Поглощающие кислород полимеры
OXYGEN ABSORBING POLYMERS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[1] Настоящее изобретение относится к поглощающим кислород полимерам, а также к способам получения и применения таких полимеров, устройствам и емкостям, состоящим из таких полимеров. Более конкретно настоящее изобретение направлено на: a) поглощающие кислород полимеры, содержащие как гидрофобный полимер, так и поглотитель кислорода; b) способы получения поглощающих кислород полимеров путем диспергирования частиц поглотителя кислорода по всей матрице гидрофобного полимера; и c) устройства, содержащие поглощающие кислород полимеры, где поглощающие кислород полимеры содержат комбинацию гидрофобного полимера и поглотителя кислорода. Поглощающий кислород полимер может также содержать гидрофильный полимерный компонент.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[2] При упаковке и хранении пищевых продуктов и напитков необходимо учитывать несколько факторов, чтобы сохранить аромат и другие свойства этих напитков и продуктов питания. Одной из основных проблем для специалистов в области хранения пищевых продуктов и напитков является окисление: химические реакции, которые происходят между кислородом и молекулами различных соединений в пищевых продуктах или напитках. Например, при контакте пива с кислородом, за счет реакций окисления могут быть образованы молекулы, такие как спирты из сивушных масел, ацетальдегид и транс-2-ноненаль, что становятся причиной затхлого вкуса и неудовлетворительного аромата (по вкусу такое пиво можно описать как имеющее затхлый «картонный» или «бумажный» аромат). Такие эффекты особенно выражены в более легких сортах пива, с меньшим содержанием спирта, обладающих тонким балансом ароматов, который может быть быстро нарушен окислением.
[3] Для решения проблем, вызванных окислением, специалисты в данной области техники разрабатывали способы и материалы для хранения пива (и других пищевых продуктов и напитков), которые направлены на предотвращение прохождения реакции между кислородом и пивом и порчи его ароматов и вкусов, а также на снижение уровней кислорода для предотвращения развития микроорганизмов. Однако, эти существующие способы предохранения пива (и других пищевых продуктов и напитков) от порчи имеют различные недостатки.
[4] Например, некоторые специалисты в области предохранения пищевых продуктов/напитков от порчи разрабатывали «поглощающие кислород» материалы, которые вступают в реакцию с кислородом, истощая кислород в емкости для хранения с уменьшением уровней кислорода в этой емкости, чтобы предотвратить прохождение реакции между кислородом и пищевым продуктом, хранящимся в емкости. Однако, поглощающие кислород материалы, которые незамедлительно вступают в реакцию с кислородом в любых условиях, должны быть незамедлительно использованы как для создания емкости, так и для хранения пищевых продуктов/напитков в этой емкости, в противном случае способность таких материалов поглощать кислород будет исчерпана еще при хранении поглощающего кислород материала на складе или другом объекте хранения, в ожидании применения. Как таковые, данные материалы оказались неподходящими для использования в большинстве применений, касающихся хранения пищевого продукта/напитка, по материально-техническим причинам.
[5] С учетом данной проблемы, чтобы гарантировать, что способность материала емкости поглощать кислород не будет использована и исчерпана до того, как пищевой продукт или напиток будут храниться в этой емкости, специалисты в данной области техники попытались разработать материалы, которые не поглощают кислород до тех пор, пока это не будет «вызвано» каким-либо условием, например, влажностью. Специалисты в данной области техники экспериментировали с различными сложными полиэфирами, которые обладают свойствами поглощать кислород, инициированными влажностью, и которые являются непроницаемыми для газа.
[6] Однако, эти материалы из сложного полиэфира имеют еще один недостаток, заключающийся в том, что их способность поглощать кислород слишком долго инициируется влажностью, а в некоторых случаях - несколько часов. И для некоторых пищевых продуктов/напитков несколько часов - это слишком долго, поскольку к тому времени реакции окисления уже нанесут ущерб, отрицательно изменив ароматы, которые были сохранены в этой емкости.
[7] В попытке разработать материал емкости, который не исчерпывает свою способность поглощать кислород до тех пор, пока пищевой продукт и/или напиток будут храниться в емкости, изготовленной из этого материала, но также не слишком сильно задерживается до тех пор, пока он не начнет поглощать кислород, некоторые специалисты экспериментировали с пропитанными кобальтом полимерами для хранения пищевого продукта или напитка. Однако, к сожалению, кобальт является токсичным при повышенных уровнях, и полимеры, содержащие достаточные количества кобальта для эффективного поглощения кислорода, не могут быть по праву использованы для хранения пищевого продукта/напитка из-за токсических воздействий кобальта на них.
[8] Соответственно, остается потребность в безопасном, нетоксичном поглощающем кислород материале, который может быть эффективно использован для предотвращения окисления пищевых продуктов или напитков, хранящихся в емкости, которая содержит данный поглощающий кислород материал.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[9] Настоящее изобретение направлено, в некоторых вариантах осуществления, на поглощающие кислород полимеры, при этом поглощающие кислород полимеры содержат гидрофобный полимер и поглотитель кислорода.
[10] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород полимер дополнительно содержит гидрофильный полимер. В некоторых дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения каждый из гидрофильного полимера и частиц поглотителя кислорода является диспергированным по всей матрице гидрофобного полимера.
[11] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения гидрофильный полимер выбран из группы, состоящей из этиленвинилового спирта (EVOH), поливинилового спирта (PVOH) и сложных полиэфиров, таких как полиамид.
[12] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород полимер содержит от приблизительно 5% до 20% поглотителя кислорода и от приблизительно 1% до приблизительно 6% гидрофильного полимера. В некоторых дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород полимер содержит от 10% до приблизительно 15% поглотителя кислорода и от приблизительно 2% до приблизительно 5% гидрофильного полимера. В других дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород полимер содержит приблизительно 12% поглотителя кислорода и приблизительно 3% гидрофильного полимера. В некоторых других дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород полимер содержит приблизительно 12% поглотителя кислорода и приблизительно 4% гидрофильного полимера.
[13] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения частицы поглотителя кислорода являются диспергированными по всей матрице гидрофобного полимера.
[14] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород полимер содержит тальк.
[15] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения поглотитель кислорода представляет собой активируемый водой поглотитель кислорода. В некоторых дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения активируемый водой поглотитель кислорода выбран из группы, состоящей из сульфита натрия, аскорбата натрия, сульфита калия и аскорбата калия.
[16] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения гидрофобный полимер выбран из группы, состоящей из: полиолефинов, таких как полиэтилен или полипропилен; сложных полиэфиров, таких как полиамид или полиэтилентерефталат (PET); термопластичных эластомеров, таких как термопластичный вулканизат на основе стирол-изопрен-бутадиена, полиметилпентен, полибутен-1, полиизобутилен, этиленпропиленовый каучук и каучук на основе этиленпропилендиенового мономера; и смесей двух или более таких гидрофобных полимеров. В некоторых дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения гидрофобный полимер представляет собой термопластичный вулканизат.
[17] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород полимер содержит от приблизительно 5% до 20% поглотителя кислорода. В некоторых дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород полимер содержит от приблизительно 10% до приблизительно 15% поглотителя кислорода. В других дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород полимер содержит приблизительно 12% поглотителя кислорода.
[18] Настоящее изобретение направлено, в некоторых вариантах осуществления, на способы получения улавливающих кислород полимеров, при этом данные способы включают стадию диспергирования частиц поглотителя кислорода по всей матрице гидрофобного полимера. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения способы дополнительно включают стадию диспергирования гидрофильного полимера по всей матрице гидрофобного полимера.
[19] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения способы дополнительно включают стадию диспергирования талька по всей матрице гидрофобного полимера.
[20] Настоящее изобретение направлено, в некоторых вариантах осуществления, на устройства, содержащие поглощающий кислород полимер, при этом поглощающий кислород полимер содержит гидрофобный полимер и поглотитель кислорода.
[21] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород полимер содержит тальк.
[22] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения устройство представляет собой крышку для емкости для напитков, при этом крышка содержит оболочку и уплотняющие элементы. В некоторых дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения оболочка состоит из гидрофобного полимера, уплотняющие элементы состоят из термопластичного эластомера, и поглотитель кислорода диспергирован в оболочке и/или уплотняющих элементах.
[23] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения гидрофобный полимер представляет собой полиолефин, такой как полиэтилен или полипропилен.
[24] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения устройство представляет собой устройство, выбранное из группы, состоящей из крышек, линий для жидкости, упаковки для жидкостей и резервуаров для жидкости.
[25] Настоящее изобретение направлено, в некоторых вариантах осуществления, на емкость, содержащую: a) по меньшей мере одну стенку, при этом по меньшей мере одна стенка содержит поглощающий кислород полимер, который содержит гидрофобный полимер и поглотитель кислорода, и b) по меньшей мере один напиток или компонент напитка.
[26] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения объем емкости составляет от приблизительно 0,01 литра до приблизительно 20 литров.
[27] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения емкость дополнительно содержит этанол и воду.
[28] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один напиток или компонент напитка выбран из группы, состоящей из напитка, концентрата для получения напитка, компонента напитка и концентрированного компонента напитка. В некоторых дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения в объеме концентрата для получения напитка содержание сахара и содержание спирта соответствует от приблизительно 2-кратному до приблизительно 6-кратному содержанию сахара и содержанию спирта в равном объеме напитка, из которого получен концентрат для получения напитка. В некоторых дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения в объеме концентрата для получения напитка содержание сахара и содержание спирта соответствует от приблизительно 2,5-кратному до приблизительно 3,5-кратному содержанию сахара и содержанию спирта в равном объеме напитка, из которого получен концентрат для получения напитка.
[29] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения емкость представляет собой герметически закрытую емкость. В некоторых дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения герметически закрытая емкость дополнительно содержит газ.
[30] Настоящее изобретение направлено, в некоторых вариантах осуществления, на способы получения напитка, включающие стадии обеспечения устройства, содержащего поглощающий кислород полимер, при этом поглощающий кислород полимер содержит гидрофильный полимер и поглотитель кислорода, и причем устройство содержит первую емкость с по меньшей мере одной стенкой и по меньшей мере одним компонентом напитка, и разбавления компонента напитка жидкостью с получением напитка.
[31] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения жидкость включает в себя воду, карбонизированную воду или пиво.
[32] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один компонент напитка выбран из группы, состоящей из напитка, концентрата для получения напитка, компонента напитка и концентрированного компонента напитка. В некоторых дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения концентрат для получения напитка представляет собой сброженный концентрат. В других дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения сброженный концентрат представляет собой пивной концентрат.
[33] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения способы дополнительно включают стадию карбонизации напитка.
[34] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения способы дополнительно включают стадию розлива напитка во вторую емкость.
[35] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения поглотитель кислорода выбран из группы, состоящей из сульфита натрия, аскорбата натрия, сульфита калия и аскорбата калия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[36] На фиг. 1 изображен график, на котором представлены уровни кислорода с течением времени в емкости, которая содержит насыщенную кислородом воду.
[37] На фиг. 2 изображен график, на котором представлены уровни кислорода с течением времени в емкости, которая содержит как насыщенную кислородом воду, так и материал на основе базовой смолы, содержащий первый термопластичный вулканизат.
[38] На фиг. 3 изображен график, на котором представлены уровни кислорода с течением времени в емкости, которая содержит как насыщенную кислородом воду, так и поглощающий кислород материал, содержащий первый термопластичный вулканизат, этиленвиниловый спирт (EVOH) и сульфит натрия.
[39] На фиг. 4 изображен график, на котором представлены уровни кислорода с течением времени в емкости, которая содержит как насыщенную кислородом воду, так и материал на основе базовой смолы, содержащий второй термопластичный вулканизат.
[40] На фиг. 5A и 5B изображены графики, на которых представлены уровни кислорода с течением времени в емкости, которая содержит как насыщенную кислородом воду, так и поглощающий кислород материал, содержащий второй термопластичный вулканизат, этиленвиниловый спирт (EVOH) и сульфит натрия.
[41] На фиг. 6 изображен график, на котором представлены уровни кислорода с течением времени в емкости, которая содержит как насыщенную кислородом воду, так и материал на основе базовой смолы, содержащий третий термопластичный вулканизат.
[42] На фиг. 7 изображен график, на котором представлены уровни кислорода с течением времени в емкости, которая содержит как насыщенную кислородом воду, так и поглощающий кислород материал, содержащий третий термопластичный вулканизат, тальк и сульфит натрия.
[43] На фиг. 8 изображен график, на котором представлены уровни кислорода с течением времени в емкости, которая содержит как насыщенную кислородом воду, так и поглощающий кислород материал, содержащий третий термопластичный вулканизат, тальк, этиленвиниловый спирт (EVOH) и сульфит натрия.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[44] Как указано выше, настоящее изобретение направлено на поглощающие кислород полимеры, которые содержат как гидрофобный полимер, так и поглотитель кислорода. Специалистам в данной области техники будет понятно, что поглощающие кислород полимеры снижают уровни кислорода в устройстве или емкости, что помогает защитить вещества, такие как пищевые продукты и напитки, от порчи, изменения и других эффектов, вызванных реакциями окисления.
[45] Изображение уровней кислорода с течением времени в герметически закрытой стеклянной колбе, наполненной насыщенной кислородом водой, и при этом без какого-либо поглощающего кислород материала в колбе, представлено на графике фиг. 1. Как представлено на фиг. 1 и понятно специалистам в данной области техники, без наличия поглотителя кислорода уровни кислорода в колбе остаются относительно постоянными с течением времени. Такие постоянные уровни кислорода, в присутствии пищевого продукта или напитка, в результате приводят к реакциям окисления в емкости, а также к развитию микроорганизмов, таких как грибки или бактерии.
[46] На фиг. 2 и 4 представлены уровни кислорода с течением времени в герметически закрытых стеклянных колбах, наполненных насыщенной кислородом водой, и помещенными в колбы базовыми смолами на основе термопластичного эластомера (конкретно, термопластичными вулканизатами), и на фиг. 6 представлены уровни кислорода с течением времени в герметически закрытых стеклянных колбах, наполненных деминерализованной водопроводной водой, имеющей концентрацию кислорода приблизительно 8000 ppm, и помещенными в колбы базовыми смолами на основе термопластичного эластомера (конкретно, термопластичными вулканизатами). На фиг. 2 представлены уровни кислорода в стеклянной колбе, наполненной водой, куда был помещен образец первого типа термопластичного вулканизата, на фиг. 4 представлены уровни кислорода в стеклянной колбе, наполненной водой, куда был помещен образец второго типа термопластичного вулканизата, и на фиг. 6 представлены уровни кислорода в стеклянной колбе, наполненной водой, куда был помещен образец третьего типа термопластичного вулканизата. Хотя измеренные уровни кислорода с течением времени постепенно снижаются согласно фиг. 2, 4 и 6, базовые смолы на основе термопластичного эластомера, сами по себе, поглощают кислород недостаточно быстро для целей настоящего изобретения.
[47] Для целей настоящего изобретения термин «поглощающий кислород» относится к материалу, который вступает в реакцию с кислородом окружающей среды, снижая количество кислорода в объеме газа или жидкости, что входит в контакт с «поглощающим кислород» материалом. Например, поглощающий кислород материал, расположенный внутри закрытой емкости, с течением времени будет снижать уровни кислорода в окружающей среде в данной закрытой емкости, поскольку кислород внутри емкости расходуется за счет реакций окисления с поглощающим кислород материалом.
[48] В вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород материал представляет собой поглощающий кислород полимер, который содержит как гидрофобный полимер, так и поглотитель кислорода. Гидрофобные полимеры содержат относительно меньше полярных функциональных групп, чем гидрофильные полимеры, что делает данные гидрофобные полимеры нерастворимыми в воде. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления гидрофобный полимер представляет собой полиолефин, такой как полиэтилен или полипропилен; сложный полиэфир, такой как полиамид или полиэтилентерефталат (PET); термопластичный эластомер, такой как термопластичный вулканизат на основе стирол-изопрен-бутадиена, полиметилпентен, полибутен-1, полиизобутилен, этиленпропиленовый каучук или каучук на основе этиленпропилендиенового мономера; или смесь двух или более таких гидрофобных полимеров. Гидрофобный полимер служит в качестве барьера для влаги и является относительно непроницаемым для водяного пара при температурах окружающей среды.
[49] В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения гидрофобный полимер представляет собой термопластичный вулканизат, такой как (например) один из группы мягких, способных окрашиваться, специальных термопластичных вулканизатов (TPV) из семейства термопластичных эластомеров (TPE). Такие термопластичные вулканизаты можно использовать, например, в случаях применения, где происходит контакт с нежирными пищевыми продуктами.
[50] В различных вариантах осуществления настоящего изобретения поглотитель кислорода может содержать частицы поглощающего кислород материала, диспергированного по всей матрице гидрофобного полимера. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения поглотитель кислорода, диспергированный по всей матрице гидрофобного полимера, может представлять собой активируемый водой, поглощающий кислород материал, который активируется за счет абсорбции влаги/воды. Такие активируемые водой, поглощающие кислород материалы включают сульфит натрия, аскорбат натрия, сульфит калия и аскорбат калия. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород материал, диспергированный по всей матрице гидрофобного полимера, представляет собой сульфит натрия.
[51] В различных вариантах осуществления настоящего изобретения материал на основе поглощающего кислород полимера может содержать от приблизительно 5% до 20% поглотителя кислорода, от приблизительно 10% до приблизительно 15% поглотителя кислорода или от приблизительно 12% до приблизительно 13% поглотителя кислорода. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород полимер содержит приблизительно 12% сульфита натрия.
[52] Специалисту в данной области техники будет понятно, что слишком малое количество или слишком большое количество поглотителя кислорода, такого как, например, сульфит натрия, будет понижать норму поглощения кислорода у поглощающего кислород полимера до менее эффективных уровней. Кроме того, специалисту в данной области техники также будет понятно, что чрезмерные количества сульфитов в пищевом продукте или напитке могут вызвать отрицательные реакции у лиц, чувствительных к сульфиту, и поэтому уровни сульфита натрия в поглощающем кислород полимере могут быть ограничены в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения.
[53] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород материал также содержит один или несколько гидрофильных полимеров. Гидрофильные полимеры содержат полярные или заряженные функциональные группы, которые придают этим полимерам большее сродство к воде и могут сделать гидрофильный полимер водорастворимым. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения гидрофильный полимер диспергируется вместе с поглотителем кислорода по всей матрице гидрофобного полимера. Считается, что гидрофильный полимер, будучи диспергированным по всей гидрофобной матрице, проводит влагу к поглотителю кислорода, диспергированному по всей гидрофобной матрице. Это приводит к тому, что поглотитель кислорода вступает в реакцию с водяным паром с поглощением кислорода и быстро снижает уровни кислорода в окружающей среде.
[54] В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения гидрофильный полимер содержит этиленвиниловый спирт (EVOH), поливиниловый спирт (PVOH) или сложный полиэфир, такой как полиамид. В таких вариантах осуществления материал на основе поглощающего кислород полимера может содержать от приблизительно 1% до приблизительно 6% гидрофильного полимера или от приблизительно 2% до приблизительно 5% гидрофильного полимера. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления материал на основе поглощающего кислород полимера содержит приблизительно 3% EVOH и приблизительно 12% сульфита натрия. В других предпочтительных вариантах осуществления материал на основе поглощающего кислород полимера содержит приблизительно 4% EVOH и приблизительно 12% сульфита натрия.
[55] В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород полимер может содержать тальк. В таких вариантах осуществления тальк может способствовать абсорбции влаги поглощающим кислород полимером. В некоторых из этих иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения поглощающий кислород полимер может содержать от приблизительно 1% до приблизительно 10% талька. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления поглощающий кислород полимер может содержать от приблизительно 4% до приблизительно 6% талька.
[56] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть изготовлены и использованы различные устройства, содержащие поглощающий кислород полимер. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения устройство может представлять собой приспособление, применяемое для хранения, транспортировки или разлива пива. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения устройство может представлять собой приспособление, применяемое для хранения, транспортировки или разлива других напитков, таких как сидр, вино, напиток на основе солода, ферментированный напиток, напиток на основе сидра, спиртной напиток, сок, сироп, карбонизированный или некарбонизированный безалкогольный напиток, кофе или чай. Аналогичным образом устройство может представлять собой приспособление, применяемое для хранения или транспортировки продуктов питания или ингредиентов для пищевого продукта или напитка, включая твердые или жидкие ингредиенты, такие как концентраты экстракта из хмеля, фруктовые концентраты, подсластители, добавки для придания горечи, концентрированные пряно-вкусовые вещества, ускорители вспенивания, концентрированные жидкости на основе солода, концентрированные ферментированные жидкости, концентрированное пиво, красители, ароматизирующие добавки и их смеси. В некоторых случаях ингредиенты (например, алкогольное концентрированное пиво) могут быть спиртовыми ингредиентами. Примеры подходящих ароматизирующих добавок включают (без ограничения) ароматизатор с запахом пряностей, ароматизатор с запахом фруктов, ароматизатор с запахом хмеля, ароматизатор с запахом солода, ароматизатор с запахом ореха, ароматизатор с запахом дыма, другие подходящие ароматизаторы (такие как ароматизатор с запахом кофе или ароматизатор с запахом шоколада) и смеси таких ароматизаторов.
[57] Для целей настоящего изобретения термин «пиво» определяется как напиток, полученный путем сбраживания и ферментации источника крахмала в воде с использованием дрожжей. Подходящие источники крахмала включают без ограничения зерновые, такие как ячмень, пшеницу, кукурузу, рис, сорго и просо. Другие источники крахмала, такие как маниока, сахарный тростник и картофель, также могут быть использованы в качестве источника крахмала для получения пива. Аналогичным образом различные штаммы дрожжей можно использовать для ферментации «пива», включая без ограничения штаммы дрожжей для производства эля (дрожжи «верхового брожения») и штаммы дрожжей для производства лагера (дрожжи «низового брожения»).
[58] В целях настоящего изобретения термин «пиво» включает без ограничения конкретный подвид напитков, определяемый как «пиво» согласно конкретным государственным законам, положениям или нормам. Например, Райнхайтсгебот (Reinheitsgebot) в Германии гласит, что напиток, имеющий ингредиенты, отличные от воды, ячменного солода и хмеля, нельзя считать «пивом», но в целях настоящего изобретения термин «пиво» не имеет ограничений по данным ингредиентам. Аналогичным образом, в целях настоящего изобретения термин «пиво» не привносит или не предполагает ограничение в отношении содержания спирта в напитке.
[59] В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения устройство для хранения, розлива или транспортировки пива представляет собой крышку для емкости для напитка (например, колпачок или «ушко»), при этом крышка содержит как оболочку, так и уплотняющие элементы. Уплотняющие элементы подходят для уплотнения оболочки крышки в горловине емкости, когда крышка прикрепляется к горловине емкости. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления этих иллюстративных крышек оболочка крышки состоит из гидрофобного полимера, например, полиолефина, такого как полиэтилен или полипропилен, и уплотняющие элементы состоят из термопластичного эластомера (такого как термопластичный вулканизат). В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения поглотитель кислорода, такой как сульфит натрия, диспергируется по всем уплотняющим элементам, по всей оболочке или обоих.
[60] В некоторых других иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения устройства для хранения, розлива или транспортировки пива могут представлять собой любое из бутылки, банки или другой емкости или упаковки для хранения одной или нескольких порций пива или других напитков; контейнера, пачки, капсулы, картриджа или другой емкости для хранения ароматизаторов пива, пивного концентрата или других напитков, концентратов для получения напитков, ингредиентов или концентрированных ингредиентов; линии для жидкости или ее части для транспортировки пива или других напитков по данной линии для жидкости; и резервуара или аналогичной емкости для удерживания одной или нескольких порций пива или других напитков. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения, где устройство представляет собой емкость, вместимость емкости может находиться в диапазоне от 0,01 литра до 20 литров.
[61] В таких иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения емкость может содержать по меньшей мере одну стенку, при этом по меньшей мере одна стенка содержит поглощающий кислород полимер согласно настоящему изобретению. Емкость может содержать один или несколько напитков, концентрированных напитков, компонентов напитка или концентрированных компонентов напитка, как описано выше. В некоторых вариантах осуществления емкость представляет собой герметически закрытую емкость, содержащую газ. В таких вариантах осуществления газ может представлять собой сжатый газ, используемый для повышения давления напитка или концентрированного напитка в запечатанной емкости, в том числе без ограничения один или несколько из диоксида углерода, азота, диоксида азота и оксида азота. В этих вариантах осуществления сжатый газ растворяется в концентрированном напитке. В некоторых вариантах осуществления газ может представлять собой инертный газ.
[62] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения напиток получают путем объединения жидкости с напитком или компонентом напитка, содержащимися в емкостях по настоящему изобретению. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения к концентрированному напитку добавляют воду с получением напитка, подходящего для потребления. В других вариантах осуществления вода представляет собой карбонизированные воду или пиво. В других иллюстративных вариантах осуществления напиток, полученный путем смешивания концентрированного напитка с водой, карбонизируют путем растворения (посредством барботирования или эквивалентных процессов, известных специалистам в данной области техники) дополнительного диоксида углерода в напитке. В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения к напитку также можно добавить дополнительный спирт, ароматизаторы, красители или другие ингредиенты.
[63] В иллюстративных устройствах, описанных выше, поглощающий кислород полимер может обладать одним или несколькими полезными эффектами. Поглощающий кислород полимер абсорбирует влагу и водяной пар и поглощает кислород в устройствах, уменьшая влияние реакций окисления на вкус пива, которое содержится, транспортируется и разливается из этих устройств. Поглощающий кислород полимер также способствует предотвращению развития микроорганизмов, такого как развитие грибков, бактерий и других нежелательных организмов. Кроме того, поглощающий кислород полимер помогает продвижению требуемого количества пены к поверхности пива.
ПРИМЕРЫ
[64] В следующих примерах описаны иллюстративные варианты осуществления поглощающего кислород полимера согласно настоящему изобретению. Каждый из данных иллюстративных вариантов осуществления включает образец поглощающего кислород полимера, вырезанный из полученной литьем под давлением пластины, выполненной из поглощающего кислород полимера.
Пример 1.
3
[65] Четыре стеклянные колбы наполняли 60 см воды, которая была насыщена кислородом, при условиях окружающей среды (например, при давлении окружающей среды от приблизительно 960 миллибар до приблизительно 970 миллибар и температуре приблизительно 23 градуса Цельсия), а кислородные датчики помещали в колбы для измерения уровней кислорода в колбах (в частях на миллиард).
[66] В каждую из четырех колб помещали образец первого иллюстративного поглощающего кислород полимера весом 3,5 грамма и толщиной 2 мм, а затем колбы герметически закрывали. После достижения в колбе нулевого содержания кислорода, колбы открывали, воду выливали и колбы повторно наполняли насыщенной кислородом водой и повторно герметически закрывали. На фиг. 3 проиллюстрированы уровни кислорода в этих четырех стеклянных колбах, измеренные с течением времени (в частях на миллиард). После исчерпания кислорода в колбе, измерения повторяли дважды с новыми объемами насыщенной кислородом воды.
[67] Первый иллюстративный вариант осуществления поглощающего кислород полимера, используемого в испытании, проиллюстрированном на фиг. 3, состоит из первого типа термопластичного вулканизата, используемого в испытании, изображенном на фиг. 2, а также 12% сульфита натрия и 3% этиленвинилового спирта (EVOH).
[68] По сравнению с базовой смолой на основе термопластичного эластомера (содержащей первый тип термопластичного вулканизата), используемой в испытании, изображенном на фиг. 2, первый иллюстративный вариант осуществления поглощающего кислород полимера абсорбировал кислород с гораздо большей скоростью (в тысячу раз), чем базовая смола на основе термопластичного эластомера, когда поглощающий кислород полимер первым помещали в колбу. Материал, использованный в испытании, изображенном на фиг. 2, имел нормализованную константу реакции 0,34 ± 0,15, тогда как первый иллюстративный поглощающий кислород полимер, использованный в испытании, изображенном на фиг. 3, имел нормализованную константу реакции 6244 ± 838 во время первого испытания. Даже когда колбы повторно наполняли насыщенной кислородом водой, нормализованная константа реакции первого иллюстративного поглощающего кислород полимера была в сотни раз выше, чем у базовой смолы на основе термопластичного эластомера, как изображено на фиг. 2.
Пример 2.
3
[69] Четыре стеклянные колбы наполняли 60 см воды, которая была насыщена кислородом, при условиях окружающей среды (например, при давлении окружающей среды от приблизительно 960 миллибар до приблизительно 970 миллибар и температуре приблизительно 23 градуса Цельсия), а кислородные датчики помещали в колбы для измерения уровней кислорода в колбах (в частях на миллиард).
[70] В каждую из четырех колб помещали образец второго иллюстративного поглощающего кислород полимера весом 3,5 грамма и толщиной 2 мм, а затем колбы герметически закрывали. После достижения в колбе нулевого содержания кислорода, колбы открывали, воду выливали и колбы повторно наполняли насыщенной кислородом водой и повторно герметически закрывали. На фиг. 5A и 5B проиллюстрированы уровни кислорода в этих четырех стеклянных колбах, измеренные с течением времени (в частях на миллиард). После исчерпания кислорода в колбе, измерения повторяли шесть раз с новыми объемами насыщенной кислородом воды.
[71] Второй иллюстративный вариант осуществления поглощающего кислород полимера, используемого в испытании, проиллюстрированном на фиг. 5A и 5B, состоит из второго типа термопластичного вулканизата, используемого в испытании, изображенном на фиг. 4, а также 12% сульфита натрия и 3% этиленвинилового спирта (EVOH).
[72] По сравнению с базовой смолой на основе термопластичного эластомера (содержащей второй тип термопластичного вулканизата), используемой в испытании, изображенном на фиг. 4, второй иллюстративный вариант осуществления поглощающего кислород полимера абсорбировал кислород с гораздо большей скоростью (в тысячу раз), чем базовая смола на основе термопластичного эластомера, когда поглощающий кислород полимер первым помещали в колбу. Материал, использованный в испытании, изображенном на фиг. 4, имел нормализованную константу реакции 0,35 ± 0,21, тогда как второй иллюстративный поглощающий кислород полимер, использованный в испытании, изображенном на фиг. 5A и 5B, имел нормализованную константу реакции 18420 ± 8750 во время первого испытания. Даже когда колбы повторно наполняли насыщенной кислородом водой, нормализованная константа реакции второго иллюстративного поглощающего кислород полимера была все еще в сотни раз выше, чем у базовой смолы на основе термопластичного эластомера, как изображено на фиг. 4.
Пример 3.
[73] На каждой из фиг. 7 и 8 проиллюстрированы уровни кислорода с течением времени в двух отдельных группах из четырех стеклянных колб, наполненных деминерализованной водопроводной водой (с содержанием кислорода 8000 ppm). Для испытания, изображенного на фиг. 7, образец третьего иллюстративного варианта осуществления поглощающего кислород полимера согласно настоящему изобретению весом 0,66 грамма и толщиной 2 мм помещали в каждую из четырех стеклянных колб первой группы из четырех колб, колбы герметически закрывали и измеряли уровни кислорода в колбах с течением времени (в частях на миллиард). Для испытания, изображенного на фиг. 8, образец третьего иллюстративного варианта осуществления поглощающего кислород полимера согласно настоящему изобретению весом 0,66 грамма и толщиной 2 мм помещали в каждую из четырех стеклянных колб первой группы из четырех колб, колбы герметически закрывали и измеряли уровни кислорода в колбах с течением времени (в частях на миллиард). В каждом испытании после исчерпания в колбе кислорода, измерения повторяли дважды с новыми объемами насыщенной кислородом воды.
[74]Третий иллюстративный вариант осуществления поглощающего кислород полимера, используемого в испытании, проиллюстрированном на фиг. 7, состоит из третьего типа термопластичного вулканизата, используемого в испытании, изображенном на фиг. 6, а также талька и 12% сульфита натрия. Четвертый иллюстративный вариант осуществления поглощающего кислород полимера, используемого в испытании, проиллюстрированном на фиг. 8, состоит из третьего типа термопластичного вулканизата, используемого в испытании, изображенном на фиг. 6, а также талька, 12% сульфита натрия и 4% этиленвинилового спирта (EVOH).
[75] По сравнению с базовой смолой на основе термопластичного эластомера (содержащей третий тип термопластичного вулканизата), используемой в испытании, изображенном на фиг. 6, третий и четвертый иллюстративные поглощающие кислород полимеры абсорбировали кислород с гораздо большей скоростью, чем базовая смола на основе термопластичного эластомера, когда эти иллюстративные поглощающие кислород полимеры первыми помещали в колбу. И даже когда колбы повторно наполняли деминерализованной водопроводной водой, третий и четвертый иллюстративные поглощающие кислород полимеры согласно фиг. 7 и 8 вступали в реакцию с гораздо большей скоростью, чем базовая смола на основе термопластичного эластомера, как изображено на фиг. 6.
[76] Варианты осуществления и примеры по настоящему изобретению были описаны с целью иллюстрации. Специалисты в данной области техники поймут из этого описания, что описанные варианты осуществления и примеры не являются ограничивающими и могут быть осуществлены с модификациями и изменениями, ограниченными только сущностью и объемом прилагаемой формулы изобретения, которые предназначены охватывать такие модификации и изменения с целью обеспечения широкой защиты для различных вариантов осуществления настоящего изобретения и их эквивалентов.