УПАКОВКА С МОДИФИЦИРОВАННОЙ АТМОСФЕРОЙ ДЛЯ БАНАНОВ
MODIFIED ATMOSPHERE PACKAGE FOR BANANAS

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
По настоящей заявке в соответствии с 35 U.S.С. §119(e) испрашивается приоритет по предварительной заявке U.S. №61/738455, поданной 18 декабря 2012 г. Ее раскрытие включено в настоящее изобретение в качестве ссылки.
Бананы обычно собирают, отрезая связку бананов от псевдостебля, на котором они выросли. После уборки связки бананов разделяют на более мелкие соединенные группы, называющиеся "кистями" или, синонимично, "гроздями". Обычно бананы собирают и затем транспортируют, когда их кожура является зеленой. Длительную транспортировку часто проводят при низкой температуре (например, равной 14°С). Продолжительность транспортировки часто составляет 1 неделю или более. Считается, что во время такой транспортировки бананы созревают очень медленно и в это время бананы обычно остаются зелеными.
Также обычно, когда бананы поступают на место, в котором их будут продавать, их помещают в закрытый объем и обрабатывают газом этиленом. Обычно обработка этиленом продолжается в течение 24-48 ч при 14-18°С в атмосфере, которая содержит этилен в концентрации, равной 100-1000 частей на миллион (ч./млн). После обработки этилен этиленом бананы обычно быстрее созревают. По мере созревания бананов при обычном процессе созревания кожура постепенно желтеет; кожура остается желтой в течение некоторого времени; затем на кожуре образуется небольшое количество черных пятен; и в заключение бананы становятся нежелательно перезревшими.
Когда продолжительность транспортировки слишком велика, бананы часто не могут правильно созреть. Во многих случаях после длительной транспортировки часть бананов нежелательно созревает во время транспортировки и/или в части бананов вместо правильного созревания протекают нежелательные процессы. В некоторых случаях, если бананы упакованы в мешки некоторых типов, бананы могут подвергаться ферментации, что нежелательно.
В WO 2011/082059 описан способ обращения с бананами, который включает обработку бананов этиленом, обработку бананов производным циклопропена и содержании бананов в упаковке с модифицированной атмосферой.
Желательно разработать упаковку, которая позволит бананам выдерживать относительно длительную транспортировку и все же обеспечить правильное созревание в месте их назначения. Также желателен способ обращения с бананами, который включает относительно длительную транспортировку и который дает возможность бананам правильно созреть в месте их назначения.
Ниже изложены основные положения настоящего изобретения.
3
Первым объектом настоящего изобретения является упаковка, включающая полимерную пленку; в которой указанная полимерная пленка включает один или большее количество сополимеров этилена с полярным мономером; и где скорость проникновения кислорода для указанной упаковки равна от 8000 до 16000 см/ч.
Вторым объектом настоящего изобретения является способ обращения с бананами, включающий (а) сбор зеленых бананов; (b) затем помещение указанных зеленых бананов в упаковку, соответствующую первому объекту; (с) затем хранение указанной упаковки при температуре, равной от 13 до 20°С, в течение 1 недели или дольше; (d) затем обеспечение созревания указанных бананов или предоставления указанным бананам возможности созреть.
Ниже приведено подробное описание настоящего изобретения.
При использовании в настоящем изобретении "банан" означает любого представителя рода Musa, включая, например, бананы и овощные бананы.
Если соединение описано в настоящем изобретении, как содержащееся в виде газа в атмосфере при некоторой концентрации с использованием единицы "ч./млн", то концентрация приведена в объемных частях этого соединения на миллион объемных частей атмосферы. Аналогичным образом, "ч./млрд" означает количество объемных частей этого соединения на миллиард объемных частей атмосферы.
При использовании в настоящем изобретении "полимерная пленка" означает объект, изготовленный из полимера, которая в одном направлении намного короче ("толщина"), чем в двух других направлениях, и обладает относительно равномерной толщиной. Полимерная пленка обычно обладает толщиной, равной 1 мм или менее.
"Полимер" при использовании в настоящем изобретении является относительно большой молекулой, образованной из повторяющихся звеньев продуктов реакции мономеров. Полимеры могут содержать один тип повторяющихся звеньев ("гомополимеры") или они могут содержать более чем один тип повторяющихся звеньев повторяющихся звеньев ("сополимеры"). Сополимеры могут содержать разные типы повторяющихся звеньев, расположенные случайным образом, последовательно, блоками, обладающие другим расположением или любую их смесь или комбинацию.
При использовании в настоящем изобретении "мономер" означает соединение, которое содержит одну или большее количество двойных углерод-углеродных связей, которое способно участвовать в реакции полимеризации. При использовании в настоящем изобретении "олефиновый мономер" означает мономер, молекулы которого содержат только атомы углерода и водорода. При использовании в настоящем изобретении "полярный мономер" означает мономер, молекулы которого содержат одну или большее количество полярных групп. Полярные группы включают, например, гидроксигруппу, тиольную группу, карбонил, двойную связь углерод-сера, карбоксигруппу, сульфогруппу, сложноэфирные связи, другие полярные группы и их комбинации. При использовании в настоящем изобретении, если мономер вводят в реакцию с другими мономерами с образованием полимера, остаток этого мономера в полученном полимере представляет собой "полимеризованное звено" этого мономера.
Настоящее изобретение необязательно включает использование одного или большего количества циклопропенов. При использовании в настоящем изобретении циклопропеном является любое соединение формулы
1
2
3
4
в которой все R, R, R и R независимо выбраны из группы, включающей Н и замещенную или незамещенную углеводородную группу. Независимо в любой группе R полное количество атомов, не являющихся атомами водорода, равно 50 или менее.
При использовании в настоящем изобретении рассматриваемая химическая группа названа "замещенной", если один или большее количество атомов водорода рассматриваемой химической группы замещены заместителем. Подходящие заместители включают, например, алкил, алкенил, ацетиламиногруппу, алкоксигруппу, алкоксиалкоксигруппу, алкоксикарбонил, алкоксииминогруппу, карбоксигруппу, галоген, галогеналкоксигруппу, гидроксигруппу, алкилсульфонил, алкилтиогруппу, триалкилсилил, диалкиламиногруппу и их комбинации.
1
2
3
4
Предпочтительными группами R, R, R и R являются, например, замещенные и незамещенные варианты любой из следующих групп: алифатическая, алифатическаяоксигруппа, алкилкарбонил, арил и водород. Более предпочтительными являются незамещенный алкил и водород.
2
3
4
1
1
2
3
4
1
8
В предпочтительных вариантах осуществления используют один или большее количество циклопропенов, в которых R, R и R обозначают водород. В предпочтительных вариантах осуществления R обозначает замещенный или незамещенный (С-С)-алкил. В более предпочтительных вариантах осуществления R обозначает метил и каждый из R, R и R обозначает водород, и циклопропен обозначается в настоящем изобретении, как "1-МСР".
При использовании в настоящем изобретении "нормальная атмосфера" является природной наружной атмосферой. "Нормальный атмосферный состав" означает состав нормальной атмосферы. При использовании в настоящем изобретении "упаковка с модифицированной атмосферой" ("УМС") представляет собой упаковку, которая изменяет газовую атмосферу внутри упаковки по сравнению с составом нормальной атмосферы, когда дышащий продукт находится внутри упаковки. УМС может обмениваться или не обмениваться газом с окружающей атмосферой, находящейся вне УМС. УМС может быть или не быть проницаемой путем диффузии любого конкретного газа независимо от ее проницаемости или непроницаемости для любого другого газа.
Упаковка, предлагаемая в настоящем изобретении, предпочтительно может действовать, как УМС. Предпочтительно, если упаковка, предлагаемая в настоящем изобретении, способна действовать, как УМС для бананов.
Упаковка, предлагаемая в настоящем изобретении, предпочтительно обладает тем преимуществом, что бананы дышат после сбора. Таким образом, бананы, помещенные в упаковку, наряду с протеканием других процессов, потребляют кислород и выделяют диоксид углерода. Упаковка может быть устроена таким образом, что диффузия через сплошные наружные поверхности упаковки и прохождение газа через любые отверстия, которые могут находится в наружной поверхности упаковки, поддерживают желательные содержания кислорода, диоксида углерода и необязательно других газов (таких как, например, пары воды или этилен или они оба).
Одной полезной характеристикой упаковки является скорость проникновения газа для самой упаковки. Предпочтительно, если скорость проникновения диоксида углерода в единицах кубический сантиметр в час равна 5000 или более; более предпочтительно 7000 или более; более предпочтительно 10000 или более. Предпочтительно, если скорость проникновения диоксида углерода в единицах кубический сантиметр в час равна 100000 или менее; более предпочтительно 50000 или менее.
Скорость проникновения кислорода для самой упаковки в единицах кубический сантиметр в час равна 8000 или более; предпочтительно 10000 или более; более предпочтительно 11000 или более. Скорость проникновения кислорода для самой упаковки в единицах кубический сантиметр в час равна 16000 или менее; предпочтительно 14000 или менее.
Полезно использовать собственные характеристики проникновения газа полимерной пленки. "Собственные" означает характеристики самой пленки при отсутствии каких-либо отверстий или других изменений. Полезно охарактеризовать состав пленки с помощью характеристик проникновения газа через пленку, которая обладает таким составом и толщиной, равной 25,4 мкм. Подразумевается, что рассматриваемая пленка изготовлена и исследована при толщине, которая отличается от 25,4 мкм (например, равна от 20 до 40 мкм), для специалиста с общей подготовкой в данной области техники должно быть нетрудно рассчитать характеристики проникновения газа для пленки, обладающей таким же составом и толщиной, равной 25,4 мкм. В настоящем изобретении скорость проникновения газа для пленки толщиной 25,4 мкм обозначается, как "GT-25,4".
3
2
3
2
3
2
3
2
2
2
Предпочтительными являются составы пленки, для которых значение GT-25,4 для диоксида углерода при 23°С в единицах см/(м-сутки) равно 800 или более; более предпочтительно равно 4000 или более; более предпочтительно равно 5000 или более; более предпочтительно равно 10000 или более; более предпочтительно равно 20000 или более. Предпочтительными являются пленки, обладающие значением GT-25,4 для диоксида углерода при 23°С в единицах см/(м-сутки), равным 150000 или менее; более предпочтительно равным 80000 или менее; более предпочтительно равным 60000 или менее. Предпочтительными являются пленки, обладающие значением GT-25,4 для кислорода при 23°С в единицах см/(м-сутки), равным 200 или более; более предпочтительно равным 1000 или более; более предпочтительно равным 3000 или более; более предпочтительно равным 5000 или более. Предпочтительными являются пленки, обладающие значением GT-25,4 для кислорода при 23°С в единицах см/(м-сутки), равным 150000 или менее; более предпочтительно равным 80000 или менее; более предпочтительно равным 60000 или менее; более предпочтительно равным 40000 или менее; более предпочтительно равным 20000 или менее. Предпочтительными являются пленки, обладающие значением GT-25,4 для паров воды при 37,8°С в единицах г/(м-сутки), равным 10 или более; более предпочтительно равным 20 или более. Предпочтительными являются пленки, обладающие значением GT-25,4 для паров воды при 37,8°С в единицах г/(м-сутки), равным 330 или менее; более предпочтительно равным 150 или менее; более предпочтительно равным 100 или менее; более предпочтительно равным 55 или менее; более предпочтительно равным 45 или менее; более предпочтительно равным 35 или менее.
Одной собственной характеристикой состава полимерной пленки в настоящем изобретении является "отношение бета для пленки", которое является отношением, рассчитываемым делением значения скорости проникновения газа GT-25,4 для диоксида углерода на значение GT-25,4 для кислорода. Предпочтительная упаковка изготовлена из материала, который обладает значением отношения бета для пленки, равным 1 или более; более предпочтительно равным 2 или более. Предпочтительная упаковка изготовлена из материала, который обладает значением отношения бета для пленки, равным 15 или менее; более предпочтительно равным 10 или менее.
В предпочтительных вариантах осуществления некоторые или все наружные поверхности упаковки, предлагаемой в настоящем изобретении, являются полимерными. Предпочтительно, если полимер находятся в форме полимерной пленки. Предпочтительные полимерные пленки обладают средней толщиной, равной 5 мкм или более; более предпочтительно 10 мкм или более; более предпочтительно 20 мкм или более. Независимо, некоторые подходящие полимерные пленки обладают средней толщиной, равной 300 мкм или менее; более предпочтительно 200 мкм или менее; более предпочтительно 100 мкм или менее; более предпочтительно 50 мкм или менее.
Полимерные композиции, предлагаемые в настоящем изобретении, содержат один или большее количество сополимеров олефинового мономера с полярным мономером (в настоящем изобретении называющимся "сополимером (I)"). Подходящие сополимеры олефинового мономера с полярным мономером включают, например, такие полимеры, выпускающиеся фирмой DuPont под названием смолы Elvax™. Предпочтительными являются сополимеры этилена с одним или большим количеством полярных мономеров. Предпочтительными полярными мономерами являются винилацетат, метилакрилат, этилакрилат, бутилакрилат, акриловая кислота, метакриловая кислота и их смеси. Предпочтительные полярные мономеры содержат одну или большее количество сложноэфирных связей; более предпочтительным является винилацетат. В сополимерах этилена с одним или большим количеством полярных мономеров, предпочтительное массовое количество полярного мономера в пересчете на массу сополимера составляет 1% или более; более предпочтительно 2% или более; более предпочтительно 5% или более. В сополимерах этилена с одним или большим количеством полярных мономеров, предпочтительное массовое количество полярного мономера в пересчете на массу сополимера составляет 25% или менее; более предпочтительно 20% или менее; более предпочтительно 15% или менее.
В дополнение к сополимеру (I) полимерная композиция, предлагаемая в настоящем изобретении, содержит один или большее количество дополнительных полимеров (в настоящем изобретении называющихся полимером "(II)"). Некоторые подходящие полимерные композиции включают, например, полиолефины, поливинилы, полистиролы, полидиены, полисилоксаны, полиамиды, полимеры винилиденхлорида, полимеры винилхлорида, их сополимеры, их смеси и их ламинаты. Подходящие полиолефины включают, например, полиэтилены, полипропилены, их сополимеры, их смеси и их ламинаты. Подходящие полиэтилены включают, например, полиэтилен низкой плотности, полиэтилен сверхнизкой плотности, линейный полиэтилен низкой плотности, полиэтилен, полученный при катализе металлоценом, сополимеры этилена с полярными мономерами, полиэтилен средней плотности, полиэтилен высокой плотности, их сополимеры и их смеси. Подходящие полипропилены включают, например, полипропилен и ориентированный полипропилен. В некоторых вариантах осуществления используют полиэтилен низкой плотности. В некоторых вариантах осуществления используют сополимер стирола и бутадиена. Предпочтительными являются полиолефины; более предпочтительными являются полиэтилены; более предпочтительными являются полиэтилены, полученные при катализе металлоценом.
Предпочтительно, если масса сополимера (I) в пересчете на сумму масс сополимера(I) и полимера (II) составляет 10% или более; более предпочтительно 14% или более. Предпочтительно, если масса сополимера (I) в пересчете на сумму масс сополимера(I) и полимера (II) составляет 28% или менее; более предпочтительно 25% или менее.
Предпочтительно, если сумма массы сополимера(I) массы и полимера (II) в пересчете на полную массу полимерной пленки составляет 75% или более; более предпочтительно 85% или более.
Полезно охарактеризовать массу сополимеризованных звеньев полярного мономера в сополимере (I) в виде выраженной в процентах части полной массы полимерной пленки. Предпочтительно, если масса сополимеризованных звеньев полярного мономера в сополимере (I) в пересчете на массу полимерной пленки составляет 0,05% или более; более предпочтительно 0,2% или более; более предпочтительно 0,8% или более; более предпочтительно 1% или более. Предпочтительно, если масса сополимеризованных звеньев полярного мономера в сополимере (I) в пересчете на массу полимерной пленки составляет 18% или менее; более предпочтительно 10% или менее; более предпочтительно 4% или менее; более предпочтительно 3% или менее.
Если в настоящем изобретении указано, что упаковка включает полимерную пленку, это означает, что часть или вся поверхность упаковки состоит из полимерной пленки и что пленка обладает такой структурой, что молекулы, которые могут диффундировать через полимерную пленку, диффундируют между внутренней частью упаковки и наружной частью упаковки в обоих направлениях.
Предпочтительно использовать полимерную пленку, которая обладает отверстиями. Предпочтительно, если отверстия обладают средним диаметром, равным от 5 мкм до 500 мкм. Предпочтительно, если отверстия обладают средним диаметром, равным 10 мкм или более; более предпочтительно 20 мкм или более; более предпочтительно 50 мкм или более; более предпочтительно 100 мкм или более. Независимо предпочтительно, если отверстия обладают средним диаметром, равным 300 мкм или менее; более предпочтительно 200 мкм или менее. Если отверстие не является круглым, то диаметром отверстия в настоящем изобретении считается диаметр воображаемого круга, обладающего такой же площадью, как реальное отверстие.
В предпочтительных вариантах осуществления количество отверстий в упаковке равно 200 или более; более предпочтительно 500 или более; более предпочтительно 1000 или более; более предпочтительно 1200 или более. В предпочтительных вариантах осуществления количество отверстий в упаковке равно 8000 или менее; более предпочтительно 4000 или менее; более предпочтительно 3000 или менее.
Предпочтительная полная площадь отверстий в упаковке в единицах квадратный микрометр равна 1 млн или более; более предпочтительно 5 млн или более; более предпочтительно 10 млн или более. Предпочтительная полная площадь отверстий в упаковке в единицах квадратный микрометр равна 80 млн или менее; более предпочтительно 35 млн или менее; более предпочтительно 25 млн или менее.
Упаковка, предлагаемая в настоящем изобретении, включает полимерную пленку и выраженная в процентах часть площади поверхности упаковки, образованная полимерной пленкой, составляет от 10% до 100%; более предпочтительно от 50% до 100%; более предпочтительно от 75% до 100%; более предпочтительно от 90% до 100%. Упаковка, в которой от 90% до 100% площади поверхности образована полимерной пленкой, называется в настоящем изобретении "мешком." Предпочтительными являются упаковки, которые включают полимерную пленку и в которых все части поверхности упаковки, которые не являются полимерной пленкой, эффективно блокируют диффузию молекул газа.
Отверстия в полимерной пленке можно проделать по любой методике. Подходящие методики включают, например, лазерную перфорацию, использование горячих игл, пламени, электрического разряда низкой энергии и электрического разряда высокой энергии. Одной предпочтительной методикой является лазерная перфорация. В вариантах осуществления, в которых используют лазерную перфорацию, предпочтительно получать или выбирать полимерную пленку, которая хорошо подходит для лазерной перфорации. Для этого получают или выбирают полимерную пленку, такую чтобы лазер легко проделывал отверстия, которые являются круглыми и обладают предсказуемым размером. Предпочтительным лазером является лазер на диоксиде углерода. Для разных составов полимерной пленки можно выбрать подходящую длину волны лазерного излучения. Для полимерных пленок, которые содержат полиэтилен и/или сополимеры этилена с одним или большим количеством полярных мономеров, предпочтительно выбирать лазер на диоксиде углерода, испускающий инфракрасное излучение, которое включает инфракрасное излучение, обладающее длиной волны, равной 10,6 мкм.
Предпочтительная полимерная пленка, предлагаемая в настоящем изобретении, является однослойной пленкой. Это означает, что, если полимерная пленка содержит более одного полимер, то полимеры, содержащиеся в полимерной пленке, предпочтительно смешаны равномерно, без слоев или участков, содержащих полимеры другого состава.
Предпочтительная упаковка, предлагаемая в настоящем изобретении, обладает объемом, равным 20 л или более; более предпочтительно 50 л или более; более предпочтительно 100 л или более. Предпочтительно, упаковка, предлагаемая в настоящем изобретении, обладает объемом, равным 1000 л или менее; более предпочтительно 500 л или менее; более предпочтительно 250 л или менее. Объемом упаковки считается объем, который доступен для размещения продукта, когда мешок закрыт.
Предпочтительная упаковка, предлагаемая в настоящем изобретении, представляет собой рукав, изготовленный из полимерной пленки; один конец рукава (в настоящем изобретении "нижний конец") постоянно заварен; и другой конец (в настоящем изобретении "открытый конец") можно собрать вместе для герметизации. Предпочтительно, если такой рукав не содержит вставок.
Полезно определить "зоны" упаковки, предлагаемой в настоящем изобретении. Для определения зон открытый конец собирают вместе для герметизации и упаковку подвешивают вертикально от складки. Представляем себе горизонтальную плоскость, которая пересекает упаковку между собранным участком и нижним концом. Часть упаковки между горизонтальной плоскостью и собранным участком является верхней зоной; часть упаковки между нижним концом и горизонтальной плоскостью является нижней зоной.
Предпочтительно, если горизонтальная плоскость расположена так, что отношение площади поверхности верхней зоны к площади поверхности нижней зоны составляет 2:1 или 1:1, или 0,5:1. Более предпочтительно, если горизонтальная плоскость расположена так, что отношение площади поверхности верхней зоны к площади поверхности нижней зоны составляет 2:1.
Для каждой зоны площадь отверстий в настоящем изобретении определяется, как отношение полной площади отверстий к полной площади поверхности упаковки в этой зоне. Предпочтительно, если отношение площади отверстий в нижней зоне к площади отверстий в верхней зоне составляет 0,9:1 или более; более предпочтительно 0,95:1 или более; более предпочтительно 0,99:1 или более. Предпочтительно, если отношение площади отверстий в нижней зоне к площади отверстий в верхней зоне составляет 1,1:1 или менее; более предпочтительно 1,05:1 или менее; более предпочтительно 1,01:1 или менее. Наиболее предпочтительно, если отношение площади отверстий в нижней зоне к площади отверстий в верхней зоне составляет 1:1.
Предпочтительно, если бананы помещают в упаковку, предлагаемую в настоящем изобретении. Предпочтительно, если после того, как бананы помещены в упаковку, отверстие, через которое бананы помещали в упаковку, герметизируют и затем упаковка обладает характеристиками проникновения газа, описанными выше в настоящем изобретении.
Предпочтительно, если количество бананов в упаковке равно 4 кг или более; более предпочтительно 8 кг или более; более предпочтительно 10 кг или более; более предпочтительно 12 кг или более; более предпочтительно 14 кг или более. Предпочтительно, если количество бананов в упаковке равно 30 кг или менее; более предпочтительно 25 кг или менее; более предпочтительно 22 кг или менее; более предпочтительно 20 кг или менее.
Способ, предлагаемый в настоящем изобретении, предпочтительно включает взаимодействие бананов с этиленом.
Предпочтительная температура для проведения взаимодействия бананов с этиленом равна 13,3°С или выше; более предпочтительно 14°С или выше. Предпочтительная температура для проведения взаимодействия с этиленом равна 18,3°С или ниже.
Предпочтительно, если в вариантах осуществления, в которых газообразный этилен взаимодействует с бананами, бананы находятся внутри упаковки, предлагаемой в настоящем изобретении, и этилен вводят в атмосферу, находящуюся вне упаковки. В таких вариантах осуществления упаковка заключает в себе один или большее количество бананов и обеспечивает определенное взаимодействие между этиленом и бананами, например, путем создания возможности для диффузии некоторого количества этилена через упаковку, путем создания возможности для диффузии некоторого количества этилена через отверстия в упаковке или посредством их комбинации.
Предпочтительно, если одна или большее количество упаковок, предлагаемых в настоящем изобретении, заключает в себе бананы и помещена в более крупный контейнер; и этилен вводят в атмосферу в этом более крупном контейнере. Предпочтительная концентрация этилена в атмосфере внутри более крупного контейнера равна 20 ч./млн или более; более предпочтительно 50 ч./млн или более; более предпочтительно 100 ч./млн или более. Предпочтительная концентрация этилена в атмосфере внутри более крупного контейнера равна 1000 ч./млн или менее; или 500 ч./млн или менее; или 300 ч./млн или менее.
Предпочтительная длительность взаимодействия бананов с атмосферой, которая содержит этилен, равна 8 ч или более; более предпочтительно 16 ч или более; более предпочтительно 20 ч или более. Предпочтительная длительность взаимодействия бананов с атмосферой, которая содержит этилен, равна 48 ч или менее; более предпочтительно 36 ч или менее; более предпочтительно 24 ч или менее.
Предпочтительно, если бананы помещены в упаковку, предлагаемую в настоящем изобретении, и пока бананы в ней находятся, для бананов проводят цикл созревания указанным ниже образом. Упаковку, предлагаемую в настоящем изобретении, хранят в нормальной атмосфере при температуре, равной 18°С или ниже, в течение 1 дня или более после завершения взаимодействия с атмосферой, которая содержит этилен. В предпочтительном цикле созревания упаковку, предлагаемую в настоящем изобретении, которая содержит бананы, обрабатывают атмосферой, содержащей этилен, в течение 20-28 ч при температуре, равной от 13,3°С до 18,3°С; затем упаковку, предлагаемую в настоящем изобретении, держат в нормальной атмосфере при такой же температуре в течение 20-28 ч; и затем упаковку, предлагаемую в настоящем изобретении, хранят в нормальной атмосфере при температуре, равной от 13,3°С до 20°С, в течение от 1 до 6 дней.
Предпочтительно, если после взаимодействия с этиленом бананы обрабатывают циклопропеном. Из вариантов осуществления, в которых бананы обрабатывают циклопропеном, предпочтительными являются такие, в которых бананы помещены в упаковку, предлагаемую в настоящем изобретении, и в которых эту упаковку обрабатывают атмосферой, которая содержит один или большее количество циклопропенов. Такую обработку можно провести по любой методике. Например, упаковку, предлагаемую в настоящем изобретении, которая содержит бананы, можно поместить в более крупный контейнер и молекулы одного или большего количества циклопропенов можно ввести в атмосферу более крупного контейнера.
Если используют циклопропен, то концентрация циклопропена в атмосфере предпочтительно равна 0,5 ч./млрд или более; более предпочтительно равна 1 ч./млрд или более; более предпочтительно равна 10 ч./млрд или более; более предпочтительно 100 ч./млрд или более. Предпочтительно, если концентрация циклопропена равна 100 ч./млн или менее, более предпочтительно 50 ч./млн или менее, более предпочтительно 10 ч./млн или менее, более предпочтительно 5 ч./млн или менее.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения бананы собирают, когда они зеленые. Предпочтительно, если бананы собирают после их развития в течение от 11 до 14 недель.
Предпочтительно, если бананы собирают и сразу помещают в одну или большее количество упаковок, предлагаемых в настоящем изобретении. Предпочтительно, если время от сбора до помещения в упаковку равно 14 дням или менее, более предпочтительно 7 дням или менее, более предпочтительно 2 дням или менее. Предпочтительно, если собранные бананы помещают в упаковку до транспортировки и собранные бананы остаются в упаковке во время транспортировки. Предпочтительно, если бананы транспортируют в место назначения, которое находится вблизи от предполагаемого места продажи потребителям. При использовании в настоящем изобретении "вблизи от предполагаемого места продажи потребителям" означает место, от которого бананы можно перевезти на место продажи потребителям за 5 дней или менее грузовым автотранспортом или другим наземным транспортом.
Предпочтительно, если бананы помещают в упаковку, предлагаемую в настоящем изобретении, после сбора и до транспортировки. В некоторых из таких вариантов осуществления упаковку можно поместить в перевозимое устройство. Перевозимое устройство обладает определенным каркасом для обеспечения легкости перевозки упаковки и прочности при штабелировании перевозимых устройств во время транспортировки. Перевозимые устройства обеспечивают свободный газообмен между внутренней и наружной частями перевозимого устройства. Типичным подходящим перевозимым устройством является, например, картонная коробка с большими отверстиями (например, круглыми отверстиями диаметром 20 мм или более). В некоторых вариантах осуществления бананы транспортируют в упаковке, которая является перевозимым устройством, до места назначения, которое находится вблизи от предполагаемого места продажи потребителям.
Предпочтительно, если бананы взаимодействуют с этиленом, когда они находятся в упаковке, предлагаемой в настоящем изобретении. Более предпочтительно, если бананы находятся в той же упаковке, в которой они затем взаимодействуют с циклопропеном.
В предпочтительных вариантах осуществления бананы обрабатывают следующим образом. Предпочтительно, если бананы обрабатывают этиленом и затем им предоставляют возможность созревать, пока цветовой показатель не станет равным от 2 до 6 по 7-балльной шкале (определенной ниже в настоящем изобретении); более предпочтительно, если затем эти бананы обрабатывают циклопропеном. Более предпочтительно, если бананы обрабатывают циклопропеном, когда бананы характеризуются цветовым показателем, равным 2,5 или более. Более предпочтительно, если бананы обрабатывают циклопропеном, когда бананы характеризуются цветовым показателем, равным 5,5 или менее; более предпочтительно, когда бананы характеризуются цветовым показателем, равным 4,5 или менее; более предпочтительно, когда бананы характеризуются цветовым показателем, равным 3,5 или менее.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения бананы обрабатывают циклопропеном. После такой обработки циклопропеном бананы предпочтительно держат в упаковке, предлагаемой в настоящем изобретении, в течение 11 ч или более; более предпочтительно в течение 23 ч или более; более предпочтительно в течение 47 ч или более; более предпочтительно в течение 71 ч или более.
Предполагается, что предпочтительная упаковка выбрана или изготовлена так, что, когда бананы помещают в упаковку и затем упаковку с бананами внутри обрабатывают этиленом и обрабатывают циклопропеном и затем хранят в течение 10 дней при температуре, равной от 13,3°С до 22,0°С, в упаковке будет находиться некоторая предпочтительная атмосфера. В этой предпочтительной атмосфере объемное содержание диоксида углерода в пересчете на объем атмосферы внутри упаковки составляет 7% или более; более предпочтительно 8% или более. В этой предпочтительной атмосфере объемное содержание диоксида углерода в пересчете на объем атмосферы внутри упаковки составляет 21% или менее; более предпочтительно 19% или менее. В этой предпочтительной атмосфере объемное содержание кислорода в пересчете на объем атмосферы внутри упаковки составляет 4% или более; более предпочтительно 5% или более. В этой предпочтительной атмосфере объемное содержание кислорода в пересчете на объем атмосферы внутри упаковки составляет 13% или менее; более предпочтительно 12,5% или менее.
Ниже приведены примеры осуществления настоящего изобретения.
Для каждой грозди бананов ежедневно оценивали наличие сахарных пятен. Грозди оценивали по следующей шкале:
0 = отсутствие пятен; 1 = немного пятен; 2 = умеренное количество пятен; 3 = много пятен
Грозди с показателями, равными 0-1, желательны для продажи потребителям. Грозди с показателями, равными 2-3, неприемлемы для потребителей. В приведенных ниже результатах представлены средние показатели для всех гроздей в данной группе обработанных бананов.
Цвет кожуры бананов оценивали по семибалльной шкале: стадия 1 (темно-зеленая); стадия 2 (вся светло-зеленая); стадия 3 (половина зеленая и половина желтая); стадия 4 (больше желтой, чем зеленой); стадия 5 (зеленые кончики и шейки); стадия 6 (вся желтая; могут быть светло-зеленые шейки, без зеленых кончиков); стадия 7 (желтая с коричневыми пятнами). Потребители обычно предпочитают есть бананы стадии 5 или стадии 6.
Твердость измеряли с помощью прибора ТА-ХТ2 Texture Analyzer (Stable Micro Systems) с цилиндрическим датчиком из нержавеющей стали диаметром 5 мм. Датчик вводили в банан на глубину до 11 мм, что составляло примерно 75% высоты образца, при скорости, равной 1 мм/с и усилием срабатывания, равным 0,05 Н. Прибор калибровали по грузу массой 5 кг. Бананы очищали от кожуры, разрезали по середине (10 см) и помещали под датчиком из нержавеющей стали. Максимальную силу (в Н), необходимую для преодоления сопротивления мякоти банана и прокалывания плода, считали твердостью банана.
В приведенных ниже примерах использовали следующие материалы:
i) m-PE = ELITE™ 5400G, упрочненная полиэтиленовая смола (полиэтилен, полученный при катализе металлоценом), выпускающаяся фирмой The Dow Chemical Company
ii) EVA1 = смола ELVAX™ 3130 (DuPont Co.), этилен/винилацетатная смола, содержащая 12 мас. % винилацетата в пересчете на массу EVA,
iii) EVA2 = Westlake ЕВ502АА, сополимер этилен-винилацетат, содержащий 12,5 мас. % винилацетата в пересчете на массу EVA, выпускающийся фирмой Westlake Chemical
iv) 101797 = маточная смесь, выпускающаяся фирмой Ampacet, которая содержит 5% добавки, понижающей трение (по массе в пересчете на массу 101797) Stearamide, в базовой смоле ПЭНП (полиэтилен низкой плотности)
v) 10063 = маточная смесь, также выпускающаяся фирмой Ampacet, которая содержит 20% (по массе в пересчете на массу 10063) диатомовой земли в базовой смоле 8 MI ПЭНП.
Мешки УМС, использующиеся в приведенных ниже примерах, получали путем изготовления мешков на барабане 36 дюймов шириной и 60 или 65 дюймов длиной с последующим перфорированием этих мешков на барабане. Пленкой для рукава была экструдированная пленка, которую выдували с получением пленки толщиной 29,5 мкм (1,16 мил). Рукава нарезали на куски необходимой длины и затем герметизировали с одного конца с получением мешка. Мешки двух составов использовали поочередно. Эти два состава были следующими: (в мас. % в пересчете на массу состава).
Предполагается, что существуют лишь небольшие различия собственных характеристик проникновения газа для составов "S" и "В2." Кроме того, предполагается, что эти различия в проникновении газа, обусловленные разными количествами отверстий, намного больше, чем любые различия, обусловленные изменением состава. Таким образом, предполагается, что в описанных ниже экспериментах рабочие характеристики разных мешков обусловлены количеством отверстий в мешке, а не какими-либо различиями состава мешков "S" и мешков "В2".
Характеристики пленки, использованной для изготовления этих мешков, являются следующими:
Отверстия в пленке проделывали с помощью обрабатывающей системы с использованием лазера со сжатым пучком и полученные отверстия обладали средним размером в продольном направлении, равным 109 мкм, и средним размером в поперечном направлении, равным 104 мкм. Мешки содержали разные количества отверстий, указанные ниже.
Пример 1: Скорость проникновения кислорода
Различные мешки изготавливали, как описано выше. Ширина равнялась 91,4 см и длина равнялась 152,4 или 165,1 см. Некоторые мешки (отмеченные, как "не содержат") не содержали отверстий. Другие мешки содержали отверстия, расположенные на разных расстояниях друг от друга, равных от 1 мм до 22 мм, и поэтому количества отверстий в одном мешке равнялось от 499 до 5486.
Скорость проникновения кислорода для всего мешка измеряли по методике для всего мешка следующим образом. Мешок помещали на каркас для палатки известного объема, продували азотом, так чтобы содержание кислорода составляло менее 1%, и определяли зависимость концентрации кислорода от времени. Скорость проникновения кислорода для системы рассчитывали путем построения зависимости натурального логарифма градиента концентрации кислорода от времени, как это описано в публикации Ghosh and Anantheswaran. [Ghosh, V. and Anantheswaran, R.C. 2001. Oxygen transmission rate through micro-perforated films; measurement and model comparison. Journal of Food Process Engineering. Vol. 24. pp 113-133.]
Получены следующие результаты:
Пример 2: Обращение с бананами
Бананы собирали в Гватемале после 11-12 недель роста. Не позже, чем через 3 дня после сбора бананы помещали в мешки и переносили в хранилище, температура в котором равнялась 14,4°С. Каждый мешок содержал 18 кг бананов. Исследуемые мешки представляли собой мешки, указанные в примере 1, а также мешки Banavac ("BV") (имеющиеся в продаже полиэтиленовые мешки без отверстий). Не проводили стадии удаления газа из каких-либо мешков или введения какого-либо газа в какие-либо мешки (не считая изменений состава атмосферы внутри мешков вследствие помещения бананов в мешки и изменений состава атмосферы внутри мешков вследствие диффузии через упаковки). Все мешки оставались закрытыми от момента помещения бананов в мешки до момента извлечения бананов на 42 день для исследования, однако половину мешков Banavac открывали во время созревания в день 31 и оставляли открытыми в течение периода исследования, а остальные мешки Banavac оставались закрытыми до исследования на 42 день.
Мешки заполняли бананами следующим образом, образовывали верхний слой и нижний слой. На дно коробки помещали слой крафт-бумаги; сверху на него помещали открытый мешок. В центре мешка по длине коробки помещали ряды плодов. Вдоль мешка под и над бананами помещали слой крафт-бумаги и концы налагали с перекрыванием для закрывания плодов, образуя нижний слой. Затем мешки заворачивали над крафт-бумагой, образуя пакеты для удерживания верхнего слоя плодов. С каждой стороны коробки помещали два ряда верхнего слоя плодов. Затем мешок вытягивали и оборачивали вокруг верхних слоев плодов; закрывали путем скручивания; и затем закрывали S-образным запирающим устройством, удерживаемым резиновой лентой; клейкой лентой; или каким-либо другим подходящим запирающим средством.
Последующее обращение было таким.
Цикл созревания проводили следующим образом: Все плоды созревали в полностью оборудованном и промышленном помещении, соответствующем требованиям испытания на отсутствие утечки. Плоды, помещенные в коробки, как это описано выше, созревали в течение 5-дневного цикла созревания описанным ниже образом. Указанные температуры являются температурами мякоти; при необходимости термостат регулировали так, чтобы температура мякоти оставалась при желательном значении независимо от дыхания бананов, которое могло происходить.
День 26: 17,8°С (64°F), в обычном воздухе
День 27: 17,8°С (64°F), этилен при концентрации 200 ч./млн в течение 24 ч
День 28: 17,8°С (64°F), помещение продували в течение 30 мин и затем повторно герметизировали.
День 29: 17,8°С (58°F)
День 30: 14,4°С (58°F)
День 31: 14,4°С (58°F)
Сначала плоды кондиционировали в течение ночи при 15,5-17,7°С до обработки этиленом. Для инициирования созревания в течение 24 ч вводили этилен (1000 ч./млрд). Затем температуры мякоти постепенно повышались до 17,7-18,3°С и после этого снижались до 13,3-14,4°С.
Обработку с помощью 1-МСР проводили в коробках, содержащих бананы, следующим образом: Обработку с помощью 1000 ч./млрд 1-МСР проводили в промышленном помещении в течение 12 ч, когда их цвет соответствовал стадии от 2,5 до 3,0. После обработки плоды (включая необработанные контрольные) держали при комнатной температуре (примерно 20-22°С).
В день 42 бананы исследовали.
Все разорванные мешки исключали из рассмотрения. Исследовали только бананы из неповрежденных мешков. Получены следующие результаты:
Данные наблюдений
Только для мешков с расстояниями, равными 5, 5,5, 6 и 6,5, наблюдались приемлемые равномерность, внешний вид и вкус.
Результаты исследований
В мешках с расстояниями, равными 2 и 3 мм, наблюдалось неприемлемое количество сахарных пятен. Во всех остальных мешках оно было приемлемым. В мешках с расстояниями, равными 2 мм, наблюдались слишком большие показатели цвета. В мешках без отверстий и в закрытых мешках BV наблюдались слишком низкие показатели цвета. Только в мешках с расстояниями, равными 5, 5,5, 6 и 6,5, наблюдались хорошие показатели цвета и равнялась нулю разность показателей цвета верхнего слоя и нижнего слоя. В мешках с расстояниями, равными от 4 мм до 11 мм, наблюдалась приемлемая твердость; в других мешках твердость была слишком большой или слишком малой.
Сравнительный пример: Мешок "D-40", описанный в WO 2011/082059.
D-40 представлял собой мешок со вставками, изготовленный из 7-слойной пленки.
Скорость проникновения газа для всего мешка D-40 определяли путем измерения скоростей проникновения газа для части пленки с отверстиями с последующим расчетом на основе всей эффективной площади мешка. Скорости проникновения газа для пленок с отверстиями измеряли по квазиизостатической методике, описанной в публикации Lee et al. (Lee, D.S., Yam, K.L., Piergiovanni, L. "Permeation of gas and vapor", Food Packaging Science and Technology, CRC Press, New York, NY, 2008, pp 100-101).
Скорость проникновения кислорода для всего мешка D-40 найдена равной 17632 кубических сантиметров в час.
Бананы собирали и упаковывали в мешки D-40 следующим образом: Сначала в картонную коробку помещали макроперфорированную крафт-бумагу, как при обычной упаковке. Затем мешок D-40 помещали на крафт-бумагу со швом мешка по центру, направленным по длине коробки, и бумагой покрывали дно и внутренние стенки коробки. Выступающую сверху часть мешка заворачивали за края коробки. В нижнюю часть мешка осторожно помещали два ряда плодов. Затем крафт-бумагу загибали вокруг плодов с крафт-бумагой, находящейся в мешке и затем в верхние пакеты помещали два ряда плодов. После помещения в мешок четырех рядов плодов верхние выступающие части мешка скручивали, складывали и плотно закручивали резиновой лентой или клейкой лентой.
Наблюдались следующие нежелательные эффекты: Вследствие низкой прочности на прокол и прочности на разрыв мешок не мог выдержать влияние ударов и вибрации при транспортировке и обращении. Розетка плода в верхнем слое прокалывала мешок, разрывала мешок и тем самым изменяла атмосферу в мешке. Это приводило к преждевременному прокисанию и созреванию плодов при транспортировке и также к неравномерному созреванию при поступлении в место назначения.