(57)【要約】      （修正有）【課題】二酸化炭素、アルコールの存在する環境においても酸素の有無を明確に検知できる酵素を用いた酸素インジケーターを具備した包装容器、袋およびその包装体を提供する。【解決手段】酵素および基質の混合水溶液を吸水性の濾紙１に低酸素状態を保ったまま含浸し、さらにその外側を酸素透過フィルム２で作成した袋にて包装した酸素インジケーターを具備した容器および袋。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酵素を用いた酸素インジケーターを具備した容器または袋。
【請求項２】
酵素を用いた酸素インジケーターを具備した容器または袋の包装体としての使用。
【請求項３】
酵素を用いた酸素インジケーターを具備した容器または袋を使用した包装体。
【請求項４】
請求項３に記載の容器または袋を用いて、ＭｏｄｉｆｉｅｄＡｔｍｏｓｐｈｅｒｅ包装、Ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ  Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ包装された包装体。
【請求項５】
請求項３に記載の容器または袋内に、酸素を含まないガスが充填されていることを特徴とする包装体。
【請求項６】
請求項３に記載の容器または袋内が、真空状態であることを特徴とする包装体。
【請求項７】
容器または袋内のガス組成の二酸化炭素が３％以上であることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の包装体。
【請求項８】
容器または袋内のガス組成のアルコール類が０．５％以上であることを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載の包装体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酵素を用いた酸素インジケータを具備した包装容器および袋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スーパーなどで食材を購入し、各家庭でその購入した食材を調理して食べるという従来の形態に加え、最近では共働きのため調理の時間がない、自分の趣味の時間を多く取りたい等の理由により、家事を簡便に行いたいという意向から、調理に関してはスーパー等のバックヤードやセントラルキッチンなどで調理された調理済み食品等を購入し、家庭で食す形態が増えてきている。
【０００３】
一方、スーパーやコンビニエンスストアの調理済食品においては、調理済食品の利便性を売りに個々の食品の味、量等、好みに合わせた商品開発が活発になされ、多種類の食品が市場に投入されている。また、スーパーやコンビニエンスストア等の惣菜販売者は、消費者の強いニーズである素材そのもののおいしさの提供および安心・安全・健康志向に応えるため、食品保存料等を削減した惣菜等の提供を模索しているが、食品保存料を削減すると食品の腐敗開始が早くなるため、食品の安全対策が必須となっている。また、食品の腐敗に関する研究から、空気中の酸素の影響が重要であることが広く知られている。そのため、包装体内を無酸素状態で包装する種々の方法が検討されている。
【０００４】
食品の腐敗を防止する目的で、包装体内を無酸素状態に保つ方法として、包装体内を真空状態で包装する真空包装したり、包装体内に酸素吸収剤を用いて無酸素包装したり、包装体内を所望のガスにて密封するガス置換包装する方法が挙げられる。
例えば、真空包装の場合、包装体内を真空状態にするため、酸素による食品の酸化等の腐敗を防止でき、さらに、包装体内が真空で保たれているかを判別する際は、包装体内に空気の流入があるかどうかを目視確認することで、比較的容易に判別できる。また、保管、陳列スペースの点において有利であり、比較的長期の保存が必要な場合に多用されている。しかしながら、包装体内を真空にするため、食品が該包装体を包装しているフィルム等によって大気圧によって密着した包装形態になり、ボリューム感を与えることができない他、食品の形態がいびつになってしまうため美粧性の観点で問題が残る。
【０００５】
一方、包装体内に酸素吸収剤を用いたり、酸素吸収層を有する包装材で包装する場合や包装体内を所望のガスにて密封するガス置換包装する方法では、食品を大気圧によって押しつぶすこと無く、食品を作ったままの形状でディスプレイできるため、商品をおいしく見せれる等のいわゆるディスプレイ効果による商品差別化が図れる点で優れている。そのため、賞味期限が数日から１ヶ月以内の比較的短期間の商品については酸素吸収による無酸素包装やガス置換包装の検討が主として行われている。
【０００６】
しかしながら、包装体内に酸素吸収剤を用いて無酸素包装したり、包装体内を所望のガスにて密封するガス置換包装する方法では、包装体内のガス環境を目視して包装体内が適したガス雰囲気下で保存されているかどうかの判断をすることは難しく、包装体内のガス雰囲気が適性であるかどうかを判別する方法が模索されている。特に食品腐敗に大きな影響を与える酸素の有無を検知する酸素インジケーターの開発およびこのような酸素インジケーターを具備した包装容器・袋が望まれている。
【０００７】
このような、酸素インジケーターとして、例えば、特開昭５４−１３８４８９号公報にはメチレンブルー、糖類、アルカリ性物質、水分およびアスコルビン酸からなる脱酸素インジケーターが開示されている。この酸素インジケーターではメチレンブルーを指示色素として用い、酸素の有無で酸素インジケーター内における水分のｐＨが変化することによりメチレンブルーが酸素がある場合は青色、酸素のない場合は無色を示し、目視で酸素の有無を確認できる点で優れている。さらにメチレンブルー、糖類、アルカリ性物質、水分からなる酸素インジケーター機能の他、アスコルビン酸による脱酸素機能を有している点でも優れている。このような酸素インジケーターと脱酸素剤が一体型の形態の他、酸素インジケーター機能のみであるメチレンブルー、糖類、アルカリ性物質、水分からなる酸素インジケーターを脱酸素剤（アスコルビン酸系もしくは鉄系等）に両面テープ等で接着した酸素インジケーター付きの脱酸素剤を包装容器内に同封して酸素の有無を確認しているのである。
【０００８】
しかしながら、特開昭５４−１３８４８９号公報で代表されるメチレンブルー、糖類、アルカリ性物質および水分からなる酸素インジケーターの場合、酸素インジケーター機能は包装体内の酸素が水分に溶解し、酸素インジケーター内のｐＨ環境が酸性側に傾き、このｐＨ変化をメチレンブルーが検知して変色する機構である（無酸素状態：透明、酸素存在：青）ため、包装体内に二酸化炭素が存在する場合、例えば、食品保存の観点より不活性である窒素および静菌作用のある二酸化炭素の混合ガスを用いて包装するガス置換包装の場合、水分への溶解性が酸素より高い二酸化炭素が酸素インジケーター内の水分に溶解し、酸素同様のｐＨ環境変化を生じてしまうのである。
【０００９】
そのため、この二酸化炭素の影響により、メチレンブルーの色彩変化が明確でなくなる問題や場合によっては無酸素状態であっても二酸化炭素の影響により、酸素があるという誤判断をしたりする問題が残されている。さらに、殺菌効果の観点よりガス置換包装においてアルコールを使用する場合、このアルコールの存在の影響により酸素を検知する能力が低下する問題が残されている。このようなメチレンブルーを用いた酸素インジケーターは二酸化炭素やアルコールが存在しないもしくは濃度がごく低い場合のみの使用しかできない等の様々な制約を余儀なくされているのである。さらにまた、酸素の有無を判断する酸素濃度はメチレンブルーのｐＨ環境の変色に依存するため、変色する酸素濃度の設定や変色速度等を所望の設定にすることが困難である問題やメチレンブルー以外の色素では、色素の安定性、耐候性の観点で使用しにくい等の問題が残されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭５４−１３８４８９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、容器または袋内のガスが組成コントロールされている環境での使用を鑑み、二酸化炭素、アルコールの存在する環境においても酸素の有無を明確に検知できる酵素を用いた酸素インジケーターを具備した包装容器、袋およびその包装体を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意検討した結果、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は下記の通りである。
（１）酵素を用いた酸素インジケーターを具備した容器または袋。
（２）酵素を用いた酸素インジケーターを具備した容器または袋の包装体としての使用。
（３）酵素を用いた酸素インジケーターを具備した容器または袋を使用した包装体。
【００１３】
（４）（３）に記載の容器または袋を用いて、Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ包装、Ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ  Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ包装された包装体。
（５）（３）に記載の容器または袋内に、酸素を含まないガスが充填されていることを特徴とする包装体。
（６）（３）に記載の容器または袋内が、真空状態であることを特徴とする包装体。
（７）容器または袋内のガス組成の二酸化炭素が３％以上であることを特徴とする（３）〜（６）のいずれかに記載の包装体。
（８）容器または袋内のガス組成のアルコール類が０．５％以上であることを特徴とする（３）〜（７）のいずれかに記載の包装体。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、特にその好ましい態様を中心に詳細に説明する。
本発明が従来技術と最も相違するところは、従来技術がメチレンブルー、糖類、アルカリ性物質および水分からなる脱酸素インジケーターを具備した包装容器または袋であるのに対し、本発明は酵素を用いた酸素インジケーターを具備した包装容器または袋であることである。
【００１５】
上記、従来技術と相違するところの本発明でいう構成要件に基づく効果は、包装体内に二酸化炭素およびアルコールが存在する場合であっても、酸素の有無を判断する酵素反応に影響がないため、安定かつ正確に光吸収波長変化によって酸素の有無を確認できる包装容器または袋を提供できることである。また、本発明で使用する酵素を用いた酸素インジケーターは、可視光域で光吸収波長が変化するような酵素および基質を種々に選択することによって、所望の色で酸素の有無を検知することができ、さらに検知する酸素濃度の設定や変色速度等を所望の設定にすることができるのである。さらにまた、酵素反応による基質変化が不可逆反応である場合、包装体内における内容物の酸素による暴露程度を色差（色の濃淡、変色等）によって判別できるため、包装体内における内容物がどのくらい酸素によって暴露したのかを積算表示できる。
【００１６】
本発明でいう容器とは、受け容器および蓋からなる形態を持ち、内容物を入れるための器である。材質は内容物を入れることができればどのようなものでも良く、プラスチック、金属、木材、紙、その他の単体あるいは前記材料同士の積層等が挙げられる。また、ここでいう蓋とは、受け容器の上部を覆うものであり、材質は内容物を入れた受け容器を覆うことができればどのようなものでも良く、プラスチック、金属、木材、紙、その他の単体あるいは前記材料同士の積層等が挙げられる。内容物を目視確認するという観点から上部を覆う蓋は透明で光沢に優れるプラスチックであることが好ましい。本発明でいう袋とは、中に物を入れて口を閉じるようにした入れ物をいう。材質は、袋を形成できればどのようなものでも良く、プラスチック、金属、紙、その他の単体あるいは前記材料同士の積層体等が挙げられる。
【００１７】
ここでいうプラスチックとは熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂をいうが、一般的に容器または袋に使用される樹脂であれば何でも良い。例えば、熱可塑性樹脂ではポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、セルロースアセテート樹脂、エチレン−ビニルアルコール系共重合体樹脂（ＥＶＯＨ等）等が挙げられ、熱硬化性樹脂ではユリア樹脂、メラニン樹脂、キシレン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられ、これらの単独樹脂または共重合樹脂等が挙げられる。容器または袋の成形には、これらの樹脂より構成される単層または多層構成等のフィルムおよびシートを使用することができる。また、ガスの散逸防止の観点よりガスバリアープラスチックであることが好ましい。
【００１８】
受け容器および蓋の開口面の縁の形状は直線状でも曲線状でも良い。また、容器開口面の形状は円形、三角形、四角形（長方形、正方形）、その他多角形であっても、菱形、楕円形、曲線からなる無定形であってもよい。例えば、容器と蓋の一辺がヒンジ部を介して接合されたいわゆるフードパックでもよい。
受け容器および蓋の開口部に、様々な形状のフランジを有しても良い。フランジとは、受け容器と蓋の間を重ね合わせる際に重なり合う鍔状の結合部分を意味し、嵌合構造を具備していてもよい。嵌合構造とは受け容器と蓋の開口部に容器と蓋の間を嵌め合わせるための溝を有してる形状を意味し、その嵌合部は大きく分けて、外嵌合と内嵌合と内外嵌合の３種類に分けられる。外嵌合は、容器を成形する際の金型の精度があまり必要が無く安価で簡単に作成できる形状である。一方、内嵌合は外嵌合に比べ容器を成形する際の金型精度が必要であり、コスト的に高価になるが内容物が汁分を含む惣菜等の場合、汁分の容器外への流出を防ぐことができる。さらに内外嵌合は容器を成形する際の金型の精度が要求されコスト的にかなり高価になるが、嵌合部の嵌合強度が強く、多少の衝撃が加わっても容器と蓋が外れることが無く最も高級な嵌合形状である。
【００１９】
本発明の容器または袋の開口部を封することによって容器または袋内部のガスを所望のガス組成にすることが可能になり、空気中の酸素濃度と異なる環境を実現できる。
例えば、容器または袋に微細な穴や容器または袋に部分的もしくは全面的に選択的にガス透過可能なフィルムを具備し、容器または袋の外の環境を変化することによって容器または袋内の環境を変化させたり、内容物が植物の場合、植物の呼吸によって選択的にある種のガスのみを選択的に透過することによって容器または袋内のガス組成をコントロールするいわゆるＭｏｄｉｆｉｅｄ  Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ包装やＣｏｎｔｒｏｌｅｄ  Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ包装をする事ができる。
【００２０】
また、容器または袋内に、内容物の保存に適した所望のガスを入れて包装するガス置換包装を行い、容器または袋内を所望のガス組成にすることができる。ガス置換方法は、いかなる方法であってもガス置換することができればよいが、一般的にガスフラッシュ方法、ノズル方法、チャンバー方法が挙げられる。ガスフラッシュ方法とは容器または袋内に所望のガスをガスフラッシュすることによって、容器または袋内の空気を置換する方法である。また、ノズル方法は主に袋物のガス置換に使用される方法であるが袋内にノズルを入れ、そのノズルより袋内の空気を脱気し、その後、該ノズルより所望のガスを袋内に導入して置換する方法である。さらに、チャンバー方式とはある空間（チャンバー）内に内容物を入れた容器および袋を入れチャンバー内部を一旦真空にし、その後チャンバー内に所望のガスを導入して容器および袋内のガス置換をする方法である。これらの方法はスピード、コスト、置換率等によって適宜、自由に選択しても良い。
【００２１】
さらに、容器または袋内のガスを吸引脱気する真空包装においても、容器または袋内に残留するガスの組成をコントロールするために、容器または袋内のガスを所望のガスに置換してから吸引脱気することが好ましい。
容器または袋内のガス組成として、内容物が食品である場合、食品の腐敗を防止するために酸素を含まないガスを容器または袋内に充填することができる。ここで、酸素を含まないガスとは、酸素インジケーターが酸素の有無を検知する濃度以下の酸素濃度であるガスを指す。また、静菌作用を有する二酸化炭素を組成成分の一つとすることができる。成分比率は、静菌作用の効果から３％以上が好ましく、１００％であっても良い。さらに、食品の腐敗を防止するために殺菌作用を有するアルコール類をガス成分の一つとしてしても良い。成分比率は、殺菌作用の効果から０．５％以上が好ましく、飽和蒸気状態まで含有していても良い。ここでいうアルコール類とは炭化水素の水素原子を水酸基で置換した形の化合物を示し、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等を示す。本発明のアルコール類は、食品安全の観点より、好ましくはエタノール、プロパノール、イソプロパノールであり、より好ましくはエタノール、プロパノール、さらに好ましくはエタノールである。
【００２２】
本発明の容器または袋を用いて包装体とする場合、内容物としては食品類が挙げられ、生鮮３品と呼ばれる鮮魚、生肉、生野菜の他、例えば、スーパーやコンビニエンスストア等で販売される惣菜（煮物、焼き物、蒸し物、炒め物）、弁当等が挙げられる。さらに、上記記載の食品包装関係以外にも密封空間内の酸素の有無を確認する必要のあるところであればいずれの用途に使用しても良く、例えば、精密機械部品包装やネジ等の金属部品包装や電子基板等の電機部品包装の他、医薬品、化粧品等への使用が挙げられる。
【００２３】
本発明の容器または袋に具備される酵素を用いた酸素インジケーターについて説明する。ここでいう酵素とは、様々な生体内で営まれる化学反応に触媒として作用する高分子物質であり、触媒する反応の型によって酸化還元反応を触媒する酵素（オキシダーゼ）、官能基の転移を触媒する酵素（トランスフェラーゼ）、加水分解反応を触媒する酵素（ヒドロラーゼ）、脱離反応と付加反応を触媒する酵素（リアーゼ）、異性化反応を触媒する酵素（イソメラーゼ）、ＡＴＰなどの加水分解と共役して２個の分子をつなぐ合成反応を触媒する酵素（リガーゼ）等に分類される。本来、酵素は生体を維持するため、これらの生体内の反応を触媒する働きを担っているが、本発明において用いられる酵素は、これらの酵素反応の中で酸素の存在の有無によって酵素もしくは基質の光吸収波長が変化すれば良く、この変化した光吸収波長を検出することによって酸素の有無を判断することができる。利用できる光吸収波長の波長域は、変化した波長を測定あるいは検出できればどのような波長でも利用できる。
【００２４】
例えばＵＶ領域に変化域があればＵＶ測定装置を用いて検出すれば良い。好ましくは、可視光域（４００ｎｍ〜６００ｎｍ）であれば波長を測定する機械を用いることなく、目視で確認できるために良い。また、酵素の光吸収波長反応を用いた酸素インジケーターは、包装体内に二酸化炭素およびアルコールが存在する場合であっても、酸素の有無を判断する酵素反応に影響がないため、安定かつ正確に光吸収波長変化によって（可視光域であれば、色によって）酸素の有無を確認できる。
【００２５】
光吸収波長の変化は、酵素自体の構造変化に起因するものでも、酵素反応による基質の構造変化に起因するものでもどちらでも良い。酵素自体の構造が変化する一例として、金属を有する酵素（銅酵素類）の場合、酵素を構成する一部の金属（銅）を脱離することによって金属（銅）がイオン状態で系内に存在するため、その金属イオン特有の色（青）を呈する。また、酵素反応で基質の構造が変化する例として、基質を構成する水酸基、アミノ基から水素を引きぬき、二重結合を形成したり、基質同士が会合することによって色を呈する等が挙げられる。
【００２６】
酵素の触媒作用により基質の構造変化によって光吸収波長が変化した場合、酵素および基質を種々に選択することによって所望の色で酸素の有無を検知することができ、さらに検知する酸素濃度の設定や変色速度等を所望の設定にすることができる。さらに、酵素反応による基質変化が不可逆反応である場合、例えば、酵素反応で基質の構造変化によって基質自体の光吸収波長が変化し、この変化が不可逆であり、しかも可視光域である場合、包装体内における内容物の酸素による暴露程度を色差（色の濃淡、変色等）によって目視で判別できるため、包装体内における内容物がどのくらい酸素によって暴露したのかを積算表示できる。
【００２７】
さらに、酵素反応は様々な基質が同時に存在しても、独自に酵素−基質間で反応をするため、数種類の酵素および基質を混在状態で用いることができる。例えば、１種類の酵素に酵素反応における反応に必要な酸素濃度、反応速度および反応時の色彩の全く違う基質を数種混合して用いると、ある酸素濃度では黄色、さらに酸素濃度が高い場合は青色等酸素濃度によって色を段階的に変化することが可能であったり、酸素の暴露時間が少ない場合は茶色、酸素の暴露時間が長い場合は赤色等酸素暴露時間によって色を段階的に変化することが可能である。
【００２８】
このような光吸収波長を変化する酵素としてオキシダーゼ系、カタラーゼおよびペルオキシダーゼ系、フラビンモノオキシゲナーゼ系、銅ヒドロモノオキシゲナーゼ系、鉄モノオキシゲナーゼ系、リブロース２リン酸オキシゲナーゼ系、ジオキシゲナーゼ系等が挙げられる。具体的には、カテコ−ルオキシダ−ゼ（ＥＣ１．１０．３．１）、ラッカ−ゼ（ＥＣ  １．１０．３．２）、ビリルビンオキシダ−ゼ（ＥＣ  １．３．３．５）、アスコルビン酸オキシダ−ゼ（ＥＣ  １．１０．３．３）、３−ヒドロキシアントラニル酸オキシダ−ゼ（ＥＣ  １．１０．３．５）等が挙げられるが、基質を添加して反応せしめると酸素が存在した場合、光吸収波長変化反応を顕著に促進する酵素は全てこれに含まれる。これらを単独、あるいは複数組み合わせてもよい。
【００２９】
また、基質としては、上記記載した酵素によって構造が変化し光吸収波長が変化するものであれば良い。例として、水酸基、アミノ基、シアノ基、カルボニル基等の活性の比較的高い官能基を有する化合物が良く、ベンゾンジオール、ヒドロキノン、ポリフェノール、フェニレンジアミン、アスコルビン酸、シアニン色素、Ｌ−アスコルベート、アミノフェノール等が挙げられる。例えば、基質としては酸化還元試薬を用いればよく、フェノ−ル誘導体、アニリン誘導体、トルイジン誘導体、安息香酸誘導体等が挙げられ、具体例として、Ｎ、Ｎジメチルアニリン、Ｎ、Ｎジエチルアニリン、２、４ジクロロフェノ−ル、Ｎ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−スルホプロピル）−３、５−ジメトキシアニリン（ＤＡＯＳ）、Ｎ−エチル−Ｎ−スルホプロピル−３、５ジメチルアニリン（ＭＡＰＳ）、Ｎ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−  スルホプロピル）−３、５−ジメチルアニリン（ＭＡＯＳ）、Ｎ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−スルホプロピル）−ｍ−トルイジン（ＴＯＯＳ）、Ｎ−エチル−Ｎ−  スルホプロピル−ｍ−アニシジン（ＡＤＰＳ）、Ｎ−エチル−Ｎ−スルホプロピルアニリン（ＡＬＰＳ）、Ｎ−エチル−Ｎ−スルホプロピル−３、５−ジメトキシアニリン（ＤＡＰＳ）、Ｎ−スルホプロピル−３、５−ジメトキシアニリン（ＨＤＡＰＳ）、Ｎ−エチル−Ｎ−スルホプロピル−ｍ−トルイジン（ＴＯＰＳ）、Ｎ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−スルホプロピル）−ｍ−アニシジン（ＡＤＯＳ）、Ｎ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−スルホプロピル）アニリン（ＡＬＯＳ）、Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−スルホプロピル）−３、５−ジメトキシアニリン（ＨＤＡＯＳ）、Ｎ−スルホプロピル−アニリン（ＨＡＬＰＳ）、ｏ−ジアニシジン、ｏ−トリジン、３、３−ジアミノベンジジン、３、３、５、５−テトラメチルベンジジン、Ｎ−（カルボキシメチルアミノカルボニル）−４、４−ビス（ジメチルアミノ）ビフェニルアミン（ＤＡ６４）、１０−（カルボキシメチルアミノカルボニル）−３、７−ビス（ジメチルアミノ）フェノチアジン（ＤＡ６７）、３、５−ジニトロ安息香酸、５−アミノサリチル酸、３−ヒドロキシアントラニル酸、３、５−ジアミノ安息香酸等、さらに４−アミノアンチピリン、ｏ−フェニレンジアミン、１−アミノ−２−ナフト−ル−４−スルホン酸、１−フェニル−３−メチル−５−ピラゾロン、２−アミノ−８−ナフト−ル−６−スルホン酸、３−メチル−２−ベンゾチアゾリノンヒドラゾン、２−アミノ−フェノ−ル−４−スルホン酸、２、６−ジブロモ−４−アミノフェノ−ル、２、２’−アジノ−ル−（３−エチルベンゾチアゾリン−６−スルホン酸）ジアンモニウム塩、２、２’−アジノビス  （３−エチルベンゾチアゾリン−６−スルホン酸）アンモニウム塩（ＡＢＴＳ）、カテコ−ル、さらにタンニン、エピカテキン、エピガロカテキン等が挙げられる。
【００３０】
尚、さらに蛍光的に観察しようとした場合、酸化によって蛍光を発する化合物、例えばホモバニリン酸、４−ヒドロキシフェニル酢酸、チラミン、パラクレゾ−ル、ジアセチルフルオレスシン誘導体等、化学発光的にはピロガロ−ル等も挙げられるが、ここに示した物質は一例に過ぎず、酵素を添加して酸素と反応させた場合、光吸収波長変化反応が顕著に促進される物質は全てこれに含まれる。
また、基質に他の化合物をカップリングして光吸収波長を調整しても良い。４ＡＰ、２，６−ジブロム−４−アミノフェノール、ＡＢＴＳなどの基質の他にフェノール、４−ヒドロキシ安息香酸などを共存させ、酵素を作用させると、可視光域で光吸収波長反応が起こり、色調も基質の種類で異なり色調を選択できる。さらに、酵素による光吸収波長変化反応を酸素濃度のある閾値よりドラスチックに変化させたい場合や、酸素の存在で光吸収波長変化反応を起こす時、酸素インジケーターとして感度が高すぎる場合は、酵素の阻害剤、基質アナログあるいは還元剤などの拮抗物質を共存させることで光吸収波長変化反応を遅くする、あるいは感度を低下させることができる。
【００３１】
阻害剤としてはアザイド、ジエチルジチオカルバミン酸、チオ硫酸塩、フッ化物、シアン化物、ＰＣＭＢ、ＥＤＴＡ、２価、３価の金属類等、基質アナログとしてはＤ−アミノ酸類、３、５−ジニトロ安息香酸、チオサルチル酸等、還元剤としてはジチオスレイトール、システイン、グルタチオン、メルカプトエタノール、フェリシアン化カリウム、ヨウ化水素、チオ硫酸ナトリウム、アルデヒド、糖、ギ酸、シュウ酸等が挙げられるが、ここに示したのは一例に過ぎず、種類や濃度を適宜、組み合わせて使えばよい。
【００３２】
酵素の光吸収波長変化反応等の酵素反応は、通常溶媒中の反応であり、溶媒中に酸素が溶存し、その酸素を利用して酵素もしくは酵素および基質によって光吸収波長変化反応を示す。溶媒としては、光吸収波長変化反応を阻害せず、かつ、酸素が溶存する溶媒であればどのような溶媒を使用してもよい。食品包装の酸素インジケーターとして用いる場合、水、アルコールが食品衛生上好ましい。
酵素を用いた酸素インジケーターとは、このような酸素によって光吸収波長変化反応をする酵素を用いて作製された酸素インジケータであり、酸素インジケーターの形態はどんな形状をしていてもよい。
【００３３】
酵素の触媒作用を介して基質の光吸収波長変化反応を用いた場合、酸素インジケーターは、酵素、基質、溶媒、酸素の４物質を共存させ反応を生じさせるのが好ましい。そのため、酵素もしくは基質のいずれかが酸素と隔離されて、酸素と未反応のままの状態で保つ構造体が好ましく、より好ましくは、酵素および基質が酸素と隔離されて、酸素と未反応のままの状態で保つ構造体であり、さらに好ましくは、反応に必要な酵素、基質、溶媒が酸素と隔離されて、酸素と未反応のままの状態で保つ構造体である。この構造体を包装体内に具備し、測定時に構造体内で酵素、基質、溶媒の３物質が共存した状態にすることで、第４の物質である酸素による暴露によって酸素の有無を検知することができる。
【００３４】
酵素反応は水溶液または一部の有機溶媒中にて生じる反応であるが、包装容器内にてこの酵素反応をするためには、これらの水溶液を何らかの固体状にした方が、ハンドリングの観点より好ましい。従って、酵素もしくは基質の少なくともいずれか一方が、支持体に担持されていることが好ましい。支持体としては、金属、プラスチック、結晶性セルロース、ゲル、濾紙等が挙げられる。例えば、支持体としてプラスチックを用いた場合、プラスチックケースに酸素インジケーター機能を有する酸素未反応溶液を入れた構造体や、多孔性のプラスチック構造体に含浸させた構造体や、不織布のような枚様体に吸水した構造体等が挙げられる。
【００３５】
また、結晶性セルロース、ゲル（ゾル状の粘体を含む）、濾紙を用いた場合、結晶性セルロース  商品名  アビセル（旭化成（株））等を用い、打錠成型したものや、ゼラチン、寒天等のゲルに包括させたり、吸水性の濾紙に含浸したもの等加工して固形物としたものが挙げられるが、酵素の光吸収波長変化反応を阻害せず、固形物として扱えるものであればどのような構造体であってもよい。
酵素と基質を利用し、支持体に担持された酸素インジケーターを小袋、接着ラベル、錠剤、ボトル等のキャップの形態に加工して用いても良い。例えば、カステラ等のスポンジ状の菓子を酸素ガスバリアー袋によって包装した場合、ガス置換包装する際に小袋に加工した酸素インジケーターを入れることによって包装体内の酸素の有無を確認することができる。また、ガス置換包装された惣菜容器において、小袋では内容物と混合してしまう場合、容器の内側に接着ラベルに加工した酸素インジケーターを用いるのが良い。
【００３６】
いずれの場合も酸素インジケーターは、酸素の有無を判別するものであるため、酸素の有無をモニタリングする前（特に保管時）は光吸収波長変化反応を開始しないように、光吸収波長変化反応に必要である酸素濃度以下にて保管するのが良い。そのため、ガスバリアー性の材質による包装でガス置換されていることが好ましい。例えば、金属、ガラス等の酸素ガスバリアー性の高い容器を用いたり、酸素ガスバリアーフィルムによる袋包装等の保存が挙げられる。また、より好ましくは保存環境内の極少量の酸素および酸素ガスバリアー材料を透過して侵入した酸素を捕捉するため、これらの空間内に脱酸素剤等の酸素捕捉剤を入れておくのが良い。
【００３７】
酸素インジケーターの形態および酸素インジケーターを具備した容器または袋について図を用いて説明する。
図１は酵素および基質の混合水溶液を吸水性の濾紙に低酸素状態を保ったまま含浸し、さらにその外側を酸素透過フィルムで作成した袋にて包装した斜視図であり、図１のＡ−Ａ’面で切断したときの断面図である。
図２は透明の接着ラベルの接着面の反対面に酵素および基質の脱気水溶液を濾紙に添加したものを接着し、さらに、その上に酸素透過フィルムによって被覆した形態の斜視図であり、図２のＢ−Ｂ’面で切断したときの断面図である。
【００３８】
図３は透明の接着ラベルの接着面に酵素および基質の脱気水溶液を濾紙に添加したものを接着し、さらに、その上に酸素透過フィルムによって被覆した形態の斜視図であり、図３のＣ−Ｃ’面で切断したときの断面図である。
図４は袋を用いた場合である。図４の袋は袋内を所望のガス組成にガス置換する前に図１の酸素インジケーターを袋内に接着し、その後ノズル方式によってガス置換したものである。
【００３９】
図５は蓋を有する容器を用いた場合である。図３に示した酸素インジケーターを穴を有した蓋に容器の外側より接着し、容器内をチャンバー方式によってガス置換した場合である。
図６は図５同様に蓋を有する容器を用いた場合である。図６は図２に示した酸素インジケーターを蓋に内側より添付し、容器内をチャンバー方式によってガス置換した場合である。
【００４０】
【実施例】
酵素としてＢＯ・ａｍａｎｏ・ＩＩＩ、基質として２，２’−アジノビス（３−エチルベンゾチアゾリン−６スルホン酸）アンモニウム塩を用い、溶媒として酸素濃度４ｐｐｍの５０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ＝６．０に調整）を用いた。酵素１０μｇ、基質３ｍｇをそれぞれリン酸緩衝液１００μｍに溶解し、前調製酵素溶液、前調製基質溶液とした。無酸素下で、リン酸緩衝液２８００μｌ、前調製酵素溶液１００μｌ、前調製基質溶液１００μｌの割合で混合し、そこへ拮抗物質グルタチオン０．６ｍＭを溶解して酵素および基質の混合溶液を調製した。
【００４１】
さらに無酸素下で、透明の接着ラベル（ラベル４、接着面３）の接着面に酵素および基質の脱気混合溶液を濾紙に添加したものを接着し、さらに、その上に酸素透過フィルムによって被覆し、酸素インジケーター構造体とした（図３）。
図５に示すように、蓋を有する容器を用い、上記酸素インジケーター構造体を穴を有した蓋７に容器の外側より接着し、容器内をチャンバー方式によって、二酸化炭素９９％、エタノール１％の混合ガスにガス置換した。
容器内の酸素濃度を変化させて、酸素インジケーターの色変化を観察したところ、無酸素状態、酸素濃度１％で無色、酸素濃度２％、酸素濃度２０％で青緑色となり、目視確認可能な酸素インジケーターであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられる酸素インジケーター構造体の例を示す概念図とそのＡ−Ａ’面で切断したときの断面図。
【図２】本発明に用いられる酸素インジケーター構造体の他の例を示す概念図とそのＢ−Ｂ’面で切断したときの断面図。
【図３】本発明に用いられる酸素インジケーター構造体の他の例を示す概念図とそのＣ−Ｃ’面で切断したときの断面図。
【図４】本発明の袋の例を示す概念図。
【図５】本発明の容器の例を示す概念図。
【図６】本発明の容器の他の例を示す概念図。
【符号の説明】
１  酵素および基質の水溶液を含浸した濾紙
２  酸素透過フィルム
３  接着面
４  ラベル
５  袋
６  受け容器
７  蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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