PT2041561T - Sistema e métodos para o transporte ou armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação - Google Patents
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Description
DESCRIÇÃO
SISTEMA E MÉTODOS PARA O TRANSPORTE OU ARMAZENAMENTO DE ALIMENTOS DEGRADÁVEIS POR OXIDAÇÃO
REFERÊNCIA CRUZADA COM PEDIDOS RELACIONADOS O presente pedido reivindica benefícios em virtude do artigo 35 do Código dos Estados Unidos, secção 119(e)(1) dos Pedidos de Patente Provisórios U.S. com os números de série 60/818.269 e 60/871.566 depositados em 3 0 de junho, 2 006 e 22 de dezembro, 2006 respetivamente, ambos os quais são incorporados no presente documento como referência na sua totalidade.
CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a sistemas e métodos para aumentar o tempo de armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação como peixe fresco recolhido.
ANTECEDENTES O tempo de armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação como peixe, carne, carne de aves, paníficados, frutas, cereais e vegetais é limitado na presença de um ambiente atmosférico normal. A presença de oxigénio a níveis encontrados num ambiente atmosférico normal conduz a alterações do odor, sabor, cor e textura resultando numa deterioração global dai qualidade dos alimentos seja pGr efeito químico ou por crescimento de microrganismos de deterioração aeróbica, A embalagem em atmosfera modificada (modified atmosphere packaging, MAP) foi utilizada para melhorar o tempo de armazenamento e segurança de alimentos armazenados por inibição de agentes patogénicos e organimos de deterioração. A MAP é a substituição do ambiente atmosférico normal numa embalagem de armazenamento de alimentos com um único gás ou uma mistura de gases. Os gases utilizados na MAP são mais frequentemente combinações de (02) , azoto (N2) e dióxido de carbono (C02) . Na maioria dos casos, o efeito bacteriostático é obtido por uma combinação de concentrações diminuídas de 02 e aumentadas de C02. Farber, J. M. 1991. Microbiological aspects of mod if red-atmosphere packaging technology: a review. J. Food Protect. 54:58-70.
Nos sistemas de MAP tradicionais, a composição do gãs de MAP não é manipulada depois da substituição inicial do ambiente atmosférico normal. Assim, é provável que a composição dos gases presentes na embalagem alimentar se altere ao longo do tempo devido à difusão de gases para dentro e para fora do produto, à difusão de gases para dentro e para fora da embalagem alimentar e aos efeitos do metabolismo microbiológico. A utilização dos sistemas de MAP e tecnologias relacionadas tem sido aplicada para o transporte e armazenamento de alimentos. Contudo, estes sistemas impunham limitações significativas na distribuição de alimentos que são sensíveis à degradação oxidativa, como o peixe. Em primeiro lugar, e de forma mais importante, os processos de refrigeração e remoção de oxigénio destes sistemas estavam integrados num único contentor vedado (tipicamente um contentor de carga refrigerado - uma unidade frigorífica) de modo que aquando da abertura, todo o carregamento era exposto às condições atmosféricas ambiente. Isto limitava a capacidade de dividir os alimentos em diferentes locais de distribuição e requeria, tipicamente, que o comprador adquirisse a totalidade do produto aquando da abertura. Em segundG lugar, a integração do processo de remoção de oxigénio dentro do contentor ditava que uma rutura prematura ou. inadvertida da vedação no contentor vedado colocava todo o produto em risco. Em terceiro lugar, a integração dos processos de remoção de oxigénio dentro do contentor de carga não permitia condições atmosféricas separadas dentro do contentor durante o armazenamento e/ou transporte limitando, desta forma, a flexibilidade do processo. Em quarto lugar, a vedação de um contentor de carga levantava dificuldades especialmente quando a pressão atmosférica dentro do contentor se tornava inferior do que a no exterior do contentor,
Em adição aos sistemas de MAP tradicionais, como discutido anteriormente, foram desenvolvidos sistemas para. o transporte de alimentos perecíveis utilizando uma célula de combustível externa para remoção de oxigénio, como divulgado pelo documento de Patente U.S. N.° 6.179.986. Esta patente descreveu a utilização de uma célula de combustível operada externamente ao contentor vedado na medida em que necessitava ventilação de pelo menos um aos produtos da reação da célula de combustível para o exterior do contentor vedado. Adicionalmente, o sistema descrito na patente '986 necessitava a utilizaç:ão de uma fonte de alimentação dedicada para proporcionar energia à célula de combustível. 0 documento de Patente US N.° 3.419.400, publicado em 31 de dezembro de 1968, intitula-se ’’Packaging foods-product.ion of oxygen-free packages". 0 documento de Patente US N.° 3.937.847, publicado em 10 de fevereiro de 1976, intitula-se "Method of and means for preserving perishable foodstuffs".
Os sistemas descritos anteriormente têm muitas desvantagens que os tornam indesejáveis para o transporte ou armazenamento a longo prazo de alimentos que são degradáveis por oxidação. Assim, existe a necessidade de um sistema melhorado que poderia aumentar o tempo de armazenamento de materiais degradáveis por oxidação durante o transporte e armazenamento que evite uma ou mais das desvantagens das técnicas de transporte e armazenamento convencionais. Adicionalmente, seria vantajoso possuir a capacidade de transportar e, posteriormente, remover menos da totalidade das embalagens modulares dos alimentos transportados em vários destinos sem comprometer o ambiente de conservação das restantes embcilagens modulares.
SUMARIO DA INVENÇÃO
Apresente invenção proporciona recipientes de embalagem, módulos de embalagem, sistemas e métodos úteis para prolongar g tempo de armazenamento dos alimentos e, em particular, de peixe fresco. Um aspeto da invenção proporciona um recipiente de embalagem vedãvel e estável à pressão de permeabilidade ao oxigénio limitada, útil para o transporte e/ou armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação. 0 recipiente de embalagem compreende uma ou mais células de combustível, contidas internamente em relação ao recipiente de embalagem, que são capazes de converter hidrogénio e oxigénio em água. Numa forma de realização, o recipiente de embalagem compreende adicionalmente um elemento de retenção adequado para manter uma fonte de hidrogénio interna ao recipiente de embalagem. 0 elemento de retenção para a fonte de hidrogénio no recipiente de embalagem é, preferentemente, uma caixa configurada para reter a fonte de hidrogénio e a célula de combustível. Alternativamente, a fonte de hidrogénio pode ser externa ao recipiente de embalagem desde que uma fonte de hidrogénio externa esteja em comunicação gasosa com o ânodo da célula de combustível proporcionando assim hidrogénio internamente ao recipiente de embalagem.
Em formas de realização preferidas, o recipiente de embalagem é selecionado a partir do grupo que consiste num recipiente de embalagem compreendendo um material flexível, colapsável ou expansível que não se perfura quando se colapsa ou se expande; e um recipiente de embalagem compreendendo um material rígido capaz de manter a sua integridade estrutural até um diferencial de pressão entre a pressão no exterior e a pressão no interior de at.é cerca de 0,5 atm.
Outro aspeto da invenção proporciona um módulo de embalagem útil no transporte e/ou armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação que compreende um recipiente de embalagem vedado e estável à pressão, de permeabilidade ao oxigénio limitada, um alimento degradãvel por oxidação, uma célula de combustível interna ao recipiente de embalagem que é capaz de converter hidrogénio e oxigénio em água, e hidrogénio internamente ao recipiente de embalagem.
Ainda outro aspeto da invenção proporciona um sistema útil para o transporte e/ou armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação que compreende um ou mais módulos de embalagem. Cada módulo de embalagem compreende um recipiente de embalagem vedado e estável à pressão de permeabilidade ao oxigénio limitada, um alimento degradável por oxidação, uma célula de combustível interna ao recipiente de embalagem que é capaz de converter hidrogénio e oxigénio em águõt, e hidrogénio internamente ao recipiente de embalagem.
Em formas de realização preferidas dos módulos de embalagem e sistema, o recipiente de embalagem é selecionado a partir do grupo que consiste num recipiente de embalagem compreendendo um material flexível, colapsãvel ou expansível que não se perfura quando se colapsa ou se expande e um recipiente de embalagem compreendendo um material rígido capaz de manter a sua integridade estruturai até um diferencial de pressão entre a pressão no exterior e a pressão no interior de até cerca de 0,5 atm (0,05 MPa) . Em algumas formas de realização, o módulo de embalagem compreende adicionalmente um elemento de retenção adequado para manter uma fonte de hidrogénio interna ao recipiente de embalagem; preferentemente, o elemento de retenção para a fonte de hidrogénio no recipiente de embalagem é uma. caixa configurada para reter a fonte de hidrogénio e a célula de combustível. Noutras formas de realização, a fonte de hidrogénio pode ser externa ao recipiente de embalagem desde que uma fonte de hidrogénio externa esteja, em comunicação gasosa com, o ânodo da célula de combustível proporcionando assim hidrogénio internamente ao recipiente de embalagem.
Numa forma de realização adicionalmente preferida, o módulo de embalagem não contém uma. fonte gasosa para manter a pressão positiva dentro do módulo de embalagem durante o transporte ou armazenamento.
Os alimentos degradáveis por oxidação a serem transportados e/ou armazenados são preferentemente peixe. Mais preferentemente, o peixe é peixe recém-recolhido selecionado a partir do grupo que consiste em salmão, tilápia, atum, camarão, truta, peixe-gato, pargo, robalo, robalo riscado corvina, palombeta eglefim, pescada, halibute, bacalhau e truta ártica. Maís preferentemente, o peixe fresco a ser transportado e/ou armazenado é salmão ou tilápia.
Adicionalmente, em algumas formas de realização, a fonte de hidrogénio é uma fonte de hidrogénio de bolsa, uma fonte de hidrogénio de contentor rígido, ou uma mistura gasosa compreendendo dióxido de carbono e menos de 5 % em volume de hidrogénio. Como acima, a fonte de hidrogénio pode ser interna ou externa ao recipiente de embalagem/módulo. Em algumas formas de realização, o módulo de embalagem compreende adicionalmente um ventilador, preferentemente, o ventilador é alimentado pela célula de combustível. 0 sistema, em algumas formas de realização, compreende adicionalmente um sistema de controlo de temperatura externo ao módulo de embalagem para manter a temperatura dentro do módulo a um nível suficiente para manter a frescura do alimento.
Outro aspeto da invenção proporciona um método para o transporte e/ou armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação utilizando os módulos de embalagem descritos acima. 0 método compreende as etapas de remover o oxigénio num módulo de embalagem que contém um material degradãvel por oxidação para gerar um ambiente de oxigénio reduzido dentro de um módulo de embalagem, vedar o recipiente de embalagem, operar a célula de combustível durante o transporte ou armazenamento de modo que o oxigénio seja convertido em água pelo hidrogénio presente no recipiente de embalagem para manter o ambiente de oxigénio reduzido dentro do recipiente de embalagem, e transportar ou armazenar o material, no recipiente de embalagem. 0 módulo de embalagem compreende um recipiente de embalagem vedãvel e estável à pressão de permeabilidade ao oxigénio limitada, uma célula de combustível interna ao dito recipiente de embalagem e uma fonte de hidrogénio que proporciona hidrogénio interno ao recipiente de embalagem.
Ainda outro aspeto da invenção proporciona um método para o transporte e/ou armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação que compreende as etapas de obter um recipiente de embalagem vedado e estável à pressão de permeabilidade ao oxigénio limitada contendo um material degradável por oxidação, em que o recipiente de embalagem está conectado a um módulo que compreende uma célula de combustível e uma fonte de hidrogénio de modo que o ânodo da célula de combustível está em comunicação direta com o ambiente do recipiente de embalagem, operar a célula de combustível durante o transporte ou armazenamento de modo que o oxigénio no recipiente de embalagem seja convertido em água pela célula de combustível, e transportar ou armazenar o material no recipiente de embalagem. Em algumas formas de realização deste aspeto da invenção, o módulo é desconectado do recipiente de embalagem depois de um período de tempo inicial que é suficiente para permitir uma minimização natural ou cessação da troca gasosa. Em algumas formas de realização, o período de tempo inicial é de entre cerca de 0,5 e 50 horas. Ainda em algumas formas de realização, o módulG é desconectado do recipiente de embalagem quando o nível de oxigénio atinge e é mantido abaixo de um nível predeterminado. Em algumas formas de realização, o nível predeterminado de oxigénio é inferior a 5 % de oxigénio em v/v.
Em formas de realização preferidas, o nível predeterminado de oxigénio é inferior a 1 % de oxigénio em v/v.
Noutras formas de realização, a célula de combustível está programada para interromper o funcionamento depois de um períodG de tempo inicial que é suficiente para permitir uma minimização natural ou cessação da troca gasosa. Em algumas formas de realização, o período de tempo inicial é de entre cerca de 0,5 e 50 horas. Ainda noutras fornias de realização, a célula de combustível é programada para interromper o funcionamento quando o nível de oxigénio atinge e é mantido abaixo de um nível predeterminado. Em algumas formas de realização, o nível predeterminado de oxigénio ê inferior a 5 % de oxigénio em v/v. Sm formas de realização preferidas, o nível predeterminado de oxigénio é inferior a 1 % de oxigénio em v/v.
Ainda outro aspeto da invenção proporciona um recipiente de embalagem vedãvel e estável à pressão de permeabilidade ao oxigénio limitada, útil no transporte e/ou armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação que compreende uma. célula de combustível capaz de converter hidrogénio e oxigénio em água onde a célula de combustível é interna ao recipiente de embalagem; um elemento de retenção adequado para manter uma fonte de hidrogénio interna ao recipiente de embalagem ou. uma entrada em comunicação gasosa com o ânodo da célula de combustível a partir de uma fonte de hidrogénio externa; e um extrator de dióxido de carbono em comunicação com o ânodo da célula de combustível. Em algumas formas de realização, o extrator de dióxido de carbono compreende cal hidratada. 0 extrator de dióxido de carbono ou absorvedor de dióxido de carbono ou depurador de dióxido de carbono são utilizados indistintamente no presente documento.
Numa forma de realização, o processo de remoção de oxigénio ocorre antes da adição do alimento ao recipiente de embalagem; noutra forma de realização ocorre depois da adição do alimento ao recipiente de embalagem. 0 método pode ser utilizado no transporte ou armazenamento do alimento durante um período de tempo de até 100 dias. Por exemplo, o período de tempo para o armazenamento vai desde entre 5 e 50 dias, ou alternativamente, desde entre 15 e 45 dias. Em algumas formas de realização, o método compreende adicionalmente manter a temperatura no recipiente de embalagem suficiente para manter a frescura do material durante o transporte ou. armazenamento.
Em formas de realização preferidas, o método é realizado de modo que o ambiente de oxigénio reduzido compreende menos de 1 % de oxigénio, ou alternativamente, o ambiente de oxigénio reduzido compreende menos de 0,1 % de oxigénio, ou alternativamente, o ambiente de oxigénio reduzido compreende menos de 0,01 % de oxigénio.
Preferentemente, o ambiente de oxigénio reduzido compreende baixo (<0,1 % 02) a nenhum oxigénio, dióxido de carbono, azoto e baixo (< 0,1 % H2) a nenhum hidrogénio; compreende dióxido de carbono e hidrogénio; compreende dióxido de carbono e azoto; compreende azoto ou compreende dióxido de carbono, azoto e hidrogénio.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A presente invenção será adicionalmente descrita com referência sendo feita aos desenhos anexos. A Figura 1 é um esquema de um módulo de embalagem utilizado para transportar ou armazenar material degradável por oxidação. A Figura. 2 é um esquema de um sistema que compreende uma pluralidade dos módulos de embalagem num recipiente. A Figura 3 é um esquema de uma forma de realização de uma célula de combustível do extrator de oxigénio. A Figura 4 é um gráfico que mostra a duração aumentada de baixos níveis de oxigénio utilizando o módulo de embalagem em comparação com um sistema de MAP padrão. A Figura 5 é um esquema de um sistema de célula de combustível que compreende duas células de combustível, ventiladores, depuradores de voláteis tais como absorvedores de carvão ativado e um extrator de dióxido de carbono. A Figura 6 é um esquema de uma forma de realização de uma célula de combustível do extrator de oxigénio com um extrator de dióxido de carbono.
DESCRIÇÃO DETALHADA A presente invenção engloba sistemas e métodos úteis para transportar e armazenar alimentos degradáveis por oxidação. Os sistemas e métodos descritos no presente documento permitem a remoção contínua de oxigénio a partir do ambiente atmosférico que rodeia o alimento que é armazenado num recipiente de embalagem individual num contentor de transporte.
Os recipientes de embalagem ou módulos de embalagem utilizados nesta invenção, conforme descrito mais completamente abaixo, preferentemente não incorporam um sistema de controlo da temperatura integrado mas, em vez disso, dependem do sistema de controlo de temperatura do contentor de transporte no qual são transportados. Adicionalmente, o recipiente de embalagem ou. módulo de embalagem está concebido para aguentar ou compensar a perda (ou ganho) de pressão interna durante o transporte e/ou expedição. A remoção de oxigénio durante o transporte e/ou armazenamento permite um ambiente de oxigénio reduzido controlado que é adequado para manter a frescura do material durante um período prolongado. Como resultado, os materiais degradáveis por oxidação podem ser transportados e/ou armazenados durante períodos de tempo mais longos do que aqueles que são atualmente possíveis utilizando técnicas de transporte e armazenamento convencionais. 0 sistema e métodos descritos no presente documento permitem, por exemplo, a utilização de cargueiros de transporte para transportar materiais degradáveis por oxidação tais como peixe para mercadGS que apenas seriam normalmente servidos por transportes aéreos mais dispendiosos. Está contemplado que a presente invenção também possa ser utilizada, para permitir o armazenamento e conservação a longo prazo de outros materiais degradáveis por oxidação, tais como, por exemplo, artefactos, manuscritos e outros materiais que requerem proteção contra a mais mínima exposição ao oxigénio. Numa ta.l forma de realização, o tempo de armazenamento é grandemente melhorado para incluir até dez anos ou mais.
Numa forma de realização, a presente invenção proporciona sistemas e métodos úteis para prolongar o tempo de armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação. Numa forma de realização preferida, o alimento degradável por oxidação é não respiratório. Alimentos não respiratórios não respiram. Isso quer dizer que estes alimentos não consomem
Gxigénio com uma libertação associada de dióxido de carbono. Exemplos de alimentos não respiratórios incluem peixe recolhido fresco ou processado, carne (tal como carne de vaca, porco e cordeiro) , carne de aves (como galinha, peru, e outras aves selvagens e domésticas), e panificados (como pão, tortilhas e produtos de pastelaria, misturas embaladas para gerar pão e produtos de pastelaria e snacks à base de cereais) . Alimentos não respiratórios preferidos para serem transportados e/ou armazenados pelos sistemas e métodos desta invenção incluem peixe recolhido fresco ou processado, como salmão, tilãpia, atum, camarão, truta, peixe-gato, pargo, robalo, robalo riscado corvina, palombeta eglefim, pescada, halibute, bacalhau, truta ártica, crustáceos e moluscos e outros peixes e marisco. Mais preferentemente, o alimento não respiratório é salmão fresco ou tilápia fresca e mais preferentemente o alimento não respiratório é salmão Chileno do Atlântico de viveiro.
No geral, os sistemas e métodos da invenção en^/olvem um modulo de embalagem que compreende um recipiente de embalagem, os alimentos degradáveis por oxidação a serem transportados e/ou armazenados e um dispositivo que remove o oxigénio, preferentemente numa base contínua, a partir do interior do recipiente de embalagem quando o oxigénio está presente, preferentemente abaixo de um nível predeterminado, de modo a. controlar o ambiente gasoso que envolve o alimento pelG menos durante uma parte do período de armazenamento e/ou transporte. Este dispositivo também é referido como um extrator de oxigénio. Em alguns casos, será desejável empregar mais do que um extrator de oxigénio para remover o oxigénio de forma mais eficaz a partir do ambiente do recipiente de embalagem. 0 alimento degradãvel por oxidação é inserido no recipiente de embalcigem e o ambiente no recipiente de embalagem é manipulado para criar um ambiente de oxigénio reduzido no recipiente de embalagem. Numa forma de realização preferida, o ambiente de oxigénio reduzido dentro do recipiente de embalagem é criado descarregando o ambiente dentro do recipiente de embalagem através da aplicação de um vácuo e/ou introdução de uma fonte gasosa baixa em oxigénio. Depois de descarregar o recipiente de embalagem, o ambiente dentro do recipiente de embalagem é um ambiente de oxigénio reduzido. 0 recipiente de embalagem é depois vedado. Preferentemente, o extrator de oxigénio funciona ao longo da duração do transporte e/ou armazenamento quando o oxigénio está presente para manter o ambiente de oxigénio reduzido dentro do módulo de embalagem, mantendo assim a frescura do material degradãvel por oxidação.
Um aspeto da invenção proporciona um recipiente de embalagem vedâvel e estável frente à pressão de permeabilidade ao oxigénio limitada, útil para o transporte e/ou armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação. Um recipiente de embalagem estável à pressão é um recipiente de embalagem que permitirá a conservação do material dentro do mesmo tendo em conta o diferencial de pressão que ocorre durante um transporte ou armazenamento prolongado sob as condições de oxigénio reduzido definidas no presente documento. Este diferencial de pressão é um resultado de uma diminuição ou aumento no volume do gás presente no recipiente de embalagem devido à absorção ou libertação gasosa durante o transporte e/ou armazenamento. Preferentemente, o recipiente de embalagem vedável e estável à pressão de permeabilidade ao oxigénio limitada é um recipiente de embalagem compreendendo um material flexível, colapsável ou expansível que não se perfura quando se colapsa ou se expande ou um recipiente de embalagem compreendendo um material rígido.
Um recipiente de embalagem feito de um material flexível, colapsável ou expansível que não se perfura quando se colapsa ou se expande elimina a necessidade de compensação do diferencial de pressão através da utilização dos métodos como a utilização de uma fonte gasosa para manter a pressão positiva dentro do recipiente de embalagem durante o transporte e/ou armazenamento. Consequentemente, numa forma de realização preferida, o recipiente de embalagem nâo requer uma fonte gasosa introduzida para manter a pressão dentro do mesmo. Estes recipientes de embalagem são, em geral, construídos de lâminas de plástico extrudido ou moldado flexível. 0 material do recipiente de embalagem flexível, colapsável ou expansível é um material de permeabilidade ao oxigénio limitada. Materiais de permeabilidade ao oxigénio limitada têm preferentemente uma taxa de transmissão de oxigénio (OTR) inferior a 10 centímetros cúhieos/100 polegadas quadradas (645,16 cm2) horas/atm., mais preferentemente materiais de permeabilidade ao oxigénio limitada, são materiais tendo uma OTR inferior a 5 centímetros cúbicos/lQQ polegadas quadradas (645,16 cm2) horas/atm., ainda mais preferentemente materiais de permeabilidade ao oxigénio limitada são materiais tendo uma OTR inferior a 2 centímetros cúbicos/100 polegadas quadradas (645,16 cm2) horas/atm.; mais preferentemente ainda materiais de permeabilidade ao oxigénio limitada são materiais tendo uma OTR inferior a 1 centímetro cúbico/100 polegadas quadradas/24 horas/atm. Uma lista não exaustiva de materiais que podem ser utilizados para fabricar o recipiente de embalagem flexível, colapsável ou expansível é mostrada no Quadro 1. _ _ Quadro 1
Urn material rígido é qualquer material que é autoportante na sua geometria e que não pode ser prontamente dobrado, colapsado, expandido ou comprimido. No geral, um recipiente de embalagem constituído por material rígido é feito de plástico ou metal moldado ou de um material semelhante e pode estar na forma de caixas, salas, porões de navios ou contentores refrigerados. Um material rígido é, preferentemente qualquer material capaz de manter a sua integridade estrutural até um diferencial de pressão entre a pressão no exterior e a pressão no interior de até cerca de 0,3 atm (0,03 MPa) , preferentemente o material rígido é capaz de manter a sua integridade estrutural até um, diferencial de pressão entre a pressão no exterior e a pressão no interior de até cerca de 0,4 (0,04 MPa) atm, mais preferentemente o material rígido capaz de manter a sua integridade estrutural até um diferencial de pressão entre a pressão no exterior e a pressão no interior de até cerca, de 0,5 atm (0,05 MPa) . Adicionalmente, a invenção também contempla a utilização de um recipiente de embalagem compreendendo um material rígido que beneficia da compensação para o diferencial de pressão gerado como um resultado de uma diminuição ou aumento do volume de gãs presente no recipiente de embalagem. A compensação pelo diferencial de pressão pode ser alcançada de uma série de formas conhecidas na técnica incluindo, mas não limitadas a, utilização de uma fonte gasosa para manter a pressão positiva e utilização de uma bolsa que se pode expandir ou contrair em resposta a um diferencial de pressão. O material rígido é qualquer material que é capaz de manter uma. estrutura rígida. Exemplos de materiais rígidos incluem, mas não estão limitados a, plásticos rígidos capazes de manter uma estrutura rígida incluindo acrílicos, como fibra de vidro, policarbonatos como Lexan, polietileno, polipropileno, cloreto de polivinilo (PVC), estireno, poliésteres, poliuretano nylatron, Incite, fluoreto de polivinilideno (PVDF), polissulfona, e semelhantes, e outros materiais, tais como metais, que são capazes de manter uma estrutura rígida. 0 recipiente de embalagem compreende adicionalmence um ou mais extratores de oxigénio para remover oxigénio do ambiente dentro do recipiente de embalagem desde que o oxigénio esteja presente, 0 extrator de oxigénio mantém o ambiente de oxigénio reduzido dentro do recipiente de embalagem através da remoção de oxigénio que possa ser introduzido dentro do sistema depois do recipiente de embalagem ser vedado. Por exemplo, o oxigénio pode ser introduzido por difusão através do recipiente de embalagem através do material de permeabilidade reduzida ao oxigénio ou aquando da vedação do recipiente de embalagem. 0 oxigénio também pode ser libertado pelo alimento degradãvel por oxidação dentro do recipiente de embalagem, ou a partir de contentores nos quais o alimento está embalado.
Numa forma de realização preferida, o extrator de Gxigénio é uma célula de combustível de consumo de oxigénio molecular. Preferentemente a célula de combustível é uma célula de combustível de hidrogénio. Conforme utilizado no presente documento, uma "célula de combustível de hidrogénio" é qualquer dispositivo capaz de converter oxigénio e hidrogénio em água. Numa forma de realização preferida, toda a célula de combustível é interna ao recipiente de embalagem. Isto pode ser alcançado tendo o hidrogénio internamente em relação ao recipiente de embalagem e módulo de embalagem. 0 ânodo da célula de combustível está em comunicação com a fonte de hidrogénio. 0 hidrogénio permite a geração de protões e eletrões. 0 cátodo da célula de combustível está em comunicação com o ambiente no recipiente de embalagem (a fonte de oxigénio). Na presença de oxigénio, os protões e eletrões gerados pelo ânodo interagem com o oxigénio presente no cátodo para gerar água. Numa forma de realização preferida, a célula de combustível não requer uma fonte de alimentação externa para converter oxigénio e hidrogénio em água. Numa forma de realização adicional, a célula de combustível está conectada a um indicador que indica quando a célula de combustível está a funcionar e quando hidrogénio está disponível.
Noutra forma de realização, a célula de combustível física é externa ao recipiente de embalagem mas está em comunicação direta com o ambiente gasoso do recipiente de embalagem de tal modo que os produtos produzidos no ânodo e cátodo são mantidos internos ao recipiente de embalagem. Numa tal forma de realização, a célula de combustível é entendida como interna ao recipiente de embalagem uma vez que estes produtos são mantidos internamente em relação ao recipiente de embalagem.
Numa forma de realização, o hidrogénio é gás de hidrogénio puro. A fonte de hidrogénio está preferentemente contida dentro de uma bolsa ou outra fonte de hidrogénio que está contida interna ou externamente ao recipiente de embalagem mas o hidrogénio é proporcionado internamente em relação ao recipiente de embalagem de modo que todo o processo de reação está contido dentro do recipiente de embalagem. 0 hidrogénio está preferentemente em comunicação direta com o ânodo da célula de combustível de hidrogénio de tal modo a proporcionar hidrogénio preferentemente ao longo da duração do tempo de transporte ou armazenamento. Quando utilizada, a bolsa é feita de qualquer material que é capaz de conter o gás de hidrogénio. Por exemplo, os materiais listados no Quadro 1 podem ser utilizados como material para a bolsa.
Noutra forma de realização, a bolsa contém uma fonte de hidrogénio não comprimido embora possam ser utilizadas fontes de hidrogénio comprimido.
Ainda noutra forma de realização, a fonte de hidrogénio está contida dentro de um contentor rígido, como um cilindro de gãs, contido interna ou externamente em relação ao recipiente de embalagem mas onde o hidrogénio é proporcionado internamente em relação ao recipiente de embalagem de modo que a totalidade do processo de reação está contida dentro do recipiente de embalagem. Mesta, forma de realização, a fonte de hidrogénio é uma fonte de hidrogénio comprimido ou não comprimido. 0 contentor rígido está em comunicação direta com o ânodo da célula de combustível de hidrogénio de tal modo a proporcionar hidrogénio ao longo da duração do tempo de transporte ou armazenamento. Fontes de hidrogénio comprimido são preferentemente mantidas a uma pressão não superior a 10.000 psia (69 MPa) e preferentemente não superior a 40 psia (0,3 MPa).
Em formas de realização adicionais, a fonte de hidrogénio é gerada por uma reação química. Exemplos de métodos para gerar hidrogénio quimicamente são bem conhecidos na técnica e incluem a geração de hidrogénio por um processo eletrolítico, incluindo métodos utilizando eletrolisadores PEM, eletrolisadores alcalinos utilizando hidróxido de sódio ou de potássio, eletrolisadores de óxido sólido, e geração de hidrogénio a partir de borohidreto de sódio. Em cada caso, o hidrogénio pode ser gerado interna ou externamente em relação ao recipiente de embalagem desde que o hidrogénio seja tornado disponível internamente em relação ao ânodo da célula de combustível.
Noutra forma de realização, a fonte de hidrogénio é uma mistura gasosa que compreende hidrogénio presente no ambiente do recipiente de embalagem. Nesta forma de realização, a mistura gasosa preferentemente compreende dióxido de carbono e hidrogénio. Noutras formas de realização, a mistura gasosa compreende azoto e hidrogénio. Em formas de realização adicionais, a mistura gasosa compreende hidrogénio, dióxido de carbono e azoto. Está contemplado que outros tais gases inertes possam estar presentes na mistura gasosa. A quantidade de hidrogénio presente na mistura gasosa é preferentemente inferior a 10 % de hidrogénio por volume, mais preferentemente inferior a 5 % em volume, mais preferentemente inferior a 2 % em volume. Esta mistura gasosa é introduzida no recipiente de embalagem antes, durante ou depois da introdução do material degradável por oxidação e antes da vedação do recipiente de embalagem.
Entende-se que o termo "hidrogénio interno ao recipiente de embalagem" ou "fonte de hidrogénio interna ao recipiente de embalagem" significa que o hidrogénio gasoso está dentro do recipiente de embalagem e em comunicação gasosa com o ânodo da célula de combustível de modo que o hidrogénio reagirá com oxigénio para produzir água. Se a última fonte de hidrogénio é interna ou externa é irrelevante desde que o hidrogénio gasoso esteja no recipiente de embalagem e esteja em comunicação gasosa com o ânodo de modo a reagir com o oxigénio.
Em algumas formas de realização, o recipiente de embalagem compreende um extrator de dióxido de carbono. 0 dióxido de carbono tem o potencial de permear através da PEM para a placa do ânodo, interferindo assim com o acesso do hidrogénio à placa do ânodo. A remoção de algum ou todo o dióxido de carbono a partir da placa do ânodo da célula de combustível pelo extrator de dióxido de carbono permite um acesso aumentado à célula de combustível aumentando, assim, a capacidade da célula de combustível para remover oxigénio a partir do ambiente do recipiente de embalagem.
Existem numerosos processos conhecidos na técnica que podem ser utilizados no extrator de dióxido de carbono. Estes métodos incluem processos de absorção, processos de adsorção, como métodos de adsorção com modulação de pressão (PSA) e adsorção com modulação térmica (TSA), e remoção de dióxido de carbono à base de membrana. Os compostos que podem ser utilizados nos extratores de dióxido de carbono incluem, mas não estão limitados a cal hidratada, carbono ativado, hidróxido de lítio e óxidos metálicos como óxido de prata, óxido de magnésio e óxido de zinco. 0 dióxido de carbono também pode ser removido a partir do ânodo por purga do ânodo com gás, como gás de hidrogénio ou 'vapor de água.
Numa forma de realização, o extrator de dióxido de carbono compreende cal hidratada. Num exemplo desta forma de realização, a cal hidratada está contida num cartucho de filtro que está em comunicação de vapor com o ânodo da célula de combustível de modo que o dióxido de carbono presente na placa do ânodo da célula de combustível entra em contacto e é absorvido para a cal hidratada. Uma forma de realização particular compreende um único cartucho de filtro de cal hidratada em comunicação de vapor com a saída do ânodo como mostrado na Figura 5. Noutra forma de realização, dois cartuchos de filtro de cal hidratada, estão cada um em comunicação com uma saída do ânodo (Figura 6). Em cada caso, o(s) filtro (s) de caí hidratada facilitam a remoção do dióxido de carbono a partir da placa do ânodo da célula de combustível.
Em algumas formas de realização, o recipiente de embalagem é configurado para proporcionar acesso a tubos, cabos e semelhantes de modo que os gases externos como hidrogénio possam ser introduzidos no recipiente de embalagem ou uma fonte de alimentação externa possa ser utilizada para fazer funcionar ventiladores e o extrator de oxigénio. 0 acesso é proporcionado utilizando conexões que são vedáveis e podem manter o ambiente de oxigénio reduzido dentro do recipiente de embalagem. Numa forma, de realização particular, o recipiente de embalagem está configurado para permitir a introdução de hidrogénio a partir de uma fonte externa para dentro do sistema de fornecimento de hidrogénio da célula de combustível interna. Numa forma de realização adicional, a fonte de hidrogénio externa está direcionada para auxiliar com a purga da célula de combustível com hidrogénio.
Os extratores de oxigénio diferentes das células de combustível de hidrogénio podem ser utilizados para remover o oxigénio no recipiente de embalagem. Por exemplo, os absorvedores de oxigénio, como ahsorvedores contendo ferro, e adsorvedores de oxigénio, podem ser utilizados. Os absorvedores e adsorvedores de oxigénio são conhecidos na técnica e estão comercialmente disponíveis. Os extratores de oxigénio também incluem extratores que utilizam métodos de adsorção com modulação da pressão (PSA) e métodos de separação por membrana.
Os sistemas catalíticos, como aqueles que utilizam metal elementar como catalisadores de platina ou paládio, podem ser utilizados como extratores de oxigénio mas a utilização de pós necessários para proporcionar uma elevada área de superfície catalítica, corre o risco de contaminação. Não obstante, quando sejam utilizadas salvaguardas apropriadas, estes podem ser empregues. Tais salvaguardas incluem incorporar os catalisadores metálicos numa montagem de elétrodo de membrana como presente nas células de combustível PEM.
Numa forma de realização, o recipiente de embalagem compreende adicionalmente um, elemento de retenção adequado para manter a fonte de hidrogénio de modo que a fonte de hidrogénio ê estavelmente mantida dentro do recipiente de embalagem. Por exemplo, o elemento de retenção é uma caixa configurada para reter de forma estável a fonte de hidrogénio. Num aspeto adicional desta forma de realização, o elemento de retenção está configurado para reter ambas a fonte de hidrogénio e a célula de combustível. Noutras formas de realização, o elemento de retenção é uma manga fixa a uma parede interna do recipiente de embalagem. Esta manga é capaz de reter uma fonte de hidrogénio contida numa bolsa ou uma fonte de hidrogénio de contentor rígido bem como outros contentores adequados para conter uma. fonte de hidrogénio. Em qualquer caso, a fonte de hidrogénio está em comunicação direta com o ânodo da célula de combustível.
Quando o extrator de oxigénio utilizado no módulo de embalagem é uma célula de combustível de hidrogénio, existirá uma quantidade de água, na forma gasosa ou líquida, gerada como um resultado da reação de hidrogénio e oxigénio. A água assim gerada é libertada para dentro do recipiente de embalagem. Pode ser desejável incluir dentro do recipiente de embalagem meios para conter ou remover a água. Por exemplo, o recipiente de embalagem pode compreender adicionalmente um aparelho de retenção de água, como uma bandeja ou tanque, configurado para recolher a água à medida que é gerada na célula de combustível. Alternativamente, o recipiente de embalagem pode conter material dessecante ou absorvente que é utilizado para absorver ou conter a água. Materiais dessecantes e absorventes adequados são bem conhecidos na técnica.. A água pode alternativamente ser ventilada para fora do recipiente de embalagem, proporcionando assim um ambiente adequado para o armazenamento e transporte de bens que são otimamente armazenados em ambientes secos. 0 recipiente de embalagem está configurado para manter um ambiente de oxigénio reduzido em torno do material. 0 ambiente de oxigénio reduzido permite que o material seja armazenado e/ou transportado durante um período prolongado enquanto mantém a frescura do material. Subsequentemente, ou depois da introdução do material, mas antes da vedação do recipiente de embalagem, o ambiente dentro do recipiente de embalagem é opcionalmente descarregado através da aplicação de um vácuo e/ou introdução de uma fonte gasosa de baixo oxigénio livre. Neste ponto, g ambiente dentro do recipiente de embalagem é um ambiente de oxigénio reduzido. Numa forma de realização particular, o nível de oxigénio no ambiente de oxigénio reduzido é inferior a 1 % de oxigénio, ou alternativamente, o nível de oxigénio no ambiente de oxigénio reduzido é inferior a 0,1 % de oxigénio, ou alternativamente, o nível de oxigénio no ambiente de oxigénio reduzido é inferior a 0,01% de oxigénio.
Em algumas formas de realização, uma fonte gasosa baixa em oxigénio é introduzida dentro do recipiente de embalagem antes de este ser vedado. A fonte gasosa baixa em oxigénio é preferentemente constituída por C02 ou uma mistura de gases contendo C02 como um dos seus componentes. 0 C02 é incolor, inodoro, não combustível e bacteriostático, e não deixa resíduos tóxicos nos alimentos. Numa forma de realização, a fonte gasosa baixa em oxigénio é 100 % de C02. Noutra forma, de realização, a fonte gasosa baixa em oxigénio é uma mistura de C02 e azoto ou outro gãs inerte. Exemplos de gases inertes incluem, mas não são limitados, a ãrgon, crípton, hélio, oxido nítrico, óxido nitroso e xénon. A identidade da fonte gasosa baixa em oxigénio pode ser variada conforme adequado para o alimento e está bem dentro do conhecimento e perícia da técnica. Por exemplo, a fonte gasosa baixa em oxigénio utilizada para transporte e armazenamento de salmão é preferentemente 100 % de C02. OutrGS peixes, como a tilãpia são preferentemente armazenados ou transportados utilizando 60 % de C02 e 40 % de azoto como a fonte gasosa baixa, em oxigénio. G recipiente de embalagem contém um volume de espaço livre que permite a absorção de gases, como oxigéniG e a fonte gasosa baixa em oxigénio. Sm algumas formas de realização, o volume de espaço livre é desde cerca de 5 % até cerca de 95 % do volume interno do recipiente de embalagem. Noutras formas de realização, o volume de espaço livre é desde cerca de 15 % até cerca de 4 0 % do volume interno do recipiente de embalagem, ou alternativamente, o volume de espaço livre é de cerca de 20 % a 35 % do volume interno do recipiente de embalagem. O recipiente de embalagem está configurado de modo que o ambiente do recipiente de embalagem interno está em comunicação com o extrator de oxigénio permitindo a remoção de oxigénio molecular a partir do ambiente do recipiente de embalagem interno desde que haja oxigénio presente no ambiente do recipiente de embalagem, preferentemente abaixo de um nível predeterminado. 0 extrator de oxigénio no recipiente de embalagem está configurado para remover oxigénio a partir do ambiente do recipiente de embalagem interno de modo que o nível de oxigénio se mantém abaixo de um nível que resultaria numa redução de frescura ou na deterioração do material. Este nível reduzido de oxigénio é mantido peio extrator de oxigénio ao longo da duração do transporte e/ou armazenamento, 0 nível de oxigénio no ambiente de oxigénio reduzido é inferior a 1 % de oxigénio, mais preferentemente inferior a 0,1 %, ainda mais preferentemente inferior a 0,01 % de oxigénio. A eficiência dos extratores de oxigénio pode ser melhorada através da utilização de um ventilador para circular o ar dentro do recipiente de embalagem facilitando assim o contacto entre o extrator de oxigénio e o oxigénio no ambiente do recipiente de embalagem. Quando se utiliza uma célula de combustível, o ventilador, em determinadas formas de realização, pode ser configurado para funcionar a partir da energia criada quando a célula de combustível converte o hidrogénio e oxigénio em água.
No caso de uma brecha na integridade do recipiente de embalagem em que uma quantidade inesperadamente grande de ar contendo oxigénio é introduzida no ambiente do recipiente de embalagem, o extrator de oxigénio não seria capaz de remover todo o oxigénio introduzido. Numa forma de realização preferida, o recipiente de embalagem compreende adicionalmente um indicador que poderia alertar para o facto de que o nível de oxigénio no recipiente de embalagem excedeu os níveis descritos como um ambiente de oxigénio reduzido. 0 recipiente de embalagem contém adicionalmente monitores para monitorizar os níveis de oxigénio, níveis de hidrogénio, funcionamento da célula de combustível e temperatura. Numa forma, de realização particular, um sensor de oxigénio, por exemplo, um sensor de oxigénio vestigial (Teledyne), é utilizado para monitorizar o nível de oxigénio presente no ambiente do recipiente de embalagem.
Outro aspeto da invenção proporciona urn módulo de embalagem útil para transporte e/ou armazenamento de material degradãvel por oxidação. 0 módulo de embalagem compreende um recipiente de embalagem configurado como descrito acima. No módulo de embalagem o recipiente de embalagem é vedado e contém o material degradãvel por oxidação para ser transportado e/ou armazenado, e um dispositivo que remove o oxigéniG a partir do ambiente que rodeia o material desde que haja oxigénio presente, preferentemente abaixo de um nível predeterminado. 0 dispositivo está localizado dentro do recipiente de embalagem vedado. Meios de controlo da temperatura como ar condicionado, aquecimento e semelhantes, preferentemente não são integrados no módulo de embalagem, e o tamanho do módulo é tal que o contentor de carga compreendendo um único meio de controlo de temperatura pode conter múltiplos módulos. Em tais casos, é possível que cada recipiente de embalagem tenha diferentes ambientes gasosos e diferentes materiais embalados.
Outro aspeto da invenção proporciona um sistema para o transporte ou armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação, 0 sistema preferentemente compreende uma pluralidade dos módulos de embalagem, cada módulo de embalagem compreendendo um recipiente de embalagem, um alimento degradável por oxidação e um extrator de oxigénio, 0 módulo de embalagem e componentes do mesmo são descritos acima, 0 sistema está configurado de modo a ser adequado para o transporte ou armazenamento num cargueiro de transporte. Um cargueiro de transporte significa qualquer contentor que possa ser utilizado para transportar e/ou armazenar o sistema incluindo, mas não limitado, a um cargueiro de transporte marítimo, um cargueiro de transporte por camião (como um trator-reboque), um vagão ferroviário e um avião capaz de transportar carregamento de frete.
Como indicado acima, um ou mais módulos de embalagem podem ser utilizados num único cargueiro de transporte e, consequentemente, cada módulo de embalagem pode ser configurado para ter um ambiente gasoso diferente bem como um alimento diferente. Adicionalmente, na distribuição, a abertura do cargueiro de transporte não resulta em qualquer perturbação do controlo atmosférico de qualquer módulo de embalagem e, consequentemente, um ou mais dos módulos de embalagem podem ser distribuídos num local e os outros num ou mais locais diferentes. 0 tamanho de cada módulo de embalagem no sistema pode ser configurado antes do envio para corresponder à quantidade de alimento desejado por cada comprador. Como tal, os módulos de embalagem podem preferentemente ser dimensionados para conter tão poucG como algumas onças de alimento até tanto quanto, ou mais do que, 50,000 libras (23E) de alimento. 0 número de módulos de embalagem por sistema depende tanto do tamanho do cargueiro de transporte utilizado para transportar e/ou armazenar o sistema e do tamanho dos módulos de embalagem. Exemplos específicos do número de módulos de embalagem por sistema são estabelecidos na descrição das formas de realizaçâG específicas abaixo.
Noutra forma de realização, o sistema compreende um ou mais recipientes de embalagem, cada recipiente de embalagem contendo um alimento degradãvel por oxidação. Nesta forma de realização, os recipientes de embalagem são amovivelmente conectados a um módulo separado que contém o extrator de oxigénio. 0 módulo separado também contém hidrogénio quando o extrator de oxigénio é uma célula de combustível de hidrogénio. 0 extrator de oxigénio atua para remover o oxigénio a partir de todos os recipientes de embalagem aos quais o módulo separado está conectado. Nesta forma de realização, a célula de combustível física é externa ao recipiente de embalagem mas está em comunicação direta com o ambiente gasoso do recipiente de embalagem de tal modo que os produtos produzidos no ânodo e cátodo são mantidos internos ao recipiente de embalagem. Numa tal forma de realização, a célula de combustível é construída como interna ao recipiente de embalagem uma vez que estes produtos são mantidos internos em relação ao recipiente de embalagem. Numa forma d.e realização preferida, o recipiente de embalagem é um recipiente de embalagem rígido e o módulo separado contém adicionalmente uma fonte gasosa para manter a pressão positiva nos recipientes de embalagem conectados. 0 contentor contém adicionalmente monitores para. monitorizar os níveis de oxigénio, níveis de hidrogénio e temperatura dentro dos recipientes de embalagem bem como um indicador que indica o funcionamento da célula de combustível. Numa forma de realização, o módulo é uma caixa, que é de tamanho semelhante aos módulos de embalagem. Noutra forma de realização, o módulo está fixo à parede, tampa, ou porta do cargueiro de transporte utilizado para transportar e/ou armazenar o sistema.
Em algumas formas de realização, o sistema e/ou o cargueiro de transporte também compreende um sistema de refrigeração para manter uma temperatura dos módulos de embalagem suficiente para conservar a frescura do alimento degradãvel por oxidação. A temperatura necessária para conservar a frescura dG alimento degradãvel por oxidação é dependente da natureza deste alimento. Um perito na especialidade saberá, ou será capaz de determinar, a temperatura apropriada necessária para o material a ser transportado ou armazenado no sistema ou cargueiro de transporte. Para o transporte e/ou armazenamento de alimentos, a. temperatura não seria, geralmente, inferior a 32 °F Fahrenheit (0 °C) para evitar o congelamento do alimento. A temperatura é geralmente mantida num intervalo de 32-38 °F (0 °C-3 °C) mais preferentemente num intervalo de 32-35 °F, (0°-l,7 °C) ainda mais preferentemente num intervalo de 32-33 °F (0-0,6 °C) . Por exemplo, a temperatura apropriada para conservar peixe durante o transporte ou armazenamento está entre 32-35 °F. S permitida uma variação na temperatura desde que a temperatura seja mantida dentro de um intervalo para conservar o alimento. Em algumas formas de realização, o recipiente de embalagem compreende adicionalmente um dispositivo para monitorizar e/ou registar a temperatura do sistema, ou contentor. Tais dispositivos estão comercialmente disponíveis a partir de fabricantes incluindo Sensitech, Temptale, Logtag, Dickson, Marathon, Testo e HGbo.
Numa forma de realização, o sistema é capaz de manter o módulo de embalagem a uma. temperatura de refrigeração conservadora do alimento. Alternativamente, o cargueiro de transporte utilizado para transportar e/ou armazenar o sistema é um cargueiro de transporte refrigerado capaz de manter o módulo de embalagem a uma temperatura de refrigeração conservadora do alimento.
Considera-se que nem todo o hidrogénio interno ao recipiente de embalagem irã reagir com a célula de combustível e, assim, possa, ser exposto ao alimento no recipiente de embalagem. Tal hidrogénio não reagido é referido no presente documento como "hidrogénio em excesso" e é desejável limitar a exposição do alimento a tal hidrogénio em excesso durante o transporte ou armazenamento. Consequentemente, em algumas formas de realizaçâG, o recipiente de embalagem ou sistema está configurado para minimizar a exposição do alimento ao hidrogénio em excesso presente no ambiente do recipiente de embalagem. Isto pode ser alcançado removendo o hidrogénio em excesso no recipiente de embalagem ou sistema por métGdos mecânicos, métodos químicos, ou combinações dos mesmos. Exemplos de métodos químicos de remoção do hidrogénio em excesso incluem a utilização de um dissipador de hidrogénio constituído por polímeros ou outros compostos que absorvem o hidrogénio. Compostos adequados para utilização como absorvedores de hidrogénio são conhecidos na técnica e estão comercialmente disponíveis ("Hydrogen Getters" Sandia National Laboratories, Novo México,· REB Research & Consulting, Ferndale, MI.) Os compostos podem estar presentes no recipiente de embalagem ou podem estar em comunicação direta com o cátodo da célula de combustível. 0 hidrogénio em excesso pode ser limitado empregando meios mecânicos, incluindo a utilização de válvulas de corte ou limitadores de fluxo para modular ou interromper o fluxo de hidrogénio para o ambiente do recipiente de embalagem (por exemplo, conforme mostrado na Figura 5) . A modulação de hidrogénio pode ser controlada através da utilização de um sensor de oxigénio conectado à fonte de hidrogénio de modo que o fluxo de hidrogénio é minimizado ou eliminado quando o nível de oxigénio cai abaixo de um ponto estabelecido mínimo.
Um aspeto adicional da invenção proporciona métodos para transportar e armazenar alimentos degradáveis por oxidação. Os métodos utilizam os módulos de embalagem e sistema descrito acima. Numa forma de realização preferida, o método compreende remover o oxigénio num módulo de embalagem depois da inserção de um alimento degradável por oxidação para gerar um ambiente de oxigénio reduzido dentro do módulo de embalagem. Adicionalmente aGS alimentos degradáveis por oxidação, o módulo de embalagem compreende um recipiente de embalagem vedável e estável à pressão de permeabilidade ao oxigénio limitada e um extrator de oxigénio. 0 ambiente de oxigénio reduzido dentro do módulo de embalagem é criado, por exemplo, descarregando o ambiente dentro do recipiente de embalagem através da aplicação de um vácuo e/ou introdução de uma fonte gasosa baixa em oxigénio para descarregar o recipiente de embalagem. Depois de descarregar o recipiente de embalagem, o ambiente dentro do recipiente de embalagem é um ambiente de oxigénio reduzido. 0 recipiente de embalagem é depois vedado. A fonte gasosa baixa em oxigénio é preferentemente constituída por C02 ou uma mistura de gases contendo C02 como um dos seus componentes. Numa forma de realização particular, a fonte gasosa baixa em oxigénio é 100 % de C02 · Noutra forma de realização, a fonte gasosa baixa em oxigénio é uma mistura de C02 e azoto ou outro gãs inerte. Exemplos de gases inertes incluem, mas não são limitados, a árgon, crípton, hélio, óxido nítrico, óxido nitroso e xénon. A identidade da fonte gasosa baixa em oxigénio pode ser variada conforme adequado para o alimento. Por exemplo, a fonte gasosa baixa em oxigénio utilizada para transporte e armazenamento de salmão é preferentemente 100 % de C02. Outros peixes, como a tilãpia são preferentemente armazenados ou transportados utilizando 60 % de CO? e 40 % de azoto como a fonte gasosa baixa em oxigénio. 0 extrator de oxigénio no módulo de embalagem é operado durante o transporte e/ou armazenamento desde que oxigénio esteja presente de modo que o nível de oxigénio se mantenha abaixo de um nível que resultaria numa redução de frescura ou na deterioração do material. Este nível reduzido de oxigénio é mantido pelo extrator de oxigénio durante uma porção, mas preferentemente, ao longo de toda a duração do transporte e/ou armazenamento. O nível de oxigénio no ambiente de oxigénio reduzido é inferior a 1 % de oxigénio, mais preferentemente menos do que 0,1 %, ainda mais preferentemente inferior a 0,01 % de oxigénio.
Em determinadas formas de realização, depois de um período de tempo, os níveis de oxigénio presentes no módulo de embalagem permanecem a um nível reduzido onde a permeabilidade ao oxigénio do recipiente de embalagem é suficientemente baixa de modo que o nível de oxigénio que surge da troca gasosa entre o alimento e o ambiente do recipiente de embalagem e/ou através da permeabilidade do material do recipiente de embalagem atinge um nível suficientemente baixo que a remoção adicional de oxigénio já não é necessária. Neste ponto, a célula de combustível interromperá o funcionamento. Opcionalmente, a célula de combustível pode ser programada para interromper o funcionamento depois de um período de tempo inicial que é suficiente para permitir uma minimização natural ou. cessação da troca gasosa.
Embora não seja necessariamente preferido, a célula de combustível pode ser programada para interromper o funcionamento depois de um período de entre cerca de 0,5 e 50 horas, ou a célula de combustível pode ser programada para interromper o funcionamento depois de um período de entre cerca de 1 e 25 horas; ou a célula de combustível pode ser programada para interromper o funcionamento depois de um período de entre cerca de 2 e 15 horas,* ou a célula de combustível pode ser programada para interromper o funcionamento depGis de um período de entre cerca de 3 e 10 horas.
Alternativamente, a célula de combustível pode ser programada para interromper o funcionamento quando o nível de Gxíaénío atinge e é mantido abaixo de um nível predeterminado. Numa forma de realização, o nível de oxigénio atinge e é mantido abaixo de 5 % de oxigénio em v/v, ou al ternativamente, o nível de oxigénio atinge e é mantido abaixo de 1 % de oxigénio em v/v, ou alternativamente, o nível de oxigénio atinge e é mantido abaixo de 0,1 % de oxigénio em v/v.
Em formas de realização onde a célula de combustível está presente num. módulo que é externo em relação cios recipientes de embalagem, o módulo pode ser removido depois de um período inicial de tempo que ê suficiente para permitir uma minimização natural ou cessação da troca gasosa ou quando o nível de oxigénio atinge e ê mantido abaixo de um nível predeterminado de acordo com os parâmetros discutidos acima. Qualquer fonte externa de gás utilizada para manter a pressão positiva dentro do recipiente de embalagem também pode ser removida depois da trGca gasosa entre o alimento e o ambiente do recipiente de embalagem atingir uma minimização natural ou cessação porque a necessidade de compensar uma alteração na pressão dentro do recipiente de embctlagem é minimizsida.
Numa forma de realização preferida, o método refere-se ao sistema para transportar ou armazenar material degradãvei por oxidação como descrito acima. Assim, numa. forma de realização preferida, o método compreende transportar ou armazenar um ou mais dos módulos de embalagem num único contentor de carga. Nesta forma de realização, os módulos de embalagem ou recipientes de embalagem individuais são separadamente removíveis do sistema. Esta caracterí stica permite ει distribuição de módulos de embalagem individuais, ou dos recipientes de embalagem dos módulos de embalagem, sem perturbar a integridade dos módulos de embalagem ou recipientes de embalagem restantes no sistema.
Os módulos de embalagem e/ou o sistema são depois utilizados para transportar ou armazenar o material degradávei por oxidação durante um período de tempo prolongado. Preferentemente, o período de tempo prolongado é desde entre 1 e 100 dias; mais preferentemente o período de tempo prolongado é desde entre 5 e 50 dias, ainda mais preferentemente o período de tempo prolongado é desde entre 15 e 45 dias.
Numa forma de realização, o material como carvão ativado, metais como prata e cobre e semelhantes, podem ser empregues adjacentes a, ou na célula de combustível para capturar quaisquer subprodutos da célula de combustível como peróxido de hidrogénio, flúor, etc. Entende--se, naturalmente, que tais materiais absorventes também capturarão outros produtos gasosos, etc. a partir do alimento no recipiente de embalagem que possam contaminar a. célula de combustível.
Os sistemas e métodos descritos no presente documento permitem que o material degradãvel por oxidação seja transportado ou armazenado durante um período de tempo prolongado, não possível utilizando tecnologia MAP padrão ou outros métodos de armazenamento de alimentos padrão. 0 período prolongado variará de acordo com a natureza do material degradãvel por oxidação. Para fins de exemplo, salmão fresco pode ser armazenado ou transportado de uma forma conservada durante um período prolongado de pelo menos 30 dias quando se utiliza o sistema descrito no presente documento. Em contraste, salmão fresco apenas pode ser armazenado ou transportado de uma forma conservada durante um período de tempo de entre 10-20 dias na ausência de um ambiente de oxigénio reduzido (veja-se o Exemplo).
Descrição da Formas de Realização Específicas A seguinte descrição estabelece uma forma de realização específica que pode ser utilizada na presente invenção. A forma de realização específica é apenas uma das configurações e utilizações possíveis da presente invenção e não deve ser interpretada de qualquer maneira como uma limitação da invenção. A presente invenção é particularmente adequada para o transporte e armazenamento de peixe, como salmão. Em particular, a invenção permite que salmão Chileno de viveiro seja enviado através de cargueiro de transporte até destinos nos Estados Unidos. A duração deste transporte (aproximadamente 30 dias) requer a utilização da presente invenção para conservar a frescura do salmão. Tradicionalmente, o salmão Chileno deve ser enviado através de frete aéreo de modo a alcançar destinos nos Estados Unidos antes do salmão se deteriorar. 0 salmão é pré-embalado em embalagens como mostrado nst Figura 1. Cada embalagem, 102 contém cerca de 38,5 libras (17,5 kg) de salmão. Sessenta e quatro destas embalagens são colocadas num recipiente de embalagem, 100. 0 recipiente de embalagem 100 está dimensionado a aproximadamente 48" (122 cm) X 4 6" (117 cm) X 100" (254 cm) e é feito de um material de mistura de poli/Nylon. 0 recipiente de embalagem é sobredimensionado em cerca de 3 5 % para permitir a absorção de C02 (e oxigénio) . 0 recipiente de embalagem tem uma extremidade pré-vedada (não mostrada) e uma extremidade vedãvel 106. 0 recipiente de embalagem é colocado com a extremidade pré-vedada para baixo numa palete (não mostrada) . A palete é preferentemente coberta com uma folha protetora (não mostrada) para proteger o recipiente de embalagem e proporcionar estabilidade ao mesmo. Cinquenta e quatro embalagens do salmão são empilhadas no recipiente de embalagem.
Outra caixa, idealmente com a mesma dimensão que uma embalagem de salmão é adicionada ao recipiente de embalagem. Esta caixa, contém múltiplas células de combustível de hidrogénio e hidrogénio 104. Numa forma de realização, o hidrogénio é proporcionado por uma bolsa que contém hidrogénio puro. A bolsa está configurada para estar em comunicação direta com os ânodos das células de combustível para permitir que as células de combustível convertam qualquer oxigénio presente no recipiente de embalagem em água ao longo da duração do transporte e/ou armazenamento. Noutra forma de realização, o hidrogénio é proporcionado internamente a partir de uma fonte externa como um cilindro de hidrogénio com gás hidrogénio comprimido. A caixa também contém um ventilador (não mostrado) para circular o ar dentro do recipiente de embalagem facilitando assim o contacto entre o extrator de oxigénio e o oxigénio no ambiente do recipiente de embalagem. 0 ventilador é alimentado a partir da energia criada quando as células de combustível convertem oxigénio em água.
Além disso, a caixa contém um registador de temperatura (não mostrado) de modo que alterações do registo de temperatura podem ser feitas ao longo da duração do transporte e/ou armazenamento. De forma semelhante, a caixa contém um registadGr do nível de oxigénio (não mostrado} de modo que um registo dos níveis de oxigénio pode ser feito ao longo da duração do transporte e/ou armazenamento. A caixa também contém indicadores (não mostrados) que proporcionam avisos sobre quando os níveis de oxigénio dentro do recipiente de embalagem excedem um nível máximo especificado ou a temperatura atinge ou supera um nível máximo especificado. Nesta forma de realização específica, o indicador avisará se o nível de oxigénio exceder 0,1 % de oxigénio e se a temperatura exceder 38 °F (3 °C).
Os recipientes de salmão e a caixa são depois unificados (as esquinas alinhadas e amarrados) e o recipiente de embalagem é puxado em torno de todos os quatro lados da pilha unificada com a extremidade aberta do recipiente de embalagem reunida num vedador de calor. Uma descarga de gás de até 100 % de dióxido de carbono é realizada até que o oxigénio residual seja inferior a cerca de 5 % em v/v, e preferentemente inferior a cerca de 1 % em v/v. Depois do ambiente no recipiente de embalagem ter sido assim modificado, é iniciado um ciclo de vedação por calor e o recipiente de embalagem é vedado no ponto de vedação 106, formando o módulo de embalagem. A célula de combustível e hidrogénio 104 funciona ao longo da duração do transporte e armazenamento para remover qualquer oxigénio introduzido no módulo de embalagem por difusão através do material do recipiente de embalagem ou na vedação do recipiente de embalagem. Também podem ser libertadas pequenas quantidades de oxigénio pelo peixe ou materiais de embalagem dentro do módulo de embalagem. 0 tipo de célula de combustível utilizada é uma célula de combustível PEM que não requer qualquer fonte de alimentação externa de modo a converter o oxigénio e hidrogénio em água. Veja-se a Figura. 3.
Na Figura 3, a célula de combustível 300 compreende um cátodo 310 e um ânodo 312. A célula de combustível 300 está em comunicação gasosa com a atmosfera do recipiente de embalagem (não mostrado) de modo que o oxigénio 314 está em comunicação gasosa com g cátodo 310. Uma fonte de hidrogénio 316, seja interna ou externa ao recipiente de embalagem (não mostrado), está em comunicação gasosa como ânodo 312 proporcionando assim hidrogénio 318 à superfície do ânodo. A célula de combustível converte oxigénio 314 e hidrogénio 318 em água 320 removendo assim oxigénio a partir da atmosfera do recipiente de embalagem. 0 módulo de embalagem é carregado para dentro de um cargueiro de transporte refrigerado juntamente com módulos de embalagem adicionais configurados como descrito. A Figura 2 ilustra uma porção do frete no contentor de carga. 200 em que múltiplos módulos de embalagem 100 são empilhados uns sobre os outros com cada módulo contendo uma célula de combustível/hidrogénio 104 e pacotes de peixe 102 . Este sistema de módulos de embalagem é carregado sobre um cargueiro de transporte marítimo refrigerado. 0 cargueiro de transporte transporta o salmão a partir do Chile até aos Estados Unidos. Depois de alcançar o primeiro destino nos Estados Unidos, um determinado número de módulos de embalagem é removido a partir o cargueiro de transporte. Dado que nesta forma de realização cada um ogs recipientes de embalagem contém células de combustível para remover oxigénio, os módulos de embalagem que permanecem no cargueiro podem ser transportados para outros destinos, através do cargueiro de transporte marítimo ou por cargueiros de transporte por terra ou aéreos secundários, SGb condições de oxigénio reduzido. A Figura 5 proporciona outro exemplo de uma caixa contendo duas células de combustível de hidrogénio, uma fonte de hidrogénio externa, um depurador de dióxido de carbono e um depurador de voláteis como carvão ativado. Especificamente, na Figura 5, a caixa 510 contém uma fonte de hidrogénio externa 512 para proporcionar hidrogénio internsimente à célula de combustível 52 0 . A fonte de hidrogénio está conectada à válvula de restrição 514 e válvula de corte de hidrogénio 516 para controlar a quantidade de hidrogénio na célula de combustível e para evitar o hidrogénio em excesso como definido anteriormente. A válvula de corte de hidrogénio 516 é opcionalmente pulsada de acordo com o nível de vácuo dentro da caixa 510. Um sensor de vácuo 518 pode ser utilizado para controlar a válvula de corte de hidrogénio. A célula de combustível 520 compreende um ânodo e um cátodo com cal hidratada 522 em comunicação com a mesma de modo a absorver dióxido de carbono na superfície do ânodo. Ventiladores 524 que funcionam para soprar ar através da célula de combustível 520 e da cal hidratada 522 funcionam imediatamente fora do ânodo e do cátodo. Depuradores de voláteis como pacotes de carvão ativado, 526 são colocados a montante dos ventiladores 524 para remover quaisquer subprodutos que surgem do funcionamento da célula de combustível (ou. subprodutos que surgem do material lábil à oxidação) 520. A caixa 510 está em comunicação gasosa com um ou mais recipientes de embalagem (não mostrado) ou é interna em relação a um recipiente de embalagem e está em comunicação gasosa com o mesmo. A Figura 6 proporciona um exemplo de um módulo de embalagem de acordo com a presente invenção em que a fonte de hidrogénio e a célula de combustível são interna ao módulo. Especificamente, o módulo de embalagem 600 contém pacotes de peixe 650 bem como uma célula de combustível 610. A célula de combustível tem um cátodo 612, um ânodo 614, placas terminais 611, uma resistência de estabilização 613 e um divisor PEM 615. Uma fonte de hidrogénio interna 616 é proporcionada em comunicação gasosa com o ânodo 614 através de uma porta de hidrogénio 618 e uma válvula de corte de hidrogénio 620 tudo feito de tubagem de vinilo 619. 0 cartucho de filtro de cal hidratada 622 remove C02 a partir do hidrogénio em comunicação gasosa com o ânodo 614. Hidrogénio em excesso, conforme definido acima, pode ser purgado através de uma tubagem de libertação de hidrogénio 626 também empregando um cartucho de filtro de cal hidratada 622. A válvula de corte 628 regula adicionalmente a libertação dG hidrogénio em excesso que pode ser libertado a partir da célula de combustível na porta de purga 630. A porta 630 pode opcionalmentes estar conectada a um absorvedor de hidrogénio (não mostrado) de modo a evitar a exposição dos pacotes de peixe 650 ao hidrogénio em excesso. 0 módulo de embalagem contém uma atmosfera de C02/N2 632. Um ventilador 634 facilita a comunicação gasosa da atmosfera 632 com o cátodo 612 de modo que o oxigénio no ambiente seja convertido em água pela célula de combustível 610. Um cartucho de filtro de cal hidratada é empregue para auxiliar na remoção de diôxido de carbono do contacto com o ânodo 614.
EXEMPLO
Foram construídos dois contentores rígidos de bancada, um com e outro sem uma célula de combustível. Dois contentores plásticos de armazenamento de alimentos de nove litros com tampas vedáveis foram modificados de modo que os gases pudessem ser descarregados e continuamente introduzidos (a uma pressão muito baixa) para dentro de cada contentor. Uma célula de combustível comercialmente disponível (hydro-Genius™ Dismantable Fuel Cell Extension Kit, comprada através da The Fuel Cell Store) foi instalada na tampa de um contentor rígido de nove litros de modo que o hidrogénio também pudesse ser introduzido a partir do lado exterior do contentor rígido diretamente no lado do ânodo (com uma extremidade fechada) da célula de combustível. 0 lado dG cátodo da célula de combustível foi equipado com uma placa de fluxo de convexão permitindo que os gases do contentor acedam livremente ao cátodo da célula de combustível. Borohidreto de sódio foi comprado da Fuel Cell Store como uma fonte química de gás de hidrogénio (aquando da mistura com água). Um reator de borohidreto de sódio (NaBH4) foi construído a partir de duas garrafas de plástico de modo que a pressão hidroestãtica pudesse ser aplicada para empurrar de forma constante o hidrogénio para a célula de combustível e ajustar a produção e consumo de hidrogénio em excesso. Isto permitiu a produção e introdução de hidrogénio não supervisadas para dentro da célula de combustível durante períodGS prolongados (dias),
Cilindros de dióxido de carbono (gás), reguladores, válvulas e tubagens foram adquiridos juntamente com um refrigerador doméstico grande. 0 refrigerador foi entubado para permitir que dióxido de carbono externo seja continuamente introduzido para dentro dos contentores rígidos e hidrogénio pctra a célula de combustível. 0 sistema de bancada foi testado descarregando o nível de oxigénio inicial até próximo de 1 % com C02, encerrando as válvulas de fluxo de saída deixando as válvulas de fluxo de entrada abertas, mantendo ambos os contentores sob uma pressão constante de C02 muito baixa. As concentrações de oxigêniG e C02 foram medidas ao longo do tempo utilizando um analisador de C02/0xigénio (Dansensor) enquanto a célula de combustível consumia o oxigénio restante a partir do contentor. Foi determinado que o contentor com a célula de combustível era capaz de manter os níveis de oxigénio abaixo de 0,1 % enquanto o contentor sem uma célula de combustível foi incapaz de manter os níveis de oxigénio abaixo de 0,3 %.
No dia 1, foram comprados filetes frescos de salmão Chileno do Atlântico diretamente a partir de uma loja de venda a retalho local (Sand City, CA). 0 salmão foi retirado de um contentor de esferovite com uma etiqueta que indicava que tinha sido embalado (filetes sem gordura) no Chile seis dias antes. 0 pessoal do estabelecimento retalhista colocou 6 filetes em bandejas de venda a retalho (2 em cada), envolveu-as com plástico, pesou-as e etiquetou cada uma das três bandejas.
Estas três embalagens foram transportadas em gelo para o laboratório onde cada bandeja foi cortada ao meio de modo que uma metade de cada embalagem pudesse ser diretamente comparada com a outra embalagem num tratamento diferente. As metades das embalagens foram colocadas em três grupos de tratamento; 1) Controlo ao ar, 2) 100 % de C02, sem extrator de oxigénio por célula de combustível, 3) 100 % de C02 com extrator de oxigénio por célula de combustível. Todos os três tratamentGS foram armazenados no mesmo refrigerador a 36 graus F (2 °C) ao longo da duração da experiência. Os níveis de oxigénio e C02 foram monitorizados diariamente e avaliações sensoriais foram levadas a cabo como descrito abaixo. Depois da remoção inicial de oxigénio, os níveis de oxigénio permaneceram a um nível não detetável pelos instrumentos. Os resultados mostram-se no Quadro 2. QUADRO 2
Os níveis de oxigénio ao rongo da duração da experiência são mostrados graficamente na Figura 4.
Avaliações sensoriais:
Sete dias depois da colocação dos três tratamentos no refrigerador, os controlos ao ar foram qualificados como marginalmente degradados pelo odor e inaceitavelmente degradados no 8o dia a 36 °F (2 °C) . Isto estabeleceu uma vida útil de aproximadamente 13 dias desde a produção para os filetes de controlo ao ar e 7 dias a 36 °F (depois dos primeiros 6 dias a temperaturas desconhecidas).
Depois de 22 dias no ambiente com elevado teor de C02 (mais 6 dias antes do teste começar) filetes a partir dos tratamentos com célula de combustível e sem célula de combustível foram removidos dos contentores e avaliados por 4 painelistas sensoriais. A escala de avaliação foi 5 = Muito fresco, 4 = Fresco, 3 = Ligeiramente não fresco, 2 = Não fresco, 1 = Inaceitável. Os resultados sensoriais a cru são mostrados no Quadro 3. QUADRO 3
Depois de 6 dias adicionais de armazenamento ao ar a 36 °F, as amostras restantes foram fotografadas cruas e as amostras "Sem célula de combustível" foram consideradas não comestíveis devido principalmente a odores rançosos (sem deterioração microbiana) e uma cor da carne muito amarelada. As amostras "Com célula de combustível" foram avaliadas como frescas (4) quanto à cor e odor em, cru. Estas amostras foram depois cozinhadas e avaliadas por 4 painel is tas quanto ao sabor e textura e avaliadas como Frescas (4) em ambos os atributos.
Em resumo, as amostras "Com célula de combustível" ainda foram avaliadas como frescas depois de um total de 34 dias de vida em armazenamento enquanto as amostras "Sem célula de combustível" eram inaceitáveis.
DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO
Esta lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, ο IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões,
Documentos de patente referidos na descrição ® US 818269 P [0001] ® US 60871566 B [0001] ® US 6179986 B [0007] ® US 3419400 A [0008] ® US 3937847 A [0009]
Documentos de não patente citados na descrição ® FARBER, J„ M. Microbiological aspects of modified-atmosphere packaging technology: a review. J. Food Protect., 1991, vol. 54, 58-70 [0004]
Claims (28)
1. Um recipiente de embalagem vedãvel estável à pressão (100) de permeabilidade ao oxigénio limitada útil no transporte e/ou armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação que compreende: a) uma célula de combustível (300) compreendendo um ânodo (312) e um cátodo (390) capaz de converter hidrogénio e oxigénio em água em que a dita célula de combustível ê interna em relação ao recipiente de embalagem; b) um elemento de retenção adequado para manter uma fonte de hidrogénio interna em relação ao recipiente de embalagem ou uma entrada em comunicação gasosa com a célula de combustível a partir de uma fonte de hidrogénio externa; caracterizado por c) um extrator de dióxido de carbono em comunicação com o ânodo da célula de combustível.
2. 0 recipiente de embalagem (100) de acordo com a reivindicação 1, em que o recipiente de embalagem (100) é selecionado a partir do grupo que consiste num recipiente de embalagem (100) compreendendo um material flexível, colapsãvel ou expansível que não se perfura quando se colapsa ou se expande e um recipiente de embalagem compreendendo um material rígido capaz de manter a sua integridade estrutural até um diferencial, de pressão entre a pressão no exterior e a pressão no interior de até cerca de 0,5 atm; o elemento de retenção para a fonte de hidrogénio no recipiente de embalagem é uma caixa configurada para reter a fonte de hidrogénio e a célula de combustível; e/ou o dito recipiente de embalagem compreende uma entrada em comunicação gasosa com o ânodo da célula de combustível a partir de uma fonte de hidrogénio externa.
3. Um módulo de embalagem {600) útil no transporte e/ou armazenamento de alimentos degradã\^eis por oxidação que compreende: a) um recipiente de embalagem estável à pressão (100) de permeabilidade ao oxigénio limitada; b) um alimento degradãvel por oxidação; c) uma célula de combustível (300) compreendendo um ânodo (312) e um cátodo (310) capaz de converter hidrogénio e oxigénio em água em que a célula de combustível é interna em relação ao recipiente de embalagem; d.) uma fonte de hidrogénio (316) interna, ou externa em relação ao recipiente de embalagem em que a dita fonte de hidrogénio é externa em relação ao dito recipiente de embalagem e o dito recipiente de embalagem compreende uma entrada em comunicação gasosa com o ânodo da célula de combustível a partir da dita fonte de hidrogénio externa; caracterizado por e) um extrator de diõxido de carbono em comunicação com o ânodo da célula de combustível.
4 . 0 módulo de embalagem de acordo com a reivindicação 3, em que g dito recipiente de embalagem (1Q0) é selecionado a partir do grupo que consiste num recipiente de embalagem compreendendo um material flexível, colapsãvel ou expansível que não se perfura quando se colapsa ou se expande e um recipiente de embalagem compreendendo um material rígido capaz de manter a sua integridade estrutural até um diferencial de pressão entre a pressão no exterior e a pressão no interior de até cerca de 0,5 atm.
5. 0 módulo de embalagem (600) de acordo com a reivindicação 3, em que o módulo de embalagem (600) não contém uma fonte gasosa para manter a pressão positiva dentro do módulo de embalagem durante o transporte ou armazenamento; a dita fonte de hidrogénio (316) é externa em relação ao recipiente de embalagem; e/ou a fonte de hidrogénio (316) é uma mistura gasosa compreendendo dióxido de carbono e menos de 5 % em volume de hidrogénio.
6. 0 módulo de embalagem (600) de acordo com a reivindicação 4, em que a fonte de hidrogénio (314) é selecionada a partir do grupo que consiste num fonte de hidrogénio de bolsa ou uma fonte de hidrogénio de contentor rígido.
7. Um sistema útil para. o transporte e/ou armazenamento de alimentos degradáveis por oxidação que compreende um ou mais módulos de embalagem (600) de acordo com a reivindicação 3.
8. 0 sistema da reivindicação 7, que compreende adicionalmente um sistema de controlo de temperatura externo ao módulo de embalagem (600) em que o dito sistema mantém a temperatura dentro do módulo a um nível suficiente para manter a frescura do alimento; em que o recipiente de embalagem (100) é selecionado a partir do grupo que consiste num recipiente de embalagem compreendendo um material flexível, colapsável ou expansível que não se perfura quando se colapsa ou se expande e um recipiente de embalagem compreendendo um material rígido capaz de manter a sua integridade estrutural até um diferencial de pressão entre a pressão no exterior e a pressão no interior de até cerca de 0,5 atm; em que o módulo de embalagem (600) não contém uma fonte gasosa para manter a pressão positiva dentro do módulG de embalagem (600) durante o transporte ou armazenamento; e/ou em que a dita fonte de hidrogénio (316) é externa em relação ao dito recipiente de embalagem que compreende adicionalmente uma entrada em comunicação gasosa com o ânodo (312) da célula de combustível (300) a partir da dita fonte de hidrogénio externa (316) .
9. 0 módulo de embalagem (600) de acordo com a reivindicação 3, que compreende adicionalmente um ventilador, ou o sistema de acordo com a. reivindicação 7, em que os módulos de embalagem compreendem adicionalmente um ventilador (521) .
10. 0 módulo de embalagem do sistema de acordo com a reivindicação 9 em que o ventilador (521) é alimentado pela célula de combustível (300) .
11. Um método para transportar e/ou armazenar alimentos degradáveis por oxidação que compreende: a) obter um recipiente de embalagem vedável estável à pressão (100) de permeabilidade ao oxigénio limitada contendo um material degradãvel por oxidação, em que o recipiente de embalagem está conectado a. um módulo que compreende uma célula de combustível (300) e uma fonte de hidrogénio (316) de modo que o cátodo (310) da célula de combustível está em comunicação direta com o ambiente do recipiente de embalagem, e em que o recipiente de embalagem compreende um extrator de dióxido de carbono em comunicação com a célula de combustível; b) operar a célula de combustível (300) durante o transporte ou armazenamento de modo que os protões gerados a partir do hidrogénio num ânodo da célula de combustível interagem com o oxigénio presente no cátodo de forma que o oxigénio no recipiente de embalagem é convertido em água pela célula de combustível, em que a célula de combustível não requer uma fonte de alimentação externa para converter o oxigénio em agua e c) transportar ou armazenar o material no recipiente de embalagem.
12. 0 método de acGrdo com a reivindicação 11 em que o módulo é desconectado do recipiente de embalagem depois de um período de tempo inicial que é suficiente para permitir uma minimização natural gu cessação da troca gasosa.
13. 0 método de acordo com a reivindicação 12, em que o módulo é desconectado do recipiente de embalagem quando o nível de oxigénio atinge e ê mantido abaixo de um nível predeterminado.
14. 0 método de acordo corn a reivindicação 11 em que a célula de combustível está programada para interromper o funcionamento depois de um período de tempo inicial que é suficiente para permitir uma minimização natural ou cessação da troca gasosa.
15. 0 método de acordo com a reivindicação 12 ou reivindicação 14, em que o período de tempo inicial é de entre cerca de 0,5 e 50 horas.
16. 0 método de acordo com a reivindicação 11 em que a célula de combustível (300) está programada para interromper o funcionamento quando o nível de oxigénio atinge e é mantido abaixo de um nível predeterminado.
17 . 0 método de acordo com a reivindicação 13 ou reivindicação 16, em que o nível predeterminado de oxigénio é inferior a 5 % de oxigénio em v/v, tal como inferior a 1 % de oxigénio em v/v.
18. 0 recipiente de embalagem da reivindicação 1, em que o extrator de dióxido de carbono compreende cal hidratada.
19. 0 método de acordo com a reivindicação 11, que compreende adicionalmente: remover o oxigénio no recipiente de pressão vedável estável à pressão (100) de permeabilidade ao oxigénio limitada para gerar um ambiente de oxigénio reduzido dentro do recipiente de embalagem antes de operar a célula de combustível, e em que o módulo que compreende a célula de combustível (300) e a fonte de hidrogénio (316} s internos em relação ao recipiente de embalagem e vedar o recipiente de embalagem.
20. 0 método de acordo com a reivindicação 19, em que o recipiente de embalagem está conectado ao módulo.
21. 0 módulo de embalagem (600} de acordo com a reivindicação 3 em que a dita fonte de hidrogénio é interna em relação ao recipiente de embalagem que compreende adícionalmente um elemento de retenção adequado para manter a dita fonte de hidrogénio, ou o sistema de acordo com a. reivindicação 7 ou o método de sicordo com a reivindicação 11 que compreende adicionalmente um elemento de retenção adequado para manter uma fonte de hidrogénio interna em relação ao recipiente de embalagem.
22. 0 módulo de embalagem (600) de acordo com a reivindicação 4, ou o sistema de acordo com a reivindicação 7, em que o elemento de retenção para a fonte de hidrogénio no recipiente de embalagem é uma caixa configurada para reter a fonte de hidrogénio e a célula de CGmbustível.
23. O sistema de acordo com a reivindicação 22, em que a fonte de hidrogénio é uma bolsa contendo hidrogénio; ou a fonte de hidrogénio é uma mistura gasosa compreendendo dióxido de carbono e menos de 5 % em volume de hidrogénio.
24. 0 método de acordo com a reivindicação 19, em que o ambiente de oxigénio reduzido compreende menos de 1 % de oxigénio, tal como menos do que 0,1 % de oxigénio.
25. 0 método de acordo com a reivindicação 19, em que o ambiente de Gxigénio reduzido compreende dióxido de carbono; dióxido de carbono e hidrogénio; azoto ou dióxido de carbono, azoto e hidrogénio.
26. 0 módulo de embalagem (600) de acordo com a reivindicação 3, o sistema de acordo com a reivindicação 7 ou o método de acordo com a reivindicação 11, em que o alimento é peixe.
27. Q módulo de embalagem (600) „ sistema ou método de acordo com a reivindicação 26, em que o peixe é peixe fresco selecionado a partir do grupo que consiste em salmão, tilãpia, atum, camarão, truta, peixe-gato, pargo, robalo, robalo riscado corvina, palombeta eglefim, pescada, halibute, bacalhau, e truta ártica.
28. 0 módulo de embalagem (600), sistema ou método de acordo com si reivindicação 27, em que o peixe fresco é salmão ou tilápia.
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