用于延长易变质农产品和/或食品的保质期的方法

技术领域

本发明涉及一种用于延长易变质农产品和/或食品的保质期的方 法及一种用于实施根据独立权利要求的前序部分的方法的包装。

现有技术

为了包装和/或储存易变质农产品和/或食品，如水果、蔬菜、切 花、奶酪及类似的物品，已公知了一些方法及装置，以延长这类农产 品或食品生来就短的保质期。在近几年中研发出来的所谓的MAP技 术(改善气氛包装)已经证明是富有成效的，根据这种技术，农产品 或食品保存在包含与通常的周围空气的气氛相比改善了的气氛的包 装中。

在EP-A2-1106084(Comi)中描述了一种用于包装食品的方法， 根据该方法，食品保存在含有乙醇的气氛的包装中。

WO-A1-01/89310(Steffen)研究了用于保存新鲜农产品和/或食品 的包装系统。农产品或食品首先装入由聚丙烯制成的、具有抗变质的 涂层的壳中。然后从壳中抽出空气并由75％的氮和25％的二氧化碳组 成地混合气体填充，最后用塑料薄膜不透空气地封闭壳。在该塑料薄 膜上装上安全阀，该安全阀由硬质的聚丙烯和/或聚乙烯制成。通过农 产品或食品的新陈代谢的残余呼吸作用产生的气体可以通过安全阀 从密封的包装中逸出。

在特别易变质的农产品和/或食品的情况下，尽管应用或使用了迄 今为止已公知的MAP技术的方法及包装，但是其保质期总是不能满 足期望。

本发明的说明

本发明的任务是给出一种方法，该方法能够延长在包装中的易变 质农产品和/或食品的保质期，以及给出一种实施该方法的包装。

该任务的解决办法通过独立权利要求的特征阐明。根据本发明， 用于延长易变质农产品和/或食品如水果、蔬菜、切花、奶酪、肉及类 似物品的方法具有下列步骤，即将农产品或食品放入包装容器中、在 包装容器中形成经改善的气氛及封闭包装容器。在此，这样形成经改 善的气氛，即它具有比通常的周围空气提高了的氧浓度。

这意味着，根据本发明的方法包括一个步骤，即至少暂时地(即 几分钟的时间)在包装容器中(即在由包装容器封闭的内部空间中) 形成具有提高了的氧浓度的经改善的气氛。在本说明书及权利要求书 中，如没有其他的解释，对于氧浓度总是应理解为分子氧浓度(即 O2-气体的浓度)。高的氧浓度可以借助对于MAP技术已公知的方法 技术通过下述方式实现，例如首先通过抽真空从包装容器中清除未经 改善的、相应于周围空气的气氛，随后向包装容器中导入所期望的相 应于经改善的气氛的混合气体。然而其他的用于形成经改善的气氛的 方法原则上也是可能的。

高的氧浓度抑制了包装物品上的即包装容器中容纳的农产品或 食品的、不仅厌氧的而且需氧的细菌的繁殖。另外，对于由于收割过 程而具有切割处的农产品，高的氧含量抑制了在包装容器中容纳的农 产品在切割处的棕反应(Brunungsreaktion)。

根据一个本发明的优选的实施方式，这样制备经改善的气氛，即 在经改善的气氛中氧浓度为40～90％，优选为60～85％，特别优选为约 80％，以总的经改善的气氛计。这些浓度范围已经证明适于改善多种 不同的蔬菜及水果的保质期。

在本说明书及权利要求书中，如没有其他的解释，所给出的气体 浓度的百分比总是体积百分比。

优选地这样制备经改善的气氛，即其附加地具有比通常的周围空 气提高的二氧化碳(即CO2-气体)的浓度，在此，二氧化碳浓度优选 为2～25％，特别优选为约10％，以总的经改善的气氛计。高的二氧化 碳浓度一方面有利于抑制在包装物品中的新陈代谢过程，特别是残余 呼吸作用。另一方面，通过由于高的二氧化碳浓度而降低了的PH值 抑制微生物的细菌繁殖。高的二氧化碳含量可以通过将外部的二氧化 碳气体引入到包装容器内实现。作为其他的方式和/或对此的补充，高 的二氧化碳含量也可通过包装物品本身的新陈代谢的残余呼吸作用 而构成。

经改善的气氛还可以这样制备，即其具有比通常的周围空气提高 的臭氧浓度。在此，该臭氧浓度(即O3-气体的浓度)可以为1～17％， 优选为5～16％，特别优选为10～15％，以在经改善的气氛中氧浓度计。 在根据本发明的方法中，这些臭氧浓度的范围已经证明适于多种不同 的农产品和/或食品。臭氧对包装物品起灭菌或消毒作用，其方式是臭 氧使得微生物，如真菌、酵母、细菌、病毒等无害。与常用的通过加 热包装物品或借助或氧化丙烯进行消毒的方法不同，包装物品通 过臭氧-灭菌遭受到不到任何的物质上的变化。此外，在包装容器中也 不生成残留物，因为臭氧在几个小时内几乎完全转变成分子氧。

经改善的气氛这样有利地制备，即其还具有比通常的周围空气提 高的惰性气体的浓度，惰性气体优选为稀有气体，在此，惰性气体浓 度(以总的经改善的气氛计)优选为2～10％，特别优选为约8％。在 根据本发明方案的方法中，氩气用作为惰性气体已经证明特别合适。

根据本发明的方法的另一个优选的实施方案，在封闭包装容器之 后用紫外线光照射包装容器。一方面，通过UV-光使得许多微生物直 接成为无害的，这有利于延长包装物品的保质期。另一方面，由于高 的氧浓度，紫外线光在封闭的包装容器中产生臭氧。如上所述，这些 臭氧用作包装物品的消毒介质并以这种方式又有利于延长包装物品 的保质期。

包装容器可以例如在多于二分钟的时间内用紫外线光照射，其具 有0.1～2.0W/m2的强度。优选地用紫外线光这样照射包装容器，即照 射到包装容器上的紫外线光的能量密度(即每单位面积的能量)为 2000mW sec cm-2(20kJ m-2)～10000mW sec cm-2(20kJ m-2)。在此，紫 外线光的波长可以为约160～约280nm。优选地，紫外线光在约185nm 的波长处具有(光谱)最大强度。在此波长处，通过紫外线光感应产 生的臭氧量最大。另外有利的是，作为对在约185nm的波长处有最 大强度的替代方案或作为对它的补充，紫外线光在约254nm的波长 处具有另一个(光谱)最大强度，在254nm的波长处，紫外线光的 杀菌作用最佳。在上述的强度及波长处，在包装容器中的臭氧浓度这 样产生，即以致显著延长了在包装容器中容纳的农产品或食品的保质 期。

根据本发明的另一方案，农产品或食品在放入包装容器之前用含 臭氧的水洗涤。一方面，用含臭氧的水洗涤使得微生物如真菌、酵母、 细菌、病毒等无害，从而对农产品或食品起灭菌或消毒的作用。另一 方面，假如农产品或食品连同残留的洗涤水一起放入包装容器，通过 用含臭氧的水洗涤也直接将臭氧引入到包装容器中。这是显而易见 的，即本发明的该方案表明在包装容器中不是必须强制地用提高的氧 浓度。

作为洗涤水中的、良好地适于改善用洗涤水洗净的农产品或食品 的保质期的臭氧含量，已经证明为2～20mg/l，优选为4～10mg/l，特 别优选为6～8mg/l作为洗涤水的臭氧含量。

一个根据本发明的方法制备的包装容器连同在其中容纳的易变 质农产品和/或食品一起这样显得突出，即在封闭的包装容器中容纳农 产品或食品及经改善了的气氛，在此，经改善了的气氛具有比通常的 周围空气提高的氧浓度。由此，在包装中容纳的农产品或食品就达到 长的保质期。

根据本发明的另一方案，包装具有包装容器，它用于容纳易变质 农产品和/或食品及用于在由其构成边界的包装空间中形成经改善的 气氛，并且该包装容器是基本上不透空气地被封闭并设有气体通过装 置以让气体从包装空间逸出，这种气体是通过在包装容器中容纳的农 产品或食品的新陈代谢残余呼吸而产生的。这种气体通过装置被构造 成平的、优选为柔韧的薄膜结构，该薄膜结构构成包装容器的壁的至 少一部分。在所述关系中，对于基本上是不透空气地封闭的包装容器 可以这样理解为一种包装容器，即它除了通过气体通过装置而进行气 体交换之外，在对于MAP技术常用的规模上是不透空气地封闭的。

作为扁平的薄膜结构构成的气体通过装置使得在薄膜制备过程 中本身的简单的及低成本的制备成为可能。与此不同的是，这种迄今 为止用于MAP技术的气体通过装置，如其在WO01/89310(Steffen) 中以由硬质塑料材料制成的单向安全阀的形式所描述的，在制备上是 相对复杂的并由此相应地昂贵。

所述的用于易变质食品的包装被证明是有利的，与在包装体中的 氧浓度的提高或用含臭氧的洗涤水对包装物品的洗净无关。包装体典 型地被构造成容纳具有约0.1～10Kg的净含量的农产品和/或食品。

该构造成扁平的薄膜结构的气体通过装置可以含有半渗透性的 塑料薄膜，它这样构成，即它在其整个面积上对于分子氧具有的气体 渗透性为1000cm3 m-2 天-1(1.16*10-8m sec-1)～10000cm3 m-2 天-1 (1.16*10-7m sec-1)，优选的气体渗透性为3000cm3 m-2 天-1(3.5*10-8m sec-1)～6400cm3 m-2 天-1(7.4*10-8m sec-1)及对于二氧化碳具有的气体 渗透性为3000cm3 m-2 天-1(3.5*10-8m sec-1)～30000cm3 m-2 天-1 (3.5*10-7m sec-1)，优选的气体渗透性为12000cm3 m-2 天-1(1.39*10-7m sec-1)～16000cm3 m-2 天-1(1.86*10-7m sec-1)。特别地，对于相对小的包 装，该包装被构造成容纳最大质量为约2kg的包装物品，仅由这样的 半渗透性的塑料薄膜构成的气体通过装置通常已经能够满足所期望 的保质期。

然而作为对半渗透性的塑料薄膜的备选方案和/或补充，作为扁平 的薄膜结构构成的气体通过装置也可以包含一个具有定义了袋的区 域的、由至少二个互相连接的层(薄膜层)组成的薄膜，在该区域中， 这两个薄膜层是不互相连接的且在该两个薄膜层之间设置有压力敏 感的密封介质。在袋区域中，在该二个薄膜层中这样构成一些穿孔， 即这些穿孔对于气体是可透过的，而对于密封介质基本上是不可透过 的，以致在整个袋区域构成气体安全阀。在本发明中，一种密封介质 称为压力敏感密封介质，该密封介质在较小的压力差时在由其分开的 空间中对气体是密封的，而在较大的压力差时对于气体是可透过的。 密封介质可以例如这样构成，即在薄膜的袋区域中构成的气体安全阀 对于压力差小于约10mbar(10hPa)时是密封的，而其对于压力差大于 约30mbr(30hPa)是可透过的。然而根据包装物品和/或包装容器的种 类，在安全阀的密封及可透过状态之间的其他过渡压力也是可能的。

该压力敏感的密封介质可以是凝胶状的物料，特别是凝胶状的硅 油(也称为硅树脂滑油或硅膏)。然而原则上也可使用其他的合适的 压力敏感密封介质。

优选地，这些穿孔各自在该两个薄膜层中的互相相关设置的位置 处构成，在该两个薄膜层之间封闭有压力敏感的密封介质。由此保证 了在较小的压力差时在薄膜的袋区域构成的气体安全阀的良好密封 性，因为在此情况下，一个层的穿孔绝没有一个直接设置在另一个层 的穿孔上方。然而原则上穿孔的其他的设置也是可能的。

根据本发明的另一个有利的实施方案，凝胶状的物料混合有起抗 菌作用的物质。由此实现，在细菌通过在薄膜的袋区域中构成的安全 阀侵入的情况下，使这些细菌在很大程度上无害。

本发明的另一个优选的实施方式这样显得突出，即凝胶状的物料 混合有结合乙烯的(即吸附或吸收乙烯的)物质。一种这样的物质尤 其可以是二氧化钛(TiO2)。该结合乙烯的物质在包装中吸收包装物品 的不期望的排出的乙烯并有利于进一步延长包装物品的保质期。

优选地，这样进一步构成至少包装容器的壁的一部分，即在该部 分中，包装容器壁对于紫外线光是可良好透过的。一种这样的包装特 别有效地适于用于根据本发明的方法的方案，该方案采用紫外线光照 射包装及包装物品。

有利地，包装容器还可以这样构成，即其适于将在封闭的包装容 器中容纳的农产品或食品在微波炉中做熟。一种这样的包装容器可以 例如包括向上敞口的壳，该壳由耐热的聚丙烯、PET-C(聚对苯二甲 酸乙二酯)或一种其他的合适的耐热塑料制成并采用透明的、柔韧的、 由聚酯或一种其他合适的塑料制成的覆盖薄膜不透空气地封闭，在 此，该覆盖薄膜根据所谓的密封去皮的方法是可从壳上撕脱的，以便 打开包装容器并消费包装物品。

优选地，在适用微波炉的包装容器中还设置有水凝胶物料，该水 凝胶物料在加热时脱水。由此保证了，在通常的温度下储存及运输包 装物品期间，在水凝胶中结合了水及由此基本干燥地保存在封闭的包 装容器中。如果随后该依然封闭的包装容器在微波炉中加热，则从水 凝胶中释放水，它以沸水和/或水蒸汽的形式有助于在微波炉中的做熟 的过程。

根据本发明的另一个有利的方案，在包装容器中附加设置有干燥 介质。干燥介质结合可能在包装容器中存在的液态水，该液态水例如 通过冷凝和/或通过包装物品新陈代谢的残余呼吸而形成。总之，干燥 介质有利于干燥保存并从而有利于进一步延长在包装容器中容纳的 农产品或食品的保质期。

由下面的详细描述及全部权利要求可得出本发明的其它有利的 实施形式及特征组合。

附图的简短描述

用于解释实施例的附图示出：

图1以简化的透视图示出的、根据本发明的一个第一优选实施 方式的、包装的包装容器；

图2图1的以简化的俯视图示出的包装容器的覆盖薄膜；

图3沿着线A-A的以简化的、示意性的横截面局部视图示出的 图2的覆盖薄膜。

原则上在这些图中同一部件以相同的图例表示。

图例说明

本发明的实施方式

图1以简化的透视图示出了根据本发明的一个优选的实施方式的 包装的包装容器10。该包装容器10包括一个向上敞口的壳20，该壳 由耐热的聚丙烯制成。该包装容器10还包括透明的柔韧的覆盖薄膜 30，借助该覆盖薄膜，该壳20基本上是可不透空气地封闭的，这通 过将该覆盖薄膜30焊接到壳20的上边缘上实现。为了打开该包装容 器10，该覆盖薄膜30可以根据所谓的密封去皮(也称为撕脱密封) 的方法从该壳20处撕脱。在图1中，该覆盖薄膜30以部分地从该壳 20撕脱的状态示出。

该覆盖薄膜30具有一个基本上两层的结构并包括一个由聚乙烯 (PE)构成的第一薄膜层34及一个由聚酯构成的第二薄膜层32。在 包装容器10的封闭状态中，由聚乙烯构成的薄膜层34焊接到该壳的 上边缘上并构成覆盖薄膜30的、朝向包装空间的或朝向在该壳中容 纳着的包装物品(未示出)的内侧，而由聚酯构成的薄膜层32构成 覆盖薄膜30的、背离包装物品的外侧。

该两个薄膜层32、34除两个矩形区域40、50外，以对于薄膜常 用的方法通过复合而互相连接。在该两个薄膜层32、34复合在一起 的该区域中，覆盖薄膜30构成具有对于分子氧的气体渗透性为3000 cm3 m-2 天-1(3.5*10-8m sec-1)～6400cm3 m-2 天-1(7.4*10-8m sec-1)及对 于二氧化碳的气体渗透性为12000cm3 m-2 天-1(1.39*10-7m sec-1)～16000cm3 m-2 天-1(1.86*10-7m sec-1)的半渗透性的薄膜。

在该两个矩形区域40、50中，该两个薄膜层32、34是不互相连 接的，以致在这些区域中，每一个袋40、50在该两个薄膜32、34之 间构成。这些袋40、50各用由凝胶状的硅油(也称为硅树脂滑油或 硅膏)制成的物料46、56填满。另外，在这些袋40、50的区域中， 在薄膜层32、34中这样构成穿孔41、42、43、44、51、52、53、54， 即这些穿孔对于气体是可透过的，而对于凝胶状的硅油46、56基本 上是不可透过的。在图1～3示出的本发明的实施方式中，这些穿孔41、 42、43、44、51、52、53、54由在用于两个袋40、50的内薄膜层34 中的每两个细长的缝槽43、44、53、54构成及由在用于两个袋40、 50的外薄膜层32中的每两个细长的缝槽41、42、51、52构成，在此， 在内薄膜34中的缝槽43、44、53、54相对于在外薄膜32中的缝槽 41、42、51、52各自相关地互相错开排列，以致在外薄膜32中的缝 槽41、42、51、52都不直接设置在内薄膜34中的缝槽43、44、53、 54上方。

在该两个袋40、50中的凝胶状的硅油46、56对于气体是一种压 力敏感的密封介质，因为在覆盖薄膜30的内侧及外侧之间的压力差 小时，它对气体是密封的，而在压力差大时，它对气体是可透过的。 总之，改两个用硅油46、56填满了的两个袋40、50各构成了气体安 全阀，该安全阀在小于约10mbar(hPa)的压力差时对于气体是密封的。 在大于约30mbar(hPa)的压力差时，该两个通过薄膜袋40、50构成的 气体安全阀对于气体是可透过的。从而在大于约30mbar(hPa)压力差 时，在封闭的包装容器10中，气体也能通过该两个薄膜袋40、50从 包装空间向外逸出。

在薄膜袋40、50中的硅油46、56中混合有起抗菌作用的物质。 由此实现了，在细菌通过在覆盖薄膜30的袋区域40、50中构成的安 全阀侵入的情况下使得这些细菌大部分是无害的。

另外，在薄膜袋40、50中的硅油46、56中混合有二氧化钛(TiO2)。 二氧化钛具有结合乙烯的作用。它可能在包装空间中结合容纳在其中 的包装物品(未示出)产生的乙烯并阻止这种不期望的成熟气体与包 装物品接触。

覆盖薄膜30总的来讲被构成透明的并由此可实现通过覆盖薄膜 30对包装物品的可视控制。然而覆盖薄膜30对于紫外线光也是大部 分透明的或可透过的。由此可实现通过覆盖薄膜30用紫外线光照射 包装物品。

另外，覆盖薄膜30在其里侧的、朝着包装物品的一侧设有减少 雾水的涂覆层(也称为抗雾涂覆层)，从而在覆盖薄膜30处形成的水 滴不阻挡通过覆盖薄膜30的清楚的视线。

在图1～3中示出的包装容器10是适于在微波炉中使用的。这就 是说，为了做熟在包装容器10中容纳的食品(未示出)，可以将其连 同封闭的包装容器一起放入微波炉中并通过微波而做熟。做熟后可将 覆盖薄膜30从壳20撕脱，这样可直接从壳20中消费食品。

为了有助于做熟过程，在经封闭的包装容器10中连同构成包装 物品的食品(未示出)一起容纳的还有水凝胶物料(未示出)。在通 常的周围温度下，在水凝胶物料中含有的水保持在水凝胶中。然而一 但包装连同包装物品在微波炉中加热时，加热的热量释放包含在水凝 胶物料中的至少一部分水。然后，这些水以沸水和/或水蒸汽的形式有 助于在微波炉中的做熟过程。

在图1～3中示出的包装容器10这样适于易变质农产品和/或食品 (未示出)的保存，即它们可长时间的保存。该包装容器10特别适 于新鲜蔬菜的保存，如新采摘的法国菜豆、小胡萝卜、Aperosticks、 经去皮的芦笋、硬花甘蓝-和/或花椰菜、新采摘的荷兰豆、切成条的 硬香肠、Ratatouille、经切割的蘑菇、新鲜去皮了的雅葱、新鲜生菜及 水果。

对于借助在图1～3中示出的包装容器10可长期保存的芦笋，首 先收割芦笋、去皮及在约三分钟时间内用含臭氧的饮用水(未示出) 洗涤，在此，水的臭氧含量为6～8mg/l。用含臭氧的饮用水洗涤起第 一次消毒作用。之后将所期望的净含量为约500g的芦笋填入到包装 容器10的敞口的壳20中，在此之前在壳20的底部上浇上水凝胶物 料(未示出)。

随后在一个装置(未示出)中，如其在MAP技术中基本已公知 的那样，首先将未经改善的相当于周围空气的气氛通过抽真空从壳20 去除，然后将相应于经改善的气氛的气体混合物通过所谓的回充充气 引入到该壳20中，随后将该壳20基本上不透空气地封闭，这通过将 覆盖薄膜30焊接到该壳20的上边缘上实现。通过回充充气引入到该 壳20中的混合气体主要由70％的分子氧、10％的二氧化碳、12％的臭 氧及8％的氩气构成。在经改善的气氛中的高含量的分子氧及臭氧起 对在包装容器10中容纳的芦笋的第二次消毒的作用。

作为下一步，在封闭的包装容器10中的芦笋通过覆盖薄膜30用 紫外线光照射约二分钟，在此，一个在距离包装容器约2cm处设置 的光源放射出紫外线光，其在到达包装容器上时具有约0.4W/m2的强 度并在约185nm的波长处具有最大强度。从而总的到达包装容器上的 紫外线光的能量密度为约4800mW sec cm-2(48kJ m-2)。用紫外线光照 射起对在包装容器10中容纳的芦笋再次消毒的作用。经这样处理的 芦笋在封闭的包装容器10中可保存约3周。

通过回充充气而引入到包装容器10中的和/或通过紫外线光在包 装容器10中产生的臭氧在几个小时内又分解成分子氧，它通过覆盖 薄膜30向外逸出和/或被芦笋在其新陈代谢的残余呼吸过程中吸收。 在约24小时后由于对于氧气半渗透性的覆盖薄膜30及这些由薄膜袋 40、50构成的安全阀而自我调节呼吸平衡，通过这些安全阀，在芦笋 的新陈代谢的残余呼吸过程中产生的二氧化碳及水蒸汽可以逸出。

概括性地可确定，通过本发明给出了一种方法以及一种包装，该 包装可延长易变质农产品和/或食品的保质期。