Предпосылки создания изобретения
Бананы, как правило, собирают, отрезая гроздь бананов от псевдостебля, на котором она растет. После сбора грозди часто разламывают на более мелкие соединенные группы, которые называют «кистями» или, что является синонимом, «связками». Принято собирать и затем транспортировать морским путем бананы, пока их кожура является зеленой. Транспортировку морским путем на большое расстояние часто осуществляют при низкой температуре (например, при 14°С). Считается, что при такой транспортировке морским путем бананы созревают очень медленно, как правило, оставаясь при этом зелеными.
Принято также после доставки бананов в место, где они должны продаваться, помещать их в закрытый объем и подвергать воздействию газообразного этилена. Как правило, обработку этиленом осуществляют в течение 24-48 ч при 14-18°С в атмосфере, в которой концентрация этилена составляет 100-1000 микролитров на литр (част./млрд). После обработки этиленом бананы, как правило, созревают более быстро. Когда бананы созревают в результате нормального процесса созревания, то их кожура постепенно желтеет; кожура остается желтой в течение некоторого периода времени; затем на кожуре образуется небольшое количество черных пятен; и, в конце концов, бананы перезревают, что является нежелательным.
Требуется сохранять бананы как можно дольше в нужной кондиции (т.е. в кондиции, приемлемой для потребителя). Находясь в указанной кондиции, бананы являются зрелыми, но у них еще не развились нежелательные характерные для стадии перезревания особенности, такие, например, как одна или несколько следующих характеристик: наличие большого количества черных пятен на кожуре, черная кожура, приобретение мякотью нежелательного коричневого цвета или приобретение мякотью излишней мягкости.
R.M. Basel и др. в докладе «Long Shelf Life Banana Storage Using MAP Storage Coupled With Postharvest MCP Treatment» (Institute of Food Technologists, 2002 Annual Meeting and Food Expo, доступном на http://ift.confex.com/ift/2002/techprogram/paper_13343.htm) описали применение упаковки с модифицированной атмосферой (MAP) и 1-метилциклопропена (MCP). Методы, описанные Basel с соавторами, позволяют отсрочивать начало созревания бананов, а после начала созревания удлинять процесс созревания.
Существует необходимость в разработке способов, которые позволяют обеспечивать созревание бананов до состояния, достаточного для розничной продажи и/или потребления, и при применении которых бананы сохраняют указанную требуемую кондицию в течение более длительного периода времени по сравнению с периодом времени, достигаемым при применении известных ранее методов. Наиболее важной является разработка способа хранения и обработки бананов, позволяющего в течение более длительного периода времени сохранять у бананов кондицию, при которой их можно употреблять в пищу.
Краткое изложение сущности изобретения
Таким образом, одним из объектов настоящего изобретения является способ обработки бананов, заключающийся в том, что осуществляют стадии, на которых:
(а) подвергают бананы воздействию атмосферы, которая содержит одно или несколько соединений, обладающих характерной для этилена активностью, которые выбирают из группы, включающей этилен, высвобождающие этилен агенты и соединения с высокой характерной для этилена активностью,
(б) после осуществления стадии (а) подвергают указанные бананы воздействию атмосферы, которая содержит одно или несколько циклопропеновых производных, при этом цвет бананов соответствует стадии 2-6 по семибалльной шкале,
в котором бананы выдерживают в упаковке с модифицированной атмосферой в течение периода времени, включающего по меньшей мере интервал времени, который составляет 1 ч, при этом указанный интервал времени начинается в период времени с момента завершения стадии (б) и до 72 ч после завершения стадии (б), и упаковку с модифицированной атмосферой создают таким образом, чтобы скорость проникновения диоксида углерода во всю упаковку (РСТ) составляла от 2400 до 120000 кубических сантиметров в день на килограмм бананов.
Подробное описание изобретения
В контексте настоящего описания «банан» относится к любому представителю рода Musa, включая, например, бананы (десертные) и бананы кормовые (плантано).
Когда соединение, указанное в настоящем описании, присутствует в газообразной форме в атмосфере в определенной концентрация, которую выражают в виде «част./млн.», то концентрация представляет собой объемные части соединения на миллион объемных частей атмосферы. Аналогично этому «част./млрд.» (что эквивалентно микролитрам на литр) обозначает объемные части указанного соединения на миллиард объемных частей атмосферы.
В контексте настоящего описания понятие «полимерная пленка» относится к изготовленному из полимера материалу, размер которого в одном направлении («толщина») существенно меньше, чем в двух других направлениях, и который имеет относительно однородную толщину. Полимерная пленка, как правило, имеет толщину 1 мм или менее.
В настоящем изобретении предусматривается применение одного или нескольких циклопропеновых производных. В контексте настоящего описания под циклопропеновым производным подразумевается любое соединение формулы
,
в которой R1, R2, R3 и R4 каждый независимо друг от друга выбран из группы, включающей Н и химическую группу формулы:
-(L)n-Z,
в которой n обозначает целое число от 0 до 12. L каждый обозначает двухвалентный радикал.
Приемлемыми L-группами являются, например, радикалы, которые содержат один или несколько атомов, выбранных из Н, В, С, N, О, Р, S, Si или их смесей. Атомы в L-группе могут быть соединены друг с другом простыми связями, двойными связями, тройными связями или с помощью комбинации указанных связей. L-группа каждая может быть линейной, разветвленной, циклической группой или может представлять собой их комбинацию. В любой R-группе (т.е. в любой из R1-, R2-, R3- и R4-групп) общее количество гетероатомов (т.е. атомов, не представляющих собой ни Н, ни С) составляет от 0 до 6.
В любой из R-групп независимо друг от друга общее количество атомов, отличных от водорода, составляет 50 или менее.
Z каждый представляет собой одновалентный радикал. Z каждый независимо друг от друга выбран из группы, включающей водород, галоген, цианогруппу, нитрогруппу, нитрозогруппу, азидогруппу, хлорат, бромат, йодат, изоцианатогруппу, изоцианидогруппу, изотиоцианатогруппу, пентафтортиогруппу и химическую группу G, где G обозначает 3-14-членную кольцевую систему.
Группы R1, R2, R3 и R4 независимо друг от друга выбраны из приемлемых групп. Группы R1, R2, R3 и R4 могут быть одинаковыми или их любые из них могут отличаться друг от друга. Группы, которые можно применять в качестве одной или нескольких групп R1, R2, R3 и R4, могут быть связаны непосредственно с циклопропеновым кольцом или могут быть связаны с циклопропеновым кольцом через мостиковую группу, такую, например, как содержащая гетероатом группа.
В контексте настоящего описания подразумевается, что представляющая интерес группа является «замещенной», если один или несколько атомов водорода в представляющей интерес химической группе замещен(ы) заместителем. Приемлемыми заместителями являются, например, алкил, алкенил, ацетиламиногруппа, алкоксигруппа, алкоксиалкоксигруппа, алкоксикарбонил, алкоксииминогруппа, карбоксигруппа, галоген, галоалкоксигруппа, гидроксигруппа, алкилсульфонил, алкилтиогруппа, триалкилсилил, диалкиламиногруппа и их комбинации.
Приемлемыми группами R1, R2, R3 и R4 являются, например, замещенные и незамещенные версии любой из следующих групп: алифатическая, алифатическая оксигруппа, алкилкарбонил, алкилфосфонатогруппа, алкилфосфатогруппа, алкиламиногруппа, алкилсульфонил, алкилкарбоксил, алкиламиносульфонил, циклоалкилсульфонил, циклоалкиламиногруппа, гетероциклил (т.е. ароматические или неароматические циклические группы, содержащие в кольце по меньшей мере один гетероатом), арил, водород, фтор, хлор, бром, йод, цианогруппа, нитрогруппа, нитрозогруппа, азидогруппа, хлоратогруппа, броматогруппа, йодатогруппа, изоцианатогруппа, изоцианидогруппа, изотиоцианатогруппа, пентафтортиогруппа; ацетоксигруппа, карбоэтоксигруппа, цианатогруппа, нитратогруппа, нитритогруппа, перхлоратогруппа, алленил; бутилмеркаптогруппа, диэтилфосфонатогруппа, диметилфенилсилил, изохинолил, меркаптогруппа, нафтил, феноксигруппа, фенил, пиперидиногруппа, пиридил, хинолил, триэтилсилил и триметилсилил.
Из приемлемых групп R1, R2, R3 и R4 следует отметить группы, которые содержат одну или несколько ионизируемых групп заместителей. Указанные ионизируемые группы могут находиться в неионизируемой форме или в форме соли.
Под объем изобретения подпадают также варианты осуществления изобретения, в которых R3 и R4 объединены в одну группу, которая присоединена к находящемуся в положении 3 атому углерода циклопропенового кольца с помощью двойной связи. Некоторые из указанных соединений описаны в публикации патента США 2005/0288189.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения применяют один или несколько циклопропенов, в которых один или несколько R1, R2, R3 и R4 обозначает водород. В более предпочтительных вариантах осуществления изобретения R1, R2, R3 и R4 каждый обозначает водород или метил. В более предпочтительных вариантах осуществления изобретения R обозначает С1-С4алкил и R2, R3 и R4 каждый обозначает водород. В более предпочтительных вариантах осуществления изобретения R1 обозначает метил и R2, R3 и R4 каждый обозначает водород, и циклопропеновое производное обозначено в настоящем описании как «1-МСР».
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения применяют циклопропеновое производное, которое при давлении в одну атмосферу имеет температуру кипения 50°С или ниже; или 25°С или ниже; или 15°С или ниже. В некоторых независимых предпочтительных вариантах осуществления изобретения применяют циклопропеновое производное, которое при давлении в одну атмосферу имеет температуру кипения -100°С или выше; -50°С или выше; или -25°С или выше; или 0°С или выше.
В контексте настоящего описания понятие «соединение, обладающее характерной для этилена активностью» относится к соединению, которое представляет собой этилен, высвобождающий этилен агент или соединение с высокой характерной для этилена активностью.
В контексте настоящего описания понятие (упаковка с модифицированной атмосферой)» («MAP») относится к оболочке, в которой происходит изменение газообразной атмосферы, присутствующей внутри оболочки, относительно нормального состава атмосферы, когда созревающий продукт находится внутри оболочки. MAP представляет собой оболочку в том смысле, что она представляет собой упаковку, которую можно поднимать и транспортировать с находящимся внутри нее продуктом. MAP может позволять происходить газообмену с атмосферой окружающей среды вне MAP, но может и не обладать указанным свойством. MAP может быть проницаемой для диффузии любого конкретного газа вне зависимости от ее проницаемости или непроницаемости для любого другого газа, но может и не обладать указанным свойством.
В контексте настоящего описания понятие «мономер» относится к соединению, которое имеет одну или несколько двойных связей типа углерод-углерод, которые могут принимать участие в реакции полимеризации. В контексте настоящего описания понятие «олефиновый мономер» относится к мономеру, молекулы которого содержат только атомы углерода и водорода. В контексте настоящего описания понятие «полярный мономер» относится к мономеру, молекулы которого содержат одну или несколько полярных групп. Полярные группы представляют собой, например, гидроксил, тиол, карбонил, двойную связь типа углерод-сера, карбоксил, сульфоновую кислоту, сложноэфирные связи, другие полярные группы и их комбинации.
Способ, предлагаемый в настоящем изобретении, заключается в том, что приводят в контакт бананы с одним или несколькими соединениями, обладающими характерной для этилена активностью. Пригодными высвобождающими этилен агентами являются, например, 2-хлорэтилфосфоновая кислота (этефон), абсцизовая кислота и другие соединения, которые действуют аналогичным образом, вызывая опадение. Пригодными соединениями, обладающими высокой характерной для этилена активностью, являются, например, пропилен, винилхлорид, монооксид углерода, ацетилен, 1-бутен и другие соединения, обладающие высокой характерной для этилена активностью. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения для обработки соединением, обладающим характерной для этилена активностью, используют этилен.
Предпочтительной температурой для осуществления обработки бананов соединением, обладающим характерной для этилена активностью, является температура 13,3°С или выше; более предпочтительно 14°С или выше. Предпочтительной температурой для осуществления обработки бананов соединением, обладающим характерной для этилена активностью, является температура 18,3°С или ниже.
Обработку бананов соединением, обладающим характерной для этилена активностью, можно осуществлять с помощью любого метода, Например, бананы могут находиться в атмосфере, которая содержит в газообразной форме молекулы одного или нескольких соединений, обладающих характерной для этилена активностью. Газообразное соединение, обладающее характерной для этилена активностью, интродуцируют в атмосферу, окружающую бананы, с использованием любого метода. Например, газообразное соединение, обладающее характерной для этилена активностью, может высвобождаться в атмосферу, столь близкую к бананам, что соединение, обладающее характерной для этилена активностью, приходит в контакт с бананами до того, как соединение, обладающее характерной для этилена активностью, удаляется в результате диффузии от бананов. В другом примере бананы можно заключать в оболочку (т.е. в непроницаемый для воздуха (герметичный) контейнер, включающий некоторый объем атмосферы) и газообразное соединение, обладающее характерной для этилена активностью, можно интродуцировать в оболочку.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, в которых газообразное соединение, обладающее характерной для этилена активностью, контактирует с бананами, бананы находятся внутри проницаемого окружающего их устройства, а соединение, обладающее характерной для этилена активностью, интродуцируют в атмосферу вне проницаемого окружающего устройства. В указанных вариантах осуществления изобретения проницаемое окружающее устройство содержит один или несколько бананов и позволяет осуществлять определенный контакт между соединением, обладающим характерной для этилена активностью, и бананами, например, давая возможность некоторому количеству соединения, обладающего характерной для этилена активностью, диффундировать через проницаемое окружающее устройство или через поры проницаемого окружающего устройства или в результате комбинации указанных путей. Указанное проницаемое окружающее устройство также можно квалифицировать как MAP, как указано выше, но можно и не квалифицировать как MAP.
В вариантах осуществления изобретения, в которых газообразное соединение, обладающее характерной для этилена активностью, интродуцируют в оболочку, интродукцию можно осуществлять с помощью любого метода. Например, соединение, обладающее характерной для этилена активностью, можно получать с помощью химической реакции и впускать в оболочку.
Согласно другому примеру соединение, обладающее характерной для этилена активностью, можно держать в контейнере, таком как резервуар со сжатым газом, и высвобождать из контейнера в оболочку.
Предпочтительными являются варианты осуществления изобретения, согласно которым газообразное соединение, обладающее характерной для этилена активностью, интродуцируют в оболочку, в которой находятся также и бананы. Предпочтительная концентрация соединения, обладающего характерной для этилена активностью, в атмосфере внутри оболочки составляет 20 част./млн или выше; более предпочтительно 50 част./млн или выше; более предпочтительно 100 част./млн или выше. Предпочтительная концентрация соединения, обладающего характерной для этилена активностью, в атмосфере внутри оболочки составляет 1000 част./млн или ниже; или 500 част./млн или ниже; или 300 част./млн или ниже.
Предпочтительная продолжительность нахождения бананов в атмосфере, которая содержит соединение, обладающее характерной для этилена активностью, составляет 8 ч или более; более предпочтительно 16 ч или более; более предпочтительно 20 ч или более. Предпочтительная продолжительность нахождения бананов в атмосфере, которая содержит соединение, обладающее характерной для этилена активностью, составляет 48 ч или менее; более предпочтительно 36 ч или менее; более предпочтительно 24 ч или менее.
Предпочтительно бананы подвергают циклу созревания, при котором бананы хранят в нормальной атмосфере при температуре 18°С или ниже в течение 1 дня или более после окончания воздействия на бананы атмосферы, которая содержит соединение, обладающее характерной для этилена активностью. В предпочтительном цикле созревания бананы подвергают воздействию атмосферы, содержащей соединение, обладающее характерной для этилена активностью, в течение 20-28 ч при температуре от 13,3 до 18,3°С; затем бананы выдерживают в нормальной атмосфере при такой же температуре в течение 20-28 ч; и затем бананы хранят в нормальной атмосфере при температуре 13,3-20°С в течение периода времени, составляющего от 1 до 6 дней.
Способ, предлагаемый в настоящем изобретении, заключаются в том. что приводят в контакт бананы с одним или несколькими циклопропеновыми производными. Указанное контактирование можно осуществлять с использованием любого метода. Например, бананы могут находиться в атмосфере, которая содержит в газообразной форме молекулы одного или нескольких циклопропеновых производных. Газообразное циклопропеновое производное можно интродуцировать в атмосферу, окружающую бананы, с использованием любого метода. Например, газообразное циклопропеновое производное может высвобождаться в атмосферу, столь близкую к бананам, что циклопропеновое производное приходит в контакт с бананами до того, как циклопропен удаляется в результате диффузии от бананов. В другом примере бананы можно заключать в оболочку (т.е. в непроницаемый для воздуха (герметичный) контейнер, включающий некоторый объем атмосферы) и газообразное циклопропеновое производное можно интродуцировать в оболочку.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, в которых газообразное циклопропеновое производное контактирует с бананами, бананы находятся внутри проницаемого окружающего их устройства, а циклопропеновое производное интродуцируют в атмосферу вне проницаемого окружающего устройства. В указанных вариантах осуществления изобретения проницаемое окружающее устройство содержит один или несколько бананов и позволяет осуществлять определенный контакт между циклопропеновым производным и бананами, например, давая возможность некоторому количеству циклопропенового производного диффундировать через проницаемое окружающее устройство или через поры проницаемого окружающего устройства, или в результате комбинации указанных путей. Указанное проницаемое окружающее устройство также можно квалифицировать как MAP, как указано выше, но можно и не квалифицировать как MAP.
В вариантах осуществления изобретения, в которых газообразное циклопропеновое производное интродуцируют в оболочку, интродукцию можно осуществлять с помощью любого метода. Например, циклопропеновое производное можно получать с помощью химической реакции и впускать в оболочку. Согласно другому примеру циклопропеновое производное можно держать в контейнере, такой как резервуар со сжатым газом, и высвобождать из контейнера в оболочку. Согласно другому примеру циклопропеновое производное может находиться в порошке или гранулах или находиться в другой твердой форме, которая содержит капсулированный комплекс циклопропенового производного в молекулярном капсулирующем агенте. Такой комплекс обозначают в контексте настоящего описания как «капсулированный комплекс, содержащий циклопропен».
В вариантах осуществления изобретения, в которых применяют молекулярный капсулирующий агент, приемлемыми молекулярными капсулирующими агентами являются, например, органические и неорганические молекулярные капсулирующие агенты. Предпочтительными являются органические молекулярные капсулирующие агенты. Приемлемыми органическими капсулирующими агентами являются, например, замещенные циклодекстрины, незамещенные циклодекстрины и краун-эфиры. Приемлемыми неорганическими капсулирующими агентами являются, например, цеолиты. Можно применять также смеси приемлемых молекулярных капсулирующих агентов. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения капсулирующий агент представляет собой альфа-циклодекстрин, бета-циклодекстрин, гамма-циклодекстрин или их смеси. В некоторых вариантах осуществления изобретения, прежде всего, когда циклопропеновое производное представляет собой 1-метилциклопропен, предпочтительным капсулирующим агентом является альфа-циклодекстрин. Предпочтительность капсулирующего агента может варьироваться в зависимости от структуры циклодекстринового(ых) производного или производных, предназначенного(ых) для применения. Согласно настоящему изобретению можно применять также любой циклодекстрин или смесь циклодекстринов, циклодекстриновые полимеры, модифицированные циклодекстрины или их смеси.
Количество молекулярного капсулирующего агента можно характеризовать с помощью соотношения молей молекулярного капсулирующего агента и молей циклопропенового производного. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения соотношение молей молекулярного капсулирующего агента и молей циклопропенового производного составляет 0,3:1 или выше; более предпочтительно 0,9:1 или выше; более предпочтительно 0,92:1 или выше; более предпочтительно 0,95:1 или выше. В независимых предпочтительных вариантах осуществления изобретения соотношение молей молекулярного капсулирующего агента и молей циклопропенового производного составляет 2:1 или ниже; более предпочтительно 1,5:1 или ниже. В более предпочтительных вариантах осуществления изобретения соотношение молей молекулярного капсулирующего агента и молей циклопропенового производного составляет от 0,95:1 до 1,5:1.
В некоторых вариантах осуществления изобретения циклопропеновое производное интродуцируют в оболочку, в которой находятся бананы, помещая капсулированный комплекс, содержащий циклопропен, в оболочку и затем приводя в контакт капсулированный комплекс, содержащий циклопропен, с обеспечивающим высвобождение агентом. Обеспечивающий высвобождение агент представляет собой соединение, которое при контакте с капсулированным комплексом, содержащим циклопропен, усиливает высвобождение циклопропенового производного в атмосферу. В некоторых вариантах осуществления изобретения в качестве эффективного обеспечивающего высвобождение агента используют воду (или жидкость, содержащую 50% или более воды в пересчете на массу жидкости).
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения твердый продукт, который включает капсулированный комплекс, содержащий циклопропен, помещают в оболочку, в которой находятся бананы, и воду приводят в контакт с твердым продуктом. Контакт с водой приводит к высвобождению циклопропена в атмосферу в оболочке. Например, твердый продукт может иметь форму таблетки, которая включает, необязательно наряду с другими ингредиентами, капсулирующий комплекс, который содержит циклопропеновое производное и один и несколько ингредиентов, которые вызывают выделение газа.
В других приведенных в качестве примера вариантах осуществления изобретения твердый продукт можно помещать в оболочку, в которой находятся бананы, и водяной пар, присутствующий в атмосфере, может обладать эффективностью в качестве обеспечивающего высвобождение агента. В некоторых из этих вариантов осуществления изобретения твердый продукт, который включает капсулированный комплекс, содержащий циклопропен, может иметь форму, в которой, необязательно наряду с другими ингредиентами, находится также абсорбирующее воду соединение, такое, например, как абсорбирующий воду полимер или расплывающаяся (гигроскопичная) соль.
Под объем изобретения подпадают также варианты осуществления изобретения, в которых бананы приводят в контакт с жидкой композицией, которая содержит один или несколько циклопропеновых производных. В таких жидких композициях циклопропеновое производное может быть растворено или диспергировано в жидкой среде. В некоторых вариантах осуществления изобретения, которые относятся к жидкой композиции, циклопропен может присутствовать в капсулирующем комплексе вместе с молекулярным капсулирующим агентом, и капсулирующий комплекс может быть растворен или диспергирован в жидкой среде.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения атмосфера, содержащая одно или несколько циклопропеновых производных в газообразной форме, находится в контакте с бананами (или в контакте с проницаемым окружающим устройством, которое окружает один или несколько бананов). В указанных вариантах осуществления изобретения рассматриваются все превышающие ноль концентрации циклопропенового производного. Предпочтительно концентрация циклопропенового производного составляет 0,5 част./млрд или выше; более предпочтительно 1 част./млрд или выше; более предпочтительно 10 част./млрд или выше; более предпочтительно 100 част./млрд или выше. Предпочтительно концентрация циклопропенового производного составляет 100 част./млн или ниже, более предпочтительно 50 част./млн или ниже, более предпочтительно 10 част./млн или ниже, более предпочтительно 5 част./млн или ниже.
MAP может быть активной или пассивной. Активная MAP представляет собой упаковку, которая присоединена к какому-то материалу или устройству, который/которое обеспечивает добавление определенного(ых) газа или газов в атмосферу внутри MAP и/или удаление определенного(ых) газа или газов из атмосферы внутри MAP.
Пассивная MAP (или готовый продукт, созданный с модифицированной атмосферой) обладает преимуществом, связанным с тем, что бананы дышат после сбора. Таким образом, бананы, помещенные в оболочку, наряду с другими процессами поглощают кислород и продуцируют диоксид углерода. MAP можно создавать таким образом, чтобы в результате диффузии через твердые наружные поверхности MAP и проникновения газа через любые перфорации, которые могут присутствовать в наружной поверхности MAP, поддерживались оптимальные уровни кислорода, диоксида углерода и необязательно других газов (таких, например, как водяной пар или этилен или они оба). В предпочтительных вариантах осуществления изобретения применяют пассивную MAP.
Под объем изобретения подпадают также варианты осуществления изобретения, в которых применяют активную MAP. В описании и формуле изобретения, если специально не указано, что MAP является активной или пассивной, то подразумевается, что MAP может являться либо активной, либо пассивной. Например, если в контексте настоящего описания указано, что MAP имеет определенные характеристики проникновения газа, то подразумеваются оба следующих варианта осуществления изобретения: пассивная MAP, которая имеет указанные характеристики проникновения газа; и активная MAP, внутри которой, когда в ней находятся бананы, поддерживается такая же атмосфера, которая присутствует в пассивной MAP, обладающей указанными характеристиками проникновения газа.
Важным параметром для характеризации MAP является скорость проникновения газа в саму MAP относительно количества бананов, которые помещены в MAP. Предпочтительно скорость проникновения диоксида углерода составляет (в единицах, представляющих собой кубические сантиметры в день на килограмм бананов) 2400 или выше; более предпочтительно 5000 или выше; более предпочтительно 8000 или выше. Предпочтительно скорость проникновения диоксида углерода составляет (в единицах, представляющих собой кубические сантиметры в день на килограмм бананов) 120000 или ниже; более предпочтительно 90000 или ниже. Предпочтительно скорость проникновения кислорода составляет (в единицах, представляющих собой кубические сантиметры в день на килограмм бананов) 2000 или выше; более предпочтительно 4000 или выше; более предпочтительно 6000 или выше. Предпочтительно скорость проникновения кислорода составляет (в единицах, представляющих собой кубические сантиметры в день на килограмм бананов) 100000 или ниже; или 70000 или ниже.
Важно оценивать характеристики проникновения газа, присущие полимерной пленке. Под «присущими» подразумевают особенности самой пленки в отсутствии каких-либо перфораций или других изменений. Важно характеризовать состав пленки путем определения характеристик проникновения газа через пленку, имеющую указанный состав, толщина которой составляет 30 мкм. Подразумевается, что, если изготовлена и протестирована представляющая интерес пленка, толщина которой отличается от 30 мкм (например, составляет от 20 до 40 мкм), то обычный специалист в данной области может легко рассчитать точные характеристики проникновения газа через пленку, имеющую такой же состав и толщину 30 мкм. Скорость проникновения газа через пленку толщиной 30 мкм обозначена в контексте настоящего описания как «GT-30».
Одну из важных характеристик, присущих составу полимерной пленки, обозначают в контексте настоящего описания как «бета-соотношение пленки», представляющее собой соотношение GT-30 для газообразного кислорода в случае и GT-30 для диоксида углерода. Для предпочтительной полимерной пленки характерно бета-соотношение пленки, составляющее 1:4 или выше. Под «1:4 или выше» подразумевается, что бета-соотношение пленки составляет 1:Х, где Х больше 4. Более предпочтительную MAP изготавливают из материала, для которого характерно бета-соотношение пленки от 1:4,5 до 1:8.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения часть или вся наружная поверхность MAP является полимерной. Предпочтительно полимер имеет форму полимерной пленки. Некоторые приемлемые полимерные пленки имеют толщину 5 мкм или более; или 10 мкм или более; или 20 мкм или более. В независимом варианте некоторые приемлемые полимерные пленки имеют толщину 200 мкм или менее; или 100 мкм или менее; или 50 мкм или менее.
Некоторые приемлемые полимерные композиции включают, например, полиолефины, поливинилы, полистиролы, полидиены, полисилоксаны, полиамиды, полимеры на основе винилиденхлорида, полимеры на основе винилхлорида, их сополимеры, их смеси и их слои. Приемлемыми полиолефинами являются, например, полиэтилены, полипропилены, их сополимеры, их смеси и их слои. Приемлемыми полиэтиленами являются, например, полиэтилен высокого давления (пониженной плотности), полиэтилен сверхвысокого давления, линейный полиэтилен высокого давления, полиэтилен, катализированный металлоценом, сополимеры этилена и полярных мономеров, полиэтилен среднего давления, полиэтилен низкого давления (повышенной плотности), их сополимеры и смеси. Приемлемыми полипропиленами являются, например, полипропилен и ориентированный полипропилен. В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют полиэтилен высокого давления. В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют сополимер стирола и бутадиена.
Предпочтительные полимерные композиции содержат один или несколько полиолефинов; более предпочтительным является полиэтилен; более предпочтительно полиэтилен, катализированный металлоценом. Более предпочтительные полимерные композиции содержат один или несколько полиолефинов и один или несколько сополимеров олефинового мономера и полярного мономера. Под «сополимером» в контексте настоящего описания подразумевается продукт сополимериации двух или большего количества различных мономеров. Приемлемыми сополимерами олефинового мономера и полярного мономера являются, например, полимеры, поставляемые фирмой DuPont, которые называют смолами Elvaloy™. Предпочтительными являются сополимеры этилена и одного или нескольких полярных мономеров. Приемлемыми полярными мономерами являются, например, винилацетат, метилакрилат, этилакрилат, бутилакрилат, акриловая кислота, метакриловая кислота и их смеси. Предпочтительные полярные мономеры содержат одну или несколько сложноэфирных связей; более предпочтительным является винилацетат. В сополимерах этилена и одного или нескольких полярных мономеров предпочтительное количество полярного мономера составляет в массовых процентах в пересчете на массу сополимера 1% или более; более предпочтительно 2% или более; более предпочтительно 3% или более. В сополимерах этилена и одного или нескольких полярных мономеров предпочтительное количество полярного мономера составляет в массовых процентах в пересчете на массу сополимера 18% или менее; более предпочтительно 15% или менее; более предпочтительно 12% или менее; более предпочтительно 9% или менее; более предпочтительно 7% или менее.
В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют полимерную пленку, не имеющую перфораций. В некоторых из указанных вариантов осуществления изобретения полимерную пленку выбирают или создают так, чтобы при нахождении бананов внутри контейнера, включающего полимерную пленку, поддерживались уровни кислорода и/или диоксида углерода, лучше сохраняющие требуемую кондицию бананов, чем атмосфера окружающей среды.
В контексте настоящего описания подразумевается, что контейнер, включающий полимерную пленку, представляет собой контейнер, в котором часть или вся площадь поверхности контейнера состоит из полимерной пленки, и полимерная пленка устроена так, что молекулы, которые обладают способностью диффундировать через полимерную пленку, должны диффундировать между внутренней областью контейнера и наружной областью контейнера в обоих направлениях. Указанный контейнер может быть сконструирован так, чтобы один, два или большее количество различных участков площади поверхности контейнера состояли из полимерной пленки, и участки, состоящие из полимерной пленки, могли иметь одинаковый состав или могли отличаться по составу друг от друга. Подразумевается, что указанные контейнеры должны быть сконструированы таким образом, чтобы участок поверхности контейнера, не представляющий собой полимерную пленку, должен эффективно блокировать диффузию молекул газа (т.е. количество молекул газа, диффундирующее через эту область, можно было не принимать в расчет).
Предпочтительными являются составы пленок, для которых величина GT-30 для диоксида углерода при 23°C, выраженная в таких единицах, как см3/(м2·день), составляет 800 или выше; более предпочтительно 4000 или выше; более предпочтительно 5000 или выше; более предпочтительно 10000 или выше; более предпочтительно 40000 или выше. Предпочтительными являются пленки, для которых величина GT-30 для диоксида углерода при 23°С, выраженная в таких единицах, как см3/(м2·день), составляет 150000 или ниже; более предпочтительно 80000 или ниже; более предпочтительно 60000 или ниже. Предпочтительными являются пленки, для которых величина GT-30 для кислорода при 23°C, выраженная в таких единицах, как см3/(м2·день), составляет 200 или выше; более предпочтительно 1000 или выше; более предпочтительно 3000 или выше; более предпочтительно 7000 или выше. Предпочтительными являются пленки, для которых величина GT-30 для кислорода при 23°С, выраженная в таких единицах, как см3/(м2·день), составляет 150000 или ниже; более предпочтительно 80000 или ниже; более предпочтительно 40000 или ниже; более предпочтительно 20000 или ниже; более предпочтительно 15000 или ниже. Предпочтительными являются пленки, для которых величина GT-30 для водяного пара при 37,8°С, выраженная в таких единицах, как г/(м2·день), составляет 10 или выше; более предпочтительно 20 или выше. Предпочтительными являются пленки, для которых величина GT-30 для водяного пара при 37,8°С, выраженная в таких единицах, как г/(м2·день), составляет 330 или ниже; более предпочтительно 150 или ниже; более предпочтительно 100 или ниже; более предпочтительно 55 или ниже; более предпочтительно 45 или ниже; более предпочтительно 35 или ниже.
Другой важной характеристикой MAP является «бета-соотношение MAP», представляющее собой соотношение скорости проникновения кислорода через саму MAP и скорости проникновения диоксида углерода через саму MAP. Предпочтительно MAP характеризуется бета-соотношением, которое составляет 1:1,03 или выше (т.е. 1:Y, где Y превышает и равен 1,03); более предпочтительно 1:1,05 или выше. Предпочтительно MAP характеризуется бета-соотношением, которое составляет 1:5 или ниже; более предпочтительно 1:3 или ниже.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения применяют полимерную пленку, которая имеет перфорации. В предпочтительных указанных вариантах осуществления изобретения отверстия имеют средний диметр от 5 до 500 мкм. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения, в которых пленка имеет перфорации, средний диаметр отверстий оставляет 10 мкм или более; более предпочтительно 20 мкм или более; более предпочтительно 50 мкм или более; более предпочтительно 100 мкм или более. В других независимых предпочтительных вариантах осуществления изобретения, в которых пленка имеет перфорации, средний диаметр отверстий составляет 300 мкм или менее; более предпочтительно 200 мкм или менее. Если отверстие не является круглым, то в контексте настоящего описания за диаметр отверстия принимают величину, которую рассчитывают следующим образом: число 2 умножают на частное, представляющее собой корень квадратный из площади отверстия, деленный на число π.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения MAP содержит полимерную пленку, которая является перфорированной. Предпочтительно количество отверстий определяется частично массой бананов, которые должны находиться в MAP. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения количество отверстий на килограмм бананов в оболочке из MAP составляет 10 или более; более предпочтительно 20 или более; более предпочтительно 40 или более. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения количество отверстий на килограмм бананов в оболочке из MAP составляет 300 или менее; более предпочтительно 150 или менее.
В вариантах осуществления изобретения, в которых MAP содержит полимерную пленку, которая является перфорированной, предпочтительно общая площадь отверстий (выраженная в таких единицах, как квадратный мкм на килограмм бананов) составляет 50000 или более; более предпочтительно 100000 или более; более предпочтительно 150000 или более. В вариантах осуществления изобретения, в которых MAP содержит полимерную пленку, которая является перфорированной, предпочтительно общая площадь отверстий (выраженная в таких единицах, как квадратный мкм на килограмм бананов) составляет 6000000 или менее; более предпочтительно 3000000 или менее; более предпочтительно 2000000 или менее.
В вариантах осуществления изобретения MAP содержит полимерную пленку и процент площади поверхности MAP, состоящей из полимерной пленки, равен от 10% до 100%; более предпочтительно от 50% до 100%; более предпочтительно от 75% до 100%; более предпочтительно от 90% до 100%. MAP, в которой от 90% до 100% площади поверхности приходится на полимерную пленку, обозначают в контексте настоящего описания как «пакет». Предпочтительной является MAP, которая содержит полимерную пленку, в которой все участки поверхности MAP, которые не представляют собой полимерную пленку, эффективно блокируют диффузию молекул газа. В вариантах осуществления изобретения, в который MAP содержит полимерную пленку, а остальная поверхность MAP эффективно блокирует диффузию молекул газа, MAP рассматривается в качестве пассивной MAP.
Отверстия в полимерной пленки можно делать с помощью любого метода. Приемлемыми методами являются, например, лазерная перфорация, применение горячих игл, пламени, низкоэнергетического электрического разряда и высокоэнергетического электрического разряда. Одним из предпочтительных методов является лазерная перфорация. В вариантах осуществления изобретения, в которых используют лазерную перфорацию, предпочтительно создавать или выбирать полимерную пленку, пригодную для лазерной перфорации. Это означает, что полимерную пленку создают или выбирают так, чтобы в ней с помощью лазера можно было легко делать округлые отверстия, имеющие заданный размер. Предпочтительный лазер представляет собой лазер на основе диоксида углерода. Для полимерных пленок, имеющих различный состав, можно выбирать лазеры, генерирующие свет соответствующей длины волны. Для полимерных пленок, которые содержат полиэтилен и/или сополимеры этилена и одного или нескольких полярных мономеров, предпочтительно выбирать лазер на основе диоксида углерода, генерирующий инфракрасный свет, включающий инфракрасный свет с длиной волны 10,6 мкм.
Бананы, которые применяют для воплощения на практике настоящего изобретения, могут являться любыми представителями рода Musa. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения применяют съедобные плоды рода Musa. В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют кормовые бананы (плантано) или бананы, которые не относятся к плантано. В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют бананы, которые не относятся к плантано. В некоторых вариантах осуществления изобретения применяют бананы видов М. acuminata Colla или гибрид М. Xparadisiaca L. В некоторых вариантах осуществления изобретения используют представителей одного или нескольких следующих сортов бананов: Sucrier, Lady Finger, Gros Michel, Cavendish (включая, например, Dwarf Cavendish, Giant Cavendish, Pisang masak hijau, Robusta и Valery), Bluggoe, Ice Cream, Mysore, Salembale, Rasabale, Pachabale, Chandrabale, Silk, Red, Fehi, Golden Beauty или Orinoco. В некоторых вариантах осуществления изобретения используют один или несколько сортов съедобных бананов, включая, например, French plantain, Horn plantain, Maaricongo, Common Dwarf, Pelipita, Saba, Harton. Dominico-Harton или Currare.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения бананы собирают зелеными. Предпочтительно собирают бананы возрастом 11-14 недель.
В некоторых вариантах осуществления изобретения бананы собирают и немедленно помещают в MAP. В некоторых вариантах осуществления изобретения промежуток времени от сбора до помещения в MAP составляет 14 дней или менее, более предпочтительно 7 дней или менее, более предпочтительно 2 дня или менее. В некоторых вариантах осуществления изобретения собранные бананы помещают в MAP перед транспортировкой морским путем и собранные бананы остаются в MAP в течение транспортировки морским путем. В некоторых вариантах осуществления изобретения бананы транспортируют морским путем до места назначения, близкого к предполагаемому месту продажи потребителям. В контексте настоящего описания понятие «близкое к предполагаемому месту продажи потребителям» означает место, из которого можно транспортировать бананы к месту продажи потребителям в течение 3 дней или менее с использованием грузового автомобиля или другого наземного транспортного средства.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения бананы помещают в MAP после сбора и перед транспортировкой морским путем. В некоторых указанных вариантах осуществления изобретения MAP можно помещать в приспособление для перевозки. Приспособление для перевозки имеет определенные конструкции, облегчающие перевозку MAP и предназначенные для более плотной укладки в приспособлении для перевозки в процессе транспортировки. Приспособления для перевозки дают возможность осуществляться свободному газообмену между внутренней и наружной областью приспособления для перевозки. Типичным пригодным приспособлением для перевозки является, например, картонный короб с крупными отверстиями (например, с круглыми отверстиями диаметром 20 мм или более). В некоторых вариантах осуществления изобретения бананы транспортируют морским путем в MAP, представляющей собой устройство для перевозки, к месту назначения, которое находится вблизи от назначенного места продажи потребителям.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения бананы приводят в контакт с циклопропеновым производным, когда они находятся в MAP. В некоторых вариантах осуществления изобретения бананы приводят контакт с соединением, обладающим характерной для этилена активностью, когда они находятся в MAP, а затем, оставляя их в этой же MAP, их приводят в контакт с циклопропеновым производным.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения бананы обрабатывают следующим образом. Бананы подвергают воздействию соединения, обладающего характерной для этилена активностью, и затем дают созревать до тех пор, пока их цвет не будет соответствовать стадии 2-6 по 7-балльной шкале; затем эти бананы подвергают воздействию циклопропенового производного. Более предпочтительно бананы подвергают воздействию циклопропенового производного, когда цвет бананов соответствует стадии 2,5 или выше. Более предпочтительно бананы подвергают воздействию циклопропенового производного, когда цвет бананов соответствует стадии 5,5 или ниже; более предпочтительно, когда цвет бананов соответствует стадии 4,5 или ниже; более предпочтительно, когда цвет бананов соответствует стадии 3,5 или ниже.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения бананы подвергают воздействию циклопропенового производного. После воздействия циклопропеного производного бананы выдерживают в MAP в течение периода времени, обозначенного в настоящем описании как ТР1. ТР1 включает по меньшей мере интервал времени, обозначенный в контексте настоящего описания как TI1. TI1 представляет собой непрерывный интервал времени, составляющий 1 ч. Это означает, что бананы обязательно выдерживают в MAP в течение непрерывного интервала времени, составляющего 1 ч (TI1). Интервал времени TI1 является частью периода времени ТР1, который может быть таким же, как TI1, или может быть больше TI1. Если ТР1 больше TI1, то он может быть больше ненамного или больше намного; ТР1 может быть больше TI1 на один или несколько часов, один или несколько дней или одну или несколько недель. Период времени ТР1 может начинаться до TI1 или ТР1 может продолжаться после завершения TI1, или могут иметь место оба эти варианта.
Если в настоящем описании указано, что бананы выдерживают в MAP в течение интервала времени TI1, то это означает, что, если бананы уже находятся в MAP в начале периода TI1, то бананы остаются в MAP в течение периода TI1.
Это означает также, что если бананы не находятся в MAP в начале периода TI1, то бананы помещают в MAP в начале периода TI1 и выдерживают в ней в течение периода TI1.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения бананы выдерживают в MAP в течение интервала времени TI1. TI1 начинается после завершения обработки бананов циклопропеновым производным. TI1 можно начинать немедленно после завершения обработки бананов циклопропеновым производным или TI1 можно начинать после этого в любой момент времени в течение периода, составляющего вплоть до 72 ч после завершения обработки бананов циклопропеновым производным.
Под «завершением обработки бананов циклопропеновым производным» в контексте настоящего описания подразумевается момент времени после обработки бананов циклопропеновым производным, проведенной как указано в настоящем описании, в который концентрация циклопропенового производного в атмосфере вокруг бананов (или в атмосфере вокруг проницаемого окружающего устройства, если бананы находились в проницаемом окружающем устройстве во время обработки циклопропеновым производным) снижается до уровня ниже 0,5 част./млрд.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения интервал времени между завершением обработки бананов циклопропеновым производным и началом TI1 составляет 48 ч или менее; более предпочтительно 36 ч или менее; более предпочтительно 24 ч или менее; более предпочтительно 12 ч или менее; более предпочтительно 6 ч или менее; более предпочтительно 3 ч или менее; более предпочтительно 1 ч или менее. Если специально не указано иное, то к вариантам осуществления изобретения, представленным в настоящем описании, в которых указано, что TI1 начинается через указанное количество часов или менее после завершения обработки бананов циклопропеновым производным, относятся также варианты осуществления изобретения, в которых бананы находятся в MAP во время обработки циклопропеновым производным и остаются в MAP по меньшей мере в течение интервала времени TI1.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения период ТР1 продолжается в течение 11 ч или более после завершения TI1. Это означает, что бананы остаются в MAP в течение TI1 и затем остаются в MAP в течение еще 11 ч или более. В более предпочтительных вариантах осуществления изобретения ТР1 продолжается после завершения TI1 в течение 23 ч или более; более предпочтительно в течение 47 ч или более; более предпочтительно в течение 71 ч или более.
В некоторых вариантах осуществления изобретения (которые обозначают в контексте настоящего описания как «пост-СР» варианты осуществления изобретения) бананы не находятся в MAP в процессе обработки циклопропеновым производным. В других вариантах осуществления изобретения (которые обозначены в контексте настоящего описания как «пре-СР» варианты осуществления изобретения) бананы находятся в MAP в процессе обработки циклопропеновым производным. Подразумевается, что любые пост-СР варианты осуществления изобретения можно объединять с любыми предпочтительными вариантами осуществления изобретения, указанными в настоящем описании. Независимо от указанного подразумевается также, что любые пре-СР варианты осуществления изобретения можно объединять с любыми предпочтительными вариантами осуществления изобретения, указанными в настоящем описании.
Согласно пост-СР вариантам осуществления изобретения перед обработкой циклопропеновыми производным бананы можно помещать в контейнер любого типа (например, любой пакет, короб, оболочку, носитель или их комбинацию), включая, например, контейнеры, которые не представляют собой MAP, и/или контейнеры, которые представляют собой MAP. В предпочтительных пост-СР вариантах осуществления изобретения промежуток времени от завершения обработки бананов циклопропеновым производным до помещения бананов в MAP составляет 12 ч или менее; более предпочтительно 8 ч или менее; более предпочтительно 4 ч или менее. В предпочтительных пост-СР вариантах осуществления изобретения промежуток времени от завершения обработки бананов циклопропеновым производным до удаления бананов из MAP составляет 24 ч или более; более предпочтительно 48 ч или более; более предпочтительно 72 ч или более.
В предпочтительных пост-СР вариантах осуществления изобретения бананы помещают в MAP, когда цвет бананов соответствует стадии 4 или ниже. Например, если бананы созрели относительно быстро и достигли цвета, соответствующего стадии 4, в течение промежутка времени, составляющего менее 72 ч, после завершения обработки циклопропеновым производным, то является предпочтительным помещать эти бананы в MAP сразу после достижения ими цвета, соответствующего стадии 4, без стадии ожидания, составляющей вплоть до 72 ч, после завершения обработки циклопропеновым производным.
Согласно пре-СР вариантам осуществления изобретения бананы можно помещать в MAP в любой момент времени до начала обработки циклопропеновым производным. Бананы можно помещать в MAP и удалять и затем повторно помещать в MAP до начала обработки циклопропеновым производным. В предпочтительных пре-СР вариантах осуществления изобретения бананы помещают в MAP и затем оставляют в указанной MAP по меньшей мере в течение периода обработки циклопропеновым производным и в течение периода TI1. В некоторых пре-СР вариантах осуществления изобретения бананы помещают в MAP перед обработкой этиленом и затем бананы остаются в указанной MAP по меньшей мере в течение периода обработки циклопропеновым производным и в течение периода TI1. В некоторых пре-СР вариантах осуществления изобретения бананы помещают в MAP в момент времени, максимально близкий к моменту их сбора или в течение 2 дней после сбора, а затем бананы остаются в MAP в течение периода обработки циклопропеновым производным и в течение периода TI1.
Подразумевается, что предпочтительную MAP выбирают или создают так, чтобы, когда бананы, помещенные в MAP, и MAP с бананами внутри нее подвергают воздействию соединений, обладающих характерной для этилена активностью, и воздействию циклопропеновым производным, а затем хранят в течение 10 дней при 16,7°С, то в MAP должна присутствовать определенная предпочтительная атмосфера. В указанной предпочтительной атмосфере концентрация диоксида углерода (выраженная в виде объемных процентов в пересчете на объем атмосферы внутри MAP) составляет 7% или более; более предпочтительно 8% или более. В указанной предпочтительной атмосфере концентрация диоксида углерода (выраженная в виде объемных процентов в пересчете на объем атмосферы внутри MAP) составляет 21% или менее; более предпочтительно 19% или менее. В указанной предпочтительной атмосфере концентрация кислорода (выраженная в виде объемных процентов в пересчете на объем атмосферы внутри MAP) составляет 6% или более; более предпочтительно 8% или более. В указанной предпочтительной атмосфере концентрация кислорода (выраженная в виде объемных процентов в пересчете на объем атмосферы внутри MAP) составляет 13% или менее; более предпочтительно 12,5% или менее.
Примеры
В каждой связке бананов ежедневно определяли наличие сахарных пятен. Связки оценивали, используя следующую шкалу:
0 обозначает отсутствие пятен; 1 обозначает присутствие небольшого количества пятен; 2 обозначает наличие умеренной пятнистости; 3 обозначает наличие сильной пятнистости.
Связки с баллами 0-1 являются пригодными для продажи потребителям. Связки с баллами 2-3 являются непригодными для потребителя. В представленных ниже результатах указаны средние баллы для всех связок в данной группе обработки.
Бананы инспектировали в отношения заболеваемости гребневой гилью (плесень верхушки). Гребневую гниль выявляли и оценивали количественно с помощью следующей балльной шкалы: 0 (внешне здоровый и не имеющий признаков заболевания плод); 1 (мицелий трудно обнаружить невооруженным глазом, но на верхушке обнаружены очевидные слабые признаки заболевания); 2 (присутствие видимого мицелия на верхушке и наличие среднего уровня повреждения заболеванием верхушки); 3 (хорошо заметный мицелий на верхушке в сочетании с серьезным повреждением болезнью верхушки).
Бананы можно оценивать в отношении заболеваемости пелликуляриозом. Когда повреждение болезнью очевидно, но гриб не удается обнаружить, то это заболевание определяют как пелликуляриоз, оценивая степень повреждения по следующей шкале: 0 (внешне здоровый и не имеющий признаков заболевания плод); 1 (обнаружены очевидные слабые признаки заболевания на верхушке); 2 (средний уровень повреждения заболеванием верхушки); 3 (серьезное повреждение болезнью верхушки).
Цвет банановой кожуры оценивали как цвет, соответствующий определенной стадии, с использованием следующей семибалльной шкалы: стадия 1 (темно-зеленый цвет); стадия 2 (кожура полностью светло-зеленая); стадия 3 (кожура наполовину зеленая и наполовину желтая); стадия 4 (кожура в большей степени желтая, чем зеленая); стадия 5 (зеленые кончики и шейки); стадия 6 (кожура полностью желтая, могут быть светло-зеленые шейки, на кончиках зеленый цвет отсутствует); стадия 7 (кожура желтая с коричневыми крапинками). Потребители, как правило, предпочитают употреблять в пищу бананы на стадии 5 или стадии 6.
В приведенных ниже примерах использовали следующие материалы:
EVA1 обозначает смолу ELVAX™ 3124 (фирма DuPont Co.), этилен/винилацетатную смолу с содержанием винилацетата 9 мас.% в пересчете на массу EVA, коэффициент плавления которой (ASTM D1238, 190°С72,16 кг) составляет 7 г/10 мин.
m-LLDPE обозначает смолу EXCEED™ 1018 (фирма Exxon-Mobil Co.), линейный полиэтилен высокого давления, катализированный металлоценом, коэффициент плавления которой (ASTM D1238, 190°С/2,16 кг) составляет 1,0 г/10 мин и которая имеет плотность (ASTM D792) 0,918 г/см.
Скользящая добавка А обозначает диатомовую землю (15 мас.% в пересчете на массу скользящей добавки А) в полиэтилене.
Скользящая добавка Б обозначает стеарамид (10 мас.% в пересчете на массу скользящей добавки Б) в сополимере этилена/винилацетата.
Скользящая добавка-АБ обозначает смесь скользящей добавки А и скользящей добавки Б, в которой массовое соотношение скользящей добавки А и скользящей добавки Б составляет от 3,0 до 2,5.
ELITETM 5400G обозначает улучшенную полиэтиленовую смолу (полиэтилен, катализированный металлоценом), поставляемую фирмой The Dow Chemical Company, коэффициент плавления которой (ASTM D1238, 190°С / 2,16 кг) составляет 1,0 г/10 мин и которая имеет плотность (ASTM D792) 0,916 г/см3.
CN 734 обозначает «антиблок», содержащий «мастер-партию», полученную от нескольких различных поставщиков с требуемым количеством 15 мас.% диатомовой земли в пересчете на массу 85%-ного полиэтилена.
CN 706 обозначает стеарамид (скользящая добавка), содержащий «мастер-партию», полученную от нескольких различных поставщиков с требуемым количеством 10 мас.% в пересчете на массу 90%-ного сополимера этилена/винилацетата.
ELVAX 3170 обозначает сополимер этилена/винилацетата, поставляемый фирмой Dupont Polymers, коэффициент плавления которого (ASTM D1238, 190°С/2,16 кг) составляет 2,5 г/10 мин, и имеющий содержание винилацетата 18 мас.%.
10090 обозначает «мастер-партию», полученную от фирмы Ampacet, которая содержит 5% скользящей добавки в основе, представляющей собой LDPE (полиэтилен низкой плотности) с коэффициентом плавления (MI) 8 (8 MI LDPE).
10063 обозначает «мастер-партию», полученную от фирмы Ampacet, которая содержит 20% диатомовой земли в основе, представляющей собой 8 MI LDPE.
Для изготовления MAP в виде пакетов (МАР-пакеты), которые применяли в описанных ниже примерах, получали пленку, затем перфорировали пленку, затем изготавливали пакеты из перфорированной пленки. Пленка представляла собой трехслойный коэкструдат, который выдували с получением пленки толщиной 29,5 мкм (1,16 мол). Объемное соотношение слоев было следующим:
первый слой/второй слой/третий слой = 30/40/30.
Каждый слой представлял собой смесь EVA, m-LLDPE и необязательно скользящей добавки АБ. Массовые соотношения были следующими:
первый слой: EVA1/m-LLDPE/скользящая добавка-АБ = 46/52/2,
второй слой: EVA1/m-LLDPE/скользящая добавка-АБ = 46/54/0,
третий слой: EVA1/m-LLDPE/скользящая добавка-АБ = 46/50/4.
Пленку перфорировали с помощью лазера, получая отверстия, средний диаметр которых составлял 105 мкм. Пленку укладывали, получая прямоугольники размером 48 см на 30 см (18,75 дюйма на 12 дюймов), и запечатывали с трех сторон, получая пакеты. В каждом пакете было 88 отверстий.
Применяли два варианта МАР-пакетов, обозначенных в контексте настоящего описания как МАР-пакеты «М-типа» и МАР-пакеты «D»-типа. Для обоих типов использовали одинаковые ингредиенты и их получали согласно описанному выше методу; различия состояли в том, что для их получения использовали различные марки катализированного металлоценом полиэтилена и их получали на различном оборудовании. Отверстия в пакетах типа D были локализованы по-другому по сравнению с расположением отверстий в пакетах типа М. В приведенных ниже примерах, если в них упомянуты МАР-пакеты и не указан их тип (т.е. М или D), то это означает, что применяли МАР-пакеты типа М.
Подробное описание получения пакетов D-типа представлено ниже. Пленку изготавливали на фирме Dow Chemical Company (Финдлей, шт. Огайо) на линии для выдувной коэкструзии 3-слойных пленок. Слой 1 находился внутри пленочного рулона и на его долю приходилось 20% всей пленки, центральный слой (слой 2) был локализован между внутренним слоем и наружным слоем, на его долю приходилось 60% всей пленки, а на долю наружного слоя (слой 3) приходилось 20% всей пленочной структуры. Каждый слой состоял из смеси различных компонентов, которые представлены ниже в таблице. В центральный слой добавляли регенерат кромок в количестве, не превышающем 20% от общего сырья, подаваемого на этот экструдер. Наружный слой обрабатывали коронным разрядом до целевого уровня, составляющего 42 дин. Ниже представлены составы пленок, применяемых для получения пакетов типа D:
Ниже представлены условия процесса изготовления пленки, применяемой для получения пакетов типа D:
Ниже представлены свойства пленки, применяемой для получения пакетов типа D:
В пленке делали отверстия с помощью системы на основе сжатия лазерным пучком, и образовавшиеся отверстия имели средний размер в направлении подачи материала, составляющий 109 мкм, и средний размер в поперечном направлении, составляющий 104 мкм. Из этой пленки изготавливали пакеты размером 48 см на 30 см (18,75 дюймов на 12 дюймов).
Третий вариант применяемых МАР-пакетов обозначен в контексте настоящего описания как «D-40». Пленку, которую применяли для получения пакетов типа D-40, изготавливали следующим образом. Пленку изготавливали на линии для выдувания 7-слойных пленок фирмы Alpine. Пленка представляла собой рукав с боковыми фальцами шириной 55,9 см (ширина 22 дюймов) с фальцами на каждой стороне размером 17,8 см (7 дюймов). Соотношение компонентов было следующим:
Во всех 7 экструдерах использовали одинаковый температурный профиль: зона 1: 149°С (300°F), зона 2: 218°С (425°F), зона 3: 177°С (350°F) и зона 4: 221°С (430°F), и во все 7 экструдеров помещали барьерные шнеки. Требуемая толщина пленки составляла 29,2 мкм (1,15 мил).
Ниже представлены свойства пленки, применяемой для получения пакетов типа D-40:
23,1°С см3/(м2·день)
В пленке делали отверстия с помощью системы на основе сжатия лазерным пучком, и образовавшиеся отверстия имели средний размер в направлении подачи материала, составляющий 124 мкм, и средний размер в поперечном направлении, составляющий 123 мкм.
Для изготовления пакетов типа D-40 рукав с боковыми фальцами нарезали и запечатывали, получая пакеты длиной 178 см. Пакеты типа D-40 имели размер, который обычно используют для переноса 18 кг (40 фунтов) бананов. Общее количество перфораций на пакет составляло 2,735.
Пример 1: Бананы, помещенные в MAP в момент сбора: транспортировка на большое расстояние
Бананы собирали в Колумбии и помещали в пакеты. Использовали три типа пакетов:
(1) полимерный пленочный не-МАР пакет, размер которого позволял вмещать 18 кг бананов (пакет из специального пластика полилайнера («poly liner»). В каждом пакете было два или большее количество отверстий, каждое диаметром примерно 20 мм или более.
(2) полимерный пленочный не-МАР пакет с 44 крупными отверстиями (отверстия диаметром 10 мм), размер которого позволял вмещать 1,4 кг бананов («Т-пакет»); и
(3) МАР-пакет (описанный выше), размер которого позволяет вмещать 1,4 кг бананов.
Бананы, имеющие соответствующую массу, помещали в пакет каждого типа после сбора и перед транспортировкой морским путем. Пакеты помещали в стандартные картонные приспособления для перевозки. Бананы транспортировали морским путем в Филадельфию, шт. Пенсильвания, где их обрабатывали этиленом согласно стандартному 4-дневному графику созревания. Применяли стандартные применяемые в торговле методы транспортировки морским путем и обработки этиленом.
Применяли следующий протокол тестирования. Для упаковки использовали 312 МАР-пакетов. Каждый пакет вмещал примерно 1,4 кг (3 фунта) бананов. В каждый короб упаковывали по 13 указанных пактов. Общая масса бананов в МАР-пакетах составляла примерно 432 кг. Примерно 216 кг бананов упаковывали в пакеты из полилайнера, которые помещали в короба, аналогичные коробам, которые применяли для МАР-пакетов. Примерно 216 кг бананов упаковывали в Т-пакеты, которые помещали в короба, аналогичные коробам, которые применяли для МАР-пакетов. Общая масса фруктов в каждом коробе составляла примерно 19,5 кг (43 фунта).
Грозди бананов (промышленная номенклатура - rasimo (гроздь (исп.))) собирали в возрасте 14 недель (обычном для рынков США). Грозди бананов разрезали на крупные, средние и мелкие кисти. Кисти промывали в резервуарах с хлорированной водой. Промытые кисти дополнительно разделяли на связки.
Связки упаковывали в пакеты, каждый из которых вмещал примерно 1,4 кг (3 фунта), или пакеты, каждый из которых вмещал примерно 18 кг (40 фунтов). Пакеты помещали в стандартные картонные короба, каждый короб вмещал примерно 18-20 кг. Каждый короб имел по 8 круглых отверстий диаметром 40 мм плюс два более крупных овальных отверстия, которые служили для переноски вручную.
Упаковку бананов в MAP осуществляли следующим образом: связки массой примерно 1,4 кг осторожно помещали в микроперфорированные пакеты и пакеты запечатывали путем закручивания одной стороны пакета, загибания скрученного конца, наложения липкой ленты вокруг закрученного и загнутого конца пакета.
Все бананы быстро охлаждали до 13,3°С и выдерживали при указанной температуре в процессе транспортировки морским путем. В процессе транспортировки морским путем уровень вентиляции воздуха составлял примерно 15%.
Пакеты не открывали в процессе транспортировки морским путем или созревания. Осуществляли мониторинг температуры в некоторых пакетах, помещая датчик температуры в один из бананов в пакете перед его запечатыванием.
Бананам давали созревать в помещениях для созревания с нагнетаемым воздухом следующим образом. В 1 день бананы выдерживали при 18°С (64°F) и обрабатывали экзогенным этиленом (150 част./млн в течение 24 ч). Не использовали никакого дополнительного экзогенного этилена. После 1 дня бананы выдерживали при 18°С в течение двух дней и затем при 10°С в течение одного дня. Указанные температуры представляли собой температуры мякоти, а не комнатные температуры. Влажность составляла 85-95%.
Затем бананы транспортировали в Спринг Хаус, шт. Пенсильвания. Бананы прибывали на стадии, цвет которой соответствовал баллу 2,5-3. Бананы произвольно разделяли на следующие обрабатываемые группы:
Обрабатываемая группа, для которой применяли МАР-пакеты и которую обрабатывали МСР в ненулевой концентрации, представляла собой пример осуществления настоящего изобретения. Все другие обрабатываемые группы использовали для сравнения.
В день прибытия бананов в Спринг Хаус каждую обрабатываемую группу маркировали, помещали в укрытие в трейлер для осуществления обработок и уравновешивали до температуры 10°С (58°F) и относительной влажности 70-80%. Все укрытия имели одинаковый размер и упаковку в них осуществляли одинаковым образом. Продолжительность обработки составляла 12 ч. Для двух обрабатываемых «МСР» групп в начале периода обработки в укрытия помещали таблетки SmartTabs™ и смешивали с водой, после чего палатку запечатывали. Количество таблеток SmartTab™ выбирали таким образом, чтобы в атмосфере укрытия достигалась указанная концентрация 1-метилциклопропена.
После обработки в трейлере коробки переносили на другие паллеты и вносили в помещения, в которых условия соответствовали условиям окружающей среды (примерно 20°С), для хранения и наблюдения. Коробки открывали и бананы перекладывали для оценки и фотографирования. Коробки размещали в помещении для хранения на полках.
В процессе обработки в трейлере и последующего хранения бананы оставались в тех же пакетах, в которые их упаковывали.
Оценку сахарных пятен осуществляли следующим образом. День «ноль» представлял собой день, когда бананы удаляли из трейлера и помещали на хранение. После того как в обрабатываемой группе достигался балл 2,6 или более, оценку сахарных пятен прекращали, поскольку эти бананы становились непригодными для большинства потребителей.
Балльная оценка сахарных пятен
Примечание: - примеры вариантов, предлагаемых в настоящем изобретении
Результаты, представленные выше, продемонстрировали, что бананы, обработанные способом, предлагаемым в настоящем изобретении, характеризовались меньшими баллами, отражающими количество сахарных пятен, в течение более длительного периода времени по сравнению с другими обрабатываемыми группами.
Для указанных выше бананов осуществляли некоторые дополнительные наблюдения помимо оценки сахарных пятен. Через 10 дней для бананов, обработанных согласно настоящему изобретению, был характерен цвет, соответствующий стадии 6 или ниже, в то время как для всех остальных бананов был характерен цвет, соответствующий стадии 7 или выше. В 14 день для бананов, обработанных согласно настоящему изобретению, все еще был характерен цвет, соответствующий стадии 6 или ниже. Кроме того, в 14 день бананы, обработанные согласно настоящему изобретению, имели кожуру требуемой твердости. Кроме того, в 14 день ни у одного из бананов, обработанных согласно настоящему изобретению, не было обнаружено отделения единичных «пальцев»/бананов от основной грозди в отличие от используемых для сопоставления бананов, которые все отделялись от грозди в 10 день.
В целом, результаты, полученные в настоящем исследовании, позволяют сделать вывод о том, что 1-МСР при его индивидуальном применении удлиняет на 1-2 дня срок годности бананов. MAP при ее индивидуальном применении удлиняет срок годности бананов на 2-3 дня. Однако оказалось, что их совместное применение приводило к синергетическому действию, поскольку согласно визуальной оценке качество бананов сохранялось в течение дополнительных 10 дней по сравнению со стандартным методом обработки.
Пример 2: Бананы, помещенные в MAP в момент сбора: хранение в условиях, имитирующих транспортировку морским путем
Собирали бананы возрастом 13 недель. Грозди плодов разделяли на кисти, затем промывали и избыток латекса удаляли в резервуарах с хлорированной водой согласно стандартной принятой в торговле практике. Промытые кисти бананов дополнительно разделяли на связки и обрабатывали фунгицидом. Связки помещали в пластиковые пакеты; каждый пакет вмещал примерно 1,4 кг (3 фунта) бананов. Бананы находились в этих пакетах до их изъятия с целью оценки (см. ниже)
Пластиковые пакеты представляли собой либо Т-пакеты, либо пакеты с модифицированной атмосферой («МАР»-пакеты). Т-пакеты (которые в контексте настоящего описания обозначали также как «РЕ-пакеты») представляли собой обычные пакеты, которые применяют, как правило, для предназначенных для продажи бананов. Затем пакеты помещали в картонную тару. Каждая картонная тара вмещала 13 пакетов. В каждую картонную тару помещали либо только МАР-пакеты, либо только РЕ-пакеты. Подготавливали 20 картонных тар с МАР-пакетами и 20 картонных тар с РЕ-пакетами.
Картонные тары помещали в авторефрижератор и транспортировали в помещение для хранения. Расстояние от места сбора до места хранения составляло примерно 100 км. Температура в авторефрижераторе составляла 14-18°С. Для имитации транспортировки морским путем на большие расстояния картонные тары помещали на две недели в обычное предназначенное для хранения холодное помещение, температуру в котором поддерживали на уровне 14°С. При хранении картонные тары помещали так, чтобы воздух мог циркулировать между и вокруг каждой картонной тары.
После указанного периода хранения в помещении температуру в термостатируемом помещении для хранения повышали до 18°С и после этого не предпринимали никаких действий, оставляя бананы в помещении для выдерживания при 18°С в течение 12 ч. Для созревания бананов использовали представленную ниже 5-дневную схему. Указанные температуры представляли собой температуры в мякоти; при необходимости температуру термостата понижали таким образом, чтобы сохранялась требуемая температура в мякоти несмотря на любую респирацию, которая могла иметь место в бананах.
День 0: 17,8°С (64°F), обычный воздух,
день 1: 17,8°С (64°F), этилен в концентрации 200 част./млн в течение 24 ч,
день 2: 17,8°С (64°F), вентиляция помещения в течение 30 мин, затем повторное его запечатывание,
день 3: 17,8°C (58°F),
день 4: 14,4°С (58°F),
день 5: 14,4°С (58°F).
В день 5 примерно в 4 ч дня картонные тары разделяли на семь групп: одна необработанная контрольная («UTC») группа (6 картонных тар) и шесть обрабатываемых групп. В каждую группу входило одинаковое количество картонных тар с РЕ-пакетами и картонных тар с МАР-пакетами. Шесть обрабатываемых групп представляли собой следующие группы:
Обработки с обозначением «С», указанные в графе «Вариант обработки», представляли собой используемые для сравнения примеры.
UTC-картонные тары помещали на полку с хорошей вентиляцией. Остальные картонные тары оставляли в помещении для выдерживания. Четыре воздухонепроницаемых укрытия устанавливали в помещении для выдерживания. В каждом укрытии размещали все картонные тары, в которых находились пакеты с бананами, относящиеся к одной из обрабатываемых групп РЕ-3-С, РЕ-10-С, MAP-3 и MAP-10.
В день пять примерно в 4 ч дня цвет бананов достигал стадии 2,5-3,5. После этого обрабатываемые группы РЕ-3-С, РЕ-10-С, MAP-3 и MAP-10 подвергали воздействию 1-МСР в течение ночи с использованием указанных выше концентраций.
Пример 2А: Процедура оценки «А» (4 дня пост-МСР)
Часть бананов из каждой группы, указанной в примере 2, оценивали согласно описанной ниже процедуре «А». После того как обрабатываемые группы РЕ-3-С, РЕ-10-С, МАР-3 и MAP-10 подвергли воздействию 1-МСР, бананы оставляли в пакетах в помещении для выдерживания при 14°С в течение 4 дней; затем бананы изымали из пакетов и хранили при 22°С в течение 7 дней; после этого осуществляли оценку бананов. Результаты представлены ниже:
Комментарии: из представленной выше таблицы видно, что образцы, находящиеся в MAP и подвергнутые воздействию 1-МСР в ненулевой концентрации, обладали наиболее желательными характеристиками с точки зрения цвета и наличия сахарных пятен. Наиболее значимые различия между вариантами обработки обнаружены через 4 дня и 5 дней после воздействия на плоды 1-МСР. В группе МАР-0-С обнаружено худшее качество по сравнению с группами MAP-3 и MAP-10. Развитие сахарных пятен в группах MAP-3 и MAP-10 замедлялось по меньшей мере на 3 дня по сравнению с группой МАР-0.
Дополнительная оценка позволила установить следующее («ARB» означает после изъятия из пакета):
Пример 2Б: Процедура оценки «Б» (3 дня пост-МСР)
Исследования, проведенные в этом примере, осуществляли аналогично описанным в примере 2А, за исключением того, что после воздействия 1-МСР бананы оставляли в их пакетах в помещении для выдерживания при 14°С в течение 3 дней вместо 4 дней. В группах MAP-3 и MAP-10 обнаружены улучшения такого же типа по сравнению с используемыми для сравнения вариантами, указанными в примере 2А.
Пример 2В: Процедура оценки «В» (22°С после МСР)
Часть бананов из каждой группы, указанной в примере 2, оценивали согласно следующей процедуре «В». После воздействия 1-МСР на обрабатываемые группы РЕ-3-С, РЕ-10-С, MAP-3 и MAP-10 бананы оставляли в их пакетах и выдерживали при температуре примерно 22°С. Бананы, оставляя их в пакетах, оценивали ежедневно.
После выдерживания в течение 7 дней при температуре примерно 22°С получали следующие результаты:
Для бананов, которые находились как в MAP, так и подвергались воздействию 1-МСР в ненулевой концентрации, обнаружены лучшие результаты по сравнению с бананами из других групп с позиций заражения как гребневой гнилью, так и пелликуляриозом.
Пример 2Х: Процедура оценки «X» (более длительное хранение)
Часть бананов из каждой группы, указанной в примере 2, оценивали согласно следующей процедуре «X». После воздействия 1-МСР на обрабатываемые группы РЕ-3-С, РЕ-10-С, MAP-3 и MAP-10 бананы оставляли в их пакетах и выдерживали при температуре примерно 14°С. Бананы оценивали ежедневно, оставляя их в пакетах.
Выдерживание бананов при 14°С позволяет проанализировать, может ли выдерживание их при указанной низкой температуре замедлять образование сахарных пятен. При выдерживания при 14°С после воздействия 1-МСР у бананов, которые находились в MAP и подвергались воздействию 1-МСР в ненулевой концентрации, было обнаружено замедление начала образования сахарных пятен; у бананов из всех остальных групп начало образования сахарных пятен не замедлялось.
В 13 день после обработки 1-МСР все бананы становились непригодными для потребления (из-за образования одного или нескольких обширных сахарных пятен, чрезмерно мягкой мякоти, гребневой гнили, пелликуляриоза или отделения от верхушек) за исключением бананов, которые находились в МАР-пакетах и подвергались воздействию 1-МСР в ненулевой концентрации. Все непригодные бананы выбрасывали.
В 17 день после обработки 1-МСР оставшиеся бананы (т.е. бананы, которые находились в МАР-пакетах и подвергались воздействию 1-МСР в ненулевой концентрации) все еще оставались пригодными для потребления, их изымали из МАР-пакетов и хранили при комнатной температуре (примерно 22°С), и они оставались пригодными для потребления в течение еще трех дней.
Пример US-1: Бананы, перенесенные в MAP после транспортировки морским путем
Бананы собирали и транспортировали в Эфрату, шт. Пенсильвания согласно стандартной принятой для торговли практике в стандартных предназначенных для торговой транспортировки пакетах. Для транспортировки морским путем пакеты помещали в картонные тары; каждая картонная тара включала количество пакетов, достаточное для того, чтобы масса бананов в каждой картонной таре составляла примерно 18,1 кг (40 фунтов).
После доставки в Эфрату, шт. Пенсильвания бананы изымали из пакетов, в которых их транспортировали морским путем, и помещали в новые пакеты, которые представляли собой либо MAP- пакеты (описанные выше), либо Т-пакеты (описанные выше). Каждый из новых пакетов вмещал примерно 1,3 кг (3 фунта) бананов. Новые пакеты скручивали и надежно закрывали. Пакеты подвергали воздействию условий созревания согласно 5-дневному графику созревания, описанному выше в примере 2. После созревания пакеты транспортировали в Спринг Хаус, шт. Пенсильвания в авторефрижераторе. В момент доставки цвет бананов соответствовал стадии 3,5-4,5. Затем пакеты помещали в герметичные укрытия и выдерживали в течение 12 ч при 13,3°С (56°F); во время указанного 12-часового периода каждое укрытие имело нормальную воздушную атмосферу, в которую либо не вносили 1-МСР (концентрация 0), либо вносили 1-МСР в концентрации, составлявшей 300 или 1000 част./млрд. После указанного 12-часового периода образцы аэрировали в течение 1 ч и затем выдерживали при температуре 13,3°С (56°F) в течение 10 ч, после чего переносили в помещение для оценки, в котором поддерживали температуру 17,8°С (64°F).
Все пакеты оставались в помещении для оценки в течение 8 дней. Бананы обследовали визуально каждый день, вне зависимости от того, находились ли они еще в пакетах или нет. Бананы разделяли на три группы:
А. бананы, которые сохраняли в пакетах в течение 3 дней, после чего их изымали из пакетов, выдерживая в этом состоянии в течение остальных 5 дней;
Б. бананы, которые сохраняли в пакетах в течение 4 дней, после чего их изымали из пакетов, выдерживая в этом состоянии в течение остальных 4 дней;
В. бананы, которые сохраняли в пакетах в течение 8 дней, после чего на восьмой день их изымали для оценки.
Были получены следующие результаты. Во всех трех группах (А, Б и В) обнаружены одинаковые сопоставимые тенденции развития цвета. Из всех бананов, которые не обрабатывали 1-МСР (нулевая концентрация), для бананов, находившихся в МАР-пакетах, характерно замедленное развитие цвета и сахарных пятен по сравнению с бананами, которые находились в Т-пакетах. Из бананов, которые находились в Т-пакетах, у бананов, обработанных 1-МСР в концентрации 300 част./млрд или 1000 част./млрд, обнаружено замедленное развитие цвета и сахарных пятен. У бананов, обработанных 1-МСР в концентрации 1000 част./млрд, обнаружено замедленное развитие цвета и сахарных пятен по сравнению с бананами, находившимися в пакетах того же типа, но обработанных 1-МСР в концентрации 300 част./млрд.
У бананов, которые находились в MAP и которые обрабатывали 1-МСР в концентрации либо 300 част./млрд, либо 1000 част./млрд, обнаружено существенное замедление развития цвета и сахарных пятен по сравнению с бананами, которые находились в Т-пакетах. У бананов, которые находились в MAP, обработанных 1-МСР в концентрации либо 300 част./млрд, либо 1000 част./млрд, обнаружено замедленное развитие цвета и сахарных пятен после их удаления из упаковок по сравнению с бананами, находившимися в MAP, которые не обрабатывали 1-МСР (нулевая концентрация). Основываясь на качестве плодов в целом, по сравнению с Т-пакетами в отсутствии обработки 1-МСР, можно считать, что срок годности бананов удлинялся на 1-2 дня при использовании только 1-МСР (т.е. по сравнению с Т-пакетами, обработанными 1-МСР), или только за счет упаковки в MAP (MAP без обработки 1-МСР); в примерах, представленных в описании (бананы в MAP, которые обрабатывали 1-МСР в ненулевой концентрации), продемонстрировано увеличение срока годности на 8 дней.
Пример US-3: Сравнение производственных партий MAP
Бананы собирали и транспортировали морским путем в Эфрату, шт. Пенсильвания, как описано выше в примере US-1. После доставки бананы изымали из пакетов из полилайнера и помещали в пакеты одного их трех типов:
(1) Т-пакеты (описанные выше),
(2) МАР-пакеты типа М (описанные выше),
(3) МАР-пакеты типа D (описанные выше).
Бананы в пакетах обрабатывали для созревания согласно описанному выше циклу созревания, за исключением того, что первый день («день 0») цикл созревания отсутствовал. Для бананов, которые подвергали воздействию 1-МСР, осуществляли указанную обработку, когда их цвет соответствовал стадии 2-2,2.
Тенденции в группах были такими же, как и указанные выше в примере US-1.
Кроме того, группу бананов оставляли в их пакетах, выдерживали при 17,8°С в течение 17 дней после обработки 1-МСР и осуществляли их оценку в конце указанного периода, составляющего 17 дней. Из этих бананов те бананы, которые находились в MAP и подвергались воздействию 1-МСР в ненулевой концентрации, отличались более низким баллом, соответствующим стадии цвета (что является желательным), и меньшим количеством сахарных пятен (что является желательным) по сравнению как с бананами, которые находились в MAP, но которые не обрабатывали 1-МСР, так и с бананами, которые находились в Т-пакетах и которые обрабатывали 1-МСР в ненулевой концентрации.
Процедура выдерживания бананов при 17,8°С замедляла развитие сахарных пятен у бананов, что продемонстрировано в примерах, представленных в настоящем описании (т.е. MAP и 1-МСР в ненулевой концентрации), но процедура выдерживания бананов при 17,8°С не замедляла развитие сахарных пятен у любых применявшихся для сравнения бананов (т.е. бананов, которые не хранились в MAP и не подвергались воздействию 1-МСР в ненулевой концентрации).
Кроме того, после хранения в течение 14 дней при 17,8°С у применявшихся для сравнения бананов происходило разламывание в области шеек, в то время как у бананов, описанных в примерах, представленных в настоящем описании, это не имело места.
После хранения в течение 17 дней при 17,8°С бананы, описанные в примерах, представленных в настоящем описании, изымали из MAP и хранили в течение еще 4 дней при 17,8°С. В конце указанного 4-дневного периода у бананов обнаружены приемлемая для потребления стадия цвета и приемлемое количество сахарных пятен.
Не обнаружено значимых различий между бананами, хранившимися в МАР-пакетах типа М, и бананами, хранившимися в МАР-пакетах типа D.
Пример US-4: Внесение в MAP после обработки 1-МСР
Бананы собирали и транспортировали морским путем в Эфрату, шт. Пенсильвания как описано выше в примере US-1. Бананы подвергали процедуре созревания, согласно описанной в примере US-1, за исключением того, что бананы оставались в пакетах, в которых их транспортировали морским путем (в пакетах из полилайнера) во время процесса созревания. Часть упаковок из полилайнера обрабатывали 1-МСР (1000 част./млрд) согласно методу, описанному выше в примере US-1, а другие не обрабатывали. Сразу после завершения обработки 1-МСР бананы изымали из упаковок из полилайнера, разделяя их на грозди. Некоторые грозди имели массу примерно 1,4 кг (3 фунта) и их помещали в описанные выше Т-пакеты. Некоторые другие грозди имели массу примерно 18 кг (40 фунтов) и их помещали в описанные выше МАР-пакеты типа D-40, используя стандартный метод укладки слоями, согласно которому между слоями бананов размещали дополнительные слои пакетов. Затем бананы хранили и оценивали согласно методу, описанному в примере US-1. Кроме того, бананы пробовали на вкус и оценивали плотность мякоти наряду с общим качеством при употреблении в пищу. Ниже представлены результаты, полученные в день 8:
пакет)
Качество образцов как упакованных в MAP, так и обработанных 1-МСР превышало качество всех остальных образцов во всех исследованиях.
Пример US-5: Различные уровни 1-МСР
Бананы выращивали, транспортировали морским путем и подвергали созреванию согласно методам, описанным в примере US-1. В процессе цикла созревания все бананы находились в Т-пакетах. Бананы, цвет которых соответствовал стадии 3,0-4,0, все еще находившиеся в Т-пакетах, помещали в различные воздухонепроницаемые контейнеры; в воздух, находящийся в каждом контейнере, вносили 1-МСР в конкретной концентрации; бананы выдерживали в этих контейнерах в течение 12 ч. Затем половину каждой обрабатываемой группы переносили в МАР-пакеты и все бананы хранили согласно процедуре пост-МСР, описанной в примере US-1. В конце седьмого дня бананы оценивали в отношении сахарных пятен (SS), стадии цвета (CS) и плотности (F). Для измерения плотности применяли анализатор текстуры плодов (фирма Guss Company, Южно-Африканская Республика), используя зонд диаметром 8 мм. Ниже представлены усредненные результаты:
При применении любой концентрации 1-МСР для образцов, находившихся в MAP, были обнаружены такой же или улучшенный цвет (т.е. цвет, соответствующий более низкой стадии), улучшенные характеристики касательно сахарных пятен (т.е. меньшее количество сахарных пятен) и улучшенная плотность (т.е. более высокая плотность).
Пример US-7a: Различное количество бананов на пакет (внешний вид)
Бананы обрабатывали и оценивали согласно методам, описанным в примере US-1, за исключением того, что варьировали количество бананов в упаковке. Концентрация 1-МСР составляла 1000 част./млрд. Кроме того, использовали два различных типа МАР-пакетов: тип М и тип D, которые описаны выше. Оценку бананов осуществляли в 7 день после обработки 1-МСР. Ниже представлены усредненные результаты:
Результаты, полученные с использованием МАР-пакетов типа М и МАР-пакетов типа D, оказались сходными; между ними не было обнаружено значимых различий.
Пример US-7b: Различное количество бананов на пакет (плотность)
Бананы обрабатывали и оценивали согласно методам, описанным в примере US-1, за исключением того, что варьировали количество бананов в упаковке. Кроме того, осуществляли сравнение бананов в МАР-пакетах и бананов, не находящихся в пакетах («без пакета») (т.е. бананы, которые не помещали ни в один из типов пакетов после транспортировки морским путем и которые подвергали процедуре созревания, обработке 1-МСР и хранению без всяких пакетов). Оценивали также бананы «без МСР», которые не подвергали воздействию 1-МСР и которые находились в условиях хранения, таких как продолжительность и температура, что и бананы, обработанные 1-МСР. Оценку всех бананов осуществляли в день 5 после обработки 1-МСР. Плотность определяли согласно методу, описанному в примере US-5. Ниже представлены усредненные результаты:
Бананы, которые обрабатывали 1-МСР и, кроме того, хранили в МАР-пакетах, отличались улучшенной плотностью по сравнению с бананами, которые на обрабатывали МСР, и улучшенной плотностью по сравнению с бананами, которые хранили без пакета.
Пример US-7c: Различное количество бананов на пакет (проникновение газов)
Бананы обрабатывали и оценивали согласно методам, описанным в примере US-1, за исключением того, что варьировали количество бананов в упаковке (количество Б). Результаты, полученные при использовании МАР-пакетов типа М, сравнивали с результатами, полученными без применения 1-МСР (нулевая концентрация) («только MAP») и полученными при применении 1-МСР в концентрации 1000 част./млрд («МАР/МСР»). Образцы «только MAP» представлены для сравнения; МАР/МСР-образцы представлены в качестве примеров настоящего изобретения.
Скорости проникновения газов для всего пакета определяли измеряя скорости проникновения газов через участки перфорированной пленки и осуществляя расчет с учетом всей эффективной площади пакета. Скорости проникновения газов для перфорированных пленок определяли количественно с помощью квазиизостатического метода, описанного у Lee и др. (Lee D. S., Yam К.L., Piergiovanni L., «Permeation of gas and vapor». Food Packaging Science and Technology, изд-во CRC Press, New York, NY, 2008, c. 100-101).
Кроме того, осуществляли оценку сахарных пятен. В этом эксперименте определяли день, в который при выдерживании при 17,8°С появлялись сахарные пятна, этот день обозначали как «SS-день». У бананов, находящихся в Т-пакетах (либо 0, либо 1,00 част./млрд 1-МСР), развитие сахарных пятен обнаружено в 3 день.
Результаты (в каждом случае средние значения для 3 пакетов) представлены ниже в таблице. Определяли следующие характеристики:
РОТ обозначает скорость проникновения О2 в весь пакет (см3/м2·день на кг бананов),
РСТ обозначает скорость проникновения СO2 в весь пакет (см3/м2·день на кг бананов),
Р-площадь обозначает общую площадь перфорации всего пакета (млн квадратных мкм на кг бананов).
Применение только MAP замедляло развитие сахарных пятен (что является желательным) по сравнению с применением Т-пакетов, а применение МАР/МСР еще больше замедляло развитие сахарных пятен (что является желательным).
Пример US-8: Вариации локализации отверстий
Было изготовлено 16 специальных пакетов для оценки воздействия вариаций локализации отверстий. Каждый специальный пакет изготавливали из одинаковых перфорированных пленок и использовали в виде МАР-пакетов типа М. Каждый специальный пакет имел такие же размеры, что и МАР-пакет типа М, но каждый специальный пакет имел 196 отверстий, половину из которых блокировали с помощью чувствительной к давлению липкой ленты. Каждый из пакетов 1-12 имел уникальную схему локализации отверстий. Пакеты D1 и D2 представляли собой дубликаты специальных пакетов, у которых восстанавливали схему отверстий, характерную для МАР-пакетов типа D. Пакеты M1 и М2 представляли собой дубликаты специальных пакетов, у которых восстанавливали схему отверстий, характерную для МАР-пакетов типа М. Осуществляли процедуру, описанную в примере US-1, используя специальные пакеты в качестве МАР-пакетов. В 8 день после обработки 1-МСР (использовали 1-МСР в концентрации 1000 част./млрд) оценивали атмосферу внутри пакета, определяя содержание диоксида углерода (мас.%) и кислорода (мас.%) в пересчете на общую массу атмосферы внутри каждого пакета. Получали следующие результаты:
Не было обнаружено никаких значимых различий, связанных со схемой отверстий.
Пример US-9: Получение перфораций с помощью лазерного бура
Просверливали отверстия в полимерных пленках с помощью лазера на основе диоксида углерода, действующего при длине волны, включающей 10,6 мкм. Лазер генерировал импульс инфракрасного цвета. Когда применяли пленки, изготовленные только из полиэтилена, при применении некоторых импульсов получали полное отверстие (т.е. отверстие, которое проникало полностью через пленку), а при применении некоторых - не получали полного отверстия. В пленках, изготовленных только из полиэтилена, процент импульсов, с помощью которых не удавалось получать полное отверстие, был нежелательно высоким. Когда оценивали пленки, имеющие описанный выше состав, которые использовали для изготовления различных MAP, практически все импульсы позволяли получать полное отверстие; процент импульсов, с помощью которых не удавалось получать полное отверстие, был приемлемо низким.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УПАКОВКА С МОДИФИЦИРОВАННОЙ АТМОСФЕРОЙ ДЛЯ БАНАНОВ | 2013 |
|
RU2687795C2 |
| НЕРАВНОМЕРНО ПЕРФОРИРОВАННЫЙ ПЛАСТИКОВЫЙ ПАКЕТ | 2013 |
|
RU2687315C2 |
| СПОСОБЫ ПОЛИВА РАСТЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ 1-МСР | 2011 |
|
RU2615442C2 |
| КОМПОЗИЦИЯ С КОНТРОЛИРУЕМЫМ ВЫСВОБОЖДЕНИЕМ И СПОСОБЫ ПРИМЕНЕНИЯ | 2013 |
|
RU2591453C1 |
| КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ЦИКЛОДЕКСТРИНА, СОДЕРЖАЩИЙ ЕЕ УПАКОВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПЛУЧЕНИЯ | 2011 |
|
RU2559463C2 |
| СПОСОБ И КОНТЕЙНЕР-РЕФРИЖЕРАТОР, АВТОМОБИЛЬ-РЕФРИЖЕРАТОР ИЛИ ПРИЦЕП-РЕФРИЖЕРАТОР ДЛЯ ВЫЗРЕВАНИЯ ОВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ В КОНТРОЛИРУЕМОЙ АТМОСФЕРЕ | 2018 |
|
RU2791580C2 |
| ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ | 2018 |
|
RU2772773C2 |
| ПРИМЕНЕНИЕ БЕНЗОКСАБОРОЛОВ В КАЧЕСТВЕ АНТИМИКРОБНЫХ АГЕНТОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ, РАСТЕНИЙ ИЛИ ЧАСТЕЙ РАСТЕНИЙ | 2014 |
|
RU2595157C1 |
| СИНЕРГИЧЕСКИЙ ПРЕПАРАТ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНО ГИББЕРЕЛЛИНОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ И САЛИЦИЛОВУЮ КИСЛОТУ | 2019 |
|
RU2792682C2 |
| ВЫСВОБОЖДЕНИЕ ИНГИБИТОРА СОЗРЕВАНИЯ ИЛИ ВЫЗРЕВАНИЯ ИЗ ПОЛИМЕРА, ВОЛОКНА, ПЛЕНКИ, ЛИСТА ИЛИ УПАКОВКИ | 2010 |
|
RU2566985C2 |
Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ обработки бананов включает воздействие на указанные бананы содержащей этилен атмосферы. Затем указанные бананы подвергают воздействию содержащей 1-метилциклопропен атмосферы. Причем концентрация 1-метилциклопропен в этой атмосфере составляет по меньшей мере 0,5 част./млрд. Далее снижают концентрацию 1-метилциклопропена в окружающей бананы атмосфере до значения ниже 0,5 част./млрд. После чего указанные бананы хранят в упаковке с модифицированной атмосферой в течение по меньшей мере 1 ч. При этом этап хранения начинается до истечения 72 ч после стадии снижения концентрации 1-метилциклопропена. При этом скорость проникновения диоксида углерода в упаковку с модифицированной атмосферой составляет от 2400 до 120000 кубических сантиметров в день на килограмм указанных бананов. Изобретение позволяет хранить бананы с возможностью их созревания до пригодного для потребителя состояния, увеличить их срок хранения и частично предотвратить появление таких нежелательных эффектов, как снижение плотности продукта и появление сахарных пятен. 13 з.п. ф-лы, 17 табл., 9 пр.
1. Способ обработки бананов, включающий
(а) воздействие на указанные бананы атмосферы, которая содержит этилен,
(б) после осуществления стадии (а) подвергают указанные бананы воздействию атмосферы, которая содержит 1-метилциклопропен при концентрации по меньшей мере 0,5 част./млрд,
(в) снижение концентрации указанного 1-метилциклопропена в атмосфере, которая окружает эти бананы, до ниже 0,5 част./млрд,
(г) после этапа (в) сохранение указанных бананов в упаковке с модифицированной атмосферой в течение непрерывного интервала времени, составляющего по меньшей мере 1 ч,
где указанный этап (г) начинается до 72 ч после стадии (в), и
в котором упаковку с модифицированной атмосферой создают таким образом, чтобы скорость проникновения диоксида углерода во всю упаковку составляла от 2400 до 120000 кубических сантиметров в день на килограмм указанных бананов.
2. Способ по п.1, в котором упаковку с модифицированной атмосферой создают таким образом, чтобы скорость проникновения кислорода во всю упаковку составляла от 2000 до 100000 кубических сантиметров в день на килограмм бананов.
3. Способ по п.1, в котором от 10 до 100% площади поверхности упаковки с модифицированной атмосферой приходится на долю полимерной пленки и в котором часть площади поверхности упаковки с модифицированной атмосферой, которая не представляет собой полимерную пленку, эффективно блокирует диффузию молекул газа.
4. Способ по п.3, в котором полимерная пленка имеет скорость проникновения диоксида углерода, составляющую от 4000 до 150000 см3/м2·день, и скорость проникновения кислорода, составляющую от 1000 до 60000 см3/м2·день при толщине 30 мкм.
5. Способ по п.3 или 4, в котором полимерная пленка является перфорированной, при этом средний диаметр перфораций составляет от 5 до 500 мкм и общая площадь перфораций в полимерной пленке составляет от 50000 до 6000000 квадратных микрометров на килограмм бананов.
6. Способ по п.1, в котором стадию (б) осуществляют, когда цвет бананов соответствует стадии 2,5-3,5 по семибалльной шкале.
7. Способ по п.1, в котором стадию (б) осуществляют помещая бананы в воздухонепроницаемый контейнер и создавая атмосферу в воздухонепроницаемом контейнере, в которой концентрация циклопропенового производного составляет от 0,5 част./млрд до 100 част./млн.
8. Способ по п.1, в котором бананы находятся в упаковке с модифицированной атмосферой до осуществления стадии (б) и в котором бананы остаются в упаковке с модифицированной атмосферой с момента их внесения в упаковку и вплоть до 48 ч или более после указанной стадии (в).
9. Способ по п.1, в котором стадию (б) осуществляют, когда бананы не находятся в упаковке с модифицированной атмосферой, при этом бананы вносят в упаковку с модифицированной атмосферой после завершения стадии (в) и бананы остаются в упаковке с модифицированной атмосферой, начиная с момента их внесения и вплоть до 48 ч или более после указанной стадии (в).
10. Способ по п.1, где указанный этап (б) осуществляют, когда бананы не находятся в упаковке с модифицированной атмосферой, при этом бананы вносят в упаковку с модифицированной атмосферой в промежутке времени, составляющем 12 ч, и где указанные бананы извлекают из указанной упаковки с модифицированной атмосферой через 24 ч или более после этапа (в).
11. Способ по п.1, где этап (б) или этапы (а) и (б) осуществляют, когда указанные бананы находятся в указанной упаковке с модифицированной атмосферой.
12. Способ по п.1, где указанный этап (б) осуществляют, когда бананы не находятся в упаковке с модифицированной атмосферой и этап (г) начинается в течение промежутка времени, составляющего 12 ч, после этапа (в).
13. Способ по п.1, где этап (г) осуществляется немедленно после этапа (в).
14. Способ по п.1, где после этапа (в) указанные бананы хранятся в упаковке с модифицированной атмосферой в течение непрерывного интервала времени, составляющего по меньшей мере 12 ч.
| Колосоуборка | 1923 |
|
SU2009A1 |
| Топчак-трактор для канатной вспашки | 1923 |
|
SU2002A1 |
| 0 |
|
SU305607A1 | |
| Способ хранения продуктов растениеводства | 1981 |
|
SU1011077A1 |
