RU2659760C2 - Электрохимический способ и система для консервирования скоропортящегося пищевого продукта - Google Patents
Электрохимический способ и система для консервирования скоропортящегося пищевого продукта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2659760C2 RU2659760C2 RU2016147359A RU2016147359A RU2659760C2 RU 2659760 C2 RU2659760 C2 RU 2659760C2 RU 2016147359 A RU2016147359 A RU 2016147359A RU 2016147359 A RU2016147359 A RU 2016147359A RU 2659760 C2 RU2659760 C2 RU 2659760C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melanin
- water
- electrolysis
- food product
- perishable food
- Prior art date
Links
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title claims abstract description 128
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N Melanin Chemical compound O=C1C(=O)C(C2=CNC3=C(C(C(=O)C4=C32)=O)C)=C2C4=CNC2=C1C XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 398
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 176
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 115
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 48
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 36
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 30
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 30
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 15
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 claims description 5
- 244000144977 poultry Species 0.000 claims description 5
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims description 4
- 235000013622 meat product Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000013613 poultry product Nutrition 0.000 claims description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 3
- 235000013332 fish product Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- -1 melanin compound Chemical class 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 241000220225 Malus Species 0.000 description 21
- 240000005561 Musa balbisiana Species 0.000 description 19
- 235000021016 apples Nutrition 0.000 description 13
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 13
- 235000018290 Musa x paradisiaca Nutrition 0.000 description 11
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 11
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 11
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 8
- 235000021015 bananas Nutrition 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 241000894007 species Species 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009924 canning Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 5
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 4
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 4
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 3
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 3
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 3
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- HNXQXTQTPAJEJL-UHFFFAOYSA-N 2-aminopteridin-4-ol Chemical compound C1=CN=C2NC(N)=NC(=O)C2=N1 HNXQXTQTPAJEJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011299 Brassica oleracea var botrytis Nutrition 0.000 description 2
- 240000003259 Brassica oleracea var. botrytis Species 0.000 description 2
- 244000241257 Cucumis melo Species 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000078534 Vaccinium myrtillus Species 0.000 description 2
- UCTWMZQNUQWSLP-UHFFFAOYSA-N adrenaline Chemical compound CNCC(O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 UCTWMZQNUQWSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 2
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 2
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 229960004441 tyrosine Drugs 0.000 description 2
- WOAHJDHKFWSLKE-UHFFFAOYSA-N 1,2-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC=CC1=O WOAHJDHKFWSLKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000005208 1,4-dihydroxybenzenes Chemical class 0.000 description 1
- FWLHAQYOFMQTHQ-UHFFFAOYSA-N 2-N-[8-[[8-(4-aminoanilino)-10-phenylphenazin-10-ium-2-yl]amino]-10-phenylphenazin-10-ium-2-yl]-8-N,10-diphenylphenazin-10-ium-2,8-diamine hydroxy-oxido-dioxochromium Chemical compound O[Cr]([O-])(=O)=O.O[Cr]([O-])(=O)=O.O[Cr]([O-])(=O)=O.Nc1ccc(Nc2ccc3nc4ccc(Nc5ccc6nc7ccc(Nc8ccc9nc%10ccc(Nc%11ccccc%11)cc%10[n+](-c%10ccccc%10)c9c8)cc7[n+](-c7ccccc7)c6c5)cc4[n+](-c4ccccc4)c3c2)cc1 FWLHAQYOFMQTHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N 2-aminophenol Chemical class NC1=CC=CC=C1O CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FZZMTSNZRBFGGU-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-7-fluoroquinazolin-4-amine Chemical compound FC1=CC=C2C(N)=NC(Cl)=NC2=C1 FZZMTSNZRBFGGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009434 Actinidia chinensis Nutrition 0.000 description 1
- 244000298697 Actinidia deliciosa Species 0.000 description 1
- 235000009436 Actinidia deliciosa Nutrition 0.000 description 1
- 244000291564 Allium cepa Species 0.000 description 1
- 235000002732 Allium cepa var. cepa Nutrition 0.000 description 1
- 244000099147 Ananas comosus Species 0.000 description 1
- 235000007119 Ananas comosus Nutrition 0.000 description 1
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000004221 Brassica oleracea var gemmifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000017647 Brassica oleracea var italica Nutrition 0.000 description 1
- 244000308368 Brassica oleracea var. gemmifera Species 0.000 description 1
- 235000004936 Bromus mango Nutrition 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 description 1
- 244000241235 Citrullus lanatus Species 0.000 description 1
- 235000012828 Citrullus lanatus var citroides Nutrition 0.000 description 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 1
- 235000009847 Cucumis melo var cantalupensis Nutrition 0.000 description 1
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 description 1
- 235000009849 Cucumis sativus Nutrition 0.000 description 1
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 1
- 241000723298 Dicentrarchus labrax Species 0.000 description 1
- 240000009088 Fragaria x ananassa Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N L-DOPA Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C(O)=C1 WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N 0.000 description 1
- 240000008415 Lactuca sativa Species 0.000 description 1
- 235000003228 Lactuca sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 240000002129 Malva sylvestris Species 0.000 description 1
- 235000006770 Malva sylvestris Nutrition 0.000 description 1
- 240000007228 Mangifera indica Species 0.000 description 1
- 235000014826 Mangifera indica Nutrition 0.000 description 1
- 241000237502 Ostreidae Species 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 241000758706 Piperaceae Species 0.000 description 1
- 241000269980 Pleuronectidae Species 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 241000220324 Pyrus Species 0.000 description 1
- 240000007651 Rubus glaucus Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 235000009337 Spinacia oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 244000300264 Spinacia oleracea Species 0.000 description 1
- 235000009184 Spondias indica Nutrition 0.000 description 1
- 235000003095 Vaccinium corymbosum Nutrition 0.000 description 1
- 235000017537 Vaccinium myrtillus Nutrition 0.000 description 1
- 241000219094 Vitaceae Species 0.000 description 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000004347 all-trans-retinol derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 1
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 1
- 229960004217 benzyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 229940093797 bioflavonoids Drugs 0.000 description 1
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 1
- 235000021029 blackberry Nutrition 0.000 description 1
- 235000021014 blueberries Nutrition 0.000 description 1
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000013098 chemical test method Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 235000019688 fish Nutrition 0.000 description 1
- 238000009920 food preservation Methods 0.000 description 1
- 235000019249 food preservative Nutrition 0.000 description 1
- 239000005452 food preservative Substances 0.000 description 1
- 235000013611 frozen food Nutrition 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 235000021021 grapes Nutrition 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- LHGVFZTZFXWLCP-UHFFFAOYSA-N guaiacol Chemical compound COC1=CC=CC=C1O LHGVFZTZFXWLCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 235000020636 oyster Nutrition 0.000 description 1
- 235000021017 pears Nutrition 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 235000015277 pork Nutrition 0.000 description 1
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 235000013594 poultry meat Nutrition 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 description 1
- 235000021013 raspberries Nutrition 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 235000020944 retinol Nutrition 0.000 description 1
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 1
- 235000015170 shellfish Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 235000021012 strawberries Nutrition 0.000 description 1
- 230000000475 sunscreen effect Effects 0.000 description 1
- 239000000516 sunscreening agent Substances 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- 229930003799 tocopherol Natural products 0.000 description 1
- 239000011732 tocopherol Substances 0.000 description 1
- 235000019149 tocopherols Nutrition 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 235000013618 yogurt Nutrition 0.000 description 1
- QUEDXNHFTDJVIY-UHFFFAOYSA-N γ-tocopherol Chemical class OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1 QUEDXNHFTDJVIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/26—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by irradiation without heating
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/26—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by irradiation without heating
- A23L3/28—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by irradiation without heating with ultraviolet light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/32—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with electric currents without heating effect
- A23L3/325—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with electric currents without heating effect by electrolysis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/34—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals
- A23L3/3409—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/34—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals
- A23L3/3454—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of liquids or solids
- A23L3/3463—Organic compounds; Microorganisms; Enzymes
- A23L3/3544—Organic compounds containing hetero rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)
- Storage Of Fruits Or Vegetables (AREA)
- Preparation Of Fruits And Vegetables (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пищевой промышленности. Электрохимический способ для консервирования по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта включает обеспечение закрытого контейнера, содержащего водяную влагу, указанный по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт и по меньшей мере одно устройство для электролиза воды, причем указанное по меньшей мере одно устройство для электролиза воды содержит подложку и по меньшей мере один меланиновый материал, выбранный из группы, состоящей из меланина, соединений-предшественников меланина, производных соединений меланина, аналогов меланина и разновидностей меланина; обеспечение источника электромагнитной энергии для указанного по меньшей мере одного устройства для электролиза воды в контейнере, для инициации реакции электролиза воды, посредством указанного по меньшей мере одного меланинового материала устройства для электролиза воды; и поддержание указанного по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта и устройства для электролиза воды в контейнере, так что указанный по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт консервируется. Система для консервирования по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта, содержащая: (a) закрытый контейнер, содержащий: (i) водяную влагу; (ii) по меньшей мере одно устройство для электролиза воды, причем указанное по меньшей мере одно устройство для электролиза воды содержит подложку и по меньшей мере один меланиновый материал, выбранный из группы, состоящей из меланина, соединений-предшественников меланина, производных соединений меланина, аналогов меланина и разновидностей меланина; и (iii) по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт; и (b) источник электромагнитной энергии для облучения указанного по меньшей мере одного устройства для электролиза воды в контейнере. Изобретение позволяет упростить способ консервирования продуктов, а также увеличить время консервации без использования различных химических веществ. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 пр.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Изобретение относится к способам и системам для консервирования скоропортящегося пищевого продукта.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Порча пищевого продукта является процессом, при котором пищевой продукт разрушается до состояния, при котором он больше не является съедобным, или становится непригодным для потребления. Пищевые продукты, способные портиться, называют скоропортящимися, и типичные примеры скоропортящихся пищевых продуктов включают в себя фрукты и овощи. Многие различные факторы могут вызвать порчу пищевого продукта или повлиять на скорость, при которой пищевой продукт портится, такие как окисление, ферментативное разложение, температура, влажность и микроорганизмы (например, бактерии, плесень, дрожжи). Таким образом, способы для предотвращения, ослабления или задержки порчи пищевых продуктов имеют целью попытаться противодействовать одному или более из этих факторов. Такие способы включают в себя добавление консервантов, охлаждения/замораживания, сушки/обезвоживания пищевого продукта и его хранение под вакуумом (например, в консервных банках). Поскольку воздействие кислородом и солнечным светом - это два основных источника окисления продукта, пищевые продукты также часто хранят в темноте для снижения воздействия солнечным светом, или запечатывают воском или другим защитным покрытием, для снижения воздействия кислородом на воздухе, для дальнейшего ослабления процесса порчи.
[0004] Однако, вышеупомянутые способы консервирования имеют некоторые ограничения. Точнее говоря, добавление консервантов может изменить вкус пищевого продукта, и в зависимости от конкретного добавленного консерванта, также может привнести в пищу химикаты, которые могут вызвать неблагоприятные эффекты при потреблении. Более того, охлаждение, замораживание, обезвоживание и консервирование может сохранить пищевой продукт лишь на ограниченное время до того как он начнет портиться, либо качество и вкус пищевого продукта ухудшится до состояния, при котором его больше не захочется употреблять, хотя продукт может быть еще не испорченным, и, следовательно, безопасным для потребления. Дополнительно, окисление все еще вполне возможно в охлажденном или замороженном пищевом продукте. Также существует проблема обесцвечивания пищевых продуктов.
[0005] В качестве добавок для предотвращения или задержки порчи продуктов, также использовались антиоксиданты. Антиоксиданты представляют собой молекулы, которые тормозят окисление других веществ или молекул. Антиоксиданты, используемые в качестве добавок для консервирования пищи, включают в себя как природные антиоксиданты, такие как аскорбиновая кислота, ретинолы, биофлавоноиды и токоферолы, так и синтетические антиоксиданты, такие как бутилированный гидрокситолуол и бутилированный гидроксианизол. Однако безопасность синтетических антиоксидантов также находится под вопросом.
[0006] Недавно было показано, что двухатомный водород (H2) обладает свойствами антиоксиданта. Было показано, что он действует как поглотитель активных форм кислорода (reactive oxygen species, ROS). См., например, работу Hong и др. «Водород как селективный антиоксидант: Обзор клинических и экспериментальных исследований» (Hong et al. «Hydrogen as a Selective Antioxidant: A Review of Clinical and Experimental Studies» J. Int. Med. Res. 38: 1893-1903 (2010)); и Shulin Liu, Xuejun Sun и Hengyi Tao «Водород: от биологически инертного газа к уникальному антиоксиданту, окислительно-нагрузочно-молекулярные механизмы и биологические эффекты» («Hydrogen: From a Biologically Inert Gas to a Unique Antioxidant», Oxidative-Stress-Molecular Mechanisms and Biological Effects Chapter 8, pages 135-133 (2012)), изданную под редакцией д-ра Владимира Лущака, ISBN: 978-953-51-0554-1, InTech. Однако, насколько известно автору изобретения, использование H2 в консервировании пищи еще не было исследовано.
[0007] Также была недавно раскрыта присущая пигменту меланина способность к поглощению энергии и утилизации поглощенной энергии для катализирования электролиза воды, с образованием водорода и кислорода. В частности, было обнаружено, что при расщеплении молекулы воды меланином может возникнуть обратная реакция, впоследствии воссоздающая молекулу воды и высвобождающая энергию. Таким образом, меланин поглощает все длины волн электромагнитной энергии, включая энергию видимого и невидимого света, и рассеивает эту поглощенную энергию посредством диссоциации воды и ее последующим воссозданием. Фотоэлектрохимический способ для генерирования энергии, с использованием меланина или его аналогов, соединений-предшественников, производных соединений или разновидностей меланина описан в Патенте США № 8,455,145.
[0008] Меланин повсеместно распространен в природе и состоит из азота, кислорода, водорода и углерода. В течение многих лет у меланина не было известно никакой присущей ему биологической или физиологической функции, отличной от той, которую рассматривали как простой солнцезащитный фильтр, с низким коэффициентом ослабления излучения, эквивалентным тому, который имеется у 2%-ного раствора сульфата меди. Меланин также рассматривали как самую темную молекулу, известную из-за ее способности поглощать энергию с по существу любой длиной волны, но он, как казалось, не излучает никакой энергии. Это было уникально для меланина, и это противоречило законам термодинамики, поскольку другие соединения, способные поглощать энергию, в частности, пигменты, излучают часть поглощенной энергии. Таким образом, электронные свойства меланина привлекали внимание в течение некоторого времени. Однако, меланин является одним из наиболее стабильных соединений, известных человеку, и в течение длительного времени казалось, что меланин непригоден для катализирования какой-либо химической реакции.
[0009] Например, если не привязываться ни к какой теории, то предполагалось, что реакция внутри меланин протекает согласно следующей схеме I:
2H2O+свет 
2H2+O2+4e- (1)
При поглощении электромагнитной энергии, такой как энергия света (видимого или невидимого), меланин катализирует диссоциацию воды, с образованием двухатомного водорода (H2), двухатомного кислорода (O2) и электронов (e-). Хотя расщепление воды на водород и кислород потребляет энергию, реакция является обратимой, и в обратном процессе происходит восстановление атомов кислорода двухатомным водородом, с восстановлением молекул воды, которые высвобождают энергию, как обсуждалось выше.
[0010] Таким образом, меланин способен преобразовывать световую энергию в химическую энергию, аналогично способу, с помощью которого растения используют пигмент хлорофилла для преобразования световой энергии в химическую энергию в ходе фотосинтеза. Поэтому, по аналогии, этот способ был обозначен как «человеческий фотосинтез». Однако, важное различие между реакцией расщепления воды, осуществляемой меланином, и реакцией расщепления воды, осуществляемой хлорофиллом, состоит в том, что реакция расщепления воды хлорофиллом может возникать только в живой клетке и при наличии видимого света, имеющего длину волны в диапазоне 400-700 нм. Напротив, меланин может расщеплять и восстанавливать молекулу воды вне живой клетки, с использованием любой формы электромагнитной энергии, в частности, с использованием энергии света (видимого или невидимого), имеющей длину волны в диапазоне 200-900 нм, с образованием H2 и O2.
КРАТКАЯ СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0011] В данной области техники существует потребность в усовершенствованных способах и процессах для консервирования скоропортящихся пищевых продуктов, которые преодолевают определенные недостатки, связанные с известными способами для консервирования скоропортящегося пищевого продукта, такими как добавление консервантов, охлаждение/замораживание, сушка/обезвоживание пищи и хранение под вакуумом. Изобретение удовлетворяет этим требованиям за счет обеспечения способа и системы для консервирования скоропортящегося пищевого продукта в присутствии водяной влаги, электромагнитной энергии и меланина, соединений-предшественников меланина, соединений, производных от меланина, аналогов меланина или разновидностей меланина.
[0012] В одном общем аспекте, изобретение относится к электрохимическому способу для консервирования по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта. Согласно вариантам выполнения изобретения способ содержит:
обеспечение закрытого контейнера, содержащего водяную влагу по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт и по меньшей мере одно устройство для электролиза воды, причем по меньшей мере одно устройство для электролиза воды содержит подложку и по меньшей мере один меланиновый материал, выбранный из группы, состоящей из меланина, соединений-предшественников меланина, производных соединений меланина, аналогов меланина и разновидностей меланина;
обеспечение источника электромагнитной энергии для указанного по меньшей мере одного устройства для электролиза воды в контейнере для инициации реакции электролиза воды, посредством по меньшей мере одного меланинового материала; и
поддержание по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта и устройства для электролиза воды в контейнере, вследствие чего консервируется по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт.
[0013] В одном предпочтительном варианте выполнения источник электромагнитной энергии содержит энергию невидимого или видимого света, имеющую длину волны 200-900 нм. В другом предпочтительном варианте выполнения меланиновый материал содержит природный меланин или синтетический меланин.
[0014] В другом общем аспекте изобретение относится к системе для консервирования по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта. Согласно вариантам выполнения изобретения система содержит:
(a) закрытый контейнер, содержащий:
(i) водяную влагу;
(ii) по меньшей мере одно устройство для электролиза воды, причем по меньшей мере одно устройство для электролиза воды содержит подложку и по меньшей мере один меланиновый материал, выбранный из группы, состоящей из меланина, соединений-предшественников меланина, производных соединений меланина, аналогов меланина и разновидностей меланина; и
(iii) по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт; и
(b) источник электромагнитной энергии для облучения устройства для электролиза воды в контейнере.
[0015] Хотя точный механизм, посредством которого консервируется скоропортящийся пищевой продукт, неизвестен, предполагается, что реакция электролиза воды, катализируемая меланином при облучении электромагнитной энергией, как ранее было описано, например, в Патенте США № 8,455,145, порождает двухатомный водород (H2), который в первую очередь ответственен за наблюдаемые эффекты консервирования скоропортящегося пищевого продукта.
[0016] Подробности одного или более вариантов выполнения изобретения изложены в описании ниже. Другие признаки и преимущества станут ясными из следующего подробного описания и прилагаемой формулы изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0017] Все патенты и публикации, на которые имеется ссылка в настоящей работе, включены в виде ссылки. Пока не задано иное, все технические и научные термины, используемые в настоящей работе, имеют то же значение, что и традиционно понимаемое обычным специалистом в данной области техники, к которому относится данное изобретение. В иных случаях, определенные термины, используемые в настоящей работе, имеют такие значения, которые изложены в спецификации.
[0018] Необходимо отметить, что как изложено в настоящей работе и в прилагаемой формуле изобретения, единственное число включает в себя множественные объекты, если из контекста четко не следует иное.
[0019] Изобретение относится к электрохимическим способам и системам для консервирования скоропортящегося пищевого продукта. Хотя ранее было продемонстрировано, что меланин может катализировать электролиз воды, с образованием H2 и O2 вне живой клетки, до сих пор осуществление этого способа наблюдалось только для меланина, погруженного в воду. Однако, в настоящее время было открыто, что меланин может катализировать электролиз воды, с образованием достаточных количеств двухатомного водорода в присутствии водяной влаги и электромагнитной энергии, без обязательного погружения меланина в воду.
[0020] При поглощении электромагнитной энергии в присутствии водяной влаги, меланин может инициировать электролиз воды, с образованием двухатомного водорода и двухатомного кислорода, что, как предполагается, приводит к образованию двухатомного водорода в количествах, достаточных для обеспечения значительного эффекта консервирования скоропортящегося пищевого продукта. Поскольку двухатомный водород обладает очень сильным антиокислительным эффектом, двухатомный водород очень стабилен, и вследствие реакции электролиза получается больше двухатомного водорода, антиокислительные эффекты двухатомного водорода, как предполагается, намного сильнее, чем окислительные эффекты двухатомного кислорода. Согласно вариантам выполнения изобретения меланин, предшественники меланина, производные меланина, аналоги меланина, или разновидности меланина могут быть использованы для получения двухатомного водорода из водяной влаги в присутствии источника электромагнитной энергии, такой как энергия невидимого или видимого света, электромагнитных волн, гамма-излучения, рентгеновского излучения, ультрафиолетового излучения, инфракрасного излучения, микроволн, или радиоволн.
[0021] Как изложено в настоящей работе, термин «электролиз воды» относится к химической реакции, в которой молекула воды (H2O) расщепляется на двухатомный кислород (O2) и двухатомный водород (H2). Согласно вариантам выполнения изобретения электролиз воды катализируется материалом, пригодным для электролиза воды.
[0022] Как изложено в настоящей работе, термин «материал, пригодный для электролиза воды», относится к веществу, способному катализировать электролиз воды, т.е., расщепление молекулы воды на кислород и водород. Согласно вариантам выполнения изобретения материалами, пригодными для электролиза воды, являются меланиновые материалы, включающие в себя меланин (природный и синтетический), предшественники меланина, производные меланина, аналоги меланина и разновидности меланина.
[0023] Как изложено в настоящей работе, термин «меланиновый материал» относится к меланину, предшественникам меланина, производным меланина, аналогам меланина или разновидностям меланина. Примеры меланиновых материалов включают в себя, но не ограничены, природный меланин, синтетический меланин, эумеланин, феомеланин, нейромеланин, сепиомеланины и аломеланин; ароматические соединения, такие как допамин, индол, полигидроксииндол, гуминовая кислота, полииндолхиноны, пиррол черный, индол черный, бензол черный, тиофен черный, анилин черный, оммохром черный; полихиноны в гидратированной форме, допа черный, адреналин черный, катехол черный, 4-аминкатехол черный; соединения-предшественники меланина, такие как фенолы, аминофенолы или дифенолы, индол-полифенолы, хиноны, полухиноны или гидрохиноны, L-тирозин, L-допамин, морфолин, орто-бензохинон, диморфолин, порфирин черный и птерин черный; линейные углеродсодержащие соединения, такие как ацетилен черный; и углеродные макромолекулы, такие как фулерены и графит.
[0024] В предпочтительном варианте выполнения изобретения меланиновый материал представляет собой меланин, такой как природный или синтетический меланин. Термин «природный меланин» понимают как относящийся к меланину, который изолирован от природного источника, такого как растение или животное. «Синтетический меланин» понимают как относящийся к меланину, который синтезирован химически.
[0025] Как изложено в настоящей работе, «влага» относится к присутствию жидкости в небольших количествах, вследствие чего создается влажная среда. Термин «водяная влага» в частности относится к присутствию воды в небольших количествах, создающей влажную среду. Водяная влага может присутствовать в форме водяного пара, т.е. воды, присутствующей в воздухе в газообразном состоянии. Водяная влага также может присутствовать в форме росы. Термин «роса» относится к воде в форме капель на поверхности, такой как внутренняя стенка контейнера, из-за конденсации. В предпочтительном варианте выполнения изобретения консервируемый скоропортящийся пищевой продукт является источником водяной влаги, а водяная влага получена, по меньшей мере частично, вследствие ее естественного высвобождения из скоропортящегося пищевого продукта.
[0026] Пока не указано иное, понятие «порча пищи» и «порча», используемое применительно к скоропортящемуся пищевому продукту, относится к процессу, при котором пища гниет или разрушается до состояния, при котором оно больше не является съедобным или безопасным для потребления млекопитающими, и в частности, для потребления людьми.
[0027] Как изложено в настоящей работе, термин «скоропортящийся пищевой продукт» относится к любой пище, которая может сгнить, испортиться или ухудшиться до состояния, при котором она больше не является съедобной или безопасной для потребления млекопитающими, и в частности, для потребления людьми. Скоропортящийся пищевой продукт также представляет собой пищу, которая обычно портится, если она хранится ненадлежащим образом (например, при высокой температуре, а не при охлаждении), или хранится в течение продолжительного периода времени до потребления. Скоропортящийся пищевой продукт, используемый в изобретении, может представлять собой любое вещество, создаваемое в мире, пригодное для потребления млекопитающими, или любое вещество, которое приготовлено для потребления млекопитающими. Скоропортящийся пищевой продукт может находиться в любом физическом состоянии, таком как жидкое, твердое или полутрвердое, и предпочтительно является твердым (например, сыр) или жидким (например, молоко).
[0028] Скоропортящийся пищевой продукт включает в себя, но не ограничен, фрукты, овощи, мясо птицы, мясо, рыбу и молочные продукты. Примеры скоропортящихся фруктов включают в себя, но не ограничены, яблоки, бананы, малину, землянику, чернику, апельсины, виноград, манго, ананас, дыню, мускатную дыню, арбуз, груши, киви и ежевику. Примеры скоропортящихся овощей включают в себя, но не ограничены, огурцы, перец, бобы, брокколи, цветную капусту, брюссельскую капусту, салат-латук, шпинат, картофель, помидоры и лук. Примеры скоропортящегося мяса птицы и мяса включают в себя, но не ограничены, курицу, индейку, говядину и свинину. Примеры скоропортящейся рыбы включают в себя, но не ограничены, моллюски, такие как креветки и устрицы; лосось; тунец; морской окунь; и палтус. Примеры скоропортящихся молочных продуктов включают в себя, но не ограничены, йогурт, молоко, сыры и масло.
[0029] Как изложено в настоящей работе, термины «консервировать», «консервирующий» и «консервирование», при использовании применительно к скоропортящемуся пищевому продукту, все относятся к предотвращению, ослаблению или откладыванию начала порчи скоропортящегося пищевого продукта. Согласно вариантам выполнения изобретения скоропортящийся пищевой продукт можно консервировать путем предотвращения, ослабления или откладывания развития порчи продукта, которая возникает в результате окисления. В одном варианте выполнения термин «консервирование» относится к сдерживанию окисления скоропортящегося пищевого продукта. В другом варианте выполнения термин «консервирование» относится к откладыванию начала окисления скоропортящегося пищевого продукта. В еще одном варианте выполнения термин «консервирование» относится к откладыванию прогрессирования окисления скоропортящегося пищевого продукта.
[0030] Любой способ, известный из уровня техники с точки зрения настоящего раскрытия, может быть использован для определения того, была ли предотвращена, ослаблена или отсрочена порча продукта, такая как, например, визуальная инспекция для определения того, возник ли рост плесени или грибков на поверхности пищевого продукта, обесцвечивание (побурение) или гниение пищи; обнюхивание пищи для определения того, имеется ли неприятный запах, испускаемый из пищи; или химическое тестирование для выявления роста микроорганизмов, невидимых невооруженным глазом. Скоропортящийся пищевой продукт можно, как визуально инспектировать, так и проверять по запаху для определения того, была ли предотвращена, ослаблена или отсрочена порча пищи. В конкретном варианте выполнения порчу пищи можно оценить путем определения степени побурения или обесцвечивания пищи, или скорости, при которой пища буреет или становится обесцвеченной, что указывает на окисление скоропортящегося пищевого продукта.
[0031] В одном общем аспекте изобретение обеспечивает электрохимический способ для консервирования по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта. Согласно вариантам выполнения изобретения электрохимический способ содержит обеспечение закрытого контейнера, содержащего водяную влагу по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт, и по меньшей мере одно устройство для электролиза воды, причем по меньшей мере одно устройство для электролиза воды содержит подложку и по меньшей мере один меланиновый материал; обеспечение источника электромагнитной энергии для указанного по меньшей мере одного устройства для электролиза воды для инициации реакции электролиза воды, посредством указанного по меньшей мере одного меланинового материала; и поддержание по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта и устройства для электролиза воды внутри закрытого контейнера, для консервирования, таким образом, скоропортящегося пищевого продукта.
[0032] Предполагается, что двухатомный водород (H2), который представляет собой антиоксидант, получают путем реакции электролиза воды или расщепления молекулы воды, катализированной посредством по меньшей мере одного меланинового материала в присутствии водяной влаги и источника электромагнитной энергии согласно способу изобретения.
[0033] В конкретных вариантах выполнения способ по изобретению позволяет консервировать скоропортящийся пищевой продукт путем предотвращения, ослабления или откладывания развития окисления скоропортящегося пищевого продукта.
[0034] В способе по изобретению можно использовать любой тип электромагнитной энергии, включающий в себя, но не ограниченный, видимый и невидимый свет, гамма-излучение, рентгеновское излучение, ультрафиолетовое излучение, электромагнитные волны, инфракрасное излучение, микроволны и радиоволны. В предпочтительном варианте выполнения электромагнитная энергия содержит энергию видимого или энергию невидимого света (ультрафиолетовое и инфракрасное излучение). В конкретном варианте выполнения энергия видимого или невидимого света имеет длину волны 200-900 нм.
[0035] Согласно вариантам выполнения изобретения, в способе изобретения в закрытом контейнере присутствует по меньшей мере одно устройство для электролиза воды. Устройство для электролиза воды состоит из подложки и по меньшей мере одного меланинового материала, вследствие чего меланиновый материал находится на или в подложке. Меланиновый материал может быть диспергирован по всей подложке или адсорбирован по поверхности подложки. Является предпочтительным, чтобы подложка была прозрачной для электромагнитной энергии, чтобы допустить повышенное пропускание электромагнитной энергии к меланиновому материал, что приводит к усиленному электролизу воды.
[0036] Устройство для электролиза воды может содержать один тип меланинового материала, или более одного типа меланинового материала. Например, устройство для электролиза воды для использования в изобретении может содержать меланин и эумеланин. Согласно другому варианту выполнения изобретения может быть использовано более одного устройства для электролиза воды, где каждое устройство содержит один и тот же или различные типы меланинового материала. Например, в способе для консервирования скоропортящегося пищевого продукта по изобретению может быть использовано, как первое устройство для электролиза воды, содержащее меланин, так и второе устройство для электролиза воды, содержащее эумеланин. В качестве другого иллюстративного и не ограничивающего примера, в способе по изобретению может быть использовано более одного устройства для электролиза, где каждое из них содержит меланин.
[0037] Согласно вариантам выполнения изобретения по меньшей мере один меланиновый материал выбран из группы, состоящей из меланина, соединений-предшественников меланина, производных соединений меланина, аналогов меланина и разновидностей меланина. В предпочтительном варианте выполнения по меньшей мере один меланиновый материал представляет собой меланин, предпочтительно, природный меланин или синтетический меланин. Для получения меланинового материала может быть использован любой способ, известный из уровня техники, с точки зрения настоящего раскрытия. Например, меланиновые материалы могут быть синтезированы химически или выделены из природных источников, таких как растения и животные. Меланин также может быть синтезирован из аминокислотных предшественников меланина, таких как L-тирозин. Меланиновый материал также может быть получен из промышленных источников.
[0038] Подложка устройства для электролиза воды может представлять собой любой инертный материал, включающий в себя, но не ограниченный, кварц, пластик и стекло. Является предпочтительным, чтобы подложка представляла собой кварц, таким образом, чтобы устройство для электролиза воды представляло собой смесь кварца и по меньшей мере одного меланинового материала. Устройство для электролиза воды может представлять собой, например, меланиновую/квацевую пластину или кубик, любой из которых можно сделать путем комбинирования цементирующей смеси кварца с водным раствором меланина.
[0039] В предпочтительном варианте выполнения устройство для электролиза воды для использования в изобретении представляет собой меланин (синтетический или природный), смешанный с кварцем. Является предпочтительным, чтобы меланин был диспергирован в кварце, с образованием гомогенной смеси меланина и кварц.
[0040] Согласно вариантам выполнения изобретения устройство для электролиза воды может принимать любой размер или форму, включающую в себя, но не ограниченную, стержень (цилиндрический), пластину, сферу или куб. Может быть использовано по меньшей мере одно устройство для электролиза воды, но наличие нескольких устройств для электролиза воды, а также размеры или формы устройств для электролиза воды никоим образом не ограничены. Скорость образования двухатомного водорода (H2) будет зависеть от различных факторов, и ее можно контролировать, изменяя, например, размер, форму, площадь поверхности, количество меланинового материала в устройстве, и/или количество устройств для электролиза воды, присутствующих в закрытом контейнере.
[0041] Согласно вариантам выполнения изобретения размер, форму и количество устройств для электролиза воды выбирают, исходя из желаемой скорости и степени электролиза воды, катализируемого меланиновым материалом. Например, использование большего количества устройств для электролиза воды приведет к повышенной степени электролиза воды и/или повышенной скорости электролиза воды. В качестве другого иллюстративного примера, большее количество меланинового материала в одном или более устройствах для электролиза воды также приведет к повышенной степени электролиза воды и/или повышенной скорости электролиза воды. Вполне в компетенции обычного специалиста в данной области техники находится определение размера и формы устройства для электролиза воды, используемого количества устройств для электролиза воды и конкретного меланинового материала и количества меланинового материала, используемого в устройстве для электролиза воды, для достижения оптимальных результатов в консервировании скоропортящегося пищевого продукта.
[0042] В предпочтительном варианте выполнения изобретения устройство для электролиза воды находится в форме куба. В более предпочтительном варианте выполнения, в электрохимическом способе по изобретению используют несколько устройств для электролиза воды, каждое из которых имеет форму куба.
[0043] Устройство для электролиза воды может быть изготовлено любым способом, известным из уровня техники. Например, меланино-кварцевые устройства для электролиза воды могут быть изготовлены путем комбинирования кварцевого порошка, очищенной воды и меланина в контейнере, сделанного из инертного материала. Компоненты смешивают между собой, и смесь оставляют затвердевать, так, чтобы отвердевшая смесь приняла форму контейнера. Является предпочтительным, чтобы меланин был добавлен при концентрации очищенной воды примерно 5 г/л. Устройства для электролиза воды согласно этому самому способу могут быть изготовлены в любой форме, путем смешивания кварцевого порошка, воды и меланина в контейнере, обладающем желаемой формой, и впоследствии позволяющему смеси затвердеть в контейнере. Кварцевый порошок может быть заменен на любой другой инертный материал, для получения устройств для электролиза воды, имеющие в качестве подложки материал, отличный от кварца. В определенных вариантах выполнения изобретения устройство для электролиза воды является пористым, что позволяет водяной влаге входить в контакт с меланиновым материалом и высвобождать любой двухатомный водород, полученный в устройстве для электролиза воды.
[0044] Устройства для электролиза воды могут быть любым образом установлены в закрытом контейнере. Устройства для электролиза воды могут контактировать со скоропортящимся пищевым продуктом, или они могут быть размещены по всему контейнеру таким образом, чтобы они были отделены от скоропортящегося пищевого продукта. Согласно вариантам выполнения изобретения, чем ближе к пище размещают устройства для электролиза воды, тем больший наблюдается консервирующий эффект. Если скоропортящийся пищевой продукт представляет собой жидкость, устройства для электролиза воды могут быть добавлены непосредственно в жидкость или погружены в жидкость. Хотя непосредственно к скоропортящемуся пищевому продукту меланиновый материал может быть добавлен в жидкой, либо в твердой форме (твердые, жидкие, или полутрвердые/полужидкие вещества), меланиновый материал перед потребления может и не извлекаться так легко из скоропортящегося пищевого продукта. Следовательно, использование устройств для электролиза воды, содержащих меланиновый материал, предусматривает то, что меланиновый материал останется отделенным от скоропортящегося пищевого продукта, так, чтобы его можно было легко удалять из контейнера и неограниченно использовать, что, таким образом, снижает затраты способа.
[0045] Согласно вариантам выполнения изобретения электрохимический способ инициируется за счет обеспечения источника электромагнитной энергии для устройства для электролиза воды. Меланиновый материал устройства для электролиза воды поглощает электромагнитную энергию, и впоследствии катализирует электролиз воды, с образованием двухатомного водорода (H2) и двухатомного кислорода (O2). Согласно вариантам выполнения изобретения вода присутствует в форме водяной влаги. Дополнительно, меланин может иметь прочную связь с молекулами воды, и предполагается, что содержание связанной воды в меланине составляет по меньшей мере 40%. Таким образом, источник воды для реакции электролиза воды, катализируемой меланином, также может представлять собой связанные молекулы воды. Является предпочтительным, чтобы водяная влага представляла собой воду, которая сконденсировалась на поверхности скоропортящегося пищевого продукта, или на одной или более из внутренних поверхностей закрытого контейнера, или там и там. В предпочтительном варианте выполнения водяная влага естественным образом высвобождается из скоропортящегося пищевого продукта.
[0046] Согласно конкретному варианту выполнения изобретения электромагнитная энергия представляет собой видимый, либо невидимый свет, имеющий длину волны в диапазоне 200-900 нм. В другом конкретном варианте выполнения электрохимический способ представляет собой фотоэлектрохимический способ, в котором электромагнитная энергия представляет собой фотоэлектрическую энергию, такой как энергия видимого света. В предпочтительном варианте выполнения источником фотоэлектрической энергии является природный свет.
[0047] Электрохимический способ для консервирования скоропортящегося пищевого продукта по изобретению осуществляют в закрытом контейнере. Существуют по меньшей мере две цели для использования закрытого контейнера. Первая состоит в предотвращении потерь значительного количества водяной влаги, присутствующей в контейнере. Вторая состоит в поддержании скоропортящегося пищевого продукта в контакте с устройством для электролиза воды, для консервирования скоропортящегося пищевого продукта. В предпочтительном варианте выполнения закрытый контейнер имеет воздухонепроницаемое уплотнение.
[0048] Закрытый контейнер для использования в способе по изобретению может иметь любой размер или форму. Закрытый контейнер может быть сделан из любого подходящего материала, включающего в себя, но не ограниченного, пластик, такой как полиэтилен; стекло; и любые другие материалы, которые предусматривают пропускание желаемых длин волн электромагнитной энергии в закрытый контейнер, таким образом, чтобы электромагнитная энергия могла поглощаться меланиновым материалом в устройстве для электролиза воды. Является предпочтительным, чтобы материал закрытого контейнера был прозрачным для света, для обеспечения пропускания видимого света. Также является предпочтительным, чтобы материал закрытого контейнера был по существу непроницаемым для двухатомного водорода. Контейнер может иметь жесткую форму, или он может иметь произвольную форму, такую как пищевая пластиковая пленка или полиэтиленовый пакет.
[0049] Согласно вариантам выполнения изобретения электрохимический способ содержит поддержание по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта и устройства для электролиза воды в контейнере, для консервирования, таким образом по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта. Количество времени, в течение которого скоропортящийся пищевой продукт и устройство для электролиза воды содержатся в контейнере, может меняться, в зависимости от различных факторов, таких как вид консервируемого скоропортящегося пищевого продукта, температура, количество устройств для электролиза воды в контейнере, количество меланинового материала в каждом устройстве для электролиза воды и т.д. В предпочтительном варианте выполнения скоропортящийся пищевой продукт и устройство для электролиза воды содержат в контейнере до потребления скоропортящегося пищевого продукта.
[0050] Электрохимический способ по изобретению может быть использован для консервирования любого скоропортящегося пищевого продукта, с точки зрения настоящего раскрытия, включая (но без ограничений) фрукты, овощи, мясо, мясо птицы и молочные продукты. Является предпочтительным, чтобы скоропортящийся пищевой продукт представлял собой фрукт или овощ, а более предпочтительно, фрукт, такой как бананы или яблоки. Скоропортящийся пищевой продукт для использования в способе по изобретению может быть очищенным или неочищенным. В качестве иллюстративного примера, банан, имеющий нетронутую кожуру (т.е. неочищенный) может быть законсервирован с использованием электрохимического способа по изобретению. В качестве другого иллюстративного примера, яблоко, которое было разрезано пополам, или у которого частично была удалена кожура, так что обнажилась мякоть (т.е. очищенное) также может быть законсервировано с использованием электрохимического способа по изобретению.
[0051] В одном варианте выполнения изобретения в закрытом контейнере находится только один скоропортящийся пищевой продукт. В другом варианте выполнения в закрытом контейнере находится более одного скоропортящегося пищевого продукта. Когда в контейнере находится более одного скоропортящегося пищевого продукта, скоропортящийся пищевой продукт может быть одним и тем же или они могут быть различными. Например, в одном контейнере могут содержаться несколько яблок. В качестве другого примера, в одном контейнере могут находиться яблоки и бананы.
[0052] Согласно вариантам выполнения изобретения электрохимический способ может быть инициирован перед началом какой-либо порчи продукта, такой как окисление или обесцвечивание скоропортящегося пищевого продукта, для предотвращения порчи. Однако, электрохимический способ также может быть инициирован после начала порчи пищи, для предотвращения какой-либо дополнительной порчи пищи, или для снижения скорости продолжающейся порчи пищи.
[0053] Электрохимический способ для консервирования скоропортящегося пищевого продукта может быть выполнен при любой температуре, при которой известно, что меланин находится в стабильном состоянии (приблизительно от -150°C до 500°C). Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения электрохимический способ выполняют при температуре в диапазоне 0-50°C, более предпочтительно, 12-30°C, и наиболее предпочтительно, при комнатной температуре (приблизительно 25°C). Поскольку меланин может поглощать любую длину волны электромагнитной энергии, и для этого не обязательно требуется природный свет, способ также может быть выполнен в холодильнике (примерно 4°C). Выполнение электрохимического способа при охлаждении может иметь преимущество, состоящее в консервировании скоропортящегося пищевого продукта в течение даже более длительного периода времени, благодаря дополнительным консервирующим эффектам, связанным с охлаждением и хранением при более холодных температурах.
[0054] На скорость и эффективность электрохимического способа для консервирования скоропортящегося пищевого продукта согласно вариантам выполнения изобретения будут влиять многие факторы. Эти факторы включают в себя, но не ограничены, количество и конкретную длину волны электромагнитной энергии, подаваемой на контейнер; количество устройств для электролиза воды; количество и тип меланинового материала в устройстве для электролиза воды; количество электромагнитной энергии, поглощаемой меланиновым материалом; и количество водяной влаги в контейнере.
[0055] Согласно вариантам выполнения изобретения реакция электролиза воды может быть катализирована посредством по меньшей мере одного меланинового материала, в котором по меньшей мере один меланиновый материал представляет собой только материал, пригодный для электролиза воды, используемый в способе. Таким образом, в конкретных вариантах выполнения изобретения по меньшей мере один меланиновый материал представляет собой только материал, пригодный для электролиза воды, используемый в электрохимическом способе для консервирования скоропортящегося пищевого продукта. Согласно особо предпочтительному варианту выполнения меланин (синтетический или природный) представляет собой только материал, пригодный для электролиза воды, используемый в способе для консервирования скоропортящегося пищевого продукта.
[0056] Другой аспект изобретения обеспечивает систему для консервирования по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта. Система по изобретению содержит:
(a) закрытый контейнер, содержащий:
(i) водяную влагу;
(ii) по меньшей мере одно устройство для электролиза воды, причем по меньшей мере одно устройство для электролиза воды содержит подложку и по меньшей мере один меланиновый материал, выбранный из группы, состоящей из меланина, соединений-предшественников меланина, производных соединений меланина, аналогов меланина и разновидностей меланина; и
(iii) по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт; и
(b) источник электромагнитной энергии для облучения по меньшей мере одного устройства для электролиза воды в контейнере.
[0057] Согласно вариантам выполнения изобретения закрытый контейнер системы содержит водяную влагу по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт и по меньшей мере одно устройство для электролиза воды. Закрытый контейнер герметизируют, предпочтительно газонепроницаемым уплотнением. Закрытый контейнер может иметь любой размер или форму и может быть сделан из любого подходящего материала, с точки зрения настоящего раскрытия. В предпочтительном варианте выполнения закрытый контейнер изготавливают из пластика или другого материала, по существу непроницаемого для H2. Использование контейнера с газонепроницаемого уплотнения, изготовленного из материала, по существу непроницаемого для H2, будет предотвращать утечку любого двухатомного водорода, полученного электрохимическим способом, что, таким образом, как предполагается, усиливает консервирующие эффекты способ для скоропортящегося пищевого продукта.
[0058] Согласно вариантам выполнения изобретения система содержит по меньшей мере одно устройство для электролиза воды. Устройство (устройства) для электролиза воды находятся в контейнере системы. Можно использовать любые устройства для электролиза воды, описанные в настоящей работе. Является предпочтительным использование одного или более устройств для электролиза воды, содержащих смесь кварца и меланина (природного или синтетического). Однако можно использовать любой меланиновый материал, включая меланин и его соединения-предшественники, аналоги, производные соединения и разновидности.
[0059] Согласно вариантам выполнения изобретения энергия, подаваемая источником электромагнитной энергии на закрытый контейнер, передается через контейнер, вследствие чего она поглощается меланиновым материалом устройства для электролиза воды. В предпочтительном варианте выполнения источник электромагнитной энергии подает на закрытый контейнер энергию невидимого или видимого света, имеющую длину волны 200-900 нм.
[0060] В предпочтительном варианте выполнения по меньшей мере один меланиновый материал в системе представляет собой меланин (природный или синтетический). В другом предпочтительном варианте выполнения меланин представляет собой лишь материал, пригодный для электролиза воды, присутствующий в системе.
[0061] Любой электрохимический способ для консервирования скоропортящегося пищевого продукта, описанный в настоящей работе, может быть выполнен с использованием системы по изобретению. В предпочтительном варианте выполнения электрохимический способ представляет собой фотоэлектрохимический способ с источником электромагнитной энергии, представляющей собой фотоэлектрическую энергию, предпочтительно, энергию видимого света, а более предпочтительно, энергию естественного света. В другом предпочтительном варианте выполнения водяная влага системы получена, по меньшей мере частично, из указанного по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта, например, за счет естественного высвобождения воды из скоропортящегося пищевого продукта.
[0062] Электрохимический способ и система для консервирования скоропортящегося пищевого продукта согласно вариантам выполнения изобретения могут быть реализованы с использованием водяной влаги, устройства для электролиза воды, содержащего меланиновый материал, и электромагнитной энергии, такой как энергия света, без необходимости в любом другом типе материала, пригодного для электролиза воды. Поскольку меланин представляет собой одну из наиболее стабильных молекул, известных человечеству, имеющую оцениваемое время полупревращения порядка нескольких миллионов лет, меланиновый материал или устройство для электролиза воды может быть использовано в течение десятилетий, до того, как его придется заменить. Таким образом, не требуется никакого сложного запуска или технического обслуживания.
[0063] Точный механизм, посредством которого меланин и его соединения-предшественники, производные соединения, аналоги и разновидности могут использовать электромагнитную энергию и катализировать электролиз воды, с получением двухатомного водорода, еще не был полностью понят. Не желая привязываться к каким-либо теориям, можно предположить, что меланин поглощает электромагнитную энергию, ускоряя конверсию низкоэнергетических электронов в высокоэнергетические электроны. Предполагается, что высокоэнергетические электроны переносятся носителями подвижных электронов по меланиновому материалу. Этот перенос электронов высвобождает энергию и устанавливает протонный градиент, достаточный для инициации расщепления воды на двухатомный водород (H2) и двухатомный кислород (O2), наряду с высвобождением четырех высокоэнергетических электронов.
[0064] Следующие примеры изобретения приведены для дальнейшей иллюстрации природы изобретения. Следует понимать, что следующие примеры не ограничивают изобретение, и что объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения.
ПРИМЕРЫ
[0065] Пример 1: Консервирование яблок электрохимическим способом по изобретению.
[0066] Каждое из двух яблок было разделено пополам через их сердцевину. Две половины одного яблоко были завернуты вместе в прозрачную полимерную пленку, со срезанной стороной яблока, обращенной вверх, наряду с пятью кубиками, сделанными из меланина, смешанного с кварцем (устройство для электролиза воды), случайным образом размещенных вокруг половин яблока. Каждый кубик из меланина/кварца имел средний размер 1 см x 1 см x 1 см. Кубики были получены путем смешивания воды, кварцевого порошка и меланина в контейнере одного и того же размера, и смесь вода/кварц/меланин оставили затвердевать в контейнере. Две половины другого яблока были завернуты вместе в прозрачную полимерную пленку без каких-либо кубиков из меланина/кварца, для контроля. Яблоки, завернутые в полимерную пленку, были выдержаны при комнатной температуре (25°C) и подвергнуты воздействию естественного (видимого) света в течение примерно 5 недель. Водяная влага для способа представляла собой естественную влагу, производимую яблоками, вследствие влажности в микросреде яблока, завернутого в полимерную пленку. Вместе с яблоками никакой другой материал, пригодный для электролиза воды, не был завернут.
[0067] Обнаженная мякоть яблок продемонстрировало отсутствие какого-либо побурения или другого обесцвечивания в начале эксперимента, указывая на то, что возникающее окисление минимально или отсутствует вовсе. Однако, после инкубационного периода примерно 5 недель при комнатной температуре, обнаженная мякоть яблок, завернутых в полимерную пленку вместе с кубиками из меланина/кварца, продемонстрировала значительно меньшее побурение (окисление), чем мякоть яблок, завернутых в полимерную пленку без кубиков из меланина/кварца. Кроме того, в ходе инкубационного периода скорость побурения (обесцвечивания) обнаженной мякоти яблока, завернутого вместе с кубиками из меланина/кварца, была более медленной, по сравнению со скоростью побурения обнаженной мякоти яблока, завернутого без кубиков из меланина/кварца. Результаты вышеуказанного эксперимента демонстрируют, что в присутствии водяной влаги, меланина и энергии света мякоть очищенного скоропортящегося пищевого продукта, такого как яблоки, может быть законсервирована.
[0068] Пример 2: Консервирование бананов электрохимическим способом по изобретению
[0069] Каждый из двух бананов с нетронутой кожурой был завернут по отдельности в прозрачную полимерную пленку. Один банан был завернут в полимерную пленку вместе с пятью кубиками кварца, смешанными с меланином (устройство для электролиза воды), случайным образом размещенными вокруг банана. Каждый кубик из меланина/кварца имел средний размер 1 см x 1 см x 1 см. Кубики из меланина/кварца были получены путем смешивания воды, кварцевого порошка и меланина в контейнере одного и того же размера, и смесь вода/кварц/меланин была оставлена затвердевать в контейнере. Другой банан был завернут в прозрачную полимерную пленку без каких-либо кубиков из меланина/кварца, для контроля. Бананы, завернутые в полимерную пленку, были выдержаны при комнатной температуре (25°C) и подвергнуты воздействию видимого света в течение примерно 2 недель. Водяная влага для способа представляла собой естественную влагу, производимую бананами вследствие влажности в микросреде банана, завернутого в полимерную пленку. Вместе с бананами никакие другие материалы, пригодные для электролиза воды, завернуты не были.
[0070] Внешняя поверхность банановой кожуры в начале эксперимента имела очень мало, если вообще они были, бурых пятен (т.е., окисление возникало минимальное, или вообще его не было). Однако, после инкубационного периода, составлявшего примерно две недели при комнатной температуре, кожура банана, завернутого в полимерную пленку вместе с кубиками из меланина/кварца, была значительно менее бурой, чем кожура банана, завернутого в полимерную пленку без устройства для электролиза воды. Кроме того, в ходе инкубационного периода скорость побурения (обесцвечивания) кожуры банана, завернутого вместе с кубиками из меланина/кварца, была более медленной, по сравнению со скоростью побурения кожуры банана, завернутого без кубиков из меланина/кварца.
[0071] Результаты вышеуказанного эксперимента демонстрируют, что в присутствии водяной влаги, меланина и энергии света может быть законсервирован неочищенный скоропортящийся пищевой продукт, такой как бананы.
[0072] Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что для вариантов выполнения, описанных выше, могут быть сделаны изменения, без отступления от их широкой изобретательской концепции. Поэтому, следует понимать, что данное изобретение не ограничено конкретными раскрытыми вариантами выполнения, а предназначено для охвата модификаций, находящихся в пределах сущности и объема изобретения, как задано прилагаемой формулой изобретения.
Claims (28)
1. Электрохимический способ для консервирования по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта, включающий:
обеспечение закрытого контейнера, содержащего водяную влагу, указанный по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт и по меньшей мере одно устройство для электролиза воды, причем указанное по меньшей мере одно устройство для электролиза воды содержит подложку и по меньшей мере один меланиновый материал, выбранный из группы, состоящей из меланина, соединений-предшественников меланина, производных соединений меланина, аналогов меланина и разновидностей меланина;
обеспечение источника электромагнитной энергии для указанного по меньшей мере одного устройства для электролиза воды в контейнере, для инициации реакции электролиза воды, посредством указанного по меньшей мере одного меланинового материала устройства для электролиза воды; и
поддержание указанного по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта и устройства для электролиза воды в контейнере, так что указанный по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт консервируется.
2. Способ по п. 1, в котором источник электромагнитной энергии выбран из группы, состоящей из энергии невидимого света, энергии видимого света, электромагнитных волн, рентгеновского излучения, ультрафиолетового излучения, радиоволн и гамма-излучения.
3. Способ по п. 1, в котором источник электромагнитной энергии содержит энергию видимого или энергию невидимого света, имеющую длину волны 200-900 нм.
4. Способ по п. 1, в котором подложка указанного по меньшей мере одного устройства для электролиза воды содержит кварц.
5. Способ по п. 4, в котором указанный по меньшей мере один меланиновый материал диспергирован в кварце с образованием смеси кварца и указанного по меньшей мере одного меланинового материала.
6. Способ по п. 1, в котором указанный по меньшей мере один меланиновый материал содержит природный меланин или синтетический меланин.
7. Способ по п. 1, в котором указанный по меньшей мере один меланиновый материал представляет собой только материал, пригодный для электролиза воды, используемый в способе.
8. Способ по п. 1, в котором указанный по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт выбран из группы, состоящей из фруктов, овощей, мяса, мяса птицы, рыбы и молочных продуктов.
9. Способ по п. 1, в котором окисление скоропортящегося пищевого продукта предотвращают, ослабляют или задерживают, для консервирования скоропортящегося пищевого продукта.
10. Способ по п. 1, в котором реакция электролиза воды порождает двухатомный водород.
11. Способ по п. 1, в котором закрытый контейнер изготавливают из материала, по существу, непроницаемого для H2.
12. Система для консервирования по меньшей мере одного скоропортящегося пищевого продукта, содержащая:
(a) закрытый контейнер, содержащий:
(i) водяную влагу;
(ii) по меньшей мере одно устройство для электролиза воды, причем указанное по меньшей мере одно устройство для электролиза воды содержит подложку и по меньшей мере один меланиновый материал, выбранный из группы, состоящей из меланина, соединений-предшественников меланина, производных соединений меланина, аналогов меланина и разновидностей меланина; и
(iii) по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт; и
(b) источник электромагнитной энергии для облучения указанного по меньшей мере одного устройства для электролиза воды в контейнере.
13. Система по п. 12, в которой источник электромагнитной энергии выбран из группы, состоящей из энергии невидимого света, энергии видимого света, электромагнитных волн, радиоволн, рентгеновского излучения, ультрафиолетового излучения и гамма-излучения.
14. Система по п. 12, в которой источник электромагнитной энергии содержит энергию видимого или энергию невидимого света, имеющую длину волны 200-900 нм.
15. Система по п. 12, в которой подложка указанного по меньшей мере одного устройства для электролиза воды содержит кварц.
16. Система по п. 15, в которой указанный по меньшей мере один меланиновый материал диспергирован в кварце, с образованием смеси кварца и по меньшей мере одного меланинового материала.
17. Система по п. 12, в которой указанный по меньшей мере один меланиновый материал содержит природный меланин или синтетический меланин.
18. Система по п. 12, в которой указанный по меньшей мере один меланиновый материал представляет собой только материал, пригодный для электролиза воды, присутствующий в контейнере.
19. Система по п. 12, в которой указанный по меньшей мере один скоропортящийся пищевой продукт выбран из группы, состоящей из фруктов, овощей, мяса птицы, мяса, рыбы и молочных продуктов.
20. Система по п. 12, в которой водяная влага получена, по меньшей мере частично, вследствие естественного высвобождения, из указанного по меньшей мере одного скоропортящегося продукта.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201461989013P | 2014-05-06 | 2014-05-06 | |
| US61/989,013 | 2014-05-06 | ||
| PCT/IB2015/000650 WO2015170161A1 (en) | 2014-05-06 | 2015-05-06 | Electrochemical process and system for the preservation of perishable food |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016147359A RU2016147359A (ru) | 2018-06-07 |
| RU2016147359A3 RU2016147359A3 (ru) | 2018-06-07 |
| RU2659760C2 true RU2659760C2 (ru) | 2018-07-05 |
Family
ID=54392205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016147359A RU2659760C2 (ru) | 2014-05-06 | 2015-05-06 | Электрохимический способ и система для консервирования скоропортящегося пищевого продукта |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11432572B2 (ru) |
| EP (1) | EP3139768B1 (ru) |
| JP (1) | JP6312860B2 (ru) |
| CN (1) | CN106413421A (ru) |
| AU (1) | AU2015257443B2 (ru) |
| BR (1) | BR112016025811B1 (ru) |
| CA (1) | CA2948285C (ru) |
| ES (1) | ES2946986T3 (ru) |
| MX (1) | MX2016014500A (ru) |
| NZ (1) | NZ725776A (ru) |
| PL (1) | PL3139768T3 (ru) |
| RU (1) | RU2659760C2 (ru) |
| WO (1) | WO2015170161A1 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3650516A1 (en) * | 2016-06-13 | 2020-05-13 | Arturo Solis Herrera | Method of using melanin to fertilize soil |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070212459A1 (en) * | 2002-03-05 | 2007-09-13 | The Penn State Research Foundation | Process for antimicrobial treatment of fresh produce, particularly mushrooms |
| US20130288144A1 (en) * | 2005-06-09 | 2013-10-31 | Arturo Solis Herrera | Device for performing a photoelectrochemical method of separating water into hydrogen and oxygen |
| RU2500430C1 (ru) * | 2012-09-10 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЧелГУ") | Экспериментальный способ уничтожения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB710979A (en) * | 1951-08-16 | 1954-06-23 | Bezalel Niedzwiedz | Method of preservation of fruit and vegetables |
| US3937847A (en) | 1974-08-02 | 1976-02-10 | William Elkins | Method of and means for preserving perishable foodstuffs |
| US4871559A (en) * | 1983-11-23 | 1989-10-03 | Maxwell Laboratories, Inc. | Methods for preservation of foodstuffs |
| JPH09187221A (ja) * | 1996-01-12 | 1997-07-22 | Nippon Intec Kk | 果実及び野菜の鮮度保持方法 |
| US6010727A (en) * | 1997-12-31 | 2000-01-04 | Rosenthal; Richard A. | Actinic process for cold pasteurization of fresh foods and beverages |
| US7115297B2 (en) * | 2000-02-22 | 2006-10-03 | Suzanne Jaffe Stillman | Nutritionally fortified liquid composition with added value delivery systems/elements/additives |
| JP2003050068A (ja) * | 2001-05-30 | 2003-02-21 | Permelec Electrode Ltd | 過酸化水素を含有する氷組成物及び生鮮食品の保存方法 |
| GB0306084D0 (en) * | 2002-12-30 | 2003-04-23 | Unilever Plc | Improved cosmetic composition |
| JP2004323815A (ja) | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Shinobu Ito | 抗酸化組成物 |
| JP5054921B2 (ja) * | 2004-02-05 | 2012-10-24 | 太陽化学株式会社 | 多孔質シリカを含有する吸着能付与剤 |
| US8276505B2 (en) * | 2004-02-18 | 2012-10-02 | David Benjamin Buehler | Food preparation system |
| US20050244556A1 (en) * | 2004-04-29 | 2005-11-03 | Gaylord Karren | Electrolyzed water treatment for meat and hide |
| US20060078653A1 (en) * | 2004-10-07 | 2006-04-13 | Ching-Fuh Lin | Preservation structure and preservation repository using the same |
| US9511909B2 (en) * | 2009-04-09 | 2016-12-06 | Colormatrix Holdings, Inc. | Scavenging oxygen |
| JP2011016101A (ja) * | 2009-07-10 | 2011-01-27 | Aqua Science:Kk | 生体水に類似した電解還元水の製造法 |
| US8496885B2 (en) * | 2010-03-12 | 2013-07-30 | Amcor Limited | Container having oxygen scavenging system |
| US20130337121A1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Empire Technology Development Llc | Devices and methods for perserving food |
| US20140348702A1 (en) * | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Cryovac, Inc. | Method of Controlling the Generation of a Gas Within a Package |
| US20160151525A1 (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-02 | Prodew, Inc. | System and method for treatment of perishable goods with hydrogen-rich water |
| TWI594700B (zh) * | 2016-06-17 | 2017-08-11 | 元智大學 | 食物保鮮系統 |
-
2015
- 2015-05-06 CA CA2948285A patent/CA2948285C/en active Active
- 2015-05-06 US US15/308,204 patent/US11432572B2/en active Active
- 2015-05-06 MX MX2016014500A patent/MX2016014500A/es unknown
- 2015-05-06 NZ NZ725776A patent/NZ725776A/en unknown
- 2015-05-06 AU AU2015257443A patent/AU2015257443B2/en active Active
- 2015-05-06 PL PL15789363.7T patent/PL3139768T3/pl unknown
- 2015-05-06 WO PCT/IB2015/000650 patent/WO2015170161A1/en active Application Filing
- 2015-05-06 EP EP15789363.7A patent/EP3139768B1/en active Active
- 2015-05-06 CN CN201580023173.8A patent/CN106413421A/zh active Pending
- 2015-05-06 ES ES15789363T patent/ES2946986T3/es active Active
- 2015-05-06 RU RU2016147359A patent/RU2659760C2/ru active
- 2015-05-06 BR BR112016025811-8A patent/BR112016025811B1/pt active IP Right Grant
- 2015-05-06 JP JP2016566756A patent/JP6312860B2/ja active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070212459A1 (en) * | 2002-03-05 | 2007-09-13 | The Penn State Research Foundation | Process for antimicrobial treatment of fresh produce, particularly mushrooms |
| US20130288144A1 (en) * | 2005-06-09 | 2013-10-31 | Arturo Solis Herrera | Device for performing a photoelectrochemical method of separating water into hydrogen and oxygen |
| RU2500430C1 (ru) * | 2012-09-10 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЧелГУ") | Экспериментальный способ уничтожения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2015257443B2 (en) | 2017-11-30 |
| PL3139768T3 (pl) | 2023-12-27 |
| EP3139768A4 (en) | 2017-12-27 |
| CN106413421A (zh) | 2017-02-15 |
| NZ725776A (en) | 2019-08-30 |
| MX2016014500A (es) | 2017-05-23 |
| RU2016147359A (ru) | 2018-06-07 |
| ES2946986T3 (es) | 2023-07-31 |
| US11432572B2 (en) | 2022-09-06 |
| CA2948285C (en) | 2018-09-04 |
| RU2016147359A3 (ru) | 2018-06-07 |
| BR112016025811B1 (pt) | 2022-02-15 |
| JP2017515476A (ja) | 2017-06-15 |
| AU2015257443A1 (en) | 2016-12-01 |
| WO2015170161A1 (en) | 2015-11-12 |
| EP3139768C0 (en) | 2023-06-07 |
| US20170055556A1 (en) | 2017-03-02 |
| BR112016025811A2 (ru) | 2017-08-15 |
| EP3139768B1 (en) | 2023-06-07 |
| CA2948285A1 (en) | 2015-11-12 |
| EP3139768A1 (en) | 2017-03-15 |
| JP6312860B2 (ja) | 2018-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Recent application of modified atmosphere packaging (MAP) in fresh and fresh-cut foods | |
| Ma et al. | Recent developments in novel shelf life extension technologies of fresh-cut fruits and vegetables | |
| Oms-Oliu et al. | Effects of pulsed light treatments on quality and antioxidant properties of fresh-cut mushrooms (Agaricus bisporus) | |
| Azarakhsh et al. | Optimization of alginate and gellan-based edible coating formulations for fresh-cut pineapples. | |
| Křížek et al. | Effect of low-dose irradiation on biogenic amines formation in vacuum-packed trout flesh (Oncorhynchus mykiss) | |
| Kirtil et al. | Controlled and modified atmosphere packaging | |
| TWI657982B (zh) | 用於保存食物的系統與方法 | |
| Carlin et al. | Effects of controlled atmospheres on microbial spoilage, electrolyte leakage and sugar content of fresh ‘ready‐to‐use’grated carrots | |
| Sivertsvik et al. | Effects of soluble gas stabilisation, modified atmosphere, gas to product volume ratio and storage on the microbiological and sensory characteristics of ready-to-eat shrimp (Pandalus borealis) | |
| RU2659760C2 (ru) | Электрохимический способ и система для консервирования скоропортящегося пищевого продукта | |
| WO1987005782A2 (en) | Method of preserving foodstuffs | |
| Gammariello et al. | Effect of sodium alginate coating with ascorbic acid on shelf life of raw pork meat | |
| JP2009225710A (ja) | 生鮮食品の殺菌方法及び製造方法 | |
| KR101848788B1 (ko) | 갈변을 방지하는 신선절단과일의 포장방법 | |
| PT86696B (pt) | Processo para a conservacao de produtos vegetais crus, pereciveis e acondicionados | |
| Aflaki et al. | Effects of E‐beam irradiation and vacuum packaging on biogenic amines formation in common carp (Cyprinus carpio) fillets | |
| Alvarez et al. | Note. Effect of a cryoprotectant agent (sodium tripolyphosphate) on hake slices preserved in modified atmosphere packaging/Nota. Efecto de un crioprotector (tripolyphosphate sódico) sobre merluza en rodajas envasada en atmósfera modificada | |
| KR101848789B1 (ko) | 혼합가스 및 미세천공필름을 이용한 신선절단과일의 포장방법 | |
| JP2542945B2 (ja) | 包装スライスリンゴ等の製造法 | |
| ES2104515B1 (es) | Composicion de un producto para conservar alimentos perecederos. | |
| Kumar et al. | Effect of cabinet tray dryer on Tomato (Lycopersicon Esculentum) slices during drying process and storage study of dehydrated tomato powder | |
| ES2134175A1 (es) | Procedimiento para conservacion de fruta pelada y troceada en envases impermeables, asi como envases y mezcla de productos conservantes utilizados para el mismo. | |
| Bhagat et al. | Chemistry and Technology of Ready-to-Eat Vegetable Foods | |
| Augspole et al. | Effect of Natureseal® AS5 and packaging materials on the microbiological quality of shredded carrots during storage. | |
| Fernández-León et al. | High Pressure Processing or Controlled Atmosphere Following Different Pretreatments Affect Fresh-Cut Nectarine Quality |