed from at least a base polymer with the active agent, and optionally also the channeling agent, trapped or distributed throughout. Thus, the inclusion polymer contains two-phase polymers (without channeling agent) and three-phase polymers (with channeling agent).
Используемый в данном документе термин монолитный, монолитная структура или монолитная композиция определяется как композиция или материал, который не состоит из двух или более дискретных макроскопических слоев или частей. Соответственно, монолитная композиция не включает многослойный композит.As used herein, the term monolithic, monolithic structure, or monolithic composition is defined as a composition or material that does not consist of two or more discrete macroscopic layers or parts. Accordingly, the monolithic composition does not include a multilayer composite.
Используемый в данном документе термин фаза определяется как часть или компонент монолитной структуры или композиции, который равномерно распределен повсюду, чтобы придать структуре или композиции ее монолитные характеристики.As used herein, the term phase is defined as a portion or component of a monolithic structure or composition that is uniformly distributed throughout to give the structure or composition its monolithic characteristics.
Используемый в данном документе термин выбранный материал определяется как материал, на который действует, воздействует или который взаимодействует или вступает в реакцию с активным средством и способен передаваться через каналы полимера со включениями. Например, в вариантах осуществления, в которых высвобождающий материал представляет собой активное средство, выбранный материал может быть влагой, вступающей в реакцию или иным образом активизирующей активное средство для высвобождения высвобождающего материала, такого как противомикробный газ.As used herein, the term selected material is defined as a material that is acted upon, affected by, or interacts with or reacts with an active agent and is capable of being transmitted through the channels of the polymer with inclusions. For example, in embodiments where the release material is an active agent, the selected material may be moisture that reacts with or otherwise activates the active agent to release the release material, such as an antimicrobial gas.
Используемый в данном документе термин трехфазный определяется как монолитная композиция или структура, содержащая три или более фаз. Примером трехфазной композиции согласно настоящему изобретению является полимер со включениями, образованный из основного полимера, активного средства и каналообразующего средства. Необязательно, трехфазный состав или структура может содержать дополнительную фазу, например краситель, но тем не менее по-прежнему считается трехфазной за счет присутствия трех основных функциональных компонентов.Used in this document, the term three-phase is defined as a monolithic composition or structure containing three or more phases. An example of a three-phase composition according to the present invention is an inclusion polymer formed from a base polymer, an active agent and a channeling agent. Optionally, a three-phase composition or structure may contain an additional phase, such as a dye, but is still considered three-phase due to the presence of three main functional components.
Кроме этого, термины упаковка, тара и емкость могут использоваться в настоящем документе взаимозаменяемым образом для обозначения объекта, который удерживает или содержит товар, например пищевой продукт и продукты питания. Необязательно, упаковка может содержать емкость, в которой хранится продукт. Неограничивающие примеры упаковки, тары и емкости включают лоток, коробку, картонную тару, держатель для бутылок, сосуд, мешок и мягкий пакет. Мешок или мягкий пакет могут быть изготовлены из, например, полипропилена или полиэтилена. Упаковка или емкость могут быть за- 5 040718 крыты, накрыты и/или герметизированы с помощью различных механизмов, включающих, например, обертку, крышку, герметизирующий материал, клей и термосварку. Упаковка или емкость состоит или сконструирована из различных материалов, таких как пластик (например, полипропилен или полиэтилен), бумага, стирофом, стекло, металл и их сочетания. В одном необязательном варианте осуществления упаковка или емкость состоит из жесткого или полужесткого полимера, необязательно полипропилена или полиэтилена, и предпочтительно имеет достаточную жесткость для сохранения своей формы под действием силы тяжести.In addition, the terms package, container, and container may be used interchangeably herein to refer to an object that holds or contains a product, such as a food product and foodstuffs. Optionally, the package may contain a container in which the product is stored. Non-limiting examples of packaging, containers, and containers include tray, box, carton, bottle holder, receptacle, bag, and pouch. The bag or soft bag can be made from, for example, polypropylene or polyethylene. The package or container may be closed, covered, and/or sealed by a variety of mechanisms including, for example, a wrapper, lid, sealant, adhesive, and heat seal. The package or container is composed or constructed from a variety of materials such as plastic (eg polypropylene or polyethylene), paper, styrofoam, glass, metal, and combinations thereof. In one optional embodiment, the package or container is composed of a rigid or semi-rigid polymer, optionally polypropylene or polyethylene, and preferably has sufficient rigidity to retain its shape under gravity.
Иллюстративные полимеры со включениями.Illustrative polymers with inclusions.
Традиционно, осушители, поглотители кислорода и другие активные средства используются в необработанной форме, например в виде рассыпчатых частиц, помещенных в пакетики или коробочки в таре, для контролирования внутренней среды упаковки. Для многих вариантов применения наличие активных веществ, хранящихся в рассыпчатом виде, является нежелательным. Таким образом, настоящее изобретение предоставляет активные полимеры со включениями, содержащие активные средства, причем такие полимеры могут быть экструдированы и/или отлиты в разнообразных формах, например, в виде внутренних покрытий емкостей, пробок, листов пленки, гранул и других подобных структур. Необязательно, такие активные полимеры со включениями могут содержать каналообразующие средства, такие как полиэтиленгликоль (PEG), которые образуют каналы между поверхностью полимера со включениями и его внутренней частью для переноса выбранного материала (например, влаги) к захваченному активному средству (например, осушителю для поглощения влаги). Как объяснялось выше, полимеры со включениями могут быть двухфазными составами (т.е. содержать основной полимер и активное средство без каналообразующего средства) или трехфазными составами (т.е. содержать основной полимер, активное средство и каналообразующее средство). Полимеры со включениями описаны, например, в патентах США № 5911937, 6080350, 6124006, 6130263, 6194079, 6214255, 6486231, 7005459 и в публикации патента США № 2016/0039955, каждые из которых включены в данный документ посредством ссылки во всей их полноте.Traditionally, desiccants, oxygen scavengers, and other active agents are used in their raw form, such as loose particles placed in sachets or boxes, to control the internal environment of the package. For many applications, the presence of active substances stored in loose form is undesirable. Thus, the present invention provides active inclusion polymers containing active agents, which polymers can be extruded and/or molded in a variety of forms, for example, as linings of containers, stoppers, film sheets, pellets, and other similar structures. Optionally, such active inclusion polymers may contain channeling agents, such as polyethylene glycol (PEG), which form channels between the surface of the inclusion polymer and its interior to transport selected material (e.g., moisture) to the trapped active agent (e.g., desiccant for absorption). moisture). As explained above, inclusion polymers can be two-phase formulations (ie, contain a base polymer and an active agent without a channeling agent) or three-phase formulations (ie, contain a base polymer, an active agent, and a channeling agent). Inclusion polymers are described, for example, in US Pat. Nos. 5,911,937; 6,080,350; 6,124,006; 6,130,263;
На фиг. 1-6 изображены иллюстративные полимеры 20 со включениями и различные виды тары в сборе, образованные из полимеров со включениями согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Каждый из полимеров 20 со включениями содержит основной полимер 25, необязательно каналообразующее средство 35 и активное средство 30. Как показано, каналообразующее средство 35 образует сообщающиеся каналы 45 через полимер 20 со включениями. По меньшей мере, часть активного средства 30 содержится в этих каналах 45, так что каналы 45 сообщаются между активным средством 30 и наружной частью полимера 20 со включениями через отверстия 48 каналов, образованные на наружных поверхностях полимера 25 со включениями. Активное средство 30 может представлять собой, например, любой из множества высвобождающих материалов, как подробнее описано ниже. Хотя предпочтительным является каналообразующее средство, например 35, настоящее изобретение в широком смысле включает полимеры со включениями, которые необязательно не содержат каналообразующего средства.In FIG. 1-6 depict exemplary inclusion polymers 20 and various container assemblies formed from inclusion polymers in accordance with some embodiments of the present invention. Each of the inclusion polymers 20 comprises a base polymer 25, optionally a channeling agent 35, and an active agent 30. As shown, the channeling agent 35 forms communicating channels 45 through the inclusion polymer 20. At least a portion of the active agent 30 is contained in these channels 45 such that the channels 45 communicate between the active agent 30 and the exterior of the inclusion polymer 20 through channel openings 48 formed on the outer surfaces of the inclusion polymer 25. The active agent 30 may be, for example, any of a variety of release materials, as described in more detail below. While a channeling agent, such as 35, is preferred, the present invention broadly includes polymers with inclusions that do not necessarily contain channeling agents.
Подходящие каналообразующие средства включают полигликоль, такой как полиэтиленгликоль (PEG), этиленвиниловый спирт (EVOH), поливиниловый спирт (PVOH), полиамин глицерина, полиуретан и поликарбоновую кислоту, включая полиакриловую кислоту или полиметакриловую кислоту. В качестве альтернативы, каналообразующее средство 35 может представлять собой, например, нерастворимый в воде полимер, такой как монобутиловый эфир пропиленоксидного полимеризата, доступный в продаже под торговым наименованием Polyglykol В01/240, производимый компанией CLARIANT. В других вариантах осуществления каналообразующее средство может представлять собой монобутиловый эфир пропиленоксидного полимеризата, доступный в продаже под торговым наименованием Polyglykol В01/20, производимый компанией CLARIANT, пропиленоксидный полимеризат, доступный в продаже под торговым наименованием Polyglykol D01/240, производимый компанией CLARIANT, этиленвинилацетат, нейлон 6, нейлон 66 или любую комбинацию вышеизложенного.Suitable channeling agents include polyglycol such as polyethylene glycol (PEG), ethylene vinyl alcohol (EVOH), polyvinyl alcohol (PVOH), glycerol polyamine, polyurethane, and polycarboxylic acid, including polyacrylic acid or polymethacrylic acid. Alternatively, the channeling agent 35 may be, for example, a water-insoluble polymer such as propylene oxide polymer monobutyl ether, commercially available under the trade name Polyglykol B01/240, manufactured by CLARIANT. In other embodiments, the channel-forming agent may be propylene oxide polymer monobutyl ether available under the trade name Polyglykol B01/20 from CLARIANT, propylene oxide polymer available under the trade name Polyglykol D01/240 from CLARIANT, ethylene vinyl acetate, nylon 6, nylon 66, or any combination of the above.
Полимеры со включениями с противомикробными высвобождающими средствами подробнее описаны далее.Inclusion polymers with antimicrobial release agents are described in more detail below.
Противомикробные высвобождающие средства и составы необязательных полимеров со включениями, содержащих их.Antimicrobial release agents and optional inclusion polymer formulations containing them.
Подходящие активные средства согласно настоящему изобретению включают противомикробные высвобождающие средства. На фиг. 4 изображен вариант осуществления полимера 10 со включениями согласно настоящему изобретению, в котором активное средство 30 представляет собой противомикробное высвобождающее средство. Стрелки обозначают траекторию выбранного материала, например влаги или другого газа, снаружи полимера 10 со включениями через каналы 45 к частицам активного средства 30 (в этом случае, к противомикробному высвобождающему средству). Необязательно, противомикробное высвобождающее средство вступает в реакцию или иным образом инициируется или активизируется выбранным материалом (например, влагой) и в ответ высвобождает высвобождаемый противомикробный материал, предпочтительно в газообразной форме.Suitable active agents according to the present invention include antimicrobial releasing agents. In FIG. 4 depicts an embodiment of the inclusion polymer 10 of the present invention wherein the active agent 30 is an antimicrobial releasing agent. The arrows indicate the trajectory of the selected material, such as moisture or other gas, outside the polymer 10 with inclusions through the channels 45 to the particles of the active agent 30 (in this case, to the antimicrobial releasing agent). Optionally, the antimicrobial releasing agent is reacted or otherwise initiated or activated by the selected material (eg, moisture) and in response releases the releasable antimicrobial material, preferably in gaseous form.
Противомикробные средства, применимые в данном контексте, включают летучие противомикробные высвобождающие средства, нелетучие противомикробные высвобождающие средства и их сочетания.Antimicrobial agents useful in this context include volatile antimicrobial release agents, non-volatile antimicrobial release agents, and combinations thereof.
- 6 040718- 6 040718
Термин летучее противомикробное высвобождающее средство включает любое соединение, которое при контакте с текучей средой (например, водой или соком из пищевого продукта) образует газ и/или газовую фазу, такую как пар высвобождаемого противомикробного средства. Как будет подробнее описано ниже, летучее противомикробное высвобождающее средство в общем используется в закрытой системе, так что высвобождаемый противомикробный материал (газ и/или пар) не выходит за ее пределы. Примеры летучих противомикробных высвобождающих средств включают, но без ограничения, origanum, базилик, коричный альдегид, средства, высвобождающие диоксид хлора (например, сочетание хлорита натрия, катализатора и активизатора), средства, высвобождающие углекислый газ, средства, высвобождающие озон, ванилин, ванилиновая кислота, масло кориандра, гвоздичное масло, масло хрена обыкновенного, масло мяты, розмарин, шалфей, чабрец, васаби или его экстракт, экстракт бамбука, экстракт из семечек грейпфрута, экстракт ревеня пальчатого (Rheum palmatum), экстракт коптиса китайского (coptis chinesis), лавандовое масло, лимонное масло, эвкалиптовое масло, масло мяты перечной, cananga odorata, cupressus sempervirens, curcuma longa, cymbopogon citratus, eucalyptus globulus, pinus radiate, piper crassinervium, psidium guayava, rosmarinus officinalis, zingiber officinale, чабрец, тимол, аллиловое горчичное масло (AIT), хинокитиол, карвакрол, эвгенол, α-терпинол, кунжутное масло, или любое сочетание вышеуказанных соединений.The term volatile antimicrobial release agent includes any compound that, upon contact with a fluid (eg, water or food juice), forms a gas and/or a gas phase, such as a vapor of the released antimicrobial agent. As will be described in more detail below, the volatile antimicrobial releasing agent is generally used in a closed system such that the released antimicrobial material (gas and/or vapor) does not escape. Examples of volatile antimicrobial releasing agents include, but are not limited to, origanum, basil, cinnamaldehyde, chlorine dioxide releasing agents (e.g., a combination of sodium chlorite, catalyst and activator), carbon dioxide releasing agents, ozone releasing agents, vanillin, vanillic acid , coriander oil, clove oil, horseradish oil, peppermint oil, rosemary, sage, thyme, wasabi or its extract, bamboo extract, grapefruit seed extract, rhubarb finger extract (Rheum palmatum), Chinese coptis extract (coptis chinesis), lavender oil, lemon oil, eucalyptus oil, peppermint oil, cananga odorata, cupressus sempervirens, curcuma longa, cymbopogon citratus, eucalyptus globulus, pinus radiate, piper crassinervium, psidium guayava, rosmarinus officinalis, zingiber officinale, thyme, thymol, allyl mustard oil ( AIT), hinokitiol, carvacrol, eugenol, α-terpinol, sesame oil, or any combination the above compounds.
Термин нелетучее противомикробное средство включает любое соединение, которое при контакте с текучей средой (например, водой или соком из пищевого продукта) образует минимальное количество пара противомикробного средства или вовсе не производит его. Примеры нелетучих противомикробных средств включают, без ограничения, аскорбиновую кислоту, сорбатную соль, лимонную кислоту, соль лимонной кислоты, молочную кислоту, соль молочной кислоты, бензойную кислоту, соль бензойной кислоты, двууглекислую соль, хелатообразующее соединение, квасцовую соль, низин, ε-полилизин 10%, метил- и/или пропилпарабены, или любое сочетание вышеуказанных соединений. Соли включают натриевые, калиевые, кальциевые или магниевые соли любых из вышеуказанных соединений. Конкретные примеры включают сорбат кальция, аскорбат кальция, бисульфит калия, метабисульфит калия, сорбат калия или сорбат натрия.The term non-volatile antimicrobial agent includes any compound that, upon contact with a fluid (eg, water or food juice), produces minimal or no antimicrobial vapor. Examples of non-volatile antimicrobials include, without limitation, ascorbic acid, sorbate salt, citric acid, citric acid salt, lactic acid, lactic acid salt, benzoic acid, benzoic acid salt, bicarbonate salt, chelating compound, alum salt, nisin, ε-polylysine 10%, methyl and/or propyl parabens, or any combination of the above compounds. Salts include sodium, potassium, calcium or magnesium salts of any of the above compounds. Specific examples include calcium sorbate, calcium ascorbate, potassium bisulfite, potassium metabisulfite, potassium sorbate or sodium sorbate.
Предпочтительные признаки противомикробных высвобождающих средств, применяемых согласно одному аспекту настоящего изобретения, включают одну или несколько следующих характеристик: (1) они испаряются при температурах заморозки; (2) они безопасны для пищи и съедобны в окончательной форме; (3) они могут быть безопасно внедрены в состав полимера со включениями или другой механизм для высвобождения; (4) они являются стойкими при долговременном хранении; (5) они высвобождают высвобождаемый противомикробный материал только после того, как упаковка, в которой расположен средств, герметично закрыта вместе с продуктом, расположенным в упаковке; (6) их состав не влияет на органолептические свойства хранящегося пищевого продукта, и они выполнены с возможностью получения желаемого профиля высвобождения внутри упаковки; и (7) они предпочтительно являются допустимыми согласно применимым правительственным инструкциям и/или нормам, относящимся к упаковыванию пищевых продуктов и маркировке готовых пищевых продуктов.Preferred features of antimicrobial release agents used according to one aspect of the present invention include one or more of the following characteristics: (1) they evaporate at freezing temperatures; (2) they are food safe and edible in their final form; (3) they can be safely incorporated into an inclusion polymer formulation or other release mechanism; (4) they are long-term storage stable; (5) they release the releasable antimicrobial material only after the package containing the agent is hermetically sealed along with the product located in the package; (6) their composition does not affect the organoleptic properties of the stored food product, and they are designed to obtain the desired release profile within the package; and (7) they are preferably acceptable under applicable government regulations and/or regulations relating to food packaging and finished food labeling.
Противомикробные высвобождающие средства, которые высвобождают диоксид хлора.Antimicrobial releasing agents that release chlorine dioxide.
В одном аспекте настоящего изобретения предпочтительные противомикробные высвобождающие средства представляют собой летучие противомикробные средства, которые высвобождают диоксид хлора (С1О2) в газообразной форме в качестве высвобождаемого противомикробного материала. Например, противомикробное высвобождающее средство может представлять собой соединение или состав, содержащий хлорит щелочного металла, такой как, например, хлорит натрия или хлорит калия, катализатор и активизатор (например, в форме порошка), которые в сочетании инициируются или активируются влагой для того, чтобы заставить средство высвободить диоксид хлора. Одно иллюстративное противомикробное высвобождающее средство предоставлено под торговой маркой ASEPTROL 7.05 компанией BASF Catalysts LLC. Этот материал и его приготовление описаны в патенте США № 6676850, содержание которого полностью включено посредством ссылки. Пример 6 вышеупомянутого патента описывает состав, который особенно подходит в качестве противомикробного высвобождающего средства согласно необязательному аспекту настоящего изобретения.In one aspect of the present invention, the preferred antimicrobial release agents are volatile antimicrobials that release chlorine dioxide (C1O2) in gaseous form as the antimicrobial material released. For example, the antimicrobial releasing agent may be a compound or formulation containing an alkali metal chlorite, such as, for example, sodium chlorite or potassium chlorite, a catalyst and an activator (for example, in powder form), which are in combination initiated or activated by moisture in order to force the product to release chlorine dioxide. One exemplary antimicrobial release agent is provided under the tradename ASEPTROL 7.05 by BASF Catalysts LLC. This material and its preparation are described in US Pat. No. 6,676,850, the contents of which are incorporated by reference in their entirety. Example 6 of the above patent describes a formulation that is particularly suitable as an antimicrobial release agent according to an optional aspect of the present invention.
Необязательно, подходящее противомикробное высвобождающее средство, основанное на примере 6 патента США № 6676850 и выполненное с возможностью высвобождения газообразного диоксида хлора при активации влагой, может быть приготовлено следующим образом.Optionally, a suitable antimicrobial release agent based on Example 6 of US Pat. No. 6,676,850 and configured to release chlorine dioxide gas when activated by moisture can be prepared as follows.
Противомикробное высвобождающее средство содержит состав, содержащий хлорит натрия (в качестве активного компонента), основной катализатор и активизатор. Катализатор и активизатор приготавливают по отдельности, затем соединяют друг с другом и в итоге соединяют с хлоритом натрия.The antimicrobial releasing agent contains a composition containing sodium chlorite (as an active ingredient), a basic catalyst and an activator. The catalyst and activator are prepared separately, then combined with each other and finally combined with sodium chlorite.
Основной катализатор необязательно изготавливают, вначале подготавливая 25-30 вес.% раствора силиката натрия (пропорция SiO2:Na2O составляет 2,0 к 3,3 по весу). Этот раствор смешивают с водной суспензией, содержащей 28-44 вес.% каолиновой глины, добываемой в штате Джорджия (диаметр частиц приблизительно на 80% меньше одного микрометра), где раствор силиката натрия составляет 2 вес.% суспензии. Суспензию затем сушат при 100°С с образованием агломератов или микросфер размером приблизи- 7 040718 тельно 70 мкм. 300 г этих микросфер насыщают 280 г 2,16N раствора серной кислоты. Эту смесь затем сушат при 100°С. Далее, высушенную смесь подвергают процессу кальцинирования при 350°С в течение 3 ч, за которым следует дополнительный процесс кальцинирования при 300°С в герметичном стеклянном сосуде, где герметичное уплотнение обмотано лентой. Эта смесь образует основной катализатор.The base catalyst is optionally prepared by first preparing a 25-30% by weight sodium silicate solution (2.0 to 3.3 weight ratio of SiO2:Na2O). This solution is mixed with an aqueous slurry containing 28-44 wt. % Georgia kaolin clay (approximately 80% less than one micrometer in particle diameter), where the sodium silicate solution makes up 2 wt. % of the slurry. The suspension is then dried at 100° C. to form agglomerates or microspheres of approximately 70 microns. 300 g of these microspheres are saturated with 280 g of a 2.16 N sulfuric acid solution. This mixture is then dried at 100°C. Next, the dried mixture is subjected to a calcination process at 350° C. for 3 hours, followed by an additional calcination process at 300° C. in a sealed glass vessel, where the hermetic seal is wrapped with tape. This mixture forms the main catalyst.
Затем, 84,6 г основного катализатора смешивают с 10,1 г активизатора, сухим хлоридом кальция. Эту смесь основного катализатора и активизатора измельчают с помощью пестика и ступки при комнатной температуре. Эту смесь сушат в течение 2 ч при 200°С. Смесь основного катализатора и активизатора затем охлаждают до комнатной температуры в герметичном стеклянном сосуде с лентой, обмотанной вокруг герметичного уплотнения.Then, 84.6 g of base catalyst is mixed with 10.1 g of activator, dry calcium chloride. This mixture of base catalyst and activator is ground with a pestle and mortar at room temperature. This mixture is dried for 2 hours at 200°C. The mixture of base catalyst and activator is then cooled to room temperature in a sealed glass vessel with tape wrapped around a sealed seal.
Наконец, смесь основного катализатора и активизатора соединяют с 5,3 г хлорита натрия (который является активным компонентом активного средства). Полную смесь затем измельчают с помощью ступки и пестика при комнатной температуре, таким образом образуя необязательный вариант осуществления противомикробного высвобождающего средства. Противомикробное высвобождающее средство затем помещают в герметичный стеклянный сосуд с лентой, обмотанной вокруг герметичного уплотнения, для того, чтобы хранить его по существу без попадания влаги, которая приведет к его преждевременной активации (для высвобождения газообразного диоксида хлора).Finally, the mixture of base catalyst and activator is combined with 5.3 g of sodium chlorite (which is the active component of the active agent). The complete mixture is then ground with a mortar and pestle at room temperature, thus forming an optional embodiment of the antimicrobial releasing agent. The antimicrobial release agent is then placed in a sealed glass jar with tape wrapped around a sealed seal in order to store it substantially free of moisture which would cause it to prematurely activate (to release chlorine dioxide gas).
Необязательно, противомикробное высвобождающее средство представляет собой компонент полимера со включениями, предпочтительно трехфазного полимера, содержащего активное средство (например, 40-70% по весу), основной полимер и каналообразующее средство. Необязательно, такой полимер со включениями имеет форму пленки, расположенной внутри герметичной упаковки, содержащей свежие пищевые продукты, например мясо или сельскохозяйственную продукцию.Optionally, the antimicrobial release agent is a component of an inclusion polymer, preferably a three-phase polymer, containing an active agent (eg 40-70% by weight), a base polymer and a channeling agent. Optionally, such inclusion polymer is in the form of a film located inside a sealed package containing fresh food products, such as meat or agricultural products.
Обычно считается, что чем выше концентрация противомикробного высвобождающего средства в смеси полимера со включениями, тем выше способность абсорбции, адсорбции или высвобождения у готового состава. Однако слишком высокая концентрация активного средства может привести к чрезмерной хрупкости полимера со включениями. Это также может привести к тому, что расплавленная смесь активного средства, основного полимера и (в случае применения) каналообразующего средства будет хуже поддаваться тепловому формованию, экструдированию или литью под давлением. В одном варианте осуществления уровень загрузки или концентрация противомикробного высвобождающего средства может варьироваться в диапазоне от 10 до 80%, предпочтительно от 40 до 70%, более предпочтительно от 40 до 60% и еще более предпочтительно от 45 до 55% по весу относительно общего веса полимера со включениями. Необязательно, каналообразующее средство может быть предоставлено в диапазоне от 2 до 10% по весу, предпочтительно приблизительно 5% по весу. Необязательно, основной полимер может находиться в диапазоне от 10 до 50% по весу всей композиции, предпочтительно от 20 до 35% по весу. Необязательно, добавляют краситель, например, приблизительно 2% по весу всей композиции.It is generally believed that the higher the concentration of antimicrobial releasing agent in the mixture of polymer with inclusions, the higher the ability of absorption, adsorption or release of the finished composition. However, too high an active agent concentration can lead to excessive brittleness of the polymer with inclusions. It can also result in the molten mixture of active agent, base polymer and (if used) channeling agent being less amenable to heat forming, extrusion or injection molding. In one embodiment, the loading level or concentration of the antimicrobial releasing agent can range from 10% to 80%, preferably 40% to 70%, more preferably 40% to 60%, and even more preferably 45% to 55% by weight of the total weight of the polymer. with inclusions. Optionally, the channeling agent may be provided in the range of 2 to 10% by weight, preferably about 5% by weight. Optionally, the base polymer may be in the range of 10 to 50% by weight of the total composition, preferably 20 to 35% by weight. Optionally, a dye is added, for example, about 2% by weight of the entire composition.
В одном варианте осуществления полимер со включениями может представлять собой трехфазный состав, содержащий 50% по весу противомикробного высвобождающего средства ASEPTROL 7.05 в форме порошкообразной смеси, 38% по весу этилвинилацетата (EVA) в качестве основного полимера и 12% по весу полиэтиленгликоля (PEG) в качестве каналообразующего средства.In one embodiment, the inclusion polymer may be a three-phase formulation containing 50% by weight of antimicrobial release agent ASEPTROL 7.05 in the form of a powder mixture, 38% by weight of ethyl vinyl acetate (EVA) as the main polymer and 12% by weight of polyethylene glycol (PEG) in as a channeling agent.
На фиг. 1 показана пробка 55, состоящая из полимера 20 со включениями, согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Пробка 55 может быть размещена внутри емкости. Как упоминалось ранее, полимер 20 со включениями содержит основной полимер 25, каналообразующее средство 35 и активное средство 30.In FIG. 1 shows a plug 55 composed of an inclusion polymer 20, in accordance with some embodiments of the present invention. Stopper 55 may be placed inside the container. As previously mentioned, the inclusion polymer 20 comprises a base polymer 25, a channeling agent 35, and an active agent 30.
На фиг. 2 показан вид в поперечном сечении пробки 55, изображенной на фиг. 1. Кроме этого, на фиг. 2 показано, что полимер 20 со включениями отвердел, так что каналообразующее средство 35 образует сообщающиеся каналы 45 для создания проходов через отвердевшую пробку 55. По меньшей мере, часть активного средства 30 содержится в этих каналах 45, так что каналы 45 сообщаются между активным средством 30 и наружной частью полимера 20 со включениями через отверстия 48 каналов, образованные на наружных поверхностях полимера 25 со включениями.In FIG. 2 is a cross-sectional view of the plug 55 shown in FIG. 1. In addition, in FIG. 2 shows that the inclusion polymer 20 has cured such that the channeling agent 35 forms communicating channels 45 to create passages through the cured plug 55. At least a portion of the active agent 30 is contained in these channels 45 such that the channels 45 communicate between the active agent 30 and the outer part of the polymer 20 with inclusions through the openings 48 of the channels formed on the outer surfaces of the polymer 25 with inclusions.
На фиг. 3 изображен один вариант осуществления пробки 55, конструкция и состав которой подобны конструкции и составу пробки 55, изображенной на фиг. 2, где сообщающиеся каналы 45 имеют меньший диаметр по сравнению с теми, что показаны на фиг. 2. Это может быть результатом применения димерного средства (т.е. пластификатора) вместе с каналообразующим средством 35. Димерное средство может улучшить совместимость между основным полимером 25 и каналообразующим средством 35. Этой улучшенной совместимости способствует меньшая вязкость смеси, что может обеспечивать более тщательное перемешивание основного полимера 25 и каналообразующего средства 35, которые при обычных условиях могут сопротивляться объединению в однородный раствор. После отвердевания полимера 20 со включениями, к которому добавлено димерное средство, сообщающиеся каналы 45, образованные в нем, имеют большее рассеивание и меньшую пористость, тем самым образуя большую плотность сообщающихся каналов в пробке 55.In FIG. 3 depicts one embodiment of a plug 55 similar in design and composition to the plug 55 shown in FIG. 2 where the communicating channels 45 have a smaller diameter than those shown in FIG. 2. This may be the result of using a dimeric agent (i.e., a plasticizer) together with the channeling agent 35. The dimeric agent may improve compatibility between the base polymer 25 and the channeling agent 35. This improved compatibility is facilitated by the lower viscosity of the mixture, which can provide more thorough mixing. a base polymer 25 and a channeling agent 35, which under normal conditions may resist being combined into a homogeneous solution. After curing of the inclusion polymer 20 to which the dimeric agent is added, the communicating channels 45 formed therein have greater dispersion and less porosity, thereby forming a higher density of communicating channels in the plug 55.
Сообщающиеся каналы 45, такие как описаны в настоящем документе, способствуют переносу желаемого материала, такого как влага, газ или запах, через основной полимер 25, который обычно выпол- 8 040718 няет роль барьера, препятствующего проникновению этих материалов. По этой причине, основной полимер 25 сам выполняет роль барьерного вещества, внутри которого может быть захвачено активное средство 30. Сообщающиеся каналы 45, образованные из каналообразующего средства 35, обеспечивают проходы для движения желаемого материала через полимер 10 со включениями. Полагают, что без этих сообщающихся каналов 45 относительно небольшие количества желаемого материала переносились бы через основной полимер 25 к активному средству 30 или от него. Дополнительно, когда желаемый материал переносится от активного средства 30, он может высвобождаться из активного средства 30, например, в вариантах осуществления, в которых активное средство 30 представляет собой высвобождающий материал, такой как материал, высвобождающий противомикробный газ.Interconnecting channels 45, such as those described herein, facilitate the transfer of a desired material, such as moisture, gas, or odor, through the base polymer 25, which typically acts as a barrier to these materials. For this reason, the base polymer 25 itself acts as a barrier material within which the active agent 30 can be trapped. The communicating channels 45 formed from the channeling agent 35 provide passageways for the movement of the desired material through the inclusion polymer 10. It is believed that without these communicating channels 45, relatively small amounts of the desired material would be transferred through the base polymer 25 to or from the active agent 30. Additionally, when the desired material is transferred from the active agent 30, it may be released from the active agent 30, for example, in embodiments in which the active agent 30 is a releasing material, such as an antimicrobial gas releasing material.
На фиг. 5 изображен активный лист или пленка 75, образованная из полимера 20 со включениями, используемая в сочетании с барьерным листом 80 для образования композита, согласно одному аспекту настоящего изобретения. Характеристики активного листа 75 подобны характеристикам, описанным применительно к пробке 55, показанной на фиг. 1 и 2. Барьерный лист 80 может представлять собой подложку, такую как фольга и/или полимер (такой как стенка емкости) с низкой проницаемостью для влаги или кислорода. Барьерный лист 80 совместим с активным листом 75 и таким образом, выполнен с возможностью термического присоединения к активному листу 75, когда активный лист 75 отвердевает после нанесения. На фиг. 6 изображен вариант осуществления, в котором два листа 75, 80 объединены таким образом, чтобы образовывать упаковочную обертку, имеющую активные характеристики на внутренней поверхности, образованной полимером 20 со включениями /активным листом 75, и паронепроницаемые характеристики на внешней поверхности, образованной барьерным листом 80.In FIG. 5 depicts an active sheet or film 75 formed from an inclusion polymer 20 used in combination with a barrier sheet 80 to form a composite, in accordance with one aspect of the present invention. The characteristics of the active sheet 75 are similar to those described with respect to the plug 55 shown in FIG. 1 and 2. The barrier sheet 80 may be a substrate such as a foil and/or a polymer (such as a container wall) with low moisture or oxygen permeability. The barrier sheet 80 is compatible with the active sheet 75 and thus is thermally bondable to the active sheet 75 when the active sheet 75 cures after application. In FIG. 6 depicts an embodiment in which two sheets 75, 80 are combined to form a packaging wrap having active characteristics on the inner surface formed by the inclusion polymer 20/active sheet 75 and vapor barrier characteristics on the outer surface formed by the barrier sheet 80.
В одном варианте осуществления листы 75, 80 по фиг. 5 соединены друг с другом так, чтобы образовывать активную упаковку 85, как показано на фиг. 6. Как показано, предусмотрено два многослойных или композитных материала, каждый из которых состоит из активного листа 75, соединенного с барьерным листом 80. Листы многослойного материала уложены в стопку, причем каждый активный лист 75 обращен к другому, так что они размещены на внутренней части упаковки, и соединены в области 90 уплотнения, образованной по периметру герметичной области внутренней части упаковки.In one embodiment, sheets 75, 80 of FIG. 5 are connected to each other so as to form an active package 85 as shown in FIG. 6. As shown, two laminates or composites are provided, each consisting of an active sheet 75 bonded to a barrier sheet 80. The sheets of the laminate are stacked with each active sheet 75 facing the other so that they are placed on the inside. package, and are connected in the area 90 of the seal formed around the perimeter of the sealed area of the inside of the package.
Необязательно, в любом из вышеуказанных вариантов осуществления противомикробный полимер со включениями имеет форму пленки, расположенной внутри герметичной пищевой упаковки. Необязательно, пленка может быть приклеена, например, с помощью клея к внутренней поверхности упаковки. В качестве альтернативы, пленка может быть присоединена посредством термоусадки (без клея) к внутренней поверхности упаковки. Процесс присоединения пленки к субстрату посредством термоусадки известен в данной области техники и подробно описан в патенте США № 8142603, который полностью включен в данное описание посредством ссылки. Размер и толщина пленки могут варьироваться. В некоторых вариантах осуществления пленка имеет толщину приблизительно 0,3 мм. Необязательно, толщина пленки может находиться в диапазоне от 0,1 до 1,0 мм, предпочтительнее от 0,3 до 0,6 мм.Optionally, in any of the above embodiments, the inclusion antimicrobial polymer is in the form of a film located within a sealed food package. Optionally, the film may be adhered, for example by means of an adhesive, to the inner surface of the package. Alternatively, the film may be heat-shrink-bonded (without adhesive) to the inside surface of the package. The process of attaching a film to a substrate by heat shrinkage is known in the art and is described in detail in US Pat. No. 8,142,603, which is incorporated herein by reference in its entirety. Film size and thickness may vary. In some embodiments, the film has a thickness of approximately 0.3 mm. Optionally, the film thickness may be in the range of 0.1 to 1.0 mm, more preferably 0.3 to 0.6 mm.
На фиг. 7 показана упаковка 100 для хранения свежих пищевых продуктов, например сельскохозяйственной продукции или мяса, согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Упаковка 100 показана в форме пластикового лотка 102. Тем не менее, в пределах объема настоящего изобретения также предусмотрены другие формы и материалы. Лоток 102 содержит основание 104 и боковые стенки 106, проходящие вертикально от основания 104 и ведущие к отверстию 108 лотка. Основание 104 и боковые стенки 106 вместе образуют внутреннюю часть 110, например, для удержания и хранения свежей сельскохозяйственной продукции. Упаковка 100 также содержит гибкую пластиковую покровную пленку 112, которая размещена поверх отверстия 108 и герметично закрывает его. Предполагается и подразумевается, что большое разнообразие покрытий или крышек может использоваться для закрывания и герметизации отверстия 108. Необязательно, покрытие или крышка является прозрачной, так что видна внутренняя часть. Когда продукт (например, нарезанные ломтиками помидоры) хранится во внутренней части 110, пустое пространство вокруг продукта и над ним называется в настоящем документе термином свободное пространство над продуктом (не показано).In FIG. 7 shows a package 100 for storing fresh food, such as agricultural produce or meat, in accordance with some embodiments of the present invention. Packaging 100 is shown in the form of a plastic tray 102. However, other shapes and materials are also contemplated within the scope of the present invention. The tray 102 includes a base 104 and side walls 106 extending vertically from the base 104 and leading to the opening 108 of the tray. The base 104 and the side walls 106 together form the interior 110, for example, to hold and store fresh agricultural products. The package 100 also contains a flexible plastic cover film 112 which is placed over the opening 108 and seals it. It is contemplated and implied that a wide variety of coatings or lids may be used to close and seal opening 108. Optionally, the coating or lid is transparent so that the interior is visible. When a product (eg, sliced tomatoes) is stored in the interior 110, the empty space around and above the product is referred to herein as headspace (not shown).
Упаковка 100 дополнительно содержит секции пленки 114 из противомикробного полимера со включениями, расположенные на боковых стенках 106. В показанном варианте осуществления присутствуют четыре секции такой пленки 114, по одной секции пленки 114 на каждую боковую стенку 106. Пленка 114 предпочтительно расположена в верхней части боковой стенки 106 или около нее, вблизи отверстия 108. По меньшей мере, некоторая часть, хотя предпочтительно большая часть или все из каждой секции пленки 114 выступают над средней линией 116 боковой стенки 106, причем средняя линия 116 расположена по центру между основанием 104 и отверстием 108. Было обнаружено, что размещение пленки в верхней части упаковки 100 или около нее влияет на эффективность секций пленки 114, поскольку такое размещение способствует желаемому распределению высвобождаемого противомикробного материала в свободное пространство над продуктом в упаковке 100. Было обнаружено, что размещение полимера со включениями слишком низко над основанием 104 или под пищей в упаковке не обеспечивает желаемого распределения высвобождаемого противомикробного материала в свободном пространстве над продуктом. Если размещение не обеспечивает оптимальный массообмен противомикробного вещества, некоторая часть пищевого продукта/товара не будет в достаточной степени защищенаPackage 100 further comprises sections of film 114 of an antimicrobial polymer with inclusions located on side walls 106. In the embodiment shown, there are four sections of such film 114, one section of film 114 for each side wall 106. Film 114 is preferably located at the top of the side wall 106 or near it, proximate opening 108. At least some, although preferably most or all, of each section of film 114 protrudes above centerline 116 of sidewall 106, with centerline 116 located centrally between base 104 and opening 108. Placing the film at or near the top of the package 100 has been found to affect the effectiveness of the film sections 114, as this placement promotes the desired distribution of the released antimicrobial material into the headspace above the product in the package 100. Placing the inclusion polymer too low above based 104 or under the food in the package does not provide the desired distribution of the released antimicrobial material in the headspace above the product. If placement does not provide optimal mass transfer of the antimicrobial, some food/commodity will not be adequately protected.
- 9 040718 от роста микробов. Дополнительно, пища может вступать в нежелательную реакцию с высвобождаемым противомикробным материалом и/или впитывать его. Как подробнее описано ниже, было обнаружено, что размещение пленки над средней линией боковой стенки, предпочтительно на высоте по меньшей мере 67 или 75% или приблизительно 80% боковой стенки, способствует достижению желаемого профиля высвобождения противомикробного газа и концентрации в свободном пространстве над продуктом.- 9 040718 against microbial growth. Additionally, the food may react undesirably with and/or absorb the released antimicrobial material. As described in more detail below, placement of the film above the sidewall centerline, preferably at least 67% or 75% or approximately 80% of the sidewall, has been found to achieve the desired antimicrobial gas release profile and headspace concentration.
Необязательно, пленка 114 из полимера со включениями присоединена посредством термоусадки к упаковке (например, на боковой стенке, как описано и показано на фиг. 7). Преимущественным образом, термоусадка может позволить пленке необратимо приклеиваться к боковой стенке без применения клея. Клей может приводить к проблемам в некоторых обстоятельствах, поскольку он может высвобождать нежелательные летучие соединения в свободное пространство над пищевым продуктом. Аспекты процесса термоусадки, который может применяться согласно необязательным вариантам осуществления настоящего изобретения, раскрыты в патенте США № 8142603, как указано выше. В этом случае, термоусадка относится к нагреванию подложки герметизирующего слоя на боковой стенке, одновременно прикладывая достаточное давление к пленке и подложке герметизирующего слоя для приклеивания пленки к стенке емкости.Optionally, the inclusion polymer film 114 is heat-shrink-bonded to the package (eg, on the side wall, as described and shown in FIG. 7). Advantageously, the heat shrink may allow the film to be irreversibly adhered to the side wall without the use of adhesive. Adhesives can be problematic in some circumstances because they can release unwanted volatile compounds into the headspace of the food. Aspects of the heat shrink process that can be used in accordance with optional embodiments of the present invention are disclosed in US Pat. No. 8,142,603 as indicated above. In this case, heat shrinking refers to heating the seal layer substrate on the side wall while applying sufficient pressure to the film and the seal layer substrate to adhere the film to the container wall.
В некоторых вариантах осуществления пленка 114 из противомикробного полимера со включениями может быть присоединена к поверхности покровной пленки 112 (или крышки) которая находится внутри емкости, вместо секций пленки 114 на боковой стенке (стенках) 106, или в дополнение к ним. В качестве альтернативы, пленка 114 из противомикробного полимера со включениями может быть внедрена в состав покровной пленки 112 (или крышки).In some embodiments, the antimicrobial polymer film 114 with inclusions may be attached to the surface of the liner 112 (or lid) that is inside the container, instead of or in addition to the sections of film 114 on the side wall(s) 106. Alternatively, the antimicrobial polymer film 114 with inclusions may be incorporated into the release film 112 (or lid).
Помимо размещения пленки 114, другим важным фактором является профиль высвобождения высвобождаемого противомикробного материала. Как упоминалось ранее, для обеспечения достаточного срока хранения, высвобождение средства не должно происходить немедленно; вместо этого, высвобождение необходимо продлить, поддерживать и заранее определить для достижения желаемого срока хранения.In addition to the placement of the film 114, another important factor is the release profile of the released antimicrobial material. As mentioned earlier, to ensure sufficient shelf life, the release of the agent should not be immediate; instead, release must be extended, maintained, and predetermined to achieve the desired shelf life.
В общем, полимер с захваченным противомикробным высвобождающим средством является самоактивируемым, т.е. высвобождение высвобождаемого противомикробного газа не инициируется до тех пор, пока противомикробное высвобождающее средство не подвергнется воздействию выбранного материала, например влаги. Обычно, влага не присутствует во внутренней части, например в свободном пространстве над продуктом, в емкости перед помещением пищевого продукта внутрь емкости. После помещения, пищевой продукт выделяет влагу, которая взаимодействует с противомикробным высвобождающим средством, захваченным в полимере, для создания противомикробного высвобождающего средства в свободном пространстве над продуктом. В одном варианте осуществления емкость герметично закрыта влагонепроницаемым образом для удерживания влаги, образованной пищевыми продуктами, выделяющими влагу, внутри емкости.In general, the entrapped antimicrobial release agent polymer is self-activating, i. release of the released antimicrobial gas is not initiated until the antimicrobial release agent is exposed to the selected material, such as moisture. Typically, moisture is not present in the interior, for example in the headspace of the product, in the container before the food product is placed inside the container. Upon placement, the food product releases moisture which interacts with the antimicrobial release agent trapped in the polymer to create the antimicrobial release agent in the headspace of the product. In one embodiment, the container is sealed in a moisture-tight manner to retain moisture generated by moisture-releasing foods within the container.
В некоторых вариантах осуществления контролируемое высвобождение и/или желаемый профиль высвобождения могут быть достигнуты путем нанесения покрытия на активное средство, например, используя распылитель, причем покрытие выполнено с возможностью высвобождения высвобождаемого противомикробного средства в желаемом временном диапазоне. Противомикробные высвобождающие средства могут иметь разные покрытия, нанесенные на них, для достижения разных эффектов высвобождения. Например, если необходим 14-дневный срок хранения, на основании предопределенной относительной влажности упаковки можно определить количество присутствующего выбранного материала (влаги) для активизации противомикробного высвобождающего средства. На основании этого определения, на средство могут быть нанесены покрытия с продленным высвобождением, имеющие разные значения толщины и/или свойства для достижения желаемого профиля высвобождения. Например, некоторое активное средство будет покрыто таким образом, что оно не начнет высвобождать высвобождаемый противомикробный материал до истечения одной недели, в то время как другое активное средство начнет высвобождение почти сразу. Технология нанесения покрытия распылением известна в данной области техники. Например, фармацевтические гранулы и тому подобное имеют распыленное покрытие для контролирования скорости высвобождения активного ингредиента, например, для создания лекарственных препаратов с замедленным или длительным высвобождением. Необязательно, такую технологию можно приспособить для нанесения покрытий на активное средство для достижения желаемой контролируемой скорости высвобождения противомикробного газа.In some embodiments, a controlled release and/or a desired release profile can be achieved by coating the active agent, for example using a spray gun, the coating being capable of releasing the releasable antimicrobial agent in the desired time range. Antimicrobial release agents may have different coatings applied to them to achieve different release effects. For example, if a 14 day shelf life is needed, based on the predetermined relative humidity of the package, the amount of selected material (moisture) present to activate the antimicrobial release agent can be determined. Based on this determination, sustained release coatings having different thicknesses and/or properties can be applied to the agent to achieve the desired release profile. For example, some active agent will be coated in such a way that it does not begin to release the released antimicrobial material until one week has elapsed, while another active agent will begin to release almost immediately. Spray coating technology is known in the art. For example, pharmaceutical beads and the like have a spray coating to control the rate of release of the active ingredient, for example, to create drugs with a slow or sustained release. Optionally, such technology can be adapted to coat the active agent to achieve the desired controlled release rate of the antimicrobial gas.
В качестве альтернативы, контролируемое высвобождение и/или желаемый профиль высвобождения могут быть достигнуты путем предоставления, необязательно с обеих сторон пленки, слоя материала, выполненного с возможностью управления поступлением влаги в полимер со включениями (что в свою очередь инициирует высвобождение высвобождаемого противомикробного материала). Например, пленка может содержать полимерный защитный слой, изготовленный, например, из полиэтилена низкой плотности (LDPE), нанесенный на любую из двух ее сторон или на обе стороны. Толщина пленки и защитного слоя (слоев) может варьироваться. В некоторых вариантах осуществления толщина пленки составляет приблизительно 0,3 мм, и толщина каждого из защитных слоев из LDPE на любой из сторон составляет приблизительно от 0,02 до 0,04 мм. Защитные слои из LDPE могут быть совместно экструдированы с пленкой или наслоены на нее.Alternatively, a controlled release and/or a desired release profile can be achieved by providing, optionally on both sides of the film, a layer of material configured to control the entry of moisture into the inclusion polymer (which in turn triggers the release of the releasable antimicrobial material). For example, the film may comprise a polymeric protective layer, made of, for example, low density polyethylene (LDPE), applied to either or both sides of the film. The thickness of the film and protective layer(s) may vary. In some embodiments, the film thickness is approximately 0.3 mm and the thickness of each of the LDPE protective layers on either side is approximately 0.02 to 0.04 mm. Protective layers of LDPE can be co-extruded with or laminated to the film.
- 10 040718- 10 040718
В качестве альтернативы, контролируемое высвобождение и/или желаемый профиль высвобождения могут быть достигнуты путем модифицирования состава активизатора противомикробного высвобождающего средства. Например, активизатор при контакте с влагой превращается в жидкости и затем вступает в реакцию с активным компонентом (например, хлоритом натрия) для инициирования высвобождения противомикробного газа. Состав активизатора может быть выбран таким образом, чтобы он превращался в жидкость при контакте с влагой с разными скоростями. Чем быстрее активизатор превращается в жидкость, тем быстрее высвобождается противомикробный газ, и наоборот. Таким образом, модифицирование активизатора является еще одним способом обеспечения желаемой скорости высвобождения противомикробного газа.Alternatively, a controlled release and/or a desired release profile can be achieved by modifying the formulation of the antimicrobial release agent activator. For example, the activator liquefies on contact with moisture and then reacts with the active ingredient (eg, sodium chlorite) to initiate the release of an antimicrobial gas. The composition of the activator can be chosen such that it liquefies on contact with moisture at different rates. The faster the activator turns into a liquid, the faster the antimicrobial gas is released, and vice versa. Thus, modification of the activator is another way to achieve the desired rate of release of the antimicrobial gas.
Любое сочетание вышеупомянутых механизмов может применяться для достижения желаемых скоростей высвобождения и профилей высвобождения противомикробного газа в свободном пространстве над продуктом в емкости.Any combination of the above mechanisms can be used to achieve the desired release rates and release profiles of the antimicrobial gas in the headspace of the product in the container.
Изменяющиеся скорости высвобождения в зависимости от свойств хранящегося пищевого продукта.Varying release rates depending on the properties of the stored food product.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что желаемый профиль высвобождения газообразного диоксида хлора в свободном пространстве над продуктом в емкости может варьироваться в зависимости от свойств хранящегося продукта. Например, авторы настоящего изобретения обнаружили, что пищевые продукты с высоким содержанием воды требуют резкого выделения большого количества противомикробного газа с последующим снижением концентрации в свободном пространстве над продуктом на протяжении срока хранения, в то время как пищевые продукты с меньшим содержанием воды хорошо реагируют на относительно неизменную концентрацию в свободном пространстве над продуктом на протяжении срока хранения.The inventors of the present invention have found that the desired release profile of chlorine dioxide gas in the headspace above the product in the container can vary depending on the properties of the stored product. For example, the present inventors have found that food products with a high water content require a rapid release of a large amount of antimicrobial gas, followed by a decrease in the headspace concentration over the product during shelf life, while food products with a lower water content respond well to a relatively constant concentration in the headspace of the product during the shelf life.
Неограничивающие примеры пищевых продуктов, которые выделяют большие количества влаги и которые лучше защищены профилем высвобождения с быстрым выделением газообразного диоксида хлора с последующим снижением, включают нарезанные ломтиками, кубиками или другим образом нарезанные пищевые продукты, выбранные из группы, состоящей из: помидоров, мытого перца, мытого лука, арбуза, мускатной дыни, канталупы, ягод клубники, персиков, ананаса, апельсинов, морепродуктов, мяса и птицы. Для таких пищевых продуктов предоставлено такое количество противомикробного высвобождающего средства, которое высвобождает газообразный диоксид хлора для обеспечения концентрации в свободном пространстве над продуктом от 10 миллионных долей (РРМ) до 35 РРМ за период от 16 до 36 ч, необязательно от 15 до 30 РРМ за период от 16 до 36 ч, необязательно от 15 до 30 РРМ за период приблизительно 24 ч. Измерения концентрации в свободном пространстве над продуктом могут быть выполнены, например, с помощью газоопределителя PORTASENS II от компании Analytical Technology, Inc. на основании показаний, полученных от датчиков диоксида хлора, размещенных внутри упаковки. Датчики могут представлять собой одну или несколько из перечисленных моделей: Датчик диоксида хлора 00-1004, 0-1/5 РРМ (норма 2 РРМ), Датчик диоксида хлора 00-1005, 0-5/200 (норма 20 РРМ) и Датчик диоксида хлора 00-1359, 0-200/1000 РРМ (норма 1000), также от компании Analytical Technology, Inc., которые совместимы с газоопределителем PORTASENS II.Non-limiting examples of food products that release large amounts of moisture and that are better protected by a release profile with rapid release of chlorine dioxide gas followed by a fall include sliced, diced or otherwise cut food products selected from the group consisting of: tomatoes, washed peppers, washed onions, watermelon, nutmeg, cantaloupe, strawberries, peaches, pineapple, oranges, seafood, meat and poultry. For such food products, an amount of antimicrobial releasing agent is provided that releases gaseous chlorine dioxide to provide a headspace concentration of 10 ppm (PPM) to 35 PPM over a period of 16 to 36 hours, optionally from 15 to 30 PPM per period. 16 to 36 hours, optionally 15 to 30 PPM over a period of approximately 24 hours. Headspace concentration measurements can be performed, for example, using the PORTASENS II Gas Detector from Analytical Technology, Inc. based on readings obtained from chlorine dioxide sensors placed inside the package. Sensors can be one or more of the following models: Chlorine Dioxide Sensor 00-1004, 0-1/5 PPM (2 PPM Rate), Chlorine Dioxide Sensor 00-1005, 0-5/200 (20 PPM Rate), and Dioxide Sensor Chlorine 00-1359, 0-200/1000 PPM (Norm 1000), also from Analytical Technology, Inc., which are compatible with the PORTASENS II Gas Detector.
Этот тип быстрого выделения (концентрация в свободном пространстве над продуктом от 10 миллионных долей (РРМ) до 35 РРМ за период от 16 до 36 ч) необходим для того, чтобы газообразный диоксид хлора, который растворяется в воде, мог опережать график растворения для обеспечения достаточного противомикробного эффекта во время пика концентрации в свободном пространстве над продуктом, с целью увеличения срока хранения загрязненной пищи свыше приблизительно двухнедельного периода. Несмотря на то, что высвобождение охарактеризовано как быстрое высвобождение, оно попрежнему будет считаться контролируемым высвобождением, поскольку концентрация в свободном пространстве над продуктом по-прежнему регулируется таким образом, чтобы оставаться в пределах желаемой концентрации в заданный период, даже если высвобождение относительно быстрое. Авторы настоящего изобретения обнаружили, например, что вышеупомянутая концентрация в свободном пространстве над продуктом хорошо работает для существенного уменьшения числа микробов на загрязненных нарезанных ломтиками помидорах на протяжении тринадцати дней без обесцвечивания помидоров. Это подкреплено примерами, предоставленными ниже.This type of rapid release (10 ppm headspace (PPM) to 35 PPM over a period of 16 to 36 hours) is necessary so that chlorine dioxide gas, which dissolves in water, can stay ahead of the dissolution curve to provide sufficient antimicrobial effect during peak headspace concentrations to extend the shelf life of contaminated food beyond approximately a two week period. Although the release is characterized as a fast release, it will still be considered a controlled release because the headspace concentration is still controlled to stay within the desired concentration for a given period, even if the release is relatively fast. The present inventors have found, for example, that the aforementioned headspace concentration works well to significantly reduce the number of microbes on contaminated sliced tomatoes for thirteen days without discoloration of the tomatoes. This is supported by the examples provided below.
Неограничивающие примеры пищевых продуктов, которые выделяют среднее или небольшое количество влаги, представляют собой целую или минимально обработанную сельскохозяйственную продукцию, выбранную из группы, состоящей из: брокколи, брюссельской капусты, капусты, огурцов, бананов, зелени, перца горошком, моркови, корнеплодов и картофеля. Для таких пищевых продуктов некоторое количество противомикробного высвобождающего средства высвобождает газообразный диоксид хлора с целью предпочтительного обеспечения концентрации в свободном пространстве над продуктом от 8 до 15 РРМ за период в 13 дней. Независимо от того, обеспечена ли именно эта концентрация в свободном пространстве над продуктом, предпочтительно, чтобы противомикробные высвобождающие средства были предоставлены в пленках из полимера со включениями, как описано в настоящем документе, для таких пищевых продуктов, выделяющих низкое или среднее количество влаги.Non-limiting examples of foods that release moderate or low moisture are whole or minimally processed agricultural products selected from the group consisting of: broccoli, Brussels sprouts, cabbage, cucumbers, bananas, herbs, peppercorns, carrots, root vegetables, and potatoes . For such food products, some of the antimicrobial releasing agent releases chlorine dioxide gas to preferably provide a headspace concentration of 8 to 15 PPM over a period of 13 days. Whether or not this particular headspace concentration is provided, it is preferred that antimicrobial release agents be provided in inclusion polymer films as described herein for such low to moderate moisture release foods.
Вышеупомянутые профили высвобождения и концентрация в свободном пространстве над продуктом предполагают присутствие в упаковке пищевого продукта, выделяющего влагу.The above release profiles and headspace concentrations assume the presence of a moisture releasing food product in the package.
- 11 040718- 11 040718
В любом случае (пищевые продукты, выделяющие большое количество влаги или среднее/низкое количество влаги), где продукт загрязнен по меньшей мере одним типом патогена, газообразный диоксид хлора имеет определенную концентрацию в свободном пространстве над продуктом в течение определенного периода времени для осуществления, по истечении 13 дней после помещения продукта во внутреннее пространство и при температуре хранения 7°С, по меньшей мере, уменьшения на 2 порядка колониеобразующих единиц на один грамм (КОЕ/г), необязательно, по меньшей мере, уменьшения на 3 порядка КОЕ/г, необязательно, по меньшей мере, уменьшения на 4 порядка КОЕ/г по меньшей мере одного типа патогена, не вызывая ухудшения органолептических свойств пищевого продукта. Такое ухудшение органолептических свойств может включать осветление или иное обесцвечивание пищевого продукта.In any case (high moisture or medium/low moisture foods) where the product is contaminated with at least one type of pathogen, chlorine dioxide gas has a certain concentration in the head space above the product for a certain period of time to be carried out, after 13 days after placing the product in the interior and at a storage temperature of 7°C, at least 2 orders of magnitude reduction in colony forming units per gram (CFU/g), optionally, at least 3 orders of magnitude CFU/g, optionally , at least 4 orders of magnitude CFU/g of at least one type of pathogen, without causing a deterioration in the organoleptic properties of the food product. Such deterioration in organoleptic properties may include clarification or other discoloration of the food product.
Необязательно, согласно любому варианту осуществления, 700-950 мг противомикробного высвобождающего средства являются эффективными в емкости объемом 1 л, в которой хранится 1,25 фунта помидоров. Предполагается, что пропорциональная регулировка массы противомикробного высвобождающего средства может быть выполнена согласно изменениям объема емкости и количества/типа содержимого.Optionally, in any embodiment, 700-950 mg of the antimicrobial releasing agent is effective in a 1 liter container holding 1.25 pounds of tomatoes. It is contemplated that proportional adjustment of the weight of the antimicrobial release agent can be made according to changes in container volume and amount/type of content.
Варианты применения настоящего изобретения для непищевых товаров.Applications of the present invention for non-food products.
В другом аспекте настоящее изобретение направлено на применение полимеров со включениями, содержащих противомикробные средства, для использования вне применений, связанных с сохранением пищи. Например, решения, раскрытые в настоящем документе, могут быть приспособлены для применения в стерилизации одноразовых медицинских приспособлений, т.е. для уменьшения бионагрузки таких устройств во время их упаковывания. Основным отличием между сохранением свежей пищи и медицинских устройств является срок хранения. Сохранение свежей пищи подразумевает срок хранения, измеряемый в днях или неделях, в то время как сохранение стерильности упакованных медицинских приспособлений требует срока хранения, измеряемого в месяцах или годах. Соответственно, профиль высвобождения с течением времени для одного варианта применения будет необходимым образом меняться по сравнению с другим вариантом.In another aspect, the present invention is directed to the use of antimicrobial-containing inclusion polymers for use outside of food preservation applications. For example, the solutions disclosed herein may be adapted for use in the sterilization of disposable medical devices, i.e. to reduce the bioburden of such devices during packaging. The main difference between keeping fresh food and medical devices is shelf life. Keeping food fresh requires a shelf life measured in days or weeks, while maintaining the sterility of packaged medical devices requires a shelf life measured in months or years. Accordingly, the release profile over time for one application will necessarily change compared to another application.
Настоящее изобретение будет более детально изображено со ссылкой на следующие примеры, однако следует понимать, что настоящее изобретение не должно расцениваться как ограниченное этими примерами.The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, however, it should be understood that the present invention should not be construed as limited to these examples.
ПримерыExamples
Пример 1. Контролируемое высвобождение газообразного С1О2.Example 1 Controlled release of gaseous C1O2.
Температура хранения 7°С была выбрана для воспроизведения температуры хранения, которая слегка повышена относительно идеальной температуры хранения (или для стимулирования непреднамеренного пика температуры во время хранения, например при поломке холодильного оборудования на несколько часов). Три упаковки, подобные показанной на фиг. 7, применялись в этом эксперименте. Все три содержали секции пленки из противомикробного полимера со включениями, расположенные по существу как показано на фиг. 7. Пленка представляла собой пленку из трехфазного полимера со включениями, содержащую противомикробное высвобождающее средство в форме порошкообразной смеси, содержащей хлорит натрия (который производит газообразный диоксид хлора), сернокислую глину (в качестве катализатора) и хлорид кальция (в качестве активизатора, реагирующего на влажность). Эта порошкообразная смесь доступна в продаже у компании BASF под наименованием ASEPTROL и описана выше.The storage temperature of 7°C was chosen to reproduce a storage temperature that is slightly elevated from the ideal storage temperature (or to encourage an unintended temperature spike during storage, such as a refrigeration equipment failure for several hours). Three packages like the one shown in FIG. 7 were used in this experiment. All three contained inclusion antimicrobial polymer film sections arranged substantially as shown in FIG. 7. The film was a three-phase inclusion polymer film containing an antimicrobial releasing agent in the form of a powder mixture containing sodium chlorite (which produces chlorine dioxide gas), sulphate clay (as a catalyst) and calcium chloride (as a moisture-responsive activator). ). This powder mixture is commercially available from BASF under the name ASEPTROL and is described above.
Состав для самой пленки представляла собой трехфазный состав, содержащий 50% по весу вышеупомянутого противомикробного высвобождающего средства в форме порошкообразной смеси, 38% по весу этилвинилацетата (EVA) в качестве основного полимера и 12% по весу полиэтиленгликоля (PEG) в качестве каналообразующего средства. Этот состав пленки описан в настоящем документе как Х2597 и считается одним иллюстративным неограничивающим вариантом осуществления полимера со включениями согласно одному аспекту описанной идеи. Как описано выше, противомикробное высвобождающее средство активизируется влагой для высвобождения газообразного диоксида хлора (С1О2) в качестве высвобождаемого противомикробного материала. Пленка, присутствующая в трех упаковках, имела одинаковый состав и размеры. Тем не менее, две пленки содержали внешние слои для управления поступлением влаги, а одна не содержала таких слоев. Пленка в упаковке А была расположена между совместно экструдированными слоями LDPE толщиной приблизительно 0,02 мм. Пленка в упаковке В была расположена между совместно экструдированными слоями LDPE толщиной приблизительно 0,04 мм. Пленка в упаковке С (контрольный образец) не содержала таких полимерных слоев ни на одной из сторон пленки.The formulation for the film itself was a three-phase formulation containing 50% by weight of the aforementioned antimicrobial releasing agent in the form of a powder mixture, 38% by weight of ethyl vinyl acetate (EVA) as the base polymer, and 12% by weight of polyethylene glycol (PEG) as the channeling agent. This film composition is described herein as X2597 and is considered to be one illustrative non-limiting embodiment of an inclusion polymer according to one aspect of the described concept. As described above, the antimicrobial releasing agent is activated by moisture to release gaseous chlorine dioxide (C1O2) as the released antimicrobial material. The film present in the three packages had the same composition and dimensions. However, two of the films contained moisture control outer layers and one did not. The film in package A was sandwiched between co-extruded layers of LDPE approximately 0.02 mm thick. The film in package B was sandwiched between co-extruded layers of LDPE approximately 0.04 mm thick. The film in package C (control) did not contain such polymer layers on either side of the film.
Уровни С1О2 в упаковках измеряли в течение 13 дней датчиками обнаружения, откалиброванными на желаемую концентрацию, которая, как известно, оказывает противомикробное воздействие на большинство организмов. Результаты представлены ниже (представлены величины концентрации С1О2, выраженной в ppm).The levels of C1O2 in the packs were measured over a period of 13 days with detection sensors calibrated to the desired concentration known to have antimicrobial effects on most organisms. The results are presented below (values of C1O2 concentration expressed in ppm are presented).
- 12 040718- 12 040718
Этот пример демонстрирует, что упаковка В имела наиболее равномерный и наиболее единообразный профиль высвобождения, приписываемый более толстому полимерному защитному слою, расположенному с обеих сторон противомикробной пленки, который контролировал поступление влаги в пленку. Профиль высвобождения в упаковке В может быть желательным для определенных вариантов применения, например, где пищевой продукт выделяет сравнительно невысокое количество влаги, такой как брокколи.This example demonstrates that package B had the most uniform and most uniform release profile attributed to the thicker polymeric protective layer located on both sides of the antimicrobial film, which controlled the entry of moisture into the film. The release profile in package B may be desirable for certain applications, for example where the food product releases a relatively low amount of moisture, such as broccoli.
Пример 2. Испытание роста Geotrichum.Example 2 Geotrichum Growth Test.
Распространенной причиной ухудшения качества помидоров является Geotrichum candidum, дрожжевидная плесень, которая растет в виде белого пуха. В этом примере нарезанные ломтиками помидоры, намеренно зараженные candidum, упаковали и подвергли испытаниям. Температура хранения 7°С была выбрана для воспроизведения температуры хранения, которая слегка повышена относительно идеальной температуры хранения (или для стимулирования непреднамеренного пика температуры во время хранения, например при поломке холодильного оборудования на несколько часов).A common cause of deterioration in tomato quality is Geotrichum candidum, a yeast-like mold that grows as white fluff. In this example, sliced tomatoes intentionally infected with candidum were packaged and tested. The storage temperature of 7°C was chosen to reproduce a storage temperature that is slightly elevated from the ideal storage temperature (or to encourage an unintended temperature spike during storage, such as a refrigeration equipment failure for several hours).
Упаковка, подобная показанной на фиг. 7, с противомикробной пленкой, высвобождающей С1О2, размещенной у верхней части упаковки, использовалась для хранения загрязненных нарезанных ломтиками помидоров. Вторая упаковка, в остальном идентичная первой, за исключением отсутствия противомикробной пленки, использовалась для хранения загрязненных нарезанных ломтиками помидоров. Результаты показаны на графиках, показанных на фиг. 8А и 8В. Результаты убедительно показывают, что противомикробная пленка значительно подавляла рост Geotrichum на нарезанных ломтиками помидорах по сравнению с упаковкой без пленки. В упаковке без противомикробной пленки, размножение Geotrichum на нарезанных ломтиками помидорах было хорошо видно невооруженным глазом. Напротив, нарезанные ломтиками помидоры в упаковке с противомикробной пленкой из полимера со включениями, высвобождающей С1О2, выглядели свежими, без видимых признаков роста Geotrichum. Это еще более заметно, учитывая неоптимальную температуру 7°С во время дневного испытания.A package similar to that shown in Fig. 7, with a C1O2 releasing antimicrobial film placed at the top of the package, was used to store contaminated sliced tomatoes. A second package, otherwise identical to the first except for the lack of an antimicrobial film, was used to store contaminated sliced tomatoes. The results are shown in the graphs shown in FIG. 8A and 8B. The results strongly suggest that the antimicrobial film significantly inhibited the growth of Geotrichum on sliced tomatoes when compared to non-film packaging. In packaging without antimicrobial film, Geotrichum reproduction on sliced tomatoes was clearly visible to the naked eye. In contrast, sliced tomatoes packaged with C1O2-releasing antimicrobial polymer film with inclusions looked fresh, with no visible signs of Geotrichum growth. This is even more noticeable given the sub-optimal temperature of 7°C during the daytime test.
Следует понимать, что использование помидоров в качестве примеров является лишь иллюстративным и что другая сельскохозяйственная продукция и свежие пищевые продукты (например, мясо) могут использоваться согласно настоящему изобретению. Также следует понимать, что хотя диоксид хлора является одним предпочтительным высвобождаемым противомикробным материалом, другие высвобождаемые противомикробные материалы также находятся в пределах объема изобретения и могут быть предпочтительными для других вариантов применения.It should be understood that the use of tomatoes as examples is illustrative only and that other agricultural products and fresh food products (eg, meat) may be used in accordance with the present invention. It should also be understood that while chlorine dioxide is one preferred releasable antimicrobial material, other releasable antimicrobial materials are also within the scope of the invention and may be preferred for other uses.
Пример 3. Испытание местоположения противомикробной пленки.Example 3 Antimicrobial Film Location Test.
Пленку из полимера со включениями (пленка Х2597, описанная выше) поместили в свободное пространство над продуктом в лотке на разной высоте на боковых стенках для проверки эффективности различных местоположений/размещений противомикробной пленки, а также различных местоположений образцов. Аббревиатура МСТ, используемая в настоящем документе, относится к компании Maxwell Chase Technologies, LLC из Атланты, Джорджия. Аббревиатура FPT относится к лоткам FRESH-RPAX® компании Maxwell Chase Technologies, LLC.An inclusion polymer film (X2597 film described above) was placed in the headspace above the product in the tray at various heights on the sidewalls to test the effectiveness of various antimicrobial film locations/locations as well as various sample locations. The abbreviation MCT as used herein refers to Maxwell Chase Technologies, LLC of Atlanta, Georgia. The abbreviation FPT refers to FRESH-RPAX® trays from Maxwell Chase Technologies, LLC.
- 13 040718- 13 040718
В этом примере использовались следующие материалы:In this example, the following materials were used:
полос пленки Х2597 массой 1 г партия #02116А030А (CSP Technologies - Оберн, Алабама).strips of film X2597 weighing 1 g lot #02116A030A (CSP Technologies - Auburn, Alabama).
помидоров (красные помидоры 5x5, приобретенные в продуктовом магазине в день эксперимента).tomatoes (5x5 red tomatoes purchased from the grocery store on the day of the experiment).
лотка МСТ FPT 125D (Maxwell Chase Technologies - Атланта, Джорджия), имеющих нижнюю поверхность и противоположное отверстие, с четырьмя боковыми стенками, проходящими вертикально от нижней поверхности. Длина боковых стенок составляла 10 дюймов и высота составляла 3 5/8” (измеренная от нижней поверхности).MCT tray FPT 125D (Maxwell Chase Technologies - Atlanta, Georgia) having a bottom surface and an opposite opening, with four side walls extending vertically from the bottom surface. The side walls were 10 inches long and 3 5/8” high (measured from the bottom surface).
пластиковых держателя (изготовленных из разрезанных лотков МСТ FPT125D).plastic holder (made from cut MCT FPT125D trays).
Полипропиленовая (РР) покровная ориентированная пленка толщиной приблизительно 0,5 мил, отлитая из полипропилена/ 1 мил, отлитая из полипропилена (толщиной 0,00152 дюйма) прибл. 90 см3/100 дюймов2/день OTR, 0,8 г/100 дюймов2/день WVTR (МСТ - Атланта, Джорджия).Polypropylene (PP) oriented liner film approx. 90 cm 3 /100 in 2 /day OTR, 0.8 g/100 in 2 /day WVTR (MST - Atlanta, Georgia).
Устройство для ручной герметизации MCT-MTS лотков при температуре 375 °F (МСТ Атланта, Джорджия).MCT-MTS Manual Tray Sealer at 375°F (MCT Atlanta, GA).
Ручной нож для резки помидоров ломтиками SABER, ломтики размером 7/32 дюйма (Prince Castle, Кэрол Стрим, Иллинойс).SABER manual tomato slicer, 7/32" slices (Prince Castle, Carol Stream, IL).
Портативный анализатор газов ATI С16 (Analytical Technology Inc., Колледжвилл, Пенсильвания).Portable gas analyzer ATI C16 (Analytical Technology Inc., Collegeville, Pennsylvania).
Датчик С1О2 #00-1425 1/5 (ATI Колледжвилл, Пенсильвания).C1O2 sensor #00-1425 1/5 (ATI Collegeville, PA).
Датчик С1О2 #00-1004 1/5.C1O2 sensor #00-1004 1/5.
Датчик С1О2 #00-1005 5/200.C1O2 sensor #00-1005 5/200.
Датчик С1О2 #00-1359 200/2000.C1O2 sensor #00-1359 200/2000.
Лабораторный холодильник Tempure Scientific с верхним расположением (модель #LP-75-HG-TP), оснащенный компьютерным управлением Dixell XR40CX, установленным на температуру 7С с верхней настройкой охлаждения 8 °C и нижней настройкой 6 °C.Tempure Scientific top mounted laboratory refrigerator (Model #LP-75-HG-TP) equipped with a Dixell XR40CX computer control set to 7C with an 8°C top cooling setting and a 6°C bottom setting.
набора быстросъемных клапанов СРС #3438400 с прессуемой арматурой на одну стеклянную банку с завинчивающейся крышкой (McMaster-Carr (МСМ) #5012К122).set of quick-release valves CPC #3438400 with compression fittings per glass jar with a screw cap (McMaster-Carr (MCM) #5012K122).
Черный ПВХ трубопровод Flex® GP 70 с внутренним диаметром 3/16 дюйма и наружным диаметром % дюйма (МСМ #5231К35).Black Flex® GP 70 PVC Tubing 3/16" ID x %" OD (MCM #5231K35).
Кольцевая прокладка 011 Buna-N, маслостойкая, круглый профиль (МСМ #9408К41).O-ring 011 Buna-N, oil resistant, round profile (MCM #9408K41).
НожХас1о.KnifeHas1o.
Лотки МСТ FPT125D (размер 1/4, полипропилен насыщенного белого цвета) были модифицированы следующим образом. В лотках МСТ FPT125D с помощью ножа Xacto сделали три отверстия шириной приблизительно 8,5 мм с интервалом 2 см. Края отверстий очистили и клапаны СРС ввинтили в отверстия с кольцевой прокладкой по обеим сторонам, и 2 кольцевые прокладки затянули посредством прессуемой арматуры. Оба этих клапана поместили с быстросъемными клапанами снаружи крышки и емкости для того, чтобы разместить автоматически запираемые клапаны снаружи с целью получения проб.MCT trays FPT125D (1/4 size, rich white polypropylene) have been modified as follows. MCT FPT125D trays were drilled with a Xacto cutter into three holes approximately 8.5 mm wide at 2 cm intervals. Both of these valves were placed with quick-release valves on the outside of the lid and container in order to place auto-closing valves on the outside for sampling purposes.
Черный ПВХ трубопровод Flex® GP 70 с внутренним диаметром 3/16 дюйма и наружным диаметром 1/4 дюйма (МСМ#5231К35) использовался как с впускным, так и с выпускным отверстием портативного анализатора газов С16, а также с другим концом быстросъемных клапанов СРС 3438400 с прессуемой арматурой для соединения с лотками для получения проб из свободного пространства над продуктом в лотках.3/16" ID x 1/4 " OD Flex® GP 70 Black PVC Tubing (MCM#5231K35 ) was used with both the inlet and outlet of the C16 Portable Gas Analyzer and the other end of the CPC 3438400 Quick Connect Valves with compression fittings for connecting to trays to obtain samples from the free space above the product in the trays.
Образцы CSP пленки были нарезаны из одной и той же полосы пленки и имели одинаковую ширину. Затем взвесили 1000 г каждого образца и прикрепили его к боковой стенке лотка с помощью пластиковой детали для его удержания на месте. В каждом лотке было два образца, что дало в результате 2 г CSP пленки на один лоток. Каждый из образцов был соединен с отдельной боковой стенкой лотка.The CSP film samples were cut from the same strip of film and had the same width. Then, 1000 g of each sample was weighed and attached to the side wall of the tray with a plastic piece to hold it in place. There were two samples per tray, resulting in 2 g of CSP film per tray. Each of the samples was connected to a separate side wall of the tray.
Помидоры нарезали ломтиками с помощью ручного ножа для резки ломтиками, при этом чашечка была обращена вниз. Кончики выбросили. Приблизительно 7 ломтиков помидоров поместили на нижнюю поверхность каждого лотка.The tomatoes were sliced using a manual slicing knife with the calyx facing down. The ends were thrown away. Approximately 7 tomato slices were placed on the bottom surface of each tray.
Ручное устройство для герметизации нагрели до 375 °F, и каждый лоток с помидорами в нем поместили на соответствующую герметизирующую пластину. Покровную/герметизирующую пленку поместили поверх лотка, герметизирующую ручку прижали вниз и удерживали в течение приблизительно 1-2 c для того, чтобы закрыть/герметизировать помидоры внутри лотка.The manual sealer was heated to 375°F and each tomato tray was placed on the appropriate sealing plate. The cover/sealing film was placed over the tray, the sealing handle was pressed down and held for about 1-2 s to close/seal the tomatoes inside the tray.
Для каждого из лотков измеряли скорость высвобождения С1О2 с интервалами в один час в тече- 14 040718 ние 11 ч. На фиг. 9 показано высвобождение С1О2 (ppm), соответствующее различным положениям CSP пленки в лотке, т.е. на высоте 0, 50, 64, 79 и 100% от нижней поверхности относительно общей высоты боковой стенки. Эти соответствующие значения высоты измерены от средней линии пленки. На фиг. 10 показано воздействие высоты CSP пленки на концентрацию в свободном пространстве над продуктом.For each of the trays, the C1O2 release rate was measured at one hour intervals for 11 hours. FIG. 9 shows the release of C1O2 (ppm) corresponding to different positions of the CSP film in the tray, i.e. at a height of 0, 50, 64, 79 and 100% of the bottom surface relative to the total height of the side wall. These respective heights are measured from the center line of the film. In FIG. 10 shows the effect of CSP film height on headspace concentration.
Результаты показывают, что изменение высоты CSP пленки в лотке оказало влияние на наличие С1О2 в свободном пространстве над продуктом. От дна лотка (0%) до средней точки (50% - приблизительно на 2 дюйма вверх по боковой стенке в этом конкретном неограничивающем примере) было лишь небольшое, например, незначительное изменение концентрации в свободном пространстве над продуктом. Тем не менее, от средней точки до верха лотка увеличение высоты привело к значительному увеличению концентрации. Концентрация удвоилась от положения на 64% от общей высоты до верха лотка (100%). Данные показывают, что для максимального увеличения концентрации С1О2 в свободном пространстве над продуктом для оптимальной эффективности и/или для минимизации необходимого количества пленки, пленка предпочтительно должна быть размещена в верхних 20% лотка, т.е. размещена на вертикальной высоте от 80 до 100% от общей высоты боковой стенки, измеренной от нижней поверхности, и должна быть размещена по меньшей мере на 64% от общей высоты боковой стенки лотка.The results show that changing the height of the CSP film in the tray had an effect on the presence of C1O2 in the headspace. From the bottom of the tray (0%) to midpoint (50% - about 2 inches up the side wall in this particular non-limiting example) there was only a slight, eg negligible, change in headspace concentration. However, from the midpoint to the top of the flume, the increase in height resulted in a significant increase in concentration. The concentration doubled from the position at 64% of the total height to the top of the tray (100%). The data shows that to maximize headspace C1O2 concentration for optimum efficiency and/or to minimize the amount of film required, the film should preferably be placed in the top 20% of the tray, i.e. placed at a vertical height of 80 to 100% of the total sidewall height, measured from the bottom surface, and must be placed at least 64% of the total tray sidewall height.
Пример 4. Применение профилей быстрого высвобождения для уничтожения патогенов.Example 4 Use of rapid release profiles to kill pathogens.
Эффективность уменьшения уровня Listeria monocytogenes, E. coli и Salmonella, оценивали для CSP С1О2 пленки, нанесенной на верхнюю часть лотка, по сравнению с контрольными лотками, где отсутствовала CSP С1О2 пленка.The effectiveness of reducing the level of Listeria monocytogenes, E. coli and Salmonella was evaluated for CSP C1O2 film applied to the top of the tray, compared with control trays, where there was no CSP C1O2 film.
Использовались CSP пленки, выделяющие С1О2, с составом под названием Х2597 (описан выше), толщиной 0,3 мм. Этот состав был разработан таким образом, чтобы обладать профилем быстрого высвобождения С1О2, и не использовал покровный слой полиэтилена для уменьшения поступления влаги в пленку. Как описано выше, пленка Х-2597 представляет собой трехфазный состав, содержащий 50% по весу противомикробного высвобождающего средства, 38% по весу этилвинилацетата (EVA) в качестве основного полимера и 12% по весу полиэтиленгликоля (PEG) в качестве каналообразующего средства. Использовались лотки либо с 4 граммами, либо 3 граммами пленки на один лоток. Каждый помидор в лотке был засеян тремя патогенами, т.е. Listeria monocytogenes, E. Coli и Salmonella.C1O2 releasing CSP films were used with a formulation called X2597 (described above), 0.3 mm thick. This formulation was designed to have a C1O2 fast release profile and did not use a polyethylene topsheet to reduce moisture ingress into the film. As described above, X-2597 film is a three phase formulation containing 50 wt % antimicrobial release agent, 38 wt % ethyl vinyl acetate (EVA) as base polymer, and 12 wt % polyethylene glycol (PEG) as channeling agent. Trays were used with either 4 grams or 3 grams of film per tray. Each tomato in the tray was seeded with three pathogens, i.e. Listeria monocytogenes, E. Coli and Salmonella.
В этом примере использовались следующие материалы:In this example, the following materials were used:
250 помидоров - категория 5x5 (с запасом на случай брака) (5 ящиков, 50 шт./ящик)250 tomatoes - category 5x5 (with a margin in case of defects) (5 boxes, 50 pcs/box)
Ручной нож для резки помидоров ломтиками (Prince Castle)Manual tomato slicing knife (Prince Castle)
Устройство для ручной герметизации с установленной температурой 375 °F (Maxwell Chase Tech).Manual sealing device set at 375°F (Maxwell Chase Tech).
Полипропиленовая покровная пленка, приблиз. 90 OTR (Maxwell Chase Tech) инокулятов со штаммами Listeria monocytogenes (пищевые изоляты) инокулятов со штаммами Salmonella (пищевые изоляты) инокулятов со штаммами Е. coli О157:Н7 (пищевые изоляты)Polypropylene cover film, approx. 90 OTR (Maxwell Chase Tech) Listeria monocytogenes inoculums (food isolates) Salmonella inoculums (food isolates) E. coli O157:H7 inoculums (food isolates)
Стерильная вода для разбавления и трубкиSterile water for dilution and tubing
Стерильные щипцыSterile forceps
Лабораторный стакан со спиртом и горелка для стерилизации щипцовBeaker with alcohol and a burner for sterilizing forceps
Стерильные хирургические ножи лотков FPT 125D (белые полипропиленовые лотки размером 1/4) с 1 г пленки 002 в каждом верхнем углу лотков FPT 125D (белые полипропиленовые лотки размером 1/4) с 0,75 г пленки С1О2 в каждом верхнем углу лотков FPT 125D (белые полипропиленовые лотки размером 1/4), обозначенных - МСТ незасеянных лотка, обозначенных - UNSterile surgical knives FPT 125D trays (1/4 size white polypropylene trays) with 1 g of 002 film in each upper corner of FPT 125D trays (1/4 size white polypropylene trays) with 0.75 g C1O2 film in each upper corner of FPT 125D trays (White 1/4 size polypropylene trays) labeled MCT uninoculated trays labeled UN
Холодильник с установленной температурой 7 °CRefrigerator set temperature 7 °C
564 чашки Петри МОХ (60 в день 0. по 168 в дни 5, 8, 12), обозначенные - List.564 MOX petri dishes (60 on day 0. 168 on days 5, 8, 12), labeled List.
564 чашки Петри XLD (60 в день 0. по 168 в дни 5, 8, 12), обозначенных - Sal.564 XLD petri dishes (60 on day 0. x 168 on days 5, 8, 12) labeled Sal.
564 чашки Петри РСА (60 в день 0. по 168 в дни 5, 8, 12), обозначенных - АРС564 petri dishes PCA (60 on day 0. 168 on days 5, 8, 12) labeled APC
564 чашки Петри МАС (60 в день 0. по 168 в дни 5, 8, 12), обозначенных - Е. coli564 MAC petri dishes (60 on day 0. 168 on days 5, 8, 12) labeled E. coli
Питательный бульон для соответствующих патогеновNutrient broth for relevant pathogens
Дополнительные чашки Петри для проверки штриховой культуры инокулятов со штаммами Salmonella, Listeria monocytogenes, и Е. Coli O157:H7 приготовили, смешали и оставили на ночь. Цель заключалась в достижении засева помидоров на 5 порядков каждым патогеном. Засеянные помидоры имели инокулят в размере 109 КОЕ патогенов/мл. Засевы поместили в чашки Петри для проверки и определения начальных уровней.Additional Petri dishes to check the streak culture of inoculums with strains of Salmonella, Listeria monocytogenes, and E. Coli O157:H7 were prepared, mixed and left overnight. The goal was to achieve seeding of tomatoes by 5 orders of magnitude with each pathogen. The seeded tomatoes had an inoculum of 10 9 cfu pathogens/ml. Inoculations were placed in Petri dishes to check and determine starting levels.
- 15 040718- 15 040718
Раствор 200 ppm раствора свободного хлора приготовили с помощью чуть теплой воды. Нож для резки ломтиками погрузили в раствор на 2 мин и затем промыли водопроводной водой.A solution of 200 ppm free chlorine solution was prepared with lukewarm water. The slicing knife was immersed in the solution for 2 minutes and then rinsed with tap water.
Раствор 200-ppm свободного хлора приготовили с помощью теплой воды (приблизительно той же температуры, что и для помидоров). Вначале помидоры поместили в водопроводную воду, затем в раствор хлора на 2 минуты и промыли водопроводной водой. Помидоры нарезали ломтиками с помощью ручного ножа для резки ломтиками, при этом чашечка была обращена вниз. Кончики выбросили, так что в каждый лоток было упаковано 42 ломтика (6 помидоров по 7 ломтиков/помидор).A 200-ppm free chlorine solution was prepared with warm water (approximately the same temperature as for tomatoes). First, the tomatoes were placed in tap water, then in a chlorine solution for 2 minutes and washed with tap water. The tomatoes were sliced using a manual slicing knife with the calyx facing down. The tips were discarded so that 42 slices (6 tomatoes x 7 slices/tomato) were packed in each tray.
Восемнадцать (18) ломтиков помидоров были местно засеяны инокулятами Salmonella, Listeria monocytogenes, и Е. Coli (по 6 каждый) для достижения трех параллельных анализов в каждом лотке. 18 выбранных ломтиков помидоров был идентифицированы путем маркировки каждого ломтика маркером рядом с областью, предназначенной для засева. В инокуляте создали вихревой поток и 10 мкл инокулята быстро втянули кончиком стерильной пипетки и выпустили на два ломтика, помеченных сверху. Это повторяли еще два раза на один лоток на один патоген.Eighteen (18) tomato slices were topically seeded with Salmonella, Listeria monocytogenes, and E. coli inoculums (6 each) to achieve three parallel assays in each tray. The 18 selected tomato slices were identified by marking each slice with a marker next to the area to be planted. The inoculum was vortexed and 10 µl of inoculum was quickly aspirated with the tip of a sterile pipette and dispensed into two top-marked slices. This was repeated two more times per tray per pathogen.
Ручное устройство для герметизации нагрели до 375°F. Каждый лоток поместили на герметизирующую пластину, и покровную пленку натянули поверх лотка. Герметизирующую ручку нажали и удерживали на месте в течение приблизительно 1-2 c. После герметизации, каждый лоток проверили, чтобы удостовериться, что покровная пленка полностью присоединилась к лотку.The hand sealer was heated to 375°F. Each tray was placed on a sealing plate and a release liner was pulled over the tray. The sealing knob was pressed and held in place for approximately 1-2 s. After sealing, each tray was checked to make sure that the release liner was completely attached to the tray.
Анализ проверочных лотков проводили на день 0, 5, 8 и 12. Для каждого лотка, итого было три образца для каждого патогена, три патогена на лоток и три образца АРС (определение числа аэробных микроорганизмов посевом на чашках Петри), были отобраны из каждого лотка. Каждый образец состоял из двух ломтиков, которые взяли с помощью стерильных щипцов. Два ломтика отмерили по весу в стерильный гомогенизатор Stomacher (вес составлял приблизительно 40-50 г) и добавили втрое большее количество стерильной воды Peptone. Помидоры гомогенизировали при 260 об/мин в течение 1 мин. Затем из гомогената подготовили необходимые разбавленные растворы (~3) и вторично распределили на соответствующих чашках Петри РСА, МОХ, SMAC или XLD.Test trays were analyzed on days 0, 5, 8, and 12. For each tray, a total of three samples per pathogen, three pathogens per tray, and three APC samples were taken from each tray. . Each sample consisted of two slices, which were taken with sterile forceps. Two slices were measured by weight into a sterile Stomacher homogenizer (weight was approximately 40-50 g) and three times as much sterile Peptone water was added. The tomatoes were homogenized at 260 rpm for 1 minute. The required dilutions (~3) were then prepared from the homogenate and redistributed onto appropriate PCA, MOX, SMAC or XLD petri dishes.
Данные вычисляли в колониеобразующих единицах (КОЕ) на один грамм. Величины КОЕ преобразовывали в логарифмические величины для анализа данных. Данные усредняли для одного лотка и для одного типа образца. Далее представлено краткое изложение испытаний, которые проводили в соответствующие дни. Термин CSP3 относится к лоткам, использующим 3 г пленки Х2597, а термин CSP4 относится к лоткам, использующим 4 г пленки Х2597.Data were calculated in colony forming units (CFU) per gram. CFU values were converted to logarithmic values for data analysis. The data were averaged for one tray and for one type of sample. The following is a summary of the tests that were carried out on the respective days. The term CSP3 refers to trays using 3g of X2597 film and the term CSP4 refers to trays using 4g of X2597 film.
День 0: 1 лоток МСТ, засеянный 3 Salmonella, 3 Е. Coli, 3 Listeria и 3 АРС испытаний/лоток=12 испытаний; 1 лоток CSP4, засеянный 3 Salmonella, 3 Е. Coli, 3 Listeria и 3 АРС испытаний/лоток=12 испытаний; 1 лоток CSP3, засеянный 3 Salmonella, 3 Е. Coli, 3 Listeria и 3 АРС испытаний/лоток=12 испытаний; 1 лоток UN, не засеянный (негативный контроль)х4 испытания (sal, E.coli,Lm,APC)/лоток=4 испытания. Всего провели 40 таких испытаний.Day 0: 1 MCT tray inoculated with 3 Salmonella, 3 E. coli, 3 Listeria and 3 APC trials/tray=12 trials; 1 tray CSP4 inoculated with 3 Salmonella, 3 E. coli, 3 Listeria and 3 APC trials/tray=12 trials; 1 tray CSP3 inoculated with 3 Salmonella, 3 E. coli, 3 Listeria and 3 APC trials/tray=12 trials; 1 tray UN, uninoculated (negative control) x4 trials (sal, E. coli, Lm, APC)/tray=4 trials. A total of 40 such tests were carried out.
День 5: 3 лотка МСТ, засеянных 3 Salmonella, 3 Е. Coli, 3 Listeria и 3 АРС испытаний/лоток=36 испытаний; 3 лотка CSP4, засеянных 3 Salmonella, 3 Е. Coli, 3 Listeria и 3 АРС испытаний/лоток=36 испытаний; 3 лотка CSP3, засеянных 3 Salmonella, 3 Е. Coli, 3 Listeria и 3 АРС испытаний/лоток=36 испытаний; 1 лоток UN, не засеянный (негативный контроль)х4 испытания (sal, Е.соН,Lm,АРС)/лоток=4 испытания. Всего провели 112 таких испытаний.Day 5: 3 MCT trays inoculated with 3 Salmonella, 3 E. coli, 3 Listeria and 3 APC trials/tray=36 trials; 3 trays of CSP4 inoculated with 3 Salmonella, 3 E. coli, 3 Listeria and 3 APC trials/tray=36 trials; 3 trays of CSP3 inoculated with 3 Salmonella, 3 E. coli, 3 Listeria and 3 APC trials/tray=36 trials; 1 tray UN, uninoculated (negative control) x4 trials (sal, E.coH, Lm, APC)/tray=4 trials. A total of 112 such tests were carried out.
День 8: 3 лотка МСТ, засеянных 3 Salmonella, 3 Е. Coli, 3 Listeria и 3 АРС испытаний/лоток=36 испытаний; 3 лотка CSP4, засеянных 3 Salmonella, 3 Е. Coli, 3 Listeria и 3 АРС испытаний/лоток=36 испытаний; 3 лотка CSP3, засеянных 3 Salmonella, 3 Е. Coli, 3 Listeria и 3 АРС испытаний/лоток=36 испытаний; 1 лоток UN, не засеянный (негативный контроль)х4 испытания (sal, E.coli,Lm,APC)/лоток=4 испытания. Всего провели 112 таких испытаний.Day 8: 3 MCT trays inoculated with 3 Salmonella, 3 E. coli, 3 Listeria and 3 APC trials/tray=36 trials; 3 trays of CSP4 inoculated with 3 Salmonella, 3 E. coli, 3 Listeria and 3 APC trials/tray=36 trials; 3 trays of CSP3 inoculated with 3 Salmonella, 3 E. coli, 3 Listeria and 3 APC trials/tray=36 trials; 1 tray UN, uninoculated (negative control) x4 trials (sal, E. coli, Lm, APC)/tray=4 trials. A total of 112 such tests were carried out.
День 12: 3 лотка МСТ, засеянных 3 Salmonella, 3 Е. Coli, 3 Listeria и 3 АРС испытаний/лоток=36 испытаний; 3 лотка CSP4, засеянных 3 Salmonella, 3 Е. Coli, 3 Listeria и 3 АРС испытаний/лоток=36 испытаний; 3 лотка CSP3, засеянных 3 Salmonella, 3 Е. Coli, 3 Listeria и 3 АРС испытаний/лоток=36 испытаний; 1 лоток UN, не засеянный (негативный контроль)х4 испытания (sal, E.coli,Lm,APC)/лоток = 4 испытания. Всего провели 112 таких испытаний.Day 12: 3 MCT trays inoculated with 3 Salmonella, 3 E. coli, 3 Listeria and 3 APC trials/tray=36 trials; 3 trays of CSP4 inoculated with 3 Salmonella, 3 E. coli, 3 Listeria and 3 APC trials/tray=36 trials; 3 trays of CSP3 inoculated with 3 Salmonella, 3 E. coli, 3 Listeria and 3 APC trials/tray=36 trials; 1 tray UN, uninoculated (negative control) x 4 trials (sal, E. coli, Lm, APC)/tray = 4 trials. A total of 112 such tests were carried out.
Итого, этот эксперимент в общем счете включал 376 испытаний (94 Salmonella, 94 Е. Coli, 94 Listeria, 94 АРС). Результаты показаны на фиг. 11-13.In total, this experiment included a total of 376 trials (94 Salmonella, 94 E. Coli, 94 Listeria, 94 APC). The results are shown in FIG. 11-13.
На фиг. 11 показано уменьшение числа Salmonella после дня 0, и это уменьшенное число сохранялось до дня 12 для лотков CSP3 и продолжалось для лотков CSP4. Каждый из этих образцов продемонстрировал снижение числа Salmonella по меньшей мере на 1,8 порядка в день 5, на 2,5 порядка в день 8, и на 3 порядка в день 12 соответственно. Это продемонстрировал снижение количества Salmonella на 99,9% после 12 дней в лотках CSP.In FIG. 11 shows the decrease in Salmonella after day 0, and this decrease was maintained until day 12 for CSP3 trays and continued for CSP4 trays. Each of these samples showed a reduction in Salmonella of at least 1.8 orders of magnitude on day 5, 2.5 orders of magnitude on day 8, and 3 orders of magnitude on day 12, respectively. This demonstrated a 99.9% reduction in Salmonella after 12 days in CSP trays.
На фиг. 12 показаны результаты для Е. coli, которые подобны результатам для Salmonella. Снижение количества Е. Coli после дня 0 привело к уменьшению по меньшей мере на 2 порядка в день 5, на 4 порядка в день 8, и на 3 порядка в день 12. Подобно фиг. 11 для Salmonella, на фиг. 12 показано увеличение для лотка CSP3 в день 12. Было определено уменьшение на 99,9% Е. coli по истечении 12-дневного периода.In FIG. 12 shows results for E. coli which are similar to those for Salmonella. The decrease in E. coli after day 0 resulted in a decrease of at least 2 orders of magnitude on day 5, 4 orders of magnitude on day 8, and 3 orders of magnitude on day 12. Similar to FIG. 11 for Salmonella, in FIG. 12 shows the increase for the CSP3 tray on day 12. A 99.9% decrease in E. coli was determined after the 12 day period.
--
Claims (16)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/421,348 | 2016-11-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA040718B1 true EA040718B1 (en) | 2022-07-20 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7279135B2 (en) | Antimicrobial gas-releasing agents, and systems and methods for their use | |
US20190335746A1 (en) | Antimicrobial gas releasing agents and systems and methods for using the same | |
US7387205B1 (en) | Packaging system for preserving perishable items | |
JP7497391B2 (en) | Antimicrobial gas-releasing agents and systems and methods for their use | |
EA040718B1 (en) | ANTIMICROBIAL GAS RELEASE AGENTS AND SYSTEMS AND METHODS OF THEIR APPLICATION | |
CA3043566A1 (en) | Antimicrobial gas releasing agents and systems and methods for using the same | |
AU2019445709A1 (en) | Antimicrobial gas releasing agents and systems and methods for using the same | |
US20230106296A1 (en) | Active compound attachment for preserving product in a package, and method of making and using same | |
BR112019009498B1 (en) | PACKAGING AND METHOD FOR INHIBITING OR PREVENTING THE GROWTH OF MICROBES AND/OR FOR EXTERMINATING MICROBES IN A CLOSED CONTAINER WHICH HAS A PRODUCT LOCATED IN THE SAME AND USE OF THE PACKAGING | |
EA047321B1 (en) | ANTI-MICROBIAL GAS RELEASED PRODUCTS AND SYSTEMS AND METHODS OF THEIR APPLICATION | |
Wilson | Packaging system for preserving perishable items |