FI85306B - Foerfarande foer bevarande av levande organisk vaevnad genom nedfrysning. - Google Patents

Foerfarande foer bevarande av levande organisk vaevnad genom nedfrysning. Download PDF

Info

Publication number
FI85306B
FI85306B FI842954A FI842954A FI85306B FI 85306 B FI85306 B FI 85306B FI 842954 A FI842954 A FI 842954A FI 842954 A FI842954 A FI 842954A FI 85306 B FI85306 B FI 85306B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
tissue
air pressure
kpa
freezing
pressure
Prior art date
Application number
FI842954A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI85306C (fi
FI842954A0 (fi
FI842954A (fi
Inventor
Joan J Mckenna
Original Assignee
Joan J Mckenna
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Joan J Mckenna filed Critical Joan J Mckenna
Publication of FI842954A0 publication Critical patent/FI842954A0/fi
Publication of FI842954A publication Critical patent/FI842954A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI85306B publication Critical patent/FI85306B/fi
Publication of FI85306C publication Critical patent/FI85306C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23BPRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B7/00Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
    • A23B7/04Freezing; Subsequent thawing; Cooling
    • A23B7/0425Freezing; Subsequent thawing; Cooling the material not being transported through or in the apparatus, with or without shaping, e.g. in the form of powder, granules or flakes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts
    • A01N1/0278Physical preservation processes
    • A01N1/0289Pressure processes, i.e. using a designated change in pressure over time

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Preparation Of Fruits And Vegetables (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Description

85306 MENETELMÄ ELÄVÄN, ORGAANISEN KUDOKSEN SÄILYTTÄMISEKSI JÄÄDYTTÄMÄLLÄ KEKSINNÖN TAUSTA Keksinnön kohde Tämän keksinnön kohteena on jäädyttäminen ja hedelmien, vihannesten, eläinaineksen ja orgaanisen kudoksen säilyttäminen yleensä. Erityisesti keksintö koskee solurakenteiden jäädyttämistä varastoinnin, kuljetuksen ja pitkäaikaisen säilytyksen varalta ja joukkoa muita käyttötarkoituksia, joissa tarvitaan täydellistä tai osittaista biologisen toiminnan keskeytymistä ja solurakenteen säilyttämistä ja pysyttämistä että alkuperäinen kunto voitaisiin palauttaa rekonstituutios-sa.
Tekniikan tason kuvaus
Tuoreiden kasvien ja elävien eläinsolujen pakastaminen on monella alalla hyödyllistä, alkaen hedelmien ja vihannesten säilytyksestä ja kuljetuksesta ihmisten käyttöön, aina biologisen aktiviteetin poistamiseen helpottamaan kirurgisiin kudoksiin kohdistuvia operaatioita tai lääketieteellisiä ja tieteellisiä tarkoituksia varten. Valitettavasti useimmat solurakenteet eivät siedä jääkiteiden, joiden kasvanut tilavuus ja terävät särmät puhkovat soluseiniä ja rikkovat soluja, soluseinäverkoille aiheuttamaa vahinkoa. Lopputuloksena on sekä kudospaineen että kudosnesteiden menetys. Hedelmien ja vihannesten ollessa kyseessä, erä voi olla syötävä sulatuksen jälkeen mutta se ei ehkä ole enää maukas tai houkutteleva. Eläimillä esiintyy vakavia metabolisia häiriöitä jotka säännöllisesti johtavat kuolemaan. Myös jäädytyksen aikana liuenneista kaasuista syntyneet ilmakuplat ja embolukset vapautuvat sulatettaessa ja joutuvat verenkiertoon. Seurauksena voi olla kovaa tuskaa ja immunologisia häiriöitä ja sydän- tai keuhkoembolia voi aiheuttaa kuoleman.
2 85306 Tämän ongelman voittamiseen tähtäävät tunnetut menetelmät useimmiten käsittävät osittaisen dehydraation orgaanisista soluista saamaan aikaan jääkidemuodostuksen vaatima lisätila. Tyypillinen menetelmä on kuvattu julkaisussa Lamb, U.S. Patentti No. 3,219,463 (23 marraskuuta, 1965)· Lanbin menetelmä on kaksivaiheinen ja vaatii voimakkaan alipaineen (aina 4,6 torrin absoluuttiseen paineeseen). Kun materiaali sulatettaessa palautetaan alkuperäiseen tilaansa, pitää haihtunut vesi korvata uudella.
Monimutkaisissa ja tiheissä solurakenteissa on vaikea saavuttaa tähän liittyvä tasainen jakautuminen. Edelleen, kudokset, joissa on herkkä solurakenne, eivät useinkaan pysty kestämään rasitusta joka syntyy kun suuri määrä ainetta kulkeutuu soluseinien läpi sekä dehydraatiossa että rekonsti-tuuti ossa.
Tekniikan tasoa on kuvattu myös US-patenttijulkaisussa No.
2 786 342.
Keksinnön yhteenveto
On huomattu, että kun poistetaan edes osa solurakenteen int-rasellulaarinesteisiin liuenneista kaasuista, on mahdollista jäädyttää ja jälleen palauttaa ilman että solurakenne olennaisesti vahingoittuisi tai että emboluksia muodostuisi. Keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa laaja-alaisen toiminnan keskeytymisen orgaanisessa kudoksessa ja täydellisen elinvoimaiseksi palautumisen sulatuksessa.
Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimusten t u n n u smer kk i o sa s sa .
Keksinnön mukaisessa menetelmässä solurakenteen muodossa ole-vaan orgaaniseen ainekseen kohdistetaan asteittainen dekomp-: ressio ja se jäähdytetään jäätymispisteeseen tai sen alle.
Dekompressio toteutetaan siihen vaiheeseen, että intrasellu-! laarinesteeseen liuenneitten kaasujen konsentraatio oleelli sesti alenee mutta neste itse ei oleellisesti höyrysty.
3 85306
Termi "kaasut" tai kaasumainen materiaali tarkoittaa tässä aineita, jotka ovat kaasumaisessa tilassa normaali lämpötilassa ja ilmanpaineessa.
Liuenneen kaasusisällön vähentäminen vähentää vastaavasti intrasellulaarinesteen jäätymisestä johtuvaa spesifistä tilavuuden kasvua. Tämä keksintö perustuu tähän keksintöön, että jäätymisestä johtuvan tilavuuden kasvun vähentäminen riittää estämään jääkiteiden muodostumisesta muuten aiheutuvat solu-seinän vauriot.
Dekompressio toteutetaan sellaisella nopeudella, että onnistutaan välttämään nesteen höyrystyminen. Tämä nopeus ei ole kriittinen suure ja se voi vaihdella laajoissa rajoissa.
Yleisesti, dekompressionopeus, joka on välillä noin yhdestä noin kymmeneen kilopascaliin minuutissa (7,1-77,0 torr/min) on sopiva. Suositeltavat dekompressionopeudet ovat ne, joissa paineenlasku on välillä n. 5,0 - n. 7,0 kPa/min (23,0- 53,6 torr/min) ja näistä suositeltavimmat ovat ne, joissa dekompressionopeus on välillä n. 5,0 - n. 6,0 kPa/min (38,3- 46,0 torr/min).
Dekompression aikana paine alennetaan pisteeseen, jossa olennainen määrä liuenneesta kaasusisäilöstä on poistunut liuoksesta ja läpäissyt soluseinät ilman, että olennainen osa solunesteestä on höyrystynyt. Tämä dekompressiotaso ei ole kriittinen ja se voi vaihdella laajoissa rajoissa riippuen orgaanisen kudoksen tyypistä, liuenneesta kaasusisällöstä, soluseinän rakenteesta ja solunesteen luonteesta. Mieluiten vähintään puolet liuenneesta kaasusisällöstä pitäisi saada 4 vapautumaan. Useimmilla orgaanisilla materiaaleilla dekompressiotaso, joka antaa parhaat tulokset, on välillä n. 90 -n. 60 kPa alle normaalin ilmanpaineen (70-300 torrin absoluuttinen paine). Näissä rajoissa suositeltavin alue on n.
80 - n. 65 kPa alle normaalin ilmanpaineen (150 - n. 260 torrin absoluuttinen paine).
4 85306
Optimaalinen dekompressiotaso ei riipu vain orgaanisen materiaalin tyypistä vaan myös korkeudesta ja ilmastosta, jossa orgaaninen materiaali on kasvanut. Tämä pätee erityisesti tapauksissa, joissa kasviaines, kuten vihannekset ja hedelmät ovat kasvaneet korkealla paikalla tai suhteellisen kylmässä tai kuumassa ympäristössä. Kasveilla, jotka ovat kasvaneet korkeilla paikoilla, on suhteellisen herkästi särkyvät solu-seinät josta seuraa, että solurakenne hajoaa helposti ja läpäisee helposti kaasuja ja höyryjä. Näissä tapauksissa pitää olla erityisen varovainen, että vältettäisiin dehydraatio ja onnistututtaisiin pitämään solut ehjinä. Tästä selvitään alentamalla dekompressioastetta ja nopeutta jolla dekompres-sio tapahtuu, öamanlaiset toimenpiteet ovat säännöllisesti tarpeen kun käsitellään kasveja, jotka ovat kasvaneet kuumassa tai kylmässä ilmastossa, koska solunesteisiin liuenneiden kaasujen määrä vaihtelee.
Jos soluissa on erityisen paksut tai vahvat soluseinät, solun vastetta dekompressiolle voidaan parantaa valmistelevalla dekompressio-rekompressiosyklillä, jolla viritetään solu-seiniä. Dekompressio- ja rekompressio-osat syklistä tapahtu-vat molemmat yllämainituilla nopeuksilla mutta käyttäen pie-; nempää paineenpudotusta. Yleisesti, tehokas virittäminen voi- daan tehdä dekompressiolla paineeseen, joka on välillä n. 20 - n. 40 kPa alle normaalin ilmanpaineen (450-600 torrin absoluuttinen paine).
Dekompressio voidaan tehdä joko ennen jäähdytystä tai sen aikana. Mieluimmin dekompressio ja jäähdytys tehdään samanai-kaisesti jolloin voidaan mahdollisimman hyvin kontrolloida : : : kaasujen poistumista ja välttää nesteen häviö. Kun nämä teh- [ - dään samanaikaisesti, pitää jäähdytyksen ja dekompression suhteelliset nopeudet valita niin, että vältetään paineen alennuksesta johtuva paisuminen (flashing) ja että vältetään : jääkiteiden muodostuminen ennen kuin kaasu on poistunut.
Il 5 85306
Sopivat nopeudet on löydetty rutiinikokeissa. Jäätyneen aineen sulatuksen ja palautuksen jälkeen tunnetaan ne, joiden solurakenne on särkynyt, siitä, että niiden kudospaine on häipynyt, kun taas ne, jotka kärsivät dehydraatiosta, ovat selvästi konsistenssiltaan muuttuneita ja ovat menettäneet osan kudospaineestaan. Kun käytetään tavanomaisia jäähdytys-laitteita ja edellämainittuja dekompressionopeuksia, saadaan tehokkaita tuloksia ja vältetään sekä solujen hajoaminen, että dehydraatio.
Loppulämpötila voi olla mikä hyvänsä lämpötila, jossa intra-sellulaarinesteet ovat jäätyneet kiinteiksi. Tämä vaihtelee riippuen liuottimen tyypistä ja sen konsentraatiosta ja myös orgaanisen kudoksen tyypistä. Yleisin lämpötila-alue veden normaalista jäätymispisteestä noin -10°C:een on sopiva.
Jäähdytys voidaan toteuttaa millä tahansa tavanomaisella tavalla. Kun jäähdytys ja dekompressio tehdään samanaikaisesti, on tärkeää, kuten edellä on esitetty, pitää jäähdytysno-peus kohtuullisena että kaasut pääsevät haihtumaan liuoksesta ennen kuin kidemuodostus ehtii alkaa. Täten vältetään edullisesti paisuntajäähdytys (flash freezing).
Keksinnön suositeltavassa käytännön toteutuksessa jäähdytys ja dekompressio on yhdistetty solukudoksen liikutteluun tai täristämiseen, että solujen sisään saataisiin muodostumaan paljon pieniä jääkiteitä sen sijaan, että syntyisi suuria kiteitä. Pienet kiteet vaativat pienemmän tilan, muuttavat solun muotoa vähemmän ja niissä on vähemmän teräviä särmiä ja muita soluseinää puhkovia kohtia. Liikuttelunopeus ja -aste < eivät ole kriittisiä suureita ja ne voivat vaihdella laajalti kunhan vain muodostuu pieniä kiteitä ilman, että tapahtuu hankausta tai muuta vahinkoa solurakenteelle ja kunhan liuenneet kaasut pääsevät poistumaan. Kaikkia keinoja, joilla voidaan saada kudoksessa riittävän suuruista molekulaarista liikettä, jolla voidaan häiritä tai uudelleenjärjestää kide- 6 85306 rakenteen syntymistä, voidaan käyttää. Tämä voi vaihdella hiljaisesta liikuttelusta ääniaaltotaajuuksilla tapahtuvaan värisyttämiseen. Parhaat tulokset on saavutettu hiljaisella liikuttamisella (agitation) jota jatketaan tasaisella nopeudella kunnes solurakenteesta on kaikki neste jäätynyt kiinteäksi. Useimmissa tapauksissa sivusuuntainen oskillaatio jonka nopeus on välillä n. 25 - n. 100 kierrosta minuutissa ja siirtymäamplitudi on välillä n. 1,0 - n. 10,0 tuumaa (2,5-25,0 cm) antaa parhaan tuloksen.
Kun tiheitä materiaaleja tai suuria materiaalimääriä käsitellään keksinnön menetelmän mukaan, on pidettävä huolta, että materiaali jäätyy läpeensä. Lämmönjohtumisen rajallisuudesta johtuen esineen sisemmät osat, kuten esimerkiksi salaatinkerien ytimet, kiteytyvät hitaammin kuin esineen pinnalla tai sen lähellä olevat solukerrokset. Siis, kun on saavutettu lopullinen lämpötila ja dekompressiotaso, on useimmiten tarpeen, että tätä tilaa ylläpidetään, ja myös liikuttelua jatketaan, mikäli sitä on käytetty, riittävän kauan, että voidaan olla varma täydellisestä jäätymisestä.
Edelleen, jäädytettävä kohde tulisi ympäröidä kiertävällä kostealla tai kyllästetyllä ilmalla dehydraation estämiseksi. Sopivat ilmankiertojärjestelmät ovat usein valmiina jäähdytyslaitteistoissa. Joka tapauksessa tulisi välttää jäähdyttämistä liian kuivassa ympäristössä.
Kun elävien eläinten elintoiminnot pysäytetään keksinnön mukaisella menetelmällä, tulisi käyttää hiilidioksidia tai jotain muuta tehokasta kaasumaista anesteettia minimoimaan epämukavaa oloa ja rauhoittamaan. Anesteetin anto lopetetaan de- * kompression aikana, että eläin toipuisi täydellisesti sulatuksessa. Tähän liittyen, kudosten nopeaa jäähtymistä voidaan edesauttaa käyttämällä helium-happiseosta jäähdyttämön ilmastoinnissa.
li 7 85306
Kun haluttu määrä liuenneista kaasuista on saatu poistumaan ja kudokset ovat täysin jäätyneet, orgaaninen aines voidaan jäätyneenä varastoida epämääräiseksi ajaksi joko normaalissa ilmanpaineessa tai osittaisessa vakuumissa, johon liuenneet kaasut vapautuivat. Solurakenne säilyy vahingoittumattomana kunhan kudos ei ole välillä päässyt sulamaan.
Kun halutaan palauttaa orgaaninen materiaali alkuperäiseen olotilaansa, sulatus tehdään asteettaisella lämmityksellä ympäröivään lämpötilaan. Kun materiaalin annetaan lämmetä, solurakenteen sisäiset jääkiteet sulavat ja kaasut liukenevat ilmasta solunesteeseen alkuperäisiin tasapainokonsentraatioi-hinsa.
Täyden nestepaineen ja alkuperäisen tilan palautumista voidaan edistää pitämällä materiaali lievässä ylipaineessa, hiukan normaalin ilmanpaineen yläpuolella. Tämä on erityisen suositeltavaa kun orgaaninen aines koostuu eläinsoluista tai kokonaisista eläimistä, joiden elintoiminnot on pysäytetty. Suositeltavin tapa on ylipaineistaminen ennen sulatusta, että saadaan palautettua intrasellulaaripaine ennen kuin -;· solujen sisältö on nestemäisessä tilassa.
- Ylipaineen suuruus ei ole kriittinen suure kunhan se ei itse ; vahingoita solurakennetta. Paine, joka on välillä n. 5 - - n. 10$ yli ympäröivän ilmanpaineen, on sopiva useimmissa ta- pauksissa. Paineistuksen nopeus ei ole myöskään kriittinen · suure eikä siinä ole samoja rajoituksia kuin dekompressiol- la. Kuitenkin jonkin verran dekompressionopeutta suurempi nopeus sallitaan. Tyypillinen nopeus sijoittuu välille n. 5 -: n. 10 kPa/min (38-77 torr/min). Kun materiaali on täysin su- —: lanut, se voidaan palauttaa ympäristön lämpötilaan jolloin ____: ylimääräiset kaasut vapautuvat soluista.
Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu kaiken kasvi- ja 8 85306 eläinmateriaalin, mukaanluettuna hedelmien, vihannesten, syötäväksi kelpaamattomien kasvien, siementen, ruoaksi käytettävän lihan, elävien solujen ja kudosten, eläinten ja ihmisten elinten, kokonaisten eläinten ja ihmisten jäädyttämiseen ja sulatukseen. Kun kasvimateriaalia, kuten hedelmiä tai vihanneksia, käytetään, saavutetaan parhaat tulokset, kun materiaali käsitellään mahdollisimman pian sadonkorjuun jälkeen. Keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa kasvi- ja eläinaineksen paremman varastoinnin ja kuljetuksen, solujen, kudosten, elinten ja monimutkaisten organismien lääketieteellisen ja tieteellisen säilönnän, vahingoittuneiden ja hajottavien kudosten ja orgaanisten systeemien lääketieteellisen inaktivoinnin kirurgisia ja yleislääketieteellisiä tarkoituksia varten, ja elävien solujen ja kompleksisysteemien elintoimintojen pysäyttämisen (suspended animation) biologista säilöntää varten.
Seuraavat esimerkit on tarkoitettu valaisemaan mutta ei rajoittamaan keksintöä .
Esimerkki 1 : Kuusi standardilaboratoriohiirtä ja kuusi kerää salaattia (romaine) laitettiin avoimeen, 2,2 kuutiojalan (0,06 m3) kokoiseen siirrettävään pakastimeen, joka oli asetettu -4°G lämpötilaan, ja tämä oli laitettu korkean paikan simulaat-toriin jota voitiin tärisyttää. Ilmareiällä varustettu vakuumipumppu pienensi simulaattorin ilmanpainetta vastaamaan 37000 jalan korkeutta (164 torrin absoluuttinen paine tai -78,2 kPa) tasaisella nopeudella n. 20 minuutin ajan.
: Dekompression aikana systeemi saatettiin sivusuuntaiseen oskillaatioon, jonka siirtymäamplitudi on noin 3 tuumaa (7»6 cm) ja nopeus on 60 - 70 kierrosta/min. Kun haluttu alipaine oli saavutettu, pakastin suljettiin ja vibraatiota jatket-tiin tunnin ja 45 minuutin ajan.
9 85306
Vibraatio lopetettiin, pakastin avattiin ja normaalin ilmanpaineen annettiin palautua noin 20 minuutissa. Simulaattoriin muodostettiin 0,1 ilmakehän ylipaine että saatiin lukot ja ovet auki. Hiiret ja salaatti poistettiin.
Hiirissä ei ilmennyt elonmerkkiäkään ja ne olivat jäykkiä kosketettaessa. Selvästi huomasi, että ne olivat jäässä. Hiiret oli otettu pois häkeistään samojen liinojen kanssa, joita käytettiin häkkien pohjalla. Hiiret ja liinat laitettiin pahvilaatikkoihin tarkkailua varten. Noin 45 minuuttia de-kompressiokammiosta poistamisen jälkeen yksi hiiristä näytti huokaisevan. Seuraavan 15 minuutin aikana jäljelläolevista hiiristä neljällä esiintyi pieniä liikkeitä, jotka osoittivat elintoimintojen olevan palautumassa. Kuudes hiiri liikahti n. 10 minuuttia myöhemmin.
Noin tunnin kuluttua dekompressiokammiosta ottamisen jälkeen hiirille annettiin vettä ja ruokaa. Seuraavan tunnin kuluttua kaikki kuusi hiirtä näyttivät hyvävointisilta ja käyttäytyivät ja söivät normaalisti.
Alipainekammiosta poistamisen jälkeen myös salaatti oli jäykkää ja täysin jäässä. Kerät oli laitettu paperipyyhkei-den päälle että nähtäisiin sulatuksen aikana syntyneet solujen hajoamisesta johtuneet vuodot.
Viidentoista minuutin kuluttua salaatti oli selvästi sulanut eikä havaittu vuotanutta solunsisältöä. Pieniä elpymättomiä alueita oli ilmestynyt muutamien lehtien reunaan. Näiden syy näytti olleen ennen pakastusta tulleet ruhjeet lehdissä. Suu- r rimpaan osaan salaatista palautui kuitenkin täysi kudospaine. Esimerkki 2
Laitteisto, jota käytettiin esimerkeissä 2-6 koostui '0 85306 läpinäkyvästä alipainekammiosta, joka oli laitettu kemialliseen sekoittimeen, joka oli pakastushuoneessa. Dekomp-ressio toteutettiin pienellä väkuumipumpulla ja painelukemat mitattiin vakuumikammion katossa olevasta mittarista.
Salaatinkerä (a head of salad bowl lettuce) laitettiin Ohaus-vaakaan alipainekammioon, jolloin vaaka näytti, että salaatti painoi 505 g kokeen alussa. Kammion painetta alennettiin asteittain -77 kPa paineeseen 20 minuutissa, jolloin koekappale jäähtyi. Samalla kammiota liikuteltiin n. 50 kierrosta minuutissa sivuttaisen siirtymäamplitudin ollessa n. 3" (7,6 cm). Pakastimen lämpötila oli noin -7°C. Dekompression aikana salaatin paino laski 10 i 2 g.
Kun haluttu alipainetaso oli saavutettu, olosuhteita ylläpidettiin ylimääräiset neljä tuntia. Alipainekammioon annettiin nyt asteittain palata normaalin ilmanpaineen. Rekomp-ressionopeus oli 5-6 kPa/min. Salaatti otettiin sitten pois sekä alipainekammiosta että pakastimesta ja vietiin laboratorioon paperipyyhkeen päälle sulamaan. Laboratorion lämpötila oli 20°C.
Vertailun vuoksi ylimääräiset kaksi kerää samaa salaattilaji-ketta laitettiin kontrollikokeisiin. Toinen näistä laitettiin pakastimeen ilman dekompressiota ja ilman liikuttelua ja toinen dekompressoitiin mutta pakastettiin ilman liikuttelua. Muuten menetelmät olivat identtiset.
10 minuuttia pakastimesta oton jälkeen ensimmäinen kontrolli-näyte (pakastettu ilman dekompressiota ja liikuttelua) tahrasi pyyhkeen. Tämä osoitti soluhajon ja vaurioita. Toinen kontrollinäyte (pakastettu dekompressiossa mutta ilman liikuttelua) ei tahrannut pyyhettä mutta näytti menettäneen ku-dospainettaan, vaikutti pehmeältä ja muistutti merilevää (secweed) tai merihauraa (kelp). Jäljellejäänyt näyte
II
11 85306 (pakastettu sekä dekompressiolla että liikuttelulla) oli säilyttänyt kudospaineensa täysin sulatuksessa eikä nestevuotoa ollut tapahtunut. Jälleen pieni alue yhdestä lehdestä ei elpynyt, ilmeisesti johtuen ruhjeesta ja pienestä katkoksesta aluetta huoltavissa kapillaareissa.
Esimerkki 3
Kolme kerää salaattia (salad bowl lettuce) valittiin kokeeseen siten, että yksi oli poimittu tarhasta koepäivänä ja toiset oli hankittu kauppiaalta ainakin neljä päivää poimimisen jälkeen. Kaikki kolme kerää pakattiin tiiviisti esimerkin 2 dekompressiokammioon.
Kerät joutuivat esimerkissä 2 kuvatun kaltaiseen asteittaiseen dekompressioon ja liikutteluun. 45 minuutin liikuttelun jälkeen kun alipainetaso oli vakiintunut, nähtiin, että kerät eivät olleet täysin jäässä. Liikuttelua matalassa paineessa jatkettiin vielä 2 tuntia 15 minuuttia kunnes saavutettiin täydellinen jäätyminen.
Asteittaisen rekompression annettiin tapahtua 20 minuutin aikana. Kaikki kolme kerää poistettiin sekä dekompressiokammi-osta että pakastimesta ja laitettiin paperipyyhkeelle laboratoriossa kuten edellä on kuvattu. Kun salaatti oli sulanut, havaittiin nestevuotoa niistä lehdistä, jotka olivat olleet kiinni kammion seinässä. Sisemmissä lehdissä ei havaittu vuotoa.
Kerän, joka oli poimittu koepäivänä, kudospaine palautui täysin. Kerien, jotka oli poimittu 4 päivää ennen koetta, kudos- ' paine palautui vain osittain.
Esimerkki 4
Sarja neljän tuuman (10,2 cm) ruukkuja, joista jokainen 12 85306 sisälsi kaksi elävää krysanteemia joissa oli sekä auenneita kukkia ja nuppuja, laitettiin dekompressiokammioon ja käytettiin esimerkin 2 mukaista menetelmää. Yhdellä kasvilla yhdessä ruukussa oli varsi hieman pidempi kuin kammion sisäkorkeus ja kasvi oli siis kontaktissa kammion kattoon pakastuksen aikana.
Lopullinen alipainetila säilytettiin ja agitaatiota jatkettiin kahden tunnin ajan jolloin paineen annettiin palautua ja kasvit poistettiin kammiosta ja pakastimesta ja annettiin sulaa laboratoriossa. Tunnin kuluttua kaikki kasvit olivat täysin sulaneet. Lehdissä oli sama rakenne ja kudospaine kuin ennen koetta vaikka niiden väri oli hieman tummempi. Kasveja tarkkailtiin neljän viikon ajan ja lukuunottamatta vartta, joka oli kosketuksissa kammion kattoon, kaikki jatkoivat kasvamistaan. Kukat olivat vahingoittumattomia ja nuput puhkes i vat.
»s
Esimerkki 5
Neljä minitomaattia (cherry tomatoes), kolme pihvitomaattia ja kaksi italialaista tomaattia (Italian tomatoes), kaikki juuri poimittuja, laitettiin esimerkin 2 mukaiseen dekompers-siokammioon ja käsiteltiin kuten edellä on kuvattu. Vertailun vuoksi kaksi minitomaattia ja kaksi italialaista tomaattia, myös juuri poimittuja, laitettiin agitaattoriin mutta dekompressiokammion ulkopuolelle. Myös yksi, 4-6 päivää aiemmin poimittu endiivi laitettiin dekompressiokammioon.
Lopullista alipainetasoa ja liikuttelua jatkettiin neljän tunnin ajan tomaattien korkean vesipitoisuuden takia. Vihannekset rekompressoitiin, poistettiin kammiosta ja pakastimesta ja vietiin laboratorioon paperipyyhkeen päälle sulamaan.
Sulamisen aikana kontrollitomaateissa (liikuteltu, mutta ei
II
13 8 5306 dekompressoitu) havaittiin merkkejä soluhajosta ja niiden kuoret olivat rypistyneet ja ne olivat pehmeitä ja muhjui-sia. Jäljellejääneet tomaatit olivat säilyttäneet alkuperäisen muotonsa ja kiinteytensä ja niiden pinnalla oli vesipisaroita äkillisestä lämpimän ilman vaikutuksesta johtuen. Muutamat kypsimmistä tomaateista olivat tummempia kuin alunperin.
Endiivillä havaittiin sulatuksen jälkeen vaihtelevia tuloksia. Jotkut lehdet lakastuivat elpymättä kun taas toiset elpyivät ja saivat kudospaineensa ennalleen.
Esimerkki 6
Neljä kerää meksikolaista salaattia, josta kaksi oli roomalaista (romaine) kerää ja kaksi punalehtistä (red leaf) kerää, jotka olivat kasvaneet 2500 - 4000 jalan (760 - 1220 m) korkeudessa käsiteltiin esimerkin 2 mukaisen menetelmän mukaan. Kerien sulattua ei havaittu solujen hajoamista eikä nestevuotoa. Kudospaine oli kuitenkin alentunut ja lehdissä oli kumimaista kuviointia ja pinta kiilsi epätavallisesta.
Toiset neljä kerää samoja salaattilajikkeita käsiteltiin samalla tavoin. Ainoana erona oli, että dekompressiotaso oli - - -70 kPa (217 torria absoluuttista painetta) edellisen -77 kPa:n sijasta. Näiden kerien kudospaine palautui kokonaan sulatuksessa ja kuviointi ja pinnan ulkonäkö olivat samanlai-set kuin ennen jäädytystä.
Edellä ollut kuvaus on tarkoitettu vain valaisemaan keksin-: töä. Keksintöä ei ole tarkoitettu rajoittaa koskemaan vain ____: edellä kirjoitettua. Ammattimies voi keksiä monenlaisia ____- keksinnön suojapiiriin kuuluvia muunnelmia ja variaatioita.

Claims (12)

  1. 5. ii 8 5306
  2. 1. Menetelmä orgaanisen kudoksen jäädyttämiseksi niin, että kudoksen kanssa kontaktissa olevaa ilmanpainetta alennetaan ja kudos jäädytetään, tunnettu siitä, että a) ilmanpainetta alennetaan niin paljon, että oleellinen osa tähän kudokseen liuenneesta kaasusta poistuu kuitenkin siten, että tästä kudoksesta ei höyrysty olennaisesti vettä pois, sen seurauksena kudoksen väliaikainen vähennys on pienempi kuin 3 paino-%. b) tämä kudos jäädytetään sen jäätymispisteeseen tai alle.
  3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vaiheet a) ja b) suoritetaan oleellisesti samanaikaisesti.
  4. 3· Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vaiheet a) ja b) suoritetaan oleellisesti samanaikaisesti ja samalla tätä kudosta liikutellaan tai tä-ristetään että kudoksessa saadaan aikaan molekulaarista liikettä joka häiritsee jäätymiseen liittyvää kidemuodostusta. ** · Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vaiheet a) ja b) suoritetaan oleellisesti samanaikaisesti ja samalla tätä kudosta liikutellaan n. 25 -n. 100 kierrosta minuutissa.
  5. 5· Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vaiheessa a) saavutettu minimipaine on vä-Iillä noin 90 - noin 60 kllopascalia alle normaalin ilmanpaineen. ·· 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että vaiheessa a) saavutettu minimipaine on vä-.·. Iillä noin 80 - noin 65 kPa alle normaalin ilmanpaineen. Il 85306
  6. 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vaine a) toteutetaan nopeudella joka on välillä n. -3 - n. -7 kPa/min.
  7. 8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että vaihe a) toteutetaan nopeudella joka on välillä n. -5 - n. -6 kPa/min.
  8. 9· Patenttivaatimuksen ] mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vähintään puolet kudokseen liuenneesta kaasuaineksesta vapautuu.
  9. 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että tämä orgaaninen kudos on kasviainesta ja menetelmää käytetään päivän kuluessa sadonkorjuusta.
  10. 11. Menetelmä orgaanisen kudoksen jäädyttämiseksi, jossa ilman painetta alennetaan ja tuote jäädytetään, tunnettu siitä, että kudoksen kanssa kontaktissa olevan ilmanpainetta alennetaan nopeudella n. -3 - n. -7 kPa/min minimipaineeseen, joka on välillä n. 90 - n. 60 kPa alle normaalin ilmanpaineen, että oleellinen osa tähän kudokseen liuenneesta kaasusta poistuu kuitenkin siten, että tästä kudoksesta ei höyrysty olennaisesti vettä pois, ja että kudosta jäähdytetään lämpötilaan, joka on välillä n. -10°C - - . n. 0°C ja että kudosta liikutellaan nopeudella, joka on välillä n. ^5 - n. 100 kierrosta minuutissa.
  11. 12. Menetelmä kasviaineksen Jäädyttämiseksi, jossa ilmanpainetta alennetaan ja tuote jäädytetään, t u n n e t - t u siitä, että kasviaineksen kanssa kontaktissa olevan il-manpainetta alennetaan nopeudella n. -5 - n. -6 kPa/min minimipaineeseen, joka on välillä n. 80 - n. 65 kPa alle normaalin ilmanpaineen, että oleellinen osa tähän kudokseen liuenneesta kaasusta poistuu kuitenkin siten, että tästä kudoksesta ei höyrysty olennaisesti vettä pois ] 6 8 5306 ja että kasviainesta jäähdytetään lämpötilaan, joka on välillä n. -10°C - n. 0°C ja että ainesta liikutellaan nopeudella, joka on välillä n. 25 - n. 100 kierrosta minuutissa, ja mainittu prosessi suoritetaan yhden vuorokauden kuluessa sadonkorjuusta. 17 85306
FI842954A 1982-12-10 1984-07-24 Foerfarande foer bevarande av levande organisk vaevnad genom nedfrysning. FI85306C (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/448,467 US4423600A (en) 1982-12-10 1982-12-10 Method for preservation of living organic tissue by freezing
US44846782 1982-12-10
PCT/US1983/001888 WO1984002389A1 (en) 1982-12-10 1983-11-30 Method for preservation of living organic tissue by freezing
US8301888 1983-11-30

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI842954A0 FI842954A0 (fi) 1984-07-24
FI842954A FI842954A (fi) 1984-07-24
FI85306B true FI85306B (fi) 1991-12-13
FI85306C FI85306C (fi) 1992-03-25

Family

ID=23780414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI842954A FI85306C (fi) 1982-12-10 1984-07-24 Foerfarande foer bevarande av levande organisk vaevnad genom nedfrysning.

Country Status (23)

Country Link
US (1) US4423600A (fi)
EP (1) EP0127673A4 (fi)
KR (1) KR900008739B1 (fi)
AU (1) AU560371B2 (fi)
CA (1) CA1211981A (fi)
CS (1) CS241142B2 (fi)
DD (1) DD213590A5 (fi)
ES (1) ES8500718A1 (fi)
FI (1) FI85306C (fi)
GR (1) GR78713B (fi)
IL (1) IL70350A0 (fi)
IN (1) IN161673B (fi)
IT (1) IT1208445B (fi)
MA (1) MA19973A1 (fi)
MX (1) MX168928B (fi)
NO (1) NO843193L (fi)
NZ (1) NZ206408A (fi)
OA (1) OA07786A (fi)
PT (1) PT77795B (fi)
RO (1) RO91902B (fi)
WO (1) WO1984002389A1 (fi)
YU (1) YU240383A (fi)
ZA (1) ZA838998B (fi)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4799361A (en) * 1983-08-23 1989-01-24 Board Of Regents, The University Of Texas System Method for cryopreparing biological tissue for ultrastructural analysis
US4865871A (en) * 1983-08-23 1989-09-12 Board Of Regents The University Of Texas System Method for cryopreparing biological tissue
US4676070A (en) * 1984-11-30 1987-06-30 The Board Of Regents, The University Of Texas Apparatus and method for cryopreparing biological tissue
GB8323094D0 (en) * 1983-08-26 1983-09-28 Franks F Preservation of cells
US4688387A (en) * 1985-11-12 1987-08-25 Vital Force, Inc. Method for preservation and storage of viable biological materials at cryogenic temperatures
US5044165A (en) * 1986-12-03 1991-09-03 Board Of Regents, The University Of Texas Cryo-slammer
US4890457A (en) * 1987-01-02 1990-01-02 Cryolife, Inc. Method for cryopreserving heart valves
GB8716039D0 (en) * 1987-07-08 1987-08-12 Cell Systems Ltd Biological chilling protection
US5100676A (en) * 1990-02-02 1992-03-31 Biosurface Technology, Inc. Cool storage of cultured epithelial sheets
CH683485A5 (fr) * 1990-11-20 1994-03-31 Pasteur Merieux Serums Vacc Solutions de perfusion, de conservation et de reperfusion d'organes.
US5160313A (en) * 1991-05-14 1992-11-03 Cryolife, Inc. Process for preparing tissue for transplantation
US6238706B1 (en) * 1999-05-06 2001-05-29 Grofish L.L.C. Method of stimulating growth in aquatic animals using growth hormones
DE102004061947A1 (de) * 2004-12-22 2006-07-06 Ccs Cell Culture Service Gmbh Verfahren zum Einfrieren und Lagern von Zellen
JP2011511623A (ja) * 2008-01-17 2011-04-14 ヴァンス プロダクツ インコーポレイテッド ガラス化のための急冷装置
US8394624B2 (en) * 2009-01-30 2013-03-12 American Air Liquide, Inc. Process for preserving biological materials for extended periods of time
US9379368B2 (en) 2011-07-11 2016-06-28 California Institute Of Technology Electrochemical systems with electronically conductive layers
US9255261B2 (en) 2014-02-07 2016-02-09 Qol Medical Llc Ultrapure hypoallergenic solutions of sacrosidase

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR385503A (fr) * 1907-12-23 1908-05-15 Jules Boudry Procédé de conservation des produits alimentaires à l'état frais et appareil servant à l'appliquer
US1422627A (en) * 1918-09-05 1922-07-11 Shaw John Coutts Process of chilling and freezing animal substances
US2304192A (en) * 1940-08-16 1942-12-08 Honeywell Regulator Co Refrigeration of hygroscopic material
FR911025A (fr) * 1944-05-10 1946-06-26 Dispositif de conservation perfectionné de matières périssables réfrigérées
US2507527A (en) * 1945-07-13 1950-05-16 Koppers Co Inc Chemical process
US2786342A (en) * 1954-03-25 1957-03-26 Charles E Goetz Vacuum cooling
US2894845A (en) * 1955-04-18 1959-07-14 Gen Electric Methods of preserving fresh foods
US2832690A (en) * 1955-08-08 1958-04-29 Western Vegets Le Ind Inc Method of cooling and preserving lettuce and leafy vegetables
US3077036A (en) * 1959-01-10 1963-02-12 Leybold Hochvakuum Anlagen Temperature responsive freeze drying method and apparatus
FR1274401A (fr) * 1959-07-06 1961-10-27 Expl De Procedes Ind Soc Et Procédé de préparation de greffons cornéens
US3110163A (en) * 1959-12-21 1963-11-12 Wells A Webb Mobile vacuum cooling plant
US3082097A (en) * 1960-07-25 1963-03-19 Allen C Blakely Process for preserving perishable products by refrigeration
US3219463A (en) * 1962-02-09 1965-11-23 Lamb Weston Inc Process of dehydrofreezing foods
US3180738A (en) * 1962-12-12 1965-04-27 Ralston Purina Co Treatment of precooked fish
FR1371112A (fr) * 1963-10-11 1964-08-28 Leybolds Nachfolger E Procédé et dispositif pour la conservation par le vide de denrées périssables
US3413818A (en) * 1963-12-13 1968-12-03 Fmc Corp Immersion freezing
US3320757A (en) * 1966-04-15 1967-05-23 Cryobank Inc Cryogenic preserver
AT292436B (de) * 1967-10-05 1971-08-25 Armin Dr Starke Vorrichtung zum Absorbieren gasförmiger Stoffe in feste, teilchenförmige Stoffe
FR2110903A5 (en) * 1970-10-02 1972-06-02 Kidson Christoffel Perishable goods handling plant - for storage or transport using continuous air extraction and optional refrigeration
JPS5016855B2 (fi) * 1971-09-10 1975-06-17
US4252001A (en) * 1977-01-21 1981-02-24 Musschoot A Method and apparatus for cooling foundry sand
FR2496436B1 (fr) * 1980-12-19 1985-12-06 Fritsch Sa Procede d'acheminement des aliments pour cuisines collectives en liaison froide et appareils pour l'application de ce procede

Also Published As

Publication number Publication date
OA07786A (en) 1986-11-20
NZ206408A (en) 1986-09-10
MA19973A1 (fr) 1984-07-01
YU240383A (en) 1985-10-31
IL70350A0 (en) 1984-02-29
ES527829A0 (es) 1984-11-01
NO843193L (no) 1984-08-09
PT77795B (fr) 1986-03-25
RO91902B (ro) 1987-07-01
CS241142B2 (en) 1986-03-13
FI85306C (fi) 1992-03-25
ES8500718A1 (es) 1984-11-01
AU2347084A (en) 1984-07-05
CA1211981A (en) 1986-09-30
IN161673B (fi) 1988-01-16
MX168928B (es) 1993-06-14
DD213590A5 (de) 1984-09-19
WO1984002389A1 (en) 1984-06-21
PT77795A (fr) 1984-01-01
RO91902A (ro) 1987-06-30
KR900008739B1 (ko) 1990-11-29
GR78713B (fi) 1984-09-27
US4423600A (en) 1984-01-03
IT1208445B (it) 1989-06-12
FI842954A0 (fi) 1984-07-24
EP0127673A4 (en) 1988-07-14
KR840007023A (ko) 1984-12-04
AU560371B2 (en) 1987-04-02
ZA838998B (en) 1984-07-25
CS922583A2 (en) 1985-07-16
FI842954A (fi) 1984-07-24
EP0127673A1 (en) 1984-12-12
IT8349477A0 (it) 1983-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI85306B (fi) Foerfarande foer bevarande av levande organisk vaevnad genom nedfrysning.
Petzold et al. Ice morphology: fundamentals and technological applications in foods
Ozturk et al. Effect of pressure on the vacuum cooling of iceberg lettuce
US20110027439A1 (en) Method for freezing fruit and vegetable produce
US3677024A (en) Preservation and storage of biologic materials
US9204658B2 (en) Process for the production of frozen foods, particularly vegetables or fruits
CN104146058A (zh) 一种控制杨梅采后腐败及花色苷降解的复合涂膜保鲜方法
CN104365827A (zh) 一种鸡枞的保鲜储存方法
IL172001A (en) Method for preserving pomegranate arils and other small seedless and seed-bearing fruit juice bearing vesicles
CN104366653B (zh) 一种松茸的保鲜储存方法
Park et al. Effect of modified atmosphere packaging on postharvest quality of kohlrabi
JP5824178B1 (ja) 熟成肉製造方法と熟成管理装置、及び凍結熟成肉製造方法、並びに低温管理方法と低温管理装置
CN105831232A (zh) 一种漂烫-热风-冷冻三段式秋葵保鲜方法及用途
US3219463A (en) Process of dehydrofreezing foods
KR100368334B1 (ko) 생홍고추의 씨 제거방법과, 생홍고추와 이의 다대기장기보관방법및이를이용한김치제조방법
JPS60500058A (ja) 冷凍による生体有機組織の保存方法
Shimazu et al. Changes in crystallinity of cellulose during dehydration
PL146389B1 (en) Method of freezing organic tissues
Kad et al. Studies on Packaging and Storage of Green Capsicum (Cv. Indra) at Different Storage Conditions
JP3039897B2 (ja) 生鮮物の品質保持材料
Wike et al. Application of edible coatings in porous evaporative cooling
US2339028A (en) Preservation of potatoes, fruit, and vegetables
CN115191479A (zh) 一种水果保鲜剂及其制备方法与应用
MORRIS The Freezing of Fruits and Veget a bles
Palta et al. Alternate method of onion storage without the application of a growth regulator

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: MCKENNA, JOAN J.