JP2005283382A - 温度管理媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 物品が所定の管理温度の上限を越える温度に曝されたか否かを軽便かつ不可逆的に表示し得る安全性の高い温度管理媒体を提供する。
【解決手段】 容器１内にアルギン酸カルシウムのゲル粒子２…を含む水性液３が充填されてなり、前記ゲル粒子は、その温度が管理温度の上限より上昇した際に不可逆的に変色するように調整されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一度は冷凍または冷蔵温度の雰囲気下に設けられ、その後、これより高い温度の雰囲気中に暴露されたか否かという温度履歴を容易に確認できる温度管理媒体に関する。例えば、冷凍・冷蔵荷物の運搬に際し、荷物の保存温度が冷凍・冷蔵に不適な高温状態になったか否かの判別などに好適に用いられる。

近年、冷凍あるいは冷蔵した状態で配送される荷物が一段と増加し、これらの荷物を配達先まで予め決められた低温に保ちながら運搬する宅配便などの配送手段が広く普及しつつある。このような配達手段においては、例えば集荷元の冷凍・冷蔵施設から配送車へ荷物を積み込む場合、配送車間で荷物を積み替える場合、あるいは配送車から荷物を取り出し配達先へ配達する場合、冷凍・冷蔵状態を保つべき荷物は、直射日光による高温雰囲気や室温雰囲気に曝される場面に遭遇せざるを得ない。

また、製造後、無事に冷凍・冷蔵状態を保ちながら配達先に届けられた荷物についても、その荷物は冷凍・冷蔵状態が維持されることが求められる。例えば、荷物の中身が食品や医薬品であれば、内容物の変質や雑菌の繁殖などが発生し、その本来の品質が損なわれる恐れがあり、極端な場合は食中毒や医療事故などを誘発しかねない。このような温度管理が求められるものとしては、食品や医薬品の他に、化学関係や写真関係で用いられる各種薬品などが挙げられる。

上記温度管理が正常に行われているか否かを簡便に確認する方法として、以下に示す方法が提案されている。
（１）脂溶性色素を溶解した炭素数７〜１５の高級アルコールの１種または２種以上を非イオン系界面活性剤および水によって乳化してなる乳化液を密封容器に充填してなる保存温度管理用インデイケーターが開示されている（特許文献１：ミドリ十字）。かかる構成によれば、通常の温度条件下では、乳化液は外観上は色素の色調が抑えられ、不透明な乳白色を呈する。乳化液が氷結する温度以下にすると、一旦はそのまま全成分が凍結し、再び解凍したとき、粗大化した乳化粒子は浮上し、色素の濃い色調を有した油滴または油層が上層へ浮上し、水層と油滴または油層とに分離される。よって、このような変化が認められたインデイケーターを含む包装内の物品は劣化している恐れがあるとして使用時に注意を促すことができる。

（２）ポリオレフィン・フィルムおよび水溶性染料を含有する白色系油性インキを印刷したポリオレフィン・フィルムの間に、寒天ゲルを含浸したポリオレフィン不織布、さらに必要に応じてポリオレフィン不織布を重ね、周辺を接着して得られる構造を特徴とする冷凍食品の温度表示用シートが開示されている（特許文献２：東洋インキ）。この構造を採ることにより、冷凍操作以前においては、水溶性染料は白色系油性インキ中に含有され発色しないが、一旦冷凍された後、内容物の温度が解凍される温度に上昇するとき、不織布の微細な孔を通して浸出する水によって、前記の水溶性染料が溶解して白色系油性インキ印刷面が着色して、温度表示用シートを貼付した物品の温度変化を指示することができる。

（３）基材シートの片面に有機キレート発色剤を有する粘着剤層を設けた第一ラベル用シート、他の基材シートの片面に前記有機キレート発色剤と反応して発色し得る金属化合物を有する粘着剤層を設けた第二ラベル用シート、及び、第一ラベル用シートの粘着剤層と第二ラベル用シートの粘着剤層との間に配される多孔質シートからなり、第一ラベル用シートの粘着剤層、第二ラベル用シートの粘着剤層及び多孔質シートの少なくとも１つに温度制御剤を含有させたことを特徴とする温度管理ラベルが開示されている（特許文献３：リンテック）。かかる構成によると、所望の温度になると温度制御剤が流動し、その流動に伴って有機キレート発色剤又は金属化合物を多孔質シート内を移動させてお互いに接触させ、反応させて不可逆的に発色させ、その発色を検知することにより、この温度管理ラベルを貼付した物品の保存温度が所定温度以上になったか否かの温度履歴を検知することができる。

上述した従来の方法には、以下に示すような課題があった。
第一には、近年、環境ホルモンであることが知られてきている非イオン性界面活性剤を使用することから、食品や医薬品などに貼付して用いる場合、その安全性を確保することが難しい。また、皮膚への付着や誤飲による体内への摂取が生じた場合には、健康を害する恐れがあることから芳しくない。
第二には、高級アルコールを用いているため、誤って漏洩した場合には悪臭が発生することから、特に食品分野での使用は望ましくない。
第三には、有機キレート発色剤又は金属化合物を多孔質シート内を移動させてお互いに接触させ、反応させて不可逆的に発色させる方法においては固体である多孔質シートが必須構成のため、外力が加わった際にその構造が損なわれる恐れがあり、搬送中の物品に貼付する際にはその取り扱いに注意を要する。また、使用前に貼り合わせる必要があることから、取り扱いの自由度が狭い。
特開昭５７−３７２２７号公報 特開平７−４９６５６号公報 特開平７−２８６９１４号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、皮膚への付着や誤飲が生じた場合でも、人体への影響が小さく安全な物質を使用し、荷物の保存温度が冷凍・冷蔵に不適な高温状態になったか否かの温度上昇履歴を検知することができ、かつ、外力に影響されにくい構成を備えてなる温度管理媒体を提供することを目的とする。

本発明に係る温度管理媒体は、容器内にアルギン酸カルシウムのゲル粒子を含む水性液が充填されてなり、前記ゲル粒子は、その温度が管理温度の上限より上昇した際に不可逆的に変色するように調整されていることを特徴としている。

本発明者らは安全かつ安価な温度管理媒体の探索中に、透明なアルギン酸カルシウムのゲル粒子が一旦冷凍温度に冷却した後、所定の温度まで昇温する際、明示的に変色することを見いだし、本発明に到達した。一旦変色した前記ゲル粒子は室温放置または再度冷凍しても元の透明体には戻らない。従って本発明の温度管理媒体においては、容器内のゲル粒子の着色の有無を検査すれば、当該温度管理媒体の、ひいては温度管理媒体が設置された系の温度上昇履歴を確認することができる。前記ゲル粒子の数は１個以上であれば特に限定されるものではない。

前記のゲル粒子は、塩化カルシウム水溶液中にアルギン酸ナトリウム水溶液を滴下して形成されたものであることが好ましい。
塩化カルシウム水溶液中にアルギン酸ナトリウム水溶液を滴下すると、アルギン酸カルシウムの球形ゲル粒子が生成する。滴下するアルギン酸ナトリウム水溶液の液滴径を調整するか、または塩化カルシウム水溶液の撹拌を制御することよって、生成する球形ゲル粒子の粒径は調整することができる。本発明において球形ゲル粒子の粒径は特に限定されないが、一般には、粒径は小さい方が変色温度における変色感度が向上し、かつ変色の前後における色調コントラストも向上するので好ましい。

前記ゲル粒子の変色温度はゲル粒子の網目密度、または前記水性液の組成により調整することができる。
ゲル粒子の網目密度は、塩化カルシウム水溶液中にアルギン酸ナトリウム水溶液を滴下する際のアルギン酸ナトリウム水溶液の濃度又は塩化カルシウム水溶液の濃度を制御することにより調整できる。ゲル粒子の網目密度はまた、生成時の熟成期間の調製によっても制御できる。水溶液の組成は、純水に好適な水溶性物質を好適な濃度で溶解することにより変化させることができる。すなわち本発明の温度管理媒体の変色温度は、ゲル粒子の網目密度を調整するか、または水性液の組成を変化させることにより、所定の管理温度の上限と一致させることができる。ゲル粒子の網目密度と水性液の組成とは何れか一方、または双方を調整してもよい。

本発明に係る温度管理媒体は、この温度管理媒体を設置した系の温度が管理温度の上限より上昇したとき、容器内のゲル粒子が変色するので、その変色を観察することによって温度管理媒体の、ひいては温度管理媒体が設置された系の温度上昇を確認することができる。しかも、一旦温度が管理温度の上限を越えて上昇した後では、再び温度を低下させても温度の上昇履歴が消去されることがない。従ってこの温度管理媒体を荷物等に添付しておけば、その荷物等の保存温度が冷凍・冷蔵に不適な高温状態になったか否かの温度履歴、すなわち低温状態にあるべき荷物が所定の温度以下の条件で保管され続けたか否かが容易に検知できる。

また、本発明に用いられるアルギン酸カルシウムのゲル粒子は接触または誤飲しても安全な素材であり、水性液も安全性が高いものを採用できるので、本発明の温度管理媒体は取扱いに際して安全性が確保され、極めて高い安全性が求められる食品や医薬品等の分野でも安心して利用できるものとなる。

本発明の温度管理媒体は、安全性が確保できるので、温度管理を要するパッケージの外部に添えて指標として利用する形態のみならず、例えば当該パッケージの内部に収容物（食品、医薬品等）とともに同梱して、または収容物に直接接触させて温度履歴の確認に用いる形態としてもよい。よって、本発明は、従来使用するのが難しかった分野も含めて幅広い分野に適用が可能である。また製造に際しても特殊な素材や複雑な機構を要しないので大量かつ安価に製造が可能であり、個別包装も必ずしも要しないことから安価で信頼性の高い温度管理媒体となる。

本発明の温度管理媒体は、製造後、様々な冷凍温度の条件下に保ちながら配達先に届けられることが求められている荷物の運搬において、その荷物の保存温度が適正な冷凍条件下に保たれていたのか、それとも不適な高温状態に曝された履歴があるのか、簡易かつ簡便に判別し、その荷物の品質の保証に寄与することもできる。

以下、本発明の好ましい実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明に係る温度管理媒体の一例を示す斜視図である。この図は本温度管理媒体が冷凍温度にもたらされる以前の初期状態を示している。図１において本温度管理媒体は、透明プラスチック製の平箱形密閉容器１内にアルギン酸カルシウムのゲル粒子２…を含む水性液３が充填されてなっている。この容器１の一方の壁面が観察窓１Ａであり、観察窓と反対側の壁面には、物品のパッケージ等に貼着するための離型紙４付き粘着層５が施されている。

前記のゲル粒子２…は、塩化カルシウム２ｇを含む水溶液４０ｇ中にアルギン酸ナトリウムの１重量％水溶液を滴下することにより形成されたものである。生成したゲル粒子２…は純水で洗浄し純水中で保管した。ゲル粒子２…の粒径は約２ｍｍ〜６ｍｍの範囲内に分布していた。

次に、本温度管理媒体を冷蔵されたパッケージの温度管理に使用する際の作用について説明する。
図１に示した初期状態の本温度管理媒体を、離型紙４を剥がしてパッケージの側面に貼着し、冷蔵庫内でゲル粒子２…の凝固点以下の温度に冷却する。この温度でゲル粒子２…は凍結する。凍結期間中、観察窓１Ａから観察したゲル粒子２…は透明を維持している。

ここで、何らかの事情で系の温度がゲル粒子２…の凝固点を越えて上昇すると、本温度管理媒体の観察窓１Ａからゲル粒子２…の白濁が認められるようになる。この変色は、その後に室温まで放置しても安定であるばかりでなく、本温度管理媒体を再び管理温度まで下げても変色が維持される。これによって物品パッケージの温度上昇履歴を検知することができる。

本温度管理媒体の変色温度は、ゲル粒子の網目密度または水性液の組成により調整することができる。ゲル粒子の網目密度は塩化カルシウム水溶液中にアルギン酸ナトリウム水溶液を滴下する際のアルギン酸ナトリウム水溶液の濃度又は塩化カルシウム水溶液の濃度を制御することにより調整できるので、実際上はゲル粒子の網目密度を変色温度の制御因子とすることが好ましい。ゲル粒子の網目密度はまた、生成時の熟成期間の調製によっても制御できる。網目密度を大とするとゲル粒子の凝固点が下がるので、変色温度を降下させることができる。また水性液３は、添加する水溶性物質の種類および濃度を選択することにより、変色温度を変化させることができる。好ましい水溶性物質の例としては、例えば食塩や塩化カリウムを含む水溶性無機塩類、または砂糖や多糖類を含む糖類、アルコール類、プロピレングリコールやグリセリンを含むグリコール類、水溶性タンパク質などの各種水溶性有機化合物を挙げることができる。

本発明に係る温度管理媒体は、温度管理対象の物品が所定の管理温度に保たれているか否かを、ゲル粒子の変色の有無により検知するものであるので、小型軽量安価であり、かつ温度上昇履歴が不可逆的に保存され、保管中や輸送中における物品の温度監視に有効であるばかりでなく、例えば冷凍倉庫やクーラーボックス内の温度分布の管理等にも有効に使用できる。
本発明に係る温度管理媒体は、安全性の高いアルギン酸カルシウムのゲル粒子および水性液を用いることによって、万一破損して内容液が漏出しても安全性は確保される。従って高い安全性と信頼性が求められる食品、医薬品、臓器等の物品の温度管理にも有利に用いることができる。

本発明に係る温度管理媒体の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１…容器、１Ａ…観察窓、２…ゲル粒子、３…水性液。

Claims (3)

1. 容器内にアルギン酸カルシウムのゲル粒子を含む水性液が充填されてなり、前記ゲル粒子は、その温度が管理温度の上限より上昇した際に不可逆的に変色するように調整されていることを特徴とする温度管理媒体。
2. 前記ゲル粒子は、塩化カルシウム水溶液中にアルギン酸ナトリウム水溶液を滴下して形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の温度管理媒体。
3. 前記ゲル粒子の変色温度は、前記ゲル粒子の網目密度、または前記水性液の組成により調整されたものであることを特徴とする請求項１に記載の温度管理媒体。
   

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