专利名称：农产品的贮藏运输方法
技术领域：
本发明涉及适于农产品贮藏和运输的装置，农产品包括谷类(例如稻米和麦子)或品尝材料(例如红茶)，对其要求高度新鲜并保持香味。
本发明还涉及用于贮藏和运输农产品(如稻米)的包装材料、包装容器和包装。
长期贮存谷类，包括白米、麦子、大麦、燕麦和黑麦、玉米或各种豆类及品尝材料例如已处理的茶叶和烤好的咖啡豆，会有许多问题，如由于氧化作用使其不新鲜，它们的味道和香味损失以及由于产生霉菌使其质量下降。
一般，谷类是装在袋中的，如麻袋、纸袋和塑料薄膜袋。然而，使用这种形式的包装，不能充分防止上述质量问题。
对于大容量的仓库贮藏，有通常已知的一种方法即所谓的空气控制贮藏(CAS)及真空贮藏方法，在前一方法中，由于在控制其组成、温度和湿度的气体下贮藏，所以保持了新鲜;而在真空贮藏中，其中保持高度真空。然而，使用这些方法，仓库规模很大，而且价格成比例上涨，并且当产品从仓库取出进入分配或消费者的系统后，不能防止新鲜度和质量下降。
另外，对长距离运输已经建议把贮藏室分为小规模的室，并对每个室的保存条件逐一进行控制。但是，在这种情况下，保藏和运输装置规模很大，并且当产品从贮藏室取出后，不能防止其质量的下降。
另一方面，在通常的包装中，已经使用大型的金属容器和桶。这是非常昂贵的，并且除此之外，不能采用不用回收的系统。因为它们是不透明的，因此不能看见内容量，而且不能获得从设计和外观的观点出发的效果。
在稻米作为一种代表性谷类使用通常包装的情况下，在最终分配过程和贮藏中，该谷类是包装在聚乙烯薄膜或纸袋中进行销售的。尤其在聚乙烯薄膜袋的情况下，要扎一些小孔以防止袋子迸破，并保持袋子透气。因此，无论如何当长期贮藏稻米时，就出现了问题，其味道和香味降低，出现奇异的气味。为了保持良好的贮藏特性，已经考虑使用附铝薄膜，但这将使成本增加，并且因为薄膜具有相当厚的铝层，因此看不见袋中的内容量，这样就很不方便。而且，这样的袋子大部分比较软，所以在贮藏中其装饰度被破坏。
已知一种密接触休眠包装方法，具有在高浓度二氧化碳气体中大量吸收二氧化碳的性质的稻米装进一个薄膜制成的袋子中，该薄膜的二氧化碳渗透性很差，(例如，一种同时双轴取向的尼龙薄膜和聚乙烯薄膜复合薄膜)。在用高纯度的二氧化碳气体取代空气以后，把稻米包装起来，然后把袋子封合。使用密接触休眠包装方法，在封合和包装以后的短期内，大米是可流动的，经过这段时间以后，袋子在里面被拉伸，并且在包装袋子上可能形成不平的表面形状，具体说来，就是密接触休眠包装在外观上表现出与通常的真空包装相同的类型，这防止了稻米的流动，并且它变成密封封合袋的硬块。
在这个方法中，当袋子的外表面出现某些折叠表面外观时，就不可能达到为利用包装的透明性的有效设计。另外，如果在袋子的表面上有某些印刷，就不可能有高效显示，并且在贮藏室中不可能获得有效显示。而且在运输、贮藏和陈列期间的装卸时，在不平的部分会形成某些小的裂纹，并关系到某些密封封合可能破裂。
因此本发明的一个目的是提供一种优异的系统化贮藏和运输方法，防止农产品(例如谷类)的新鲜度和质量降低。
本发明的另一个目的是提供一种优异的、便宜的农产品包装材料、容器和包装，适于用在不用回收的包装运输方法中，并且，所有这些都防止了农产品(例如谷类)的新鲜度和质量的降低，而且也提供了一个有效的显示。
通过发现了密封封合包装而实现了本发明的第一个目的，其中，保持固有形状的容器的内侧是由一种阻气性塑料材料构成的，将农产品连同一种惰性气体一起填充入包装内并密封封合。农产品(例如稻米)一旦密封封合在这种包装中，它是以一个整体方式进行装卸，从包装场进入贮藏库，通过分配通道直到最终的消费点。省去了必要的大规模贮藏设备和昂贵的容器，但却有效地防止了农产品的新鲜度和质量的降低。容易进行装卸，可以采用不用回收的容器以提供一个高效的贮藏和运输系统。
本发明的发明者已经探索了容器的材料和形状以及装填的方法。作为材料研究的一个结果，已经发现，通过使用高腈树脂作为包装材料，或通过将农产品装填入由该树脂的片材构成的容器中，可以改进贮藏和显示效果。
此外，作为包装容器的形状和装填方法的一个研究结果，已经发现，通过在由具有阻气性质的一种塑料材料制成的容器中充入一种过量惰性气体，同时估算了可被农产品吸收的惰性气体的量，对于贮藏农产品可以获得好的贮藏特性和显示效果的双重效应，使用这种方法，容器的固有形状不会被损坏。
而且，已经发现，通过在由阻气性塑料材料构成的保持固有形状的容器上，用比其它容器壁(主要部分)薄的膜构成容器壁的一部分，并同惰性气体一起将农产品充填入这个密封封合的容器中，可以获得不但高效的贮藏而且高效的显示特性。
在图中，
图1是根据本发明的一个容器实例的部分剖面视图。
图2是根据本发明的一个包装实例的部分剖面视图。
图3是根据本发明的一个包装实例的外部视图。
图4是一个呈现图3中沿线A-A的部分剖面视图。
图5和图6是根据本发明的容器的另一实例的部分剖面视图。
在本发明的贮藏和运输方法中，密封封合包装的制备是在农产品(例如稻米)的收获场所，在稻米净化设备处(如稻米的情况下)或在运输终点的装料场所实施的。然后，密封封合包装被直接运到最终消费点或加工点，而没有打开紧密封合的结构，所以农产品(例如稻米)可以完全保持其新鲜度进行运输和贮藏，而不需要任何特殊的运输和保存设备(例如冷藏设备)。而且，因为使用一种塑料材料，所以价格较低，并适合用作不用回收的容器。
作为这种塑料材料，最好是提供一种具有优异的阻气性、刚性、可加工性、封合后有气密性及透明性的塑料材料。
这种塑料的例子是具有高含量腈组分的一种高腈树脂和一种包括一个阻气性薄膜的多层片材，其组成为(1)一种阻气性树脂，例如尼龙、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚偏二氯乙烯和高腈树脂，(2)一个另一种树脂(如聚乙烯和聚丙烯)的片材。
用于本发明的容器具有良好的保持固有形状的特性。该容器可具有圆柱形筒、方形筒或箱形的外部形状。
填入容器的农产品应该是容易损失其味道和香味的材料。可包含在这类容器中的农产品是例如谷类，包括稻米(如白米)、麦子、大麦、燕麦和黑麦，豆类(例如大豆或红豆)和玉米以及品尝材料如烤好的咖啡豆、红茶叶、绿茶叶和香味茶叶。
任何这些农产品伴随一种惰性气体一起充填入该容器。适于本申请的惰性气体是二氧化碳气体、氮气或这些气体的混合气体。同产品一起充填一种惰性气体，防止了由于氧化作用及产生细菌、霉菌和昆虫而损失香味。最好附加使用一种脱氧剂如细铁粉、硫酸钠粉末，以除去剩余在容器中的氧。当同时使用空气和这类脱氧剂而不使用氮气时，也能达到同样的效果。二氧化碳是特别好的，因为它具有休眠形成和抑制细菌的特性。
用于本贮藏/运输系统的包装尺寸取决于该应用的目的。可以使用任何合适的尺寸，但是，根据运输系统的效率，考虑了所有情况，包括容器的强度、运输的成本和装卸上方便，以10～50kg较好，20～40kg更好。而且，应该考虑在最终消费点的出售单位和用于家庭的单位，所以，较小的单位，例如小于10kg也可能更适用。
任何上述的塑料材料可用于该包装。在这些塑料材料中，高腈树脂对于包装农产品(例如稻米)是最好的，由于它具有阻气特性、透明性和合适的强度，使它适于作为稻米的包装材料。
较好地用于本发明的包装材料和容器材料的高腈树脂是共聚物，它主要包括不饱和腈组分(如丙烯腈和甲基丙烯腈)及其它单体(如苯乙烯、丁二烯、异戊二烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯)，其不饱和腈的含量是50%(重量)或更多。一种或多种这些单体可与一种不饱和腈(如丙烯腈)聚合。
另外，该高腈树脂可结合使用一种橡胶型聚合物，例如丁二烯-丙烯腈共聚物、异戊二烯-丙烯腈共聚物、丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丁二烯和聚异戊二烯。在这些橡胶型聚合物的存在下，通过所述不饱和组分及上述单体的接枝聚合，可以获得该高腈树脂。
作为这种高腈树脂，BAREX(Sohio化学公司生产)和PANEX(钟渊化学工业公司生产)是商业上可得到的。一种片材型BAREX是商业上能得到的，三井曹达化学公司的商标是ZEXLON。BAREX是一种丙烯腈热塑性树脂，其阻气性、刚性、透明性和加工性(例如，在深度撑压加工中)非常好，所以，成型容器没有困难。另外，这种材料具有优异的粘合性，所以，在填充后，容器的密封封合容易通过热封合来进行。
当高腈树脂用于本发明的包装材料时，通过常规的挤塑、压延和吹胀成型加工，可以获得片材结构的包装材料。片材的厚度不限，但100μm～5000μm较好。而且，可通过真空模塑或压力成型，或通过直接注塑成型将高腈树脂成型为片材来制备该包装容器。
另外，通过常规的热封合由上述单薄膜层压而成或由上述单薄膜与聚丙烯、聚乙烯、聚酯、尼龙等薄膜层压而成的多层薄膜，能够以与通常的包装相同的方式使用这种材料作为袋包装。而且，可以在表面上印刷。
对于容器的截面，可以采用各种形状如环形、三角形、方形等。
容器的壁厚根据内容量、所需强度等变化，但通常约100～800μm最好。壁厚小于100μm，容器的强度可能不够。相反，壁厚可容许超过800μm，但其加工性是不能令人满意的，并且其成本增加了。
容器的盖或顶膜可由一种具有高阻气性的薄膜制成，例如单层上述高腈树脂或偏二氯乙烯树脂，或多层薄膜，它包括由一种树脂(例如聚丙烯、聚乙烯和尼龙)制成的一层薄膜，它是贴在上述单层上面的。铅和钢也可用作这种盖或顶膜。
图1是根据本发明的这类容器实例的一个剖面视图。一定量的农产品如谷类19贮藏在由一种高腈树脂片材制成的容器体11中。在容器体11的顶部，把一个顶膜17封合在容器体11上形成的法兰部分13上。另外，在容器体11上提供一个肋材15，它具有增加强度的效果，或用来改进结构。
干燥的谷类如稻米和麦子，具有吸收惰性气体特别是二氧化碳气体的性质，当谷类填充入通常所用的容器中后，内部的压力较低，密封封合的容器壁被向里拉伸，所以破坏了容器的外部形状。当容器变形时，其外部形貌被损坏并在容器壁中出现裂纹，使其封合开裂。
另外，当容器凹进时，周围的部分变弱，并由于在贮藏和运输时使用装卸和运载设备而出现裂纹。在最坏的情况下，密封封合开裂。即使密封封合结构不开裂，当容器变得不平时，降低了显示效果。
为了防止出现这种问题，容器可基本保持其初始条件，即使在包装的农产品吸收了所充的气体以后。也就是说，需要容器具有保持固有形状的特性。这可通过增加容器强度来实现，换句话说，就是通过使用一种厚的塑料片材或应用一种稳固的热封合，或通过严格地控制充入的惰性气体的量来实现。然而，这使生产成本增加。例如，可通过下列系统比较简便地提供保持固有形状的特性(1)把惰性气体充入容器，同时考虑了可被所包装的谷类(例如稻米)吸收的气体量。在气体被吸收以后，容器的内部保持了合适的压力，所以容器不变形。
(2)在填充谷类以后，只在容器的一个边上，例如在一个阻气性塑料薄膜上封合开口，该薄膜比容器的其它边要薄。当内部压力由于气体的吸收而降低时，这个薄的薄膜被拉到里面而容器本身的形状基本上不变形。
(3)加入谷类(例如稻米)使之完全充满容器。存在于谷类间的空隙中的惰性气体被吸收，内部压力降低。然而，容器是保持固有形状的并且不会变形或变得不平。如有必要，选用一种比较厚壁的容器。
图2是上述系统(1)所采用的一种容器形式的部分剖面视图。一种包装21是由一种具有高阻气性的塑料片材构成，其中贮藏有稻米，该包装21是由一种圆筒形的或具有方形截面的容器体23和一个顶盖25构成的，该顶盖封合了容器底部的开口。另外，如图1所示，容器体23和底盘27也可以整体形成。前述的高腈树脂可容易地加工成这种结构，因为它具有优异的深度撑压加工特性。所以最好采用这种成型方法。顶盖25可预先形成，以提供一种拉顶封合方法。
当预定量的稻米29已装入包装21中以后，并且当空气已用气体置换方法除去后，在一个预定压力下充入用于食物的高纯度二氧化碳气体、氮气或二氧化碳气体和氮气的混合物，并用顶盖25封合。
测定贮藏在容器21中的稻米29的体积和充入的气体(包括二氧化碳气)的体积，以使稻米29的新鲜度和质量可适当地保持。然而，即使充入的载气保持了以后，最好是气体在所需压力下进行压力充填，该压力应保持到这样的程度，即当填入稻米29时，包装本身能够保持其固有的外部形状。
另外，为了以这种方式保持其形状，根据贮藏在包装21中的稻米29的量保持一定的空着的空间31，并且最好利用这个空间作为载气的充填场所。
图3和4表示根据本发明的另一个包装实例。一种包装41是以袋子的形式制造的，它可由下面部分43进行充填，当贮藏稻米29时，该部分形成了一个预定面积。用热封合通过封合部分45密封开口。
图5是根据本发明的又一个包装实例的部分剖面视图。具有方形外套形状的容器体51的容器壁53是由一种比较厚的具有阻气性和保持固有形状的特性的塑料片材构成的。一定量的稻米29贮藏在这种包装中，它用二氧化碳气充填，热封合薄的薄膜55后，则该包装变成一个密封封合结构。这时，如图5中的点划线所示，用薄的薄膜55′或是崩得很直，或是稍稍放松这样热封合以后就形成了密封封合。该塑料容器51是用一种比盖膜55厚的塑料片材构成的。表示出了热封合部分57。
随着时间的流逝，二氧化碳气被稻米29吸收，当容器内部的压力降低时，该薄的薄膜55被向里拉伸，并且该包装表现出图5中所示的形状。在此时，由相对较厚的塑料片材构成的容器体53保持了其固有形状，因为通过薄膜55的凹下补偿了内压的降低，该薄膜消弱了对抗强度，所以，也根据容器的尺寸不同，即使容器体53是由相对较厚的塑料片材制成的，容器的固有形状可基本保持。而且，以同样的方式，甚至在引入的二氧化碳气的量和被稻米所吸收的量有一些程度的变化的情况下，减除了这个影响。
进一步，因为容器中空的空间较小，所以防止了这部分的损坏并避免了密封封合的损坏。
二氧化碳气防止了由于氧化作用及需氧细菌的繁殖而造成的新鲜度降低，并且也对稻米(如白米)提供了一种休眠形式和抑细菌效果，使白米可在合适的条件下贮藏。
二氧化碳气的充填可用通常已知的方法来完成，但使用干冰也是一种很好的方法。为充填气体，可在容器体51中加进所需量的干冰。也可以获得一个冷却效果。
在图5的实例中，壳体的形状是一个方形外套，但本发明不限于这种形状。例如，圆筒形、立方体形、箱形等形状也是令人满意的。在圆筒形的情况下，底表面和/或顶表面由一层薄的薄膜构成。在立方体形或箱形的情况下，根据条件，一个或两个合适的表面由一个薄的薄膜构成。
图6表示用于上述系统(3)的包装。用一种惰性气体和一定量的稻米29完全充填容器61。参考数字63表示一个盖片材，而65表示热封合部分。
对于图2至6所示的容器，正如已经解释的那样，使用有阻气性的塑料，最好使用高腈树脂，如BAREX。
参考下列实例，现将详细解释本发明。这些实例为具体说明本发明而给出，并且在这里不打算限制它们。
在下列实施例中，“白米的味道”和“香味”的评价是基于5个检测器的鉴定。
实例1通过使用由氮值分析约含70%(重量)丙烯腈的一种高腈树脂，用挤塑获得了厚度为500μm的片材，该树脂是在10份(重量)丁二烯-丙烯腈橡胶型共聚物(含70%(重量)丁二烯)的存在下，由75份(重量)的丙烯腈和25份(重量)的甲基丙烯酸甲酯通过乳液聚合得到的。对这样获得的片材进行真空成型加工，以提供一个具有5Cm深500ml内容积的容器。
该容器用400g白米充填并用二氧化碳气充填。通过使用一个由上述高腈树脂制成的具有40μm厚的独立制成的薄膜，对该容器进行热封合。6个月以后，白米仍然具有同样的味道并且没有一点奇异的气味存在。
实例2重复实例1，只是用如下制备的高腈树脂取代实例1中所用的高腈树脂，由此制备了本发明的容器。
一种含约65%(重量)丙烯腈(通过含氮分析)的高腈树脂是在10份(重量)的丁二烯-丙烯腈橡胶型共聚物的存在下，通过70份(重量)的丙烯腈、15份(重量)的甲基丙烯酸甲酯和5份(重量)的苯乙烯的聚合制备的。以与实例1相同的方式进行白米味道和存在香味的检查。6个月以后，白米的味道依然存在并且没有奇异气味存在。
实例3经吹塑的工艺并使用与实例1相同的树脂，制备一个具有平均壁厚为500μm内容积为500ml的容器，并且重复与实例1所给出的同样的过程。即使在6个月后，白米的味道仍然保持并且没有奇异气味。
实例4使用与实例1相同的树脂，并且通过注塑成型，制备一个内容积为500ml平均壁厚为500μm的容器，重复实例1中所给的过程，只是用一种二氧化碳气/氮气(1∶1)的混合气体取代二氧化碳。即使在6个月后，白米的味道仍然保持并且没有奇异气味。
对比例1除用聚乙烯作为树脂外，重复实例1，由此制备一个容器。对该容器进行与实例1相同的测试。结果是因强度较弱而破坏了容器的形状，另外，6个月以后，白米的味道急剧下降并且存在奇异气味。
实例5在实例1所制备的容器中充填250g红茶叶而不用米，用氮气充填，并用独立制成的100μm厚的高腈树脂片材热封合，然后在相对湿度90%、35℃的温度下保存6个月。此后打开它，检查香味及味道、奇异气味，但没有任何一点变化。
另一方面，作为参考，通常市售的红茶叶包装(由聚乙烯薄膜制成)在相对湿度90%、35℃下保存6个月，发现香味和味道降低了。
实例6在实例1所制备的容器中充填300g大豆而不用米，用氮气充填，并用独立制备的100μm厚的高腈树脂片材热封合，然后在相对湿度90%、35℃下保存6个月。该大豆无论如何没有一点变化。
另一方面，作为参考，大豆被包装在氮气取代的厚度为50μm的聚乙烯薄膜袋中，并在相对湿度90%、35℃下保存6个月。在部分大豆中，发现变黑部分。
权利要求
1.农产品的贮藏和运输方法，它包括如下步骤将一种农产品及一种惰性气体一起充填入包装，这种包装是由阻气性塑料材料制成的，并且具有保持固有形状的特性紧密封合上述包装；在密封情况下，贮藏和运输上述密封的包装。
2.按权利要求1所述的农产品的贮藏和运输方法，其中所说的惰性气体选自下列气体，包括氮气、二氧化碳及它们的混合物。
3.按权利要求1所述的农产品的贮藏和运输方法，其中所说的塑料材料是一种高腈树脂，这种树脂包括下列组份的一种共聚物，(ⅰ)含量为50%(重量)或更多的一种不饱和腈组份;(ⅱ)能与上述不饱和腈组份共聚的一种单体组份。
4.按权利要求3所述的农产品的贮藏和运输方法，其中所说的高腈树脂是一种由下列组份共聚得到的共聚物(ⅰ)丙烯腈;(ⅱ)一种在共轭二烯合成橡胶存在下能与上述丙烯腈共聚的单体组份。
5.按权利要求4所述的农产品的贮藏和运输方法，其中所说的共轭二烯合成橡胶选自下列物质，包括丁二烯-丙烯腈共聚物、异戊二烯-丙烯腈共聚物、丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丁二烯及聚异戊二烯。
6.按权利要求1所述的农产品的贮藏和运输方法，其中所说的农产品是谷类。
7.按权利要求6所述的农产品的贮藏和运输方法，其中所说的谷类是稻米。
全文摘要
一种密封封合包装，其中保持固有形状的容器内部是用一种阻气性塑料材料，将农产品如稻米填进该容器并与一种惰性气体一起封合，产品封合进这种包装后，从包装场地去贮藏，通过分配渠道到最终的消费点是一个整体化方式装卸。它提供了有效的贮藏和运输系统。用高腈树脂制的容器适用该系统。为达到保持固有形状的特性，由阻气性塑料材料制的容器，一是充填入一种过量的惰性气体；二是其一小部分的壁是由比剩余大部分的壁薄的薄膜部分制成。
文档编号B65D81/20GK1045744SQ9010257
公开日1990年10月3日 申请日期1987年10月13日 优先权日1986年10月13日
发明者岛祥介, 柴崎有宏, 小西良幸, 龙野敏郎, 藤田光審, 吉田久治 申请人:三井东压化学株式会社, 株式会社旭日, 小池化学株式会社