JP2019532289A - 高圧加工圧力センサー - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の特定の実施形態の広範な目的は、染料、顕色剤、および溶媒を有する、格納された変色システムを含み、それによって、顕色剤が、変色システムの圧力に従って、染料と可変的に相互作用する、圧力センサーを提供することであり得る。圧力閾値が達成された際に、染料および顕色剤は相互作用し、可視的な色変化をもたらす。さらに、可視的な色変化は、圧力が低下した際および温度が上昇した際に保持することができ、それによって、圧力閾値の達成が効果的に記録される。
II.図面の簡単な説明
これより、主として図1Aから図1Cを参照する。これらは、圧力閾値が達成されたかどうかを視覚的に判定するための、または圧力閾値の達成を示すための、圧力センサー(1)の特定の実施形態を使用する方法であって、圧力センサー(1)は、染料(3)、顕色剤(4)、および溶媒(5)を含む、格納された変色システム(2)を含む、方法を図解している。顕色剤(4)は、変色システム(2)の圧力に従って、染料(3)と可変的に相互作用し、それによって、事前選択された圧力閾値が達成された際に、染料(3)および顕色剤(4)は相互作用し、検出または視覚的に観察することができる可視的な色変化(6)がもたらされる。
本圧力センサー(1)は、事前選択された圧力閾値と呼ばれる、所望される圧力が、食品加工容器(8)などの容器(8)内で達成されたことを検出および合図するのに特に有用であり得る。特に望ましい用途では、容器(8)は、食料品(9)の微生物汚染によって引き起こされる脅威を低減するための高圧加工(HPP)方法において使用される加圧容器(8)である。
本明細書において使用される場合、「センサー」という用語は、刺激を検出または測定し、それに対して特定の方法で反応する、組成物または装置を意味する。
上に述べた通り、本開示は、HPP方法において1つまたは複数の食料品(9)と一緒に使用するための圧力センサー(1)を提供する。
再度簡単に要約すると、また、図1Aから図2Cに示されているように、組成物または装置の形態を採ることができる圧力センサー(1)は、染料(3)、顕色剤(4)、および溶媒(5)を含む、格納された変色システム(2)を含む。顕色剤(4)は、変色システム(2)の圧力に従って、染料(3)と可変的に相互作用し、それによって、事前選択された圧力閾値が達成された際に、染料(3)および顕色剤(4)は相互作用し、検出または視覚的に観察することができる可視的な色変化(6)がもたらされる。
本変色システム(2)は、可逆的変色システムであってもよく、これは、可視的な色変化が、不可逆的な色変化または永続的な色変化とは対照的に、可逆的であってもよいことを意味する。
本変色システム(2)は、ロイコ染料(3)と顕色剤(4)との間における可逆的相互作用をもたらすかまたはそれを制御する、溶媒(5)をさらに含む。
特定の実施形態に関して、エステルは、以下の通りの式IIを有してもよい。
上に記載した通り、本変色システム(2)は、圧力によって調節される色変化に対して影響を受けやすくてもよい。さらに、本変色システム(2)は、色記憶特性を有してもよく、ここでは、事前選択された圧力閾値が達成された際に、可視的に着色された染料−顕色剤複合体(7)が形成された後でも、可視的に着色された染料−顕色剤複合体(7)は、圧力が、事前選択された圧力閾値から、例えば大気圧を含めた、事前選択された圧力閾値よりも低いかまたはそれに満たない圧力まで低下した際に安定なままであり続け、それゆえに、可視的な色変化(6)は、事前選択された圧力閾値よりも低いかまたはそれに満たない圧力でも保持され得る。対応して、圧力センサー(1)は、事前選択された圧力閾値の達成を効果的に記録することができ、これは、現在の圧力しか示すことができず、圧力インジケーターが現在の圧力に対して曝露される前に曝露されていた圧力を示すことができない、従来の圧力インジケーターとは対照的である。
特定の実施形態に関して、溶媒(5)は、変色システム(2)の圧力に従って、液相(または実質的な液相)と固相(または実質的な固相)との間で変化する、相変化物質であってもよい。
上に述べた通り、本変色システム(2)は格納されており、これは、染料(3)、顕色剤(4)、および溶媒(5)が連続的に、物理的に近接して保持されており、これによって、これらの化合物間での相互作用が可能となっていることを意味する。加えて、格納されていることによって、変色システム(2)は、変色システム(2)を破損または破壊する可能性がある外部環境から分離される。
圧力センサー(1)の特定の実施形態に関して、カプセル化またはマイクロカプセル化変色システム(11)は、コーティング(13)に配合されていてもよい。あくまでも例証的な一例では、カプセル化またはマイクロカプセル化変色システム(11)は、インク(14)に配合されていてもよい。
圧力センサー(1)の特定の実施形態に関して、カプセル化またはマイクロカプセル化変色システム(11)は、多数の多様な材料のいずれかから形成することができる基材(15)に対して連結されてもよい。
格納された本変色システム(2)の染料(3)および顕色剤(4)は、用途に応じて、事前選択された多数の多様な圧力閾値のいずれかが達成された際に、相互作用して、可視的に着色された染料−顕色剤複合体(7)を形成し、可視的な色変化(6)をもたらし得る。例えば、事前選択された圧力閾値は、少なくとも約10,000psiから約100,000psiの間の範囲であってもよい。
特定の実施形態に関して、本圧力センサー(1)は、圧力センサー(1)の圧力感知機能性を、(例えば)温度感知機能性または湿度感知機能性と組み合わせることができるように、それと関連する他のインジケーター(例えば、温度インジケーターまたは湿度センサー)を含んでもよい。
本圧力センサー(1)は、例えば、食料品(9)のHPP処理中に、事前選択された圧力閾値が達成されているかどうかを視覚的に判定するための方法で使用することができる。また、本圧力センサー(1)は、例えば、食料品(9)のHPP処理中に、事前選択された圧力閾値の達成を示すまたは確認するための方法で使用することができる。
これより、本開示の主題について、以下の実施例を参照しながら説明する。この実施例は、例証を目的として提供されているに過ぎず、主題はこの実施例に限定されず、むしろ本明細書に提供される教示の結果として明らかとなるすべての変形形態を包括することに留意されたい。
HPP処理中において、可変的な条件としては圧力および温度が挙げられる。本明細書に注記されているように、染料(3)および顕色剤(4)が相互作用して、可視的に着色された染料−顕色剤複合体(7)を形成する圧力である、変色システム(2)の事前選択された圧力閾値は、HPP処理の温度を変えることによって調整することができることが理解されるべきである。例えば、HPP処理の温度を上昇させることによって、変色システム(2)が反応する事前選択された圧力閾値を、対応して上昇させることができる。反対に、HPP処理の温度を低下させることによって、変色システム(2)が反応する事前選択された圧力閾値を、対応して低下させることができる。
Claims (125)
- 圧力閾値が達成されているかどうかを視覚的に判定するための圧力センサーであって、
染料、
顕色剤、および
溶媒
を含む、格納された変色システムを備え、
前記顕色剤は、前記変色システムの圧力に従って、前記染料と可変的に相互作用し、
前記圧力閾値が達成された際に、前記染料および前記顕色剤は相互作用し、可視的な色変化をもたらす、
圧力センサー。 - 前記変色システムは、前記圧力閾値の前記達成を記録する、請求項1に記載の圧力センサー。
- 前記変色システムは、可逆的変色システムを含む、請求項2に記載の圧力センサー。
- 前記可逆的変色システムは、色記憶特性を含む、請求項3に記載の圧力センサー。
- 前記色記憶特性は、圧力が前記圧力閾値から低下した際に、前記可視的な色変化の保持を促進する、請求項4に記載の圧力センサー。
- 前記染料は、ロイコ染料を含む、請求項5に記載の圧力センサー。
- 前記ロイコ染料は、実質的に無色の状態と、可視的に着色された状態との間で可逆的に変化する、請求項6に記載の圧力センサー。
- 前記圧力閾値が達成された際に、前記ロイコ染料は、前記実質的に無色の状態から前記可視的に着色された状態へと可逆的に変化する、請求項7に記載の圧力センサー。
- 圧力が前記圧力閾値から低下した際に、前記可視的に着色された状態は保持される、請求項8に記載の圧力センサー。
- 前記可逆的変色システムは、可逆的サーモクロミック変色システムを含む、請求項9に記載の圧力センサー。
- 前記可逆的サーモクロミック変色システムは、
前記可逆的サーモクロミック変色システムが前記可視的に着色された状態へと変化する、呈色温度、
前記可逆的サーモクロミック変色システムが前記可視的に着色された状態から変化する、脱色温度
を含み、
前記呈色温度は、前記脱色温度とは異なる、
請求項10に記載の圧力センサー。 - 前記呈色温度は、前記脱色温度未満である、請求項11に記載の圧力センサー。
- 前記色記憶特性は、温度が前記呈色温度から上昇した際に、前記可視的な色変化の保持を促進する、請求項12に記載の圧力センサー。
- 前記色記憶特性は、温度が前記呈色温度から上昇した際に、前記可視的に着色された状態の保持を促進する、請求項13に記載の圧力センサー。
- 前記呈色温度は、前記脱色温度とは少なくとも約10セルシウス度異なる、請求項14に記載の圧力センサー。
- 前記可逆的サーモクロミック変色システムは、
凝固点、および
融点
を含み、
前記凝固点は、前記融点とは異なる、
請求項10に記載の圧力センサー。 - 前記色記憶特性は、温度が前記凝固点から上昇した際に、前記可視的な色変化の保持を促進する、請求項16に記載の圧力センサー。
- 前記色記憶特性は、温度が前記凝固点から上昇した際に、前記可視的に着色された状態の保持を促進する、請求項17に記載の圧力センサー。
- 前記凝固点は、前記融点とは少なくとも約10セルシウス度異なる、請求項18に記載の圧力センサー。
- 前記変色システムは、カプセル化変色システムをもたらすようにカプセル内にカプセル化されている、請求項1に記載の圧力センサー。
- 前記変色システムは、マイクロカプセル化変色システムをもたらすようにマイクロカプセル内にカプセル化されている、請求項20に記載の圧力センサー。
- 選択された前記圧力閾値が達成された際に、前記マイクロカプセルは、前記可視的な色変化を生成するために破断する必要がない、請求項21に記載の圧力センサー。
- 選択された前記圧力閾値が達成された際に、前記可視的な色変化が、前記マイクロカプセル内で発生する、請求項21に記載の圧力センサー。
- 前記格納された変色システムは、コーティングに配合されている、請求項1に記載の圧力センサー。
- 前記格納された変色システムは、インクに配合されている、請求項24に記載の圧力センサー。
- 食料品の高圧加工処理中に圧力閾値が達成されているかどうかを視覚的に判定するための方法であって、
圧力センサーを前記食料品と確実に結合させること
を含み、前記圧力センサーは、
染料、
顕色剤、および
溶媒
を含む、格納された変色システムを備え、
前記顕色剤は、前記変色システムの圧力に従って、前記染料と可変的に相互作用し、
前記圧力閾値が達成された際に、前記染料および前記顕色剤は相互作用し、可視的な色変化をもたらす、
方法。 - 前記食料品を前記高圧加工処理に供することをさらに含む、請求項26に記載の方法。
- 前記圧力センサーを視覚的に観察することをさらに含む、請求項27に記載の方法。
- 前記可視的な色変化の視覚的な検出は、前記高圧加工処理中に前記圧力閾値が達成されたことを示している、請求項28に記載の方法。
- 前記可視的な色変化の不在の視覚的な検出は、前記高圧加工処理中に前記圧力閾値が達成されなかったことを示している、請求項29に記載の方法。
- 前記変色システムは、前記圧力閾値の前記達成を記録する、請求項30に記載の方法。
- 前記変色システムは、可逆的変色システムを含む、請求項31に記載の方法。
- 前記可逆的変色システムは、色記憶特性を含む、請求項32に記載の方法。
- 前記色記憶特性は、圧力が前記圧力閾値から低下した際に、前記可視的な色変化の保持を促進する、請求項33に記載の方法。
- 前記染料は、ロイコ染料を含む、請求項34に記載の方法。
- 前記ロイコ染料は、実質的に無色の状態と、可視的に着色された状態との間で可逆的に変化する、請求項35に記載の方法。
- 前記圧力閾値が達成された際に、前記ロイコ染料は、前記実質的に無色の状態から前記可視的に着色された状態へと可逆的に変化する、請求項36に記載の方法。
- 圧力が前記圧力閾値から低下した際に、前記可視的に着色された状態は保持される、請求項37に記載の方法。
- 前記可逆的変色システムは、可逆的サーモクロミック変色システムを含む、請求項38に記載の方法。
- 前記可逆的サーモクロミック変色システムは、
前記可逆的サーモクロミック変色システムが前記可視的に着色された状態へと変化する、呈色温度、
前記可逆的サーモクロミック変色システムが前記可視的に着色された状態から変化する、脱色温度
を含み、
前記呈色温度は、前記脱色温度とは異なる、
請求項39に記載の方法。 - 前記呈色温度は、前記脱色温度未満である、請求項40に記載の方法。
- 前記色記憶特性は、温度が前記呈色温度から上昇した際に、前記可視的な色変化の保持を促進する、請求項41に記載の方法。
- 前記色記憶特性は、温度が前記呈色温度から上昇した際に、前記可視的に着色された状態の保持を促進する、請求項42に記載の方法。
- 前記呈色温度は、前記脱色温度とは少なくとも約10セルシウス度異なる、請求項43に記載の方法。
- 前記可逆的サーモクロミック変色システムは、
凝固点、および
融点
を含み、
前記凝固点は、前記融点とは異なる、
請求項39に記載の方法。 - 前記色記憶特性は、温度が前記凝固点から上昇した際に、前記可視的な色変化の保持を促進する、請求項45に記載の方法。
- 前記色記憶特性は、温度が前記凝固点から上昇した際に、前記可視的に着色された状態の保持を促進する、請求項46に記載の方法。
- 前記凝固点は、前記融点とは少なくとも約10セルシウス度異なる、請求項47に記載の方法。
- 前記変色システムは、カプセル化変色システムをもたらすようにカプセル内にカプセル化されている、請求項30に記載の方法。
- 前記変色システムは、マイクロカプセル化変色システムをもたらすようにマイクロカプセル内にカプセル化されている、請求項49に記載の方法。
- 選択された前記圧力閾値が達成された際に、前記マイクロカプセルは、前記可視的な色変化を生成するために破断する必要がない、請求項50に記載の方法。
- 選択された前記圧力閾値が達成された際に、前記可視的な色変化が、前記マイクロカプセル内で発生する、請求項50に記載の方法。
- 前記格納された変色システムは、コーティングに配合されている、請求項30に記載の方法。
- 前記格納された変色システムは、インクに配合されている、請求項53に記載の方法。
- 食料品の高圧加工処理中の圧力閾値の達成を示すための方法であって、
圧力センサーを前記食料品と確実に結合させること
を含み、前記圧力センサーは、
染料、
顕色剤、および
溶媒
を含む、格納された変色システムを備え、
前記顕色剤は、前記変色システムの圧力に従って、前記染料と可変的に相互作用し、
前記圧力閾値が達成された際に、前記染料および前記顕色剤は相互作用し、可視的な色変化をもたらす、
方法。 - 前記食料品を前記高圧加工処理に供することをさらに含む、請求項55に記載の方法。
- 前記可視的な色変化が発生したか否かを検出することをさらに含む、請求項56に記載の方法。
- 前記可視的な色変化の検出は、前記高圧加工処理中に前記圧力閾値が達成されたことを示している、請求項57に記載の方法。
- 前記可視的な色変化の不在の検出は、前記高圧加工処理中に前記圧力閾値が達成されなかったことを示している、請求項58に記載の方法。
- 前記変色システムは、前記圧力閾値の前記達成を記録する、請求項59に記載の方法。
- 前記変色システムは、可逆的変色システムを含む、請求項60に記載の方法。
- 前記可逆的変色システムは、色記憶特性を含む、請求項61に記載の方法。
- 前記色記憶特性は、圧力が前記圧力閾値から低下した際に、前記可視的な色変化の保持を促進する、請求項62に記載の方法。
- 前記染料は、ロイコ染料を含む、請求項63に記載の方法。
- 前記ロイコ染料は、実質的に無色の状態と、可視的に着色された状態との間で可逆的に変化する、請求項64に記載の方法。
- 前記圧力閾値が達成された際に、前記ロイコ染料は、前記実質的に無色の状態から前記可視的に着色された状態へと可逆的に変化する、請求項65に記載の方法。
- 圧力が前記圧力閾値から低下した際に、前記可視的に着色された状態は保持される、請求項66に記載の方法。
- 前記可逆的変色システムは、可逆的サーモクロミック変色システムを含む、請求項67に記載の方法。
- 前記可逆的サーモクロミック変色システムは、
前記可逆的サーモクロミック変色システムが前記可視的に着色された状態へと変化する、呈色温度、
前記可逆的サーモクロミック変色システムが前記可視的に着色された状態から変化する、脱色温度
を含み、
前記呈色温度は、前記脱色温度とは異なる、
請求項68に記載の方法。 - 前記呈色温度は、前記脱色温度未満である、請求項69に記載の方法。
- 前記色記憶特性は、温度が前記呈色温度から上昇した際に、前記可視的な色変化の保持を促進する、請求項70に記載の方法。
- 前記色記憶特性は、温度が前記呈色温度から上昇した際に、前記可視的に着色された状態の保持を促進する、請求項71に記載の方法。
- 前記呈色温度は、前記脱色温度とは少なくとも約10セルシウス度異なる、請求項72に記載の方法。
- 前記可逆的サーモクロミック変色システムは、
凝固点、および
融点
を含み、
前記凝固点は、前記融点とは異なる、
請求項68に記載の方法。 - 前記色記憶特性は、温度が前記凝固点から上昇した際に、前記可視的な色変化の保持を促進する、請求項74に記載の方法。
- 前記色記憶特性は、温度が前記凝固点から上昇した際に、前記可視的に着色された状態の保持を促進する、請求項75に記載の方法。
- 前記凝固点は、前記融点とは少なくとも約10セルシウス度異なる、請求項76に記載の方法。
- 前記変色システムは、カプセル化変色システムをもたらすようにカプセル内にカプセル化されている、請求項59に記載の方法。
- 前記変色システムは、マイクロカプセル化変色システムをもたらすようにマイクロカプセル内にカプセル化されている、請求項78に記載の方法。
- 選択された前記圧力閾値が達成された際に、前記マイクロカプセルは、前記可視的な色変化を生成するために破断する必要がない、請求項79に記載の方法。
- 選択された前記圧力閾値が達成された際に、前記可視的な色変化が、前記マイクロカプセル内で発生する、請求項79に記載の方法。
- 前記格納された変色システムは、コーティングに配合されている、請求項59に記載の方法。
- 前記格納された変色システムは、インクに配合されている、請求項82に記載の方法。
- 圧力センサーを使用する方法であって、
前記圧力センサーを食料品と確実に結合させること
を含み、前記圧力センサーは、
染料、
顕色剤、および
溶媒
を含む、格納された変色システムを備え、
前記顕色剤は、前記変色システムの圧力に従って、前記染料と可変的に相互作用し、
圧力閾値が達成された際に、前記染料および前記顕色剤は相互作用し、可視的な色変化をもたらす、
方法。 - 前記食料品を高圧加工処理に供することをさらに含む、請求項84に記載の方法。
- 前記可視的な色変化が発生したか否かを検出することをさらに含む、請求項85に記載の方法。
- 前記可視的な色変化の検出は、前記高圧加工処理中に前記圧力閾値が達成されたことを示している、請求項86に記載の方法。
- 前記可視的な色変化の不在の検出は、前記高圧加工処理中に前記圧力閾値が達成されなかったことを示している、請求項87に記載の方法。
- 前記圧力センサーを視覚的に観察して、前記可視的な色変化が発生したか否かを検出することをさらに含む、請求項86に記載の方法。
- 前記可視的な色変化の視覚的な検出は、前記高圧加工処理中に前記圧力閾値が達成されたことを示している、請求項89に記載の方法。
- 前記可視的な色変化の不在の視覚的な検出は、前記高圧加工処理中に前記圧力閾値が達成されなかったことを示している、請求項90に記載の方法。
- 圧力センサーを作製する方法であって、
染料、
顕色剤、および
溶媒
を含む変色システムを格納することを含み、
前記顕色剤は、前記変色システムの圧力に従って、前記染料と可変的に相互作用し、
圧力閾値が達成された際に、前記染料および前記顕色剤は相互作用し、可視的な色変化をもたらす、
方法。 - 前記染料、前記顕色剤、および前記溶媒を組み合わせることをさらに含む、請求項92に記載の方法。
- 前記変色システムをカプセル化することをさらに含む、請求項92に記載の方法。
- 前記変色システムをマイクロカプセル化することをさらに含む、請求項94に記載の方法。
- 前記格納された変色システムをコーティングに配合することをさらに含む、請求項92に記載の方法。
- 前記格納された変色システムをインクに配合することをさらに含む、請求項96に記載の方法。
- 前記インクを基材上にプリントすることをさらに含む、請求項97に記載の方法。
- 前記圧力閾値は、少なくとも約10,000psiである、請求項92に記載の方法。
- 前記可視的な色変化が少なくとも約10,000psiの圧力で発生するように、前記変色システムを調合することをさらに含む、請求項99に記載の方法。
- 前記圧力閾値は、少なくとも約20,000psiである、請求項92に記載の方法。
- 前記可視的な色変化が少なくとも約20,000psiの圧力で発生するように、前記変色システムを調合することをさらに含む、請求項101に記載の方法。
- 前記圧力閾値は、少なくとも約30,000psiである、請求項92に記載の方法。
- 前記可視的な色変化が少なくとも約30,000psiの圧力で発生するように、前記変色システムを調合することをさらに含む、請求項103に記載の方法。
- 前記圧力閾値は、少なくとも約40,000psiである、請求項92に記載の方法。
- 前記可視的な色変化が少なくとも約40,000psiの圧力で発生するように、前記変色システムを調合することをさらに含む、請求項105に記載の方法。
- 前記圧力閾値は、少なくとも約50,000psiである、請求項92に記載の方法。
- 前記可視的な色変化が少なくとも約50,000psiの圧力で発生するように、前記変色システムを調合することをさらに含む、請求項107に記載の方法。
- 前記圧力閾値は、少なくとも約60,000psiである、請求項92に記載の方法。
- 前記可視的な色変化が少なくとも約60,000psiの圧力で発生するように、前記変色システムを調合することをさらに含む、請求項109に記載の方法。
- 前記圧力閾値は、少なくとも約70,000psiである、請求項92に記載の方法。
- 前記可視的な色変化が少なくとも約70,000psiの圧力で発生するように、前記変色システムを調合することをさらに含む、請求項111に記載の方法。
- 前記圧力閾値は、少なくとも約80,000psiである、請求項92に記載の方法。
- 前記可視的な色変化が少なくとも約80,000psiの圧力で発生するように、前記変色システムを調合することをさらに含む、請求項113に記載の方法。
- 前記圧力閾値は、少なくとも約90,000psiである、請求項92に記載の方法。
- 前記可視的な色変化が少なくとも約90,000psiの圧力で発生するように、前記変色システムを調合することをさらに含む、請求項115に記載の方法。
- 前記圧力閾値は、少なくとも約100,000psiである、請求項92に記載の方法。
- 前記可視的な色変化が少なくとも約100,000psiの圧力で発生するように、前記変色システムを調合することをさらに含む、請求項117に記載の方法。
- 前記可視的な色変化が約100,000psiを上回る圧力で発生するように、前記変色システムを調合することをさらに含む、請求項117に記載の方法。
- 前記圧力閾値の前記達成を記録するように、前記変色システムを調合することをさらに含む、請求項92に記載の方法。
- 可逆的変色システムとして、前記変色システムを調合することをさらに含む、請求項120に記載の方法。
- 色記憶特性を有するように、前記可逆的変色システムを調合することをさらに含む、請求項121に記載の方法。
- 前記色記憶特性は、圧力が前記圧力閾値から低下した際に、前記可視的な色変化の保持を促進する、請求項122に記載の方法。
- 前記色記憶特性は、温度の上昇が前記可視的な色変化の後に発生した際に、前記可視的な色変化の保持を促進する、請求項123に記載の方法。
- 前記圧力閾値は、事前選択された圧力閾値を含む、請求項92に記載の方法。
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