JP2017527500A - 保存可能期間を延長する吸着材料 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2014年9月5日に出願された米国特許仮出願第62/046,667の優先権の利益を主張し、その全内容は、本明細書に参照により取り込まれている。
(1)吸着剤を梱包フィルム又は添付文書に組み込むか、或いは商品に直接施した変更雰囲気梱包;(2)吸着剤を梱包フィルム又は添付文書に組み込むか、或いは商品に直接施した消費者梱包;(3)バルクビン及びコンテナーライナー、バルクビン及びコンテナーインサート又はカバーに吸着材料を取り込んだ、或いは商品に直接施した、商業用バルクビン/容器(使い捨て又は再利用可能);(4)制御雰囲気(MA)及び通常雰囲気(RA)貯蔵、船荷コンテナー、セミトラックコンテナー、鉄道車両、或いは、消費者、小売、又は卸売の冷蔵所表示;及び(5)エチレン及び二酸化炭素洗浄、酸素の除去又は放出(送達)、他の揮発性有機化合物(VOC)放出(送達)又は洗浄(香料、エステル、ケトン)材料、の中における吸着/脱着により、単独で組み合せて、或いは組み合せて管理することを挙げることができる。
ある態様において、MOF粒子が、Li、Mg、Ca、Sc、Y、Zr、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、B、Al、Ti及びこれらの組み合わせからなる群より選択される金属を含む。ある態様において、MOF粒子が、Al、Mg、Zn、Cu、Zr及びこれらの組み合わせからなる群より選択される金属を含む。
トリカルボン酸、例えば2−ヒドロキシ−1,2,3−プロパントリカルボン酸、7−クロロ−2,3,8−キノリントリカルボン酸、1,2,3−、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、2−ホスホノ−1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,3,5−ベンゼントリカルボン酸、1−ヒドロキシ−1,2,3−プロパントリカルボン酸、4,5−ジヒドロ−4,5−ジオキソ−1H−ピローロ[2,3−F]キノリン−2,7,9−トリカルボン酸、5−アセチル−3−アミノ−6−メチルベンゼン−1,2,4−トリカルボン酸、3−アミノ−5−ベンゾイル−6−メチルベンゼン−1,2,4−トリカルボン酸、1,2,3−プロパントリカルボン酸又はアウリントリカルボン酸、又はテトラカルボン酸、例えば1,1−ジオキシドペリロ[1,12−BCD]チオフェン−3,4,9,10−テトラカルボン酸、ペリレンテトラカルボン酸、例えばペリレン−3,4,9,10−テトラカルボン酸又は(ペリレン1,12−スルホン)−3,4,9,10−テトラカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、例えば1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸又はmeso−1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、デカン−2,4,6,8−ブタンテトラカルボン酸、1,4,7,10,13,16−ヘキサオキサシクロオクタデカン−2,3,11,12−テトラカルボン酸、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸、1,2,11,12−ドデカンテトラカルボン酸、1,2,5,6−ヘキサンテトラカルボン酸、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、1,2,9,10−デカンテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’,−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、テトラヒドロフランテトラカルボン酸、又はシクロペンタンテトラカルボン酸、例えばシクロペンタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸、を挙げることができる。
吸着材料の活性化
本明細書に記載される複合MOF材料は、少なくとも2種の異なる材料(そのうち1種はMOF)から作製されるどのような構造でもあり得る。その構造は、粒子、ゲル(ヒドロゲル及びエアロゲルを含む)、架橋された(化学的又は物理的に架橋された)材料、又はこれらの好適な組み合わせの形であることができ、これらに限定されるものではない。各構造は、均一混合物、ラメラ構造、コア−シェル構造、段階的材料構造、マトリックス内に埋められた球状又は非球状の粒子、マトリックス内に埋められ繊維又は棒、織物又は不織布、及び相互侵入網目構造等の適当なモルホロジーを有することができ、これらに限定されるものではない。
図8Aは、本開示の態様に従うガラス容器内の吸着材料を有するアイスバーグレタスの保存可能期間の試験の結果を示す。ガラス容器は、それぞれ約90gのアイスバーグレタスを含み、異なる組成/モルホロジー(表1のA520及びZ1200)のMOF(100mg)を含み、これらは未処理対照(MOF/吸着材料を含まない)と比較された。MOF処理のレタスは、4−5℃の間で20日間培養後、対照に対して改善された保存可能期間を示した。
ある態様において、吸着材料は小袋に含まれる。ある態様において、小袋は、自由造形でも、密封されていても、接着されていても、或いは多層フィルムに、パッケージ又は蓋の一部として取り込まれていても良い(即ち、殻の堅い容器又はバッグフィルムに熱でつながれる又は永久結合されている)。ある態様において、小袋は、生分解性材料(例、ecoflex(登録商標)堆肥にできるポリマー)から作製することができる。ある態様において、小袋は、ドライ−Teflon(登録商標)(ポリテトラフルオロエチレン)フィルムから作製することができる。小袋材料を一緒に接着して小袋を形成するのに適当な接着剤としては、例えば、Acronal(登録商標)アクリルバインダを挙げることができる。
Claims (80)
- 容器と、
吸着材料と
を含む食品貯蔵システムであって、
吸着材料のラングミュア表面積が少なくとも約500m2/gであり、及び吸着材料の平均孔径が少なくとも約0.3nmであることを特徴とする食品貯蔵システム。 - 吸着材料のラングミュア表面積が少なくとも約700m2/gである請求項1に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料のラングミュア表面積が少なくとも約900m2/gである請求項1に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料のラングミュア表面積が少なくとも約1100m2/gである請求項1に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料のラングミュア表面積が少なくとも約1500m2/gである請求項1に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料のラングミュア表面積が少なくとも約1700m2/gである請求項1に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料のラングミュア表面積が少なくとも約2000m2/gである請求項1に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料のラングミュア表面積が少なくとも約2500m2/gである請求項1に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料の平均孔径が約0.3nmと約10nmとの間にある請求項1に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料の平均孔径が約0.3nmと約2nmとの間にある請求項1〜9のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料の平均孔径が約0.3nmと約0.7nmとの間にある請求項1〜9のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料の平均孔径が約1nmと約2nmとの間にある請求項1〜9のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 容器内の温度が温度変動幅内にあり、且つ容器内の空気圧が圧力変動幅内にある場合、吸着材料が、少なくとも約50cm3/gのC2H4吸着容量を有する請求項1〜12のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 容器内の温度が温度変動幅内にあり、且つ容器内の空気圧が圧力変動幅内にある場合、吸着材料が、少なくとも約40cm3/gのCO2吸着容量を有する請求項1〜13のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 容器内の温度が温度変動幅内にあり、容器内の空気圧が圧力変動幅内にある場合、吸着材料が、少なくとも約8cm3/gのO2吸着容量を有する請求項1〜14のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 容器内の温度が温度変動幅内にあり、容器内の空気圧が圧力変動幅内にある場合、吸着材料が、吸着材料の総量の少なくとも約15%のH2O吸着容量を有する請求項1〜15のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 容器内の相対温度が少なくとも約75%である場合、H2O吸着容量が吸着材料の総量の少なくとも約15%である請求項16に記載の食品貯蔵システム。
- 容器内の相対温度が90%を超える場合、H2O吸着容量が吸着材料の総量の少なくとも約15%である請求項16に記載の食品貯蔵システム。
- 温度変動幅が約0℃と約40℃の間にあり、圧力変動幅が約500×101325/760Pa(約500mmHg)と約1000×101325/760Pa(約1000mmHg)の間にある請求項13〜18のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 圧力変動幅が約800×101325/760Pa(約800mmHg)と約1000×101325/760Pa(約1000mmHg)の間にある請求項13〜18のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 温度変動幅が約0℃と約30℃の間にある請求項13〜18のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 温度変動幅が約0℃と約10℃の間にある請求項13〜18のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が容器内配置されている請求項1〜22のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 容器が密閉農産物パッケージである請求項1〜23のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 密閉農産物パッケージが、ポリプロピレン、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエステル、フラッシュ・スパン高密度ポリエチレン、成形繊維、アルミニウム、ナイロンポリアミド、圧縮板紙、又はこれらの生分解性体の少なくとも1種を含む請求項24に記載の食品貯蔵システム。
- 容器が運送用コンテナーである請求項1〜23のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が容器内に分散配置されている請求項1〜26のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が容器内の小袋に配置されている請求項1〜27のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 小袋が穿孔されている請求項28に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が容器の内部表面に沿って配置されている請求項1〜29のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が容器の少なくとも1つの内部表面と共に一体的に形成されているか、或いは押し出されている請求項1〜30のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が多層フィルム内に配置又は分散されている請求項1〜31のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 容器が1種以上の農産物、種子又はナッツを含む請求項1〜32のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 容器が農産物を含み、この農産物は1種以上の果物、野菜、ハーブ、花又は苗木を含む請求項1〜32のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 農産物が、1種以上の、バナナ、イチゴ、マンゴー、スイカ、オレンジ、パイナップル、ブドウ、リンゴ、モモ、チェリー、キーウィ、ラズベリー、ブルーベリー、ザクロ、レモン、西洋ナシ、パッションフルーツ、プラム、アプリコット、ブラックベリー、タンジェリン、ドラゴンフルーツ、グレープフルーツ、ライム、カンタロープ、ネクタリン、アボカド、トマト、ココナッツ、ジャガイモ、アルファルファもやし、トウモロコシ、ニンジン、タマネギ、ブロッコリー、レタス、キャベツ、ケール、ルッコラ、エンドウ、ニンニク、キュウリ、サヤマメ、マッシュルーム、サツマイモ、コショウ、ホウレンソウ、アスパラガス、オリーブ、セロリ、カリフラワー、芽キャベツ、カボチャ、ズッキーニ、ナス、パンプキン、ビート、ライマメ、ダイコン、パースニップ、バジル、又はコリアンダーを含む請求項34に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が、少なくとも部分的に農産物上に配置されている請求項34に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が、金属有機骨格(MOF)、ゼオライト、活性炭又は過マンガン酸カリウムの少なくとも1種を含む請求項1〜36のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が、MOFを含む請求項1〜36のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- MOFが、粉末、粒子、ペレット、押出成形物、顆粒、又は自立フィルムの形状である請求項38に記載の食品貯蔵システム。
- MOFがMOF粒子の形状である請求項38に記載の食品貯蔵システム。
- MOF粒子が少なくとも約5μmの平均粒径を有する請求項40に記載の食品貯蔵システム。
- MOF粒子が約5μmと約100μmの間の平均粒径を有する請求項40に記載の食品貯蔵システム。
- MOF粒子が、Li、Mg、Ca、Sc、Y、Zr、V、Mn、Fe、Cu、Zn、B、Al及びこれらの組み合わせからなる群より選択される金属を含む請求項40〜42のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- MOF粒子が、Al、Mg、Zn、Cu、Zr及びこれらの組み合わせからなる群より選択される金属を含む請求項40〜42のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- MOF粒子が、フェニル部分、アルカン部分、アルキン部分、イミダゾール部分、ピリジン部分、ピラゾール部分、オキソール部分及びこれらの組み合わせからなる群より選択される部分を含む請求項40〜44のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- MOF粒子が、フマル酸、ギ酸、2−メチルイミダゾール及びトリメシン酸からなる群より選択される少なくとも1つの部分を含む請求項40〜44のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料がゼオライトを含む請求項1〜46のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- ゼオライトの化学式が、Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]・mH2O(但し、x、y、m及びnが0以上の整数であり、そしてMがNa、K、B、Fe及びCuからなる群より選択される金属である)の形である請求項47に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が、YO2及びX2O3(但し、Yが4価の元素であり、Xが3価の元素であり、YがSi、Sn、Ti、Zr、Ge及びこれらの2種以上の組み合わせからなる群より選択され、XがAl、B、In、Ga及びこれらの2種以上の組み合わせからなる群より選択される)を含む骨格構造を有するゼオライト材料を含む請求項1〜48のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- ゼオライトが、粉末、粒子、ペレット、押出成形物、顆粒、又は自立フィルムの形状である請求項47又は48に記載の食品貯蔵システム。
- ゼオライトがゼオライト粒子の形状である請求項47又は48に記載の食品貯蔵システム。
- ゼオライト粒子が少なくとも約1μmの平均粒径を有する請求項51に記載の食品貯蔵システム。
- ゼオライト粒子のラングミュア表面積が約500m2/gと約700m2/gの間にある請求項51又は52に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が、MOF材料及び非MOF材料を含む複合材料である請求項1〜53のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- MOF材料の質量の吸着材料の総質量に対する比が0.5を超える請求項54に記載の食品貯蔵システム。
- 非MOF材料が生物分解性ポリマー、非生物分解性ポリマー、ゼオライト、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される材料である請求項54又は55に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料のモルホロジーが、均一混合物、ラメラ構造、コア−シェル構造、段階的配列材料構造、マトリックス内に埋め込まれた球状又は非球状粒子、マトリックス内に埋め込まれた繊維又は棒、織物又は不織布、及び相互侵入網目構造からなる群より選択される請求項54〜56のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料のモルホロジーは、MOF材料の1つ以上の層が、非MOF材料の1つ以上の層により分離されているラメラ構造である請求項54〜56のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が第1の吸着組成物と第2の吸着組成物を含む請求項1〜58のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 第1の吸着組成物が、アルミニウムとフマル酸を含む第1の複数のMOF粒子を含み、第2の吸着組成物が、亜鉛と2−メチルイミダゾールを含む第2の複数のMOF粒子を含む請求項59に記載の食品貯蔵システム。
- 第1の吸着組成物の第2の吸着組成物に対する質量比が少なくとも約1である請求項59又は60に記載の食品貯蔵システム。
- 第1の吸着組成物が、アルミニウムとフマル酸を含む第1の複数のMOF粒子を含み、第2の吸着組成物が、酸化アルミニウムと酸化ケイ素を含む第2の複数のゼオライト粒子を含む請求項1〜58のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 第1の吸着組成物の第2の吸着組成物に対する質量比が少なくとも約3である請求項59又は62に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料の総質量が少なくとも約500mgである請求項1〜63のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 農産物が容器内に存在する時、吸着材料は、容器内のC2H4濃度が約0.1%未満に維持されるように構成される請求項1〜64のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 農産物を容器内に導入した後少なくとも5日間、容器内のC2H4濃度が約0.1%未満に維持される請求項65に記載の食品貯蔵システム。
- 農産物が容器内に存在する時、吸着材料は、容器内のC2H4濃度が約0.05%未満に維持されるように構成される請求項1〜64のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 農産物が容器内に導入した後少なくとも5日間、容器内のC2H4濃度が約0.05%未満に維持される請求項67に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が少なくとも1種の多孔性MOF材料を含み、この少なくとも1種の多孔性MOF材料が、少なくとも1種のメタルイオンの配位した少なくも1種の2座の有機化合物を含む請求項1〜68のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が有機化学種を吸着するように構成されている請求項1〜69のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 有機化学種が揮発性有機化合物を含む請求項70に記載の食品貯蔵システム。
- 吸着材料が少なくとも1種のケトン、アルデヒド、エステル、フェノール、キノン、又はこれらの組み合わせを含む化学種を吸着するように構成されている請求項1〜71のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- さらに、食品貯蔵システムの温度を約273Kと約283Kの間に維持するための冷凍ユニットを含む請求項1〜72のいずれか1項に記載の食品貯蔵システム。
- 容器と、
容器内に配置された吸着材料と、
容器内に配置された農産物と
を含む食品貯蔵システムであって、
農産物がC2H4を発生し、且つ吸着材料が容器内のC2H4濃度を維持するように構成されていることを特徴とする食品貯蔵システム。 - 容器と、
容器内に分散された複数のMOF粒子と、
容器内に配置された農産物と
を含む食品貯蔵システム。 - 農産物の保存可能期間を延長する方法であって、
当該方法が、
容器内に複数のMOF粒子を分散する工程、
容器内に農産物を導入する工程、及び
容器を密封する工程を含むことを特徴とする方法。 - 農産物の品質特性が持続時間の間維持される請求項76に記載の方法。
- 農産物の品質特性が色又はテクスチャーの少なくとも1つを含む請求項77に記載の方法。
- 持続時間が少なくとも約15日間である請求項77に記載の方法。
- 持続時間が少なくとも約20日間である請求項77に記載の方法。
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