肉和食品的包装的制作方法

专利名称：肉和食品的包装的制作方法
技术领域：
本发明涉及包装领域。更具体地涉及二氧化碳释放系统与吸收氧气系统的结合。也讨论了放入这些组分的袋或小袋。也讨论了改型的包装及这些系统的使用以及使用的方法与本发明的结合。
本发明的描述主要涉及肉产品，其相应的包装问题在本发明所考虑的问题中是典型的。但是应该明白本发明也可以用到要包装的其它食品或物品。
更具体地，为了简化说明，将讨论与冷冻及新鲜肉有关的问题，因为产品的这些问题可能是最迫切的。顾客感觉是鲜红肉产品是新鲜的肉产品，因而不喜欢褪色的肉产品。很不幸，对新鲜及冷冻肉，在有氧的条件下储存都会逐渐变成褐色。虽然在很多情形下(短期储存)，产品仍然是可以接收的，但是顾客被肉的褐色吓住，认为它们与腐败的产品有关。
在肉产品较长时期储存下，有氧存在不仅使肉变褐色，并使其随后腐败。因此，长期储存肉的包装一般包括不能透氧气的阻挡层。通常包装抽真空并在改性气氛下包装。
一般认为真空包装对于冷冻的红色肉的零售展示是不适合的，因为肉呈紫色。同样的理由，改性的低氧的气氛系统也是不合适的。
改性的高氧量/低二氧化碳的气氛系统成功地用于零售切下的牛肉，但是在该情形下，由于氧造成的腐败使储存寿命很低。
近来，流行一种低氧量/高二氧化碳包装的包装系统。该系统已主要用于非零售市场，因为使用的主要的切块还要进一步处理成顾客要求的部分。另外肉要求再暴露到氧气中恢复红色而不是紫色。
已发现在二氧化碳气氛中包装的冷冻肉能抗需氧细菌的腐败。在二氧化碳中仍生存的厌氧菌在2℃以下不活跃，该温度高于大多数冷冻肉产品的储存温度。有证据证明比较高的二氧化碳浓度会有效地抑制细菌的生长，因此二氧化碳包装的肉的储存期比真空包装的肉的储存期长得多。
像真空包装的产品一样，在二氧化碳气氛中储存的肉要暴露到氧气中再现光泽，得到被消费者认为是新鲜的红色。但是，也相信在氧化状态下，二氧化碳包装的肉比真空包装的展示寿命长。这与在产品的保存期中低的氧浓度有关，这是二氧化碳处理的要求关键。
使用低氧/高二氧化碳包装是已知的，在肉产品中用吸氧的成分也同样是已知的。这两种系统的结合是已知的。但是还有许多问题。
例如释放二氧化碳的系统是已知的。可参阅Benedict，Strange，Palunbo和Swift的文章(农业和食品化学杂志，23(6)1202-1208，1975)。将装有柠檬酸和碳酸氢钠的透气袋放到肉的零售包装中，释放的二氧化碳有助于延长保存期。Codimer也有一专利系统，其中在包装中通过拧檬酸与碳酸氢钠和/或过硼酸钠反应产生二氧化碳和/或氧气[EP 0128795(1984)]。
在现有技术中还有多个其它的系统可吸收氧及放出二氧化碳。这些系统设计用来以高的二氧化碳量置换从包装的头部空间中吸收的氧。例如，Toppan要求保护非常特殊的组合物，如100份氯化铁，20-100份碳酸氢钠，5-50份供水物质，0-10份吸收剂，0-70份铁粉。
在该专利中没有提供实例或公开，其能产生大量二氧化碳及吸收少量的氧[US 4384972(1983)]。
Mitsubishi说明了一个系统，其中产生二氧化碳的量根据吸收的氧的量变化。但是，该说明书的教导限制了每摩尔吸收的氧产生的二氧化碳量[US 4726722(1988)]。
但是现有技术没有解决肉的包装的问题，特别是零售的盘式包装的肉包装。Mitsubishi的系统打算用于不抽真空及不用气流冲洗的包装，并且每摩尔吸收的氧大于二摩尔二氧化碳的产生导致包装变形。在该专利的时间中，现有技术也考虑当包装肉变成不希望的褐色时用二氧化碳冲洗。因此现有技术考虑，并且在技术的限制中反映出过份的二氧化碳，如通过二氧化碳气流冲洗是不希望的。但是已发现成褐色不是由于二氧化碳而是由于不能完全除去包装中的氧，和依据于与时间有关的酶的活性的水平可以是一个暂时的条件。
其它的现有技术，如EP 0527228(Toppan)用如抗坏血酸和氯化铁的混合物吸收氧/产生二氧化碳。但是放出的二氧化碳的量取决于吸收的氧量及组分的PH值。PH值可用加入碳酸氢钠、碳酸钠或氢氧化钙之类碱来测定。但是该公开意在用于容器(例如培养细菌试样的容器)中要求一定量的二氧化碳和氮气。该文件和已知的现有技术没能解决包装肉保存较长的时间，及产生及保持顾客可接受的红色在零售的水平的问题。另外对于零售的包装要求防止由于内部空气的改变使包装变形。这些问题是由于在第一个48小时暴露中，肉将吸收大量的二氧化碳。由于发生吸收过程，包装的内压降低，除非有足够的二氧化碳的过剩使肉完全饱和，还应有合适的机构，通过其可使包装的体积收缩。
如果把肉放在通常尺寸的盘中，抽真空，用二氧化碳气流冲洗，随后密封在阻挡层薄膜下，由于吸收二氧化碳并且系统的内压降低会有严重的变形发生。因为盘的体积不能像袋那样以受控制的方式收缩，并且没有足够量的二氧化碳来补偿肉吸收的量。
由于试图保持相对于包装的体积，产品有大的体积，上述问题变得更重要。大的产品/包装体积比对于零售切肉是常用的(也就是用PVC薄膜包裹聚苯乙烯盘上的产品)。
顾客讨厌用大体积的包装包着小体积的产品，他们认为这是用了过份的包装是浪费。零售商也不用这样的包装因为其占用过多的存放空间，出口商及中间批发商也不愿用这样的包装，因为它们体积大，重量轻。
因此要求提供一个系统，对于单个盘或袋包装系统具有低氧量/高二氧化碳包装的长的储存期和展示期，并对一般的零售的肉包装系统能保持小的体积。
也要求修改现有的低氧/高二氧化碳包装使得切肉吸收二氧化碳与化学装置产生的二氧化碳相匹配。现有的包装系统包括首先把切肉包在吸收材料中，再把多个这种小包装放在内衬高阻挡层的袋的纸盒中。随后对袋抽真空，用二氧化碳气流冲洗并密封。通常纸箱在下一个24小时不密封使得大多部二氧化碳能被吸收，并且最后的包装体积比较小。对于1公斤牛肉或猪肉推荐用1升的二氧化碳。对于1公斤羊肉推荐用1.5升的二氧化碳。密封纸箱的滞后是肉厂失败的一个原因。
当肉是真空包装的，水滴落在表面，并积聚在没有紧密接触的区域。这样有损于产品的外观。
也要求把这一概念延伸到非肉类产品。
本发明的一个目的是要解决现有技术的上述问题或至少给公众提供一个有用的选择。
通过下面对实例的说明可对本发明的其它方面及优点更清楚。
按照本发明的一个方面，提供了一种把肉包装在富二氧化碳，低氧含量的包装气氛下的包装方法，包括把肉密封在一个基本上不能透过氧气的包装中，在包装中装入产生二氧化碳的材料及除氧材料，安排成使得产生二氧化碳与除氧无关。比除氧材料除去的氧的克分子量大2倍的充足的产生二氧化碳的材料。
按照本发明的另一方面，提供了一种上述包装方法，其中包装中的产生二氧化碳的材料足够对1公斤的包装的肉在标准压力下产生至少0.1L的二氧化碳。
按照本发明的另一方面，提供了一种上述包装方法，其中包装中的除氧材料足够在储存期中使密封的包装中氧的浓度为500ppm或更低，储存期为包装起至少1周。
按照本发明的另一方面，提供了一种上述方法，其中包装中的产生二氧化碳材料及除氧材料是放在一个或多个袋中或插件中放在包装中。
按照本发明的另一方面，提供了一种上述方法，其中所述包装中的内装物通过一个能透氧气及二氧化碳的层与产生二氧化碳的材料及除氧材料隔开。
按照本发明的另一方面，提供了一种上述的方法，其中所述的肉放在氧气阻挡层材料制的盘中，盘上用氧气阻挡层薄膜覆盖，产生二氧化碳的材料及除氧气材料在密封前放入带盖的盘中。
按照本发明的另一方面，提供了一种上述的方法，其中设有迭加在包装的透氧气部分上的一个氧气阻挡层密封，移去该密封可使氧气通过氧气阻挡层或不透气层。
按照本发明的另一方面，提供了一种包装，包括一盘或袋，装在包装中的食品或其它物品或材料，包括产生二氧化碳的材料及除氧气材料的修改气氛的一个或多个插件，其特征在于产生二氧化碳与除氧无关。
按照本发明的另一方面，提供了一种肉的包装，包括一个不透氧的外包装，其中装有产生二氧化碳的材料，除氧材料，其特征在于产生二氧化碳与除氧无关，并且其中包括比除氧材料除去的氧的克分子量大2倍的产生二氧化碳的材料。
按照本发明的另一方面，提供了一种上述的包装，其中不透氧的外袋包括一个不透氧的盘，肉放在其中，搭着的氧阻挡层薄膜密封盘的开口，在包装中装有产生二氧化碳的材料及除氧材料，安排使得产生二氧化碳与除氧无关。
按照本发明的另一方面，提供了一种上述的包装，包括一个内包装，其密封成可透氧气及二氧化碳，肉密封在其中，该包装设在不透氧的外袋内。
按照本发明的另一方面，提供了一种调节气氛的插件，用来把肉的包装中的气氛保持在一个低氧量，富二氧化碳的气氛下，所述的插件包括一个产生二氧化碳的系统，和一个除氧系统，其安排的特点还在于所述的二氧化碳的产生不与除氧有关，并且产生二氧化碳的材料产生的二氧化碳与除氧材料除去的氧的分子比大于2。
按照本发明的另一方面，提供了上述的调节气氛的插件，其中所述的产生二氧化碳的系统由加入水份而对致动。
如肉之类食品的一个问题是它们可吸收大量的二氧化碳。这会造成包装的问题，特别是由于吸收二氧化碳导致内压降低而使零售包装变形。还有上述的其它一些问题。本发明的一方面，通过在包装中加入产生比较大体积的二氧化碳的装置，同时吸收包装中残存的氧气，最好也吸收在其正常寿命中渗进包装中的所有氧气，来解决上述问题。通过在包装中加入产生二氧化碳及吸收氧气的装置可解决上述问题。最好产生二氧化碳的量与吸收氧气的量无关。一般，产生二氧化碳的能力比除氧的能力更大。在最佳实施例中，加入足够的材料以便对每一摩尔欲吸收的氧产生二摩尔以上的二氧化碳。在许多情形下最佳实施例包括比上面更大的比例。
本发明的大多数实施例包括在物品的包装中使用放出或离析二氧化碳的装置，在很多情形下将依赖于在一段时间中可放出二氧化碳的化学成分或系统。在包装中产生二氧化碳能解决肉或其它物品吸收二氧化碳的问题。可以设想在大多数情形下在包装时，包装用二氧化碳气流冲洗或密封在二氧化碳气氛下。在包装中产生的二氧化碳一般抵消肉或其它物品的吸收，同样严重的问题是过分充气，将会破坏包装的密封。通过在内部产生二氧化碳替换被吸收的二氧化碳，将减小例如不能完全消除的盘的变形。
最好在连续的时间中比较慢地放出二氧化碳以避免包装的过分充气，以及由于过分的内压使二氧化碳通过包装材料放出。在大多数情形下，放出二氧化碳的速度近似于被包装物吸收二氧化碳的速度。从而保持包装中近似的要求的内压。对大多数肉类，在第一个24小时内，吸收大量的二氧化碳，可以要求主要在这一时期中放出二氧化碳。在一个长时间中缓慢的但是连续的产生二氧化碳补偿通过薄膜的二氧化碳损失常常是有利的。
许多方法均可影响二氧化碳的放出的速度。例如，可以选择化学系统，其在激活时以适当的速度释放出二氧化碳。另一个方法是使放出二氧化碳的速度响应物品包装中的一些条件，或由这些条件致动。该条件可以是出现水份。或者也可用响应其它因素的系统。这些因素可包括光或在可见光区域或不可见光区域的电磁辐射，和/或在其它区域如高频、微波、红外或紫外区的电磁辐射。
另一种方法是把二氧化碳离析材料包在袋或容器中，其限制或控制激发二氧化碳释放的材料的进入速度，或者二氧化碳释放速度与其响应。另外，袋或容器可控制袋或容器中二氧化碳的离析。
另一种方法是使用这样的组分，其产生二氧化碳的速度与包装的内压成正比。可依靠这些材料保持包装中适当的及要求的二氧化碳的内压。这可包括反过来吸收二氧化碳的物质，或者这些物质也可以与上述其它的产生二氧化碳的系统结合。
除了产生二氧化碳外，还要有除氧成分或系统，所述的氧可以是已有的或随时进入包装中的。本发明的大多数实施例虽然有氧阻挡层薄膜在一段时间内(例如冷冻肉储存时间)会挡住氧的进入，但还要包含上述的组分或系统。在一个以后要给出的实例中，要示出在某些情形下，没有任何除氧物质或系统将使包装中有比最佳的氧量要高的水平。
已知一系列的吸氧或吸附氧的化合物或系统。
氧是被吸收或吸附或是被除去无关紧要，主要的目的要使自由氧的水平不会对包装的内装物有不利的影响。
现有技术也研究了使用在放出二氧化碳的反应中消耗自由氧的物质和系统。虽然在本发明中可包括这种系统，但是应该明白不能依靠这种系统只放出二氧化碳。由于在包装中的氧的水平相当低，这种系统不可能产生足够的二氧化碳以满足包装的肉或物品的初始吸收。因此，这种系统在包装寿命期提供连续的低的二氧化碳供应量是有用的(因为只有低的氧量渗过包装材料进入)，因此应该依靠产生更高体积的二氧化碳的系统。
本发明还可包括使用吸水或水份或吸收水或水份的物质。在除去包装中的液体或过分的温度时是有用的。但是，当结合有对水响应的放出二氧化碳的系统(如后面要说的酸或碳酸盐系统)，脱水的亲合力和容量不应使产生二氧化碳不被包装中的水份激发。在某些情形下依靠吸湿的或易吸收湿气的材料把水分抽到包装中以便有足够的水分开始产生二氧化碳的过程是有用的。
本发明也可包括使用吸收气味或吸附气味的组分。这类物质是已知的，可以包括在本发明的各种组分和包装中，例如沸石，活性炭等。
多种混合物可用在已讨论的多种包装中。可依靠许多技术把它们包在包装中。
例如，按照本发明的一个优选的方面，在袋或小袋中包括选定系统的各种组分。典型地，袋由透气的但不透液体的材料形成。这允许气体，通常是水蒸汽按要求穿过袋壁。但是它们会防止容易出现在包装中的水分直接与袋中的组分接触。这会有助于防止装在袋中的组分对包装物品的玷污。
微孔薄膜是构成袋或至少部分构成袋的材料。也可用其它薄膜和材料，也可采用允许气体或蒸汽按要求穿过袋的各种孔或口。也可考虑使用阀元件。
一个改型是使用吸氧聚合物以形成袋/容器，它们对典型的包装可提供足够的吸氧性能。包装的其它部分可由这类材料制成。PCT申请WO94/12590公开了一种这类材料。
作为袋的改型，可制造刚性或半刚性容器插入包装中。这种容器基本上是非柔性的，使它更难以在包装中伪装起来。但是可想象把它模制成将其伪装起来的形式。一实例是一基本平的盘插件，肉或物品放在其上。也可采用各种阀元件，孔或各种透气部分，以便允许气体或蒸汽必要的流动。
作为这个概念的进一步改型，组分可放在包装或盘中设的隔室中。对袋和刚性插件，同样的选择、变型及要求也是适当的。但是在实际的包装材料(例如盘)中隔室的缺点是不满足制造的简单、最终使用者问题少、任何要求的化学剂及物质容易在制造时加入隔室中。但是根据混合物的存放期，在包装肉或物品时包入要求的混合物一般是合适的。
包入的混合物的量一般与包装的肉或其它物品的量成正比。除非已知要包装的物品的重量和特性，难以估计要加的混合物的正确量。在采用分离的袋或插件的情况下，可在包装时适当加入一个或更多的。或者可采用包入一个或多个的袋或插件来补充包含在任何预装的隔室中的量。虽然试图依靠通过自动分配器包装肉或其它物品以把适当量的混合物加入包装或隔室中，但通常不希望必须把自由的化学剂或物质装进隔室中。
虽然设想了制成邻近袋连成的带或片，但可以单个地形成包含各种混合物的袋。典型地袋相互连在一起，但可通过拉撕而分开。虽然在很多情形下，优选用易撕的穿孔，但也可用切割。
当在一个单一包装中加入产生二氧化碳的组分和除氧系统，必须注意这些系统和组分是相容的。在一个最佳实施例中，依靠一个典型的“有机酸加碳酸盐”系统来产生二氧化碳。作为用来说明产生CO2的组分，术语“碳酸盐”也包括“碳酸氢盐”，本发明常用的“有机酸加碳酸盐”系统是柠檬酸加碳酸氢钠。
依靠铁(典型的为二价的硫酸铁)催化的抗坏血酸系统来从包装中除去氧。虽然这不是优选的规则，抗坏血酸也能参加产生二氧化碳。所得到的抗坏血酸盐(由与碳酸盐反应)仍可以除去氧。但是，由于经济原因，对于产生二氧化碳，柠檬酸通常是优选的酸。
虽然本发明的包装可以有多种形式，包括袋或容器，可以设想本发明许多准备零售的实施例包括一盘，带有盖着的薄膜，使物品可放在架上或冰箱中展示。与这种包装配合的技术是已知的，可以依赖于此实施本发明的这些实施例。与可以与本发明使用的其它包装形式配合的技术也是已知的，也可以依靠。
也可以实施对包装的改型。前面已经提过在包装在二氧化碳气氛下以后，如果重新暴露到氧气中，肉将保持红色。因此，必须把氧导入包装中以求变红。由于本发明的大多数实施例被包装在无氧的环境中，并有可透氧的盖，必须提供一些装置，使得氧气可根据要求进入包装中。
虽然通常最好保持包装密封，但在包装中可设置物理开口，如零售商(用刀切，冲孔等)破坏容器或覆盖薄膜的整体性。一般这留下了几种可能的选择，包括使用可开闭的阀元件来放入空气。在其它情形下，或许可通过撕开覆盖层，可掀开常闭的通气口。也可依靠提供包装的内外之间的一个通气口的其它安排。
另一个变型是加上可透氧的薄膜，其在产品的长期储存中覆盖在二氧化碳气氛下。使用这种薄膜的一个方法是使用透氧的薄膜作为内装物的覆盖层并设一个不透氧层搭在其上。当要求把氧气放入包装中，可从包装上撕去或移去覆盖的阻挡层。这种安排不仅用作容器的主观察窗，也用在包装或盘的其它位置。
许多高的可透气的内包装可用在主包装中。
一种特别有用的方式如下1.肉放在合适的盘中作零售展示。
2.随后用预冲孔的透气薄膜盖住，冲孔设在合适的位置使得在销售处可完全被标签或其它的密封件盖住。可代替地，带盖的盘可在现场用加盖机冲孔。部分冲孔可设成使得没有不需要的材料与肉接触。
3.单个的带有冲孔的装肉的盘推在阻挡层袋中，装在纸箱中。其中放有本发明的小袋。
4.阻挡层袋随后在小型机器中抽真空，用足够的二氧化碳气流冲，密封低箱。
在销售点，移出盘允许氧通过冲孔进入。随后把盘由标签或其它密封剂密封防止漏气。
冲孔允许对充分抽空，气流冲洗和最后氧化需要的气体的自由流动。密封的标签保证无水滴的容器。
通过下面参照附图对非限性实例的说明，可使本发明的其它方面更加清楚，附图中

图1是本发明袋的实施例的示意的剖面图图2是图2所示的袋的实施例的板形排列的示意透视图；图3是本发明子弹形实施例的示意剖面图；图4是本发明另一个包括基本刚性的插块的实施例的示意透视图；图5是本发明包装的一个实施例的示意的剖面图；图6是图5一个变型的示意的剖面图；图7是图5另一个变型的示意的剖面图；图8是产生二氧化碳材料的可拆袋的卷的实施例的示意的透视图；图9是本发明的另一个实施例；图10是本发明另一个包括装有肉的阻挡层袋的实施例；图11是本发明另一个包括一个外阻挡层袋，一个放肉产品的可透气的内袋的实施例的示意图；图12是本发明的另一个实施例；和图13示出多个在不透气袋中的包装的物品。
作为实例及解释，下面通过几个实例说明本发明的几方面。这些实例是非限定性的，不是用来限制本发明的范围。
实例1-二氧化碳在本发明的一个最佳实施例中，二氧化碳离析系统包括一固体的酸性物质和与该酸反应释放二氧化碳的物质。典型地，该物质是碳酸盐或碳酸氢盐的化合物。在各实施例中，可以有多种碳酸盐和/或碳酸氢盐的混合物。
典型地，为防止一当酸和碳酸盐(等)混合就开始二氧化碳离析过程，所有组分应是固体的。因此，虽然其它酸性混合物也可以与碳酸盐(等)反应生成二氧化碳是已知的及可以使用的，但是在很多情形下，所用的酸混合物包括一种有机酸。
在一个最佳实施例中，二氧化碳离析系统包括柠檬酸及碳酸氢钠。只要它们是足够纯的，其中的每一个都是常用的食物添加剂，虽然其它的化合物也可以使用，但上述两种化合物可以安全地用在本发明的各实施例中。典型地，实施例必须满足适当的食物接触法规-这会对选择作为含有二氧化碳离析系统的混合物和产物的材料提出一定的要求；要求有二氧化碳的排出通道，但其它物质的浸出要最小。
还已知其它的二氧化碳释放化学系统并且可以用在本发明的各实施例中。
虽然并不总是以所需的速度和比例连续释放二氧化碳，但可以依据先将二氧化碳吸入一特殊的物质的系统。反之，如上述的柠檬酸/碳酸氢盐系统更适合于逐渐变小的更迅速地开始释放，和大多数实施例要求的反应曲线。把这两类系统相结合对定制一个相对于时间变化的二氧化碳释放曲线是有用的。
适当含有这类与水份有关的反应混合物的组分可以用作对反应速度的控制。因此可以设置容器的形状以控制水份的进入。容器也可控制其它(如热、光、其它电磁辐射)的激活装置。
这种混合需要在加有干燥剂情况下储存直到准备使用。加入干燥剂，以便吸收在这种组分被使用之前与其相接触的少量的水份。生成的二氧化碳的主要作用是代替被包装中的物品吸收的氧。不同的包装类型及技术要求不同量的二氧化碳。例如，充有过量二氧化碳的软包装可以只要产生少量的二氧化碳。或许对一公斤的肉只要0.1升的二氧化碳(标准压力)。另一方面，对装牛羊肉的刚性箱子，每公斤肉需1.0升或更多的二氧化碳(标准压力)。实例2-除氧已知一系列的吸收、吸附或除氧气的化学和物理系统。典型地，为简单起见，与从包装中除氧气有关的物质可以与二氧化碳离析物质结合。这要求组分间有相容性，一般优先的为较简单的化学或物理系统。
在一个最佳实施例中，除氧系统依据于抗坏血酸，其被包装中的自由氧的氧化可由少量的铁化合物催化。这种组分与实例1中的柠檬酸/碳酸氢盐系统的结合看来在至今为止的试验中是相容的。在另一个最佳实施例中，碳酸钠或碳酸氢钠和柠檬酸与细颗粒的铁混合。
还已知并在现有技术文件中记载着可以包装中除去氧的其它化合物及系统。这包括无机化合物(如硫化物，硫，氢，金属，硼和硅)的化学氧化作用。
虽然其它有依赖于金属的氧化和涂金属的塑料的氧化，另一些技术依赖于各种有机化合物(包括抗坏血酸)的化学氧化。一些系统依赖于用二氧化碳替换氧。
上述方法都可以考虑用于本发明。由于大多数是已知的现有技术，这里不对它们作进一步的说明，在一些情形下，需要研究它们与二氧化碳离析系统的相容性，或把除氧器与二氧化碳发生器分开。
当要求分开设置时，各具体的系统维持在其自身的室或容器中。但是，代替把分开的容器放入包装中，最好把不同的二氧化碳离析系统和除氧系统保持在单个的小袋中放在它们各自的隔室中。这可使得除氧物质和预制的二氧化碳离析物质的比例正确。不管把多少小袋加到包装中，都要保持各系统正确的比例。在某些情形下，除了材料的经济性原因外，保持这些比例并不太重要。实例3-试样的计算取一个厚度为500μm和尺寸为25×10×5cm的热成形盘。
盘的容积为1250cc。
盘的表面积为0.06m2。
如果盘由PVC制成，则典型的二氧化碳传送率是每25μm为在24小时内产生500cc/m2，也就是在24小时内为500/20每平方米，或25cc/平方米。
盘的表面积为0.06m2，因此预计的损失为1.5cc/天。
在0℃，透气率降低的系数为约4.2，因此预计通过盘的损失为0.36cc/天。
在包装的使用期限(也就是10周)内，二氧化碳通过盘的损失为25cc。
PVC的氧的传送率是每25μm在24小时内为150cc/m2，因通过盘进入包装的氧量在10周内为7.5cc。
通过可撕的阻挡层的典型的传送率如下二氧化碳-25cc/m2·24小时；O2-5cc/m2·24小时。
可撕的阻挡层的表面积为0.025m2。
在0℃时，预计通过可撕的阻挡层损失10cc的二氧化碳而允许进入2.0cc的氧。
因此在包装的十周使用期中，预计二氧化碳的损失限制到35cc。该水平可方便地为一个二氧化碳发生器替换。
在十周内渗入包装的总的氧量约为9.5cc。这相当于每百万分之7600份，这高到足够造成产品的腐败。(牛肉的二氧化碳包装允许的最大的氧量水平为500ppm，这接近于真空/气体冲洗机一般达到的水平)。用PVC盘要求除氧器。
假如假定肉占据包装的2/3，每公斤肉要求至少1.5升二氧化碳，则需要产生1240cc二氧化碳。借助于含有4.65克的碳酸氢钠和3.6克的柠檬酸的小袋可产生上述的二氧化碳。实例4-混合物的盛装实例1和2所述的成分通常要求以一些方式盛装。实例4A图1示出一种盛装混合物1的方法。混合物1装在袋或小袋2内，袋或小袋包括在边缘密封的柔软材料的两层3。典型地，柔软材料3必须是对二氧化碳和氧气有比较高的渗透性。如果混合物1是水激活的，尽管液体不能透过薄膜3但必须允许水蒸汽能透过。已知许多具有所需特点的薄膜，但优选的是微孔薄膜，它们具有高透气性，但不透液体。在不同类型的薄膜中也可设置通道和孔以提供要求的特点。也可以用排氧薄膜造成袋(或小袋)或放在袋(或小袋)中。实例4B图2示出制单个袋2的片4，这些袋被孔状接缝5隔开。孔状接缝5使单个袋或条带可撕拉而移下。随后可按要求使用。
图8示出一个小袋2的卷22，它们可撕下使用。实例4C图3示出本发明结构的另一实施例。这里，小弹丸6包括一压实的混合物的芯子7，包着一层适当材质的层8。
包层8可以是可溶解层，它能逐渐使芯子暴露以进行反应。已知许多这种合适的化合物。但是，由于这些混合物的组分成逐渐暴露，要求把这实施例的结构放在另一个容器内，例如代替如图1所示的松散的混合物1。如果压实的芯子7放在另一个容器内，则不必要加包层8。
作为一种变型，可以在可溶的物质中包括所需组分(用来产生放出二氧化碳和/或除氧)的基体。例如一个碳酸盐/有机酸/抗坏血酸系统可分散在一个聚环氧化乙烷物质内(或者在使用二氯甲烷作溶剂的浆料中)，该基体再成形为一定的形状。实例4D在图4中示出了本发明的另一个实施例，其中混合物1设在刚性或半刚性的容器9中，随后把容器插入盘中。图4示出了一个实施例，其中插件9座放在盘的基底部分，可把肉或其它物品放在其顶部。
容器9一般是透气的至少用于释放出二氧化碳和吸入氧气。在某些情形下也可要求吸入水份。用合适的透气材料制成的容器具有这些特性。另外，也可依赖于有计划地设置的通道或孔，如图4中所示的底孔10。这类实施例也可以依赖使用阀件11，当包装装好食品，阀件可自操作或调节操作。实例4E
图5示出本发明的一个实施例，其中在盘13中设有隔室12。虽然隔室可以是半刚性的，它也可包括粘到盘13侧边的合适的透气薄膜14。在隔室是与盘设成整体的情形下，可设一个由合适的透气薄膜制的窗口。对透气性的一般要求使一些组分可进入或离开上面已讨论过的被盛装的混合物1。各种提供氧气和二氧化碳透气性的方法也已经说明过。
在图5中也示出肉制品15。还示出了上面盖有一层如聚乙烯之类透明的透氧气材料层16。以部分撕开位置示出的氧气阻挡层17盖在透氧气材料层16上。在包装后，氧气阻挡层17完全盖住及封住透气薄膜层16。在展示前，这时要求肉恢复为红色，把阻挡层17撕开，从包装上移去，留下一个其中肉重现其红色的密封的包装。
图6与上面的布置类似，但示出薄膜层16，17可帮助把包装的肉夹持在位，也就是肉的高度与盘的高度相应-薄膜层16接触肉或与肉接近，因而限制了它们的运动。
图7示出另一种布置，其中首先用透氧气性能好的真空薄膜包装产品。随后包装抽真空，用气流冲洗，并用氧气阻挡层薄膜盖住。作为这一实施例的另一个改型，将产品(用手工或机械装置)包在透气性好的薄膜中，随后用气流冲洗，并用氧气阻挡层薄膜盖住。虽然在一个最佳实施例中，薄膜16是足够透气的，因而可将其放在在薄膜16和17之间的夹层区中但也可把小袋2放在肉中。实例5-包装方法实例5A用高透气性的完整薄膜将约400g重的两大块牛排真空薄膜包装在无定形的PET盘中。包装抽真空，用二氧化碳气流冲洗并密封在阻挡层盖下。只需要加上周边密封。
密封盘的容积为肉的体积的1.3倍。
在0℃储存72小时后，盘严重变形，因为大多数二氧化碳已被肉吸收。
与上述实施例类似的两块牛排用真空薄膜包装在同样的盘中。把含有4.5g的试样配方A和5cc的水的小袋放在真空薄膜的顶部。把盘抽真空，用二氧化碳气流冲，随后密封在可撕的阻挡盖下。
在0℃储存72小时后，盘无明显变形。
盖上的薄膜可从盘上移去而不破坏高透气性的薄膜，使产品再现新鲜颜色。
已经用比较低成本的材料制出在-1℃有长达12周的储存期的很小容积的包装。小的包装容积可以节约包装材料及销售成本以及减少产生的废品量。实例5B制备了一种专门作盖的薄膜。这包括一粘结层(粘到盘上)，和不牢固地粘到氧阻挡层的高透气性的聚乙烯层。
两块约400g重的牛排放在无定形的PET盘上。盘抽真空，用二氧化碳气流冲洗，用专门作盖的薄膜在周边密封。
在0℃储存72小时后，盘明显变形。
再以同样的程序包装两块类似的牛排，除了与肉一起再放一包括40g试样配方A的小袋包在多孔的薄膜中。
在0℃储存72小时后，盘无明显变形。
阻挡层可移去，留下后面的高透气的聚乙烯层。使肉可再现新鲜的颜色。
这些很小容积的包装可在-1℃储存长达12周。在再现新鲜颜色后，这些包装可准备零售展示。实例5C两块重约400g的牛排放在500μm的PVC盘中。
4.5g试样配方A放在小袋中。袋壁的一边连着一压敏粘接层。袋粘到盘上。
盘抽真空，用二氧化碳气流冲并把周边同时密封在两层膜下。第一层膜包括一层PVC的防雾粘接层及一透气层。第二层膜包括对第一层膜的外层的可撕密封层及如EVOH之类的高阻挡层。
这种包装有如前面实例那样的好的储存寿命。阻挡层可在销售点除去，以在新鲜状态下进行零售展示。
小袋也可粘到作为盖的薄膜上。
在前面实例中，小袋使肉包装成高级产品装在包装的容积盘中，处在低氧高二氧化碳气氛中。该气氛有助于长储存及展示寿命。实例5D八条重约16kg的羊腿包装在吸水剂中，可透气的材料放在设在纸箱内的箔袋中。袋抽真空，然后用气流冲，使得纸箱刚好被封住(10L二氧化碳)。在延长的冷却储存后，打开纸箱，发现袋与肉的切面紧贴，因为所有的二氧化碳已被肉吸收。这是加入了不适当量的二氧化碳。
制备一个类似的包装，除了箔层袋用气流冲使得使用24L的二氧化碳。由于袋太大，纸箱不能密封。在24小时激冷储存后，从储存室收回纸箱并密封，因为这时已有足量的二氧化碳被吸收。在延长的冷却储存后，打开纸箱，发现袋是松松的贴合，这表示加入了适当量的二氧化碳。
在上述在气流冲洗阶段用24L二氧化碳的实例中用一个更大的盒。这个盒是可以密封的，但是较大的体积意味着只有更少的盒可装在容器中进行运输。在延长的冷却储存后，打开纸箱，袋仍然是松松的贴合，这表示加入了适当量的二氧化碳。
类似地，八个羊腿包装在如实例1的纸箱中。通过把100g的试样配方I密封在微孔的薄膜中制备出水份活化的释放二氧化碳/吸氧的袋。该小袋放入盒中，该盒抽真空并用10L的二氧化碳气体冲洗。袋在包装中产生13.8L二氧化碳并吸收在包装中残存的任何氧。已用低容积的纸箱，在盒密封后直接把纸箱密封。在延长的储存后，发现盒是松松地贴合，这表示加入了适当量的二氧化碳。
在一周后，氧浓度低于10ppm，在包装的寿命期保持该氧浓度水平。
准备了一个类似的包装，但用一透明的阻挡层的袋代替箔层袋。在延长的储存寿命后，没看到产品质量有什么不同。使用氧吸收器使得昂贵的箔袋可用便宜的同时挤出的袋代替。
羊肉切块(总重量为10kg)包在高透气性薄膜或高透气性容器中，它们放在一个类似的盒中，盒抽真空，并用0.5L的二氧化碳/kg肉的气流冲(总气流为5L)。将包在吸潮巾中含95g的试样配方H的小袋加到包装中。这可以产生10L的二氧化碳和吸收高达2L的氧。移去残余氧的氧吸收器由准备零售的包装加到盒中。这使得得到有长的储存寿命的可储存的肉块的主包装。氧浓度迅速降到小于10ppm，并在包装的寿命期保持在该水平。
对于牛肉的零售包装，得到类似的结果。实例5E八个重约16kg的羊腿包在吸收材料中。加入在微孔薄膜中含有150g试样配方I的小袋。
盒抽真空并密封。没加入二氧化碳。
在两天内，包装是松松地贴合，表明已产生过量的二氧化碳。
羊腿的储存期为-1℃下大于12周。这比作比较的真空包装有更好的结果。
在包装的寿命期中氧浓度小于100ppm。
用简单的真空包装机来制造类似于Captech方法制造的富二氧化碳包装。实例5f包在吸收材料中的八个羊腿放在阻挡层盒中。
从盒中排出过量的空气，加入含128g试样配方G的小袋。
盒被热封。不用抽真空及气体冲洗。
在七天后，包装中的氧浓度低于100ppm。
储存寿命与前面的实例所述的相当。
没有用复杂的或昂贵的设备。实例6通过把3g试样配方C密封在微孔薄膜中(尺寸约为35×35mm)得到多个小袋。
在加有硅胶的情形下存放小袋。
参见图9，重约250g的牛排15放在50μm厚的PET(聚对苯二甲酸乙酯)盘中。牛排15用高透气的Trigon IntactTM薄膜16真空薄膜包装。一个小袋2放在真空薄膜包装薄膜上面，加入5cc的水。随后把盘抽真空，用二氧化碳气冲洗，并密封在可撕的氧气阻挡层薄膜下面。
包装在1.5℃下储存长的时间。不发生包装的歪曲。
可撕的阻挡层薄膜17及小袋2可同时除去以使肉再现新鲜色彩。对顾客言，该产品看来是包着薄膜的装在盘上的亮红色的牛排。在顾客对加入小袋有抵触的情形下，该实施例是有用的。
与前面的实施例一样，可用吸水系统来改善包装的外观。
在各时间间隔后，从储存室中取出试样，并与同样的真空包装牛排比较。它们是同时用与这实例中用的PET盘/阻挡层薄膜类似的透气性的盒包装的。用实例6的系统包装的肉比真空包装的牛排明显的有更低的细菌量，并有更长的储存期。在氧化状态的颜色比真空包装的牛排更好。肉可以在加工厂包装，并直接供应到零售点，在那里以氧化状态展示而不用重包装。实例7适合于用作二氧化碳发生器及除氧器的一些配方如下。对于本发明的使用，这些配方也可以分成更少的份量。可以设想对很多实例，化学系统将出现在小袋中或插件中以便包在包装中。
A 碳酸氢钠 450g富马酸 288gFeCl2.4H2O40g抗坏血酸钠 210gB 碳酸钠 283g碳酸氢钠 225g富马酸 288gFeCl2.4H2O40g抗坏血酸钠 210gC 碳酸氢钠 450g柠檬酸 311g抗坏血酸 60gFeCl2.4H2O3gD 碳酸氢钠150g
柠檬酸51gEDTA(乙胺四乙酸钠)10g抗坏血酸 50gFeCl2.4H2O 5gE 碳酸氢钠 180gEDTA(乙二胺四乙酸钠) 150gFeCl2.4H2O 50gF 碳酸氢钠 130g聚丙烯酸 100gFeCl2.4H2O 50gG 碳酸氢钠 133g柠檬酸102g铁粉 20gH 碳酸氢钠 450g富马酸288gFeCl2.4H2O 100g抗坏血酸钠210gI 碳酸氢钠 450g富马酸288g抗坏血酸钠53gFeCl2.4H2O 10gJ 碳酸氢钠450g富马酸288g抗坏血酸钠355g
FeCl2.4H2O 40g实例8作为本发明的另外的改型，图10，11示出了本发明其它的实施例。图10示出了包括肉产品及插件的阻挡层外袋，插件包括产生二氧化碳及除氧的物质。最好加入的物质能与除氧无关地产生二氧化碳，并且产生二氧化碳气(以克分子比测量)的容量至少为除氧能力的两倍的足够的容量。最好该比值为5∶1或更高。加入的材料的量也必须足够保证对每公斤包装的肉有至少产生0.1L或更多的二氧化碳(在标准气压下量)的能力。肉产品可包在已知的吸收垫的材料中。已知的“Absorba Pad”的材料是打孔的塑料与纸之类的吸收剂材料构成的层制件。
图11中示出了另一个实施例，其中肉包装在透气的内袋中。内袋应当对二氧化碳和氧气都是可透气的。外袋仍是阻挡层材料，最好产生二氧化碳及除氧的材料设在两个袋层之间。
在图12中，一个插件2放在装有肉15的盘13中，盘上盖着两层薄膜18，19，其中薄膜18是阻挡层和薄膜19是可透气层。
图13示出多个包装20装在不透气的容器21中。在装料后容器的内部用气体冲洗并抽真空。包装20可以有多种形式。例如包装可以是装着物品的袋，可是紧贴包装，也可是带盖的盘其中盘是透气的，或者其它的组合包装的形式。
上述作为实例的包装特点在于只有很少的气隙或头部空间，包装过程可在一个步骤中完成，并且盘用在盘的歪曲变形不是问题的情况下用。
上面仅以举例方式对本发明的几方面进行了说明，应该明白在下面权利要求书限定的范围内可作出很多变型及添加。
权利要求
1.一种把肉包装在富二氧化碳，低氧含量的包装气氛下的包装方法，包括把肉密封在一个基本上不能透过氧气的包装中，在包装中装入产生二氧化碳的材料及除氧材料，安排成使得产生二氧化碳与除氧无关。
2.按照权利要求1的包装方法，其特征在于包括比除氧材料除去的氧的克分子量大2倍的充足的产生二氧化碳的材料。
3.按照权利要求1的包装方法，其特征在于包装中的产生二氧化碳的材料足够对1公斤的包装的肉在标准压力下产生至少0.1L的二氧化碳。
4.按照权利要求1的包装方法，其特征在于包装中的产生二氧化碳的材料足够对1公斤的包装的肉在标准压力下产生至少1.0L的二氧化碳。
5.按照权利要求1的包装方法，其特征在于包装中的除氧材料足够在储存期中使密封的包装中氧的浓度为500ppm或更低。
6.按照权利要求1的包装方法，其特征在于包装中产生二氧化碳的材料及除氧的材料是放在一个或多个袋中或插件中放在包装中。
7.按照权利要求6的包装方法，其特征在于所述的袋或插件粘结或热封到包装材料上。
8.按照权利要求1-7中任一项的包装方法，其特征在于在密封以前包装抽真空。
9.按照权利要求1-4中任一项的包装方法，其特征在于在密封以前包装用二氧化碳气流冲洗。
10.按照权利要求1-7中任一项的包装方法，其特征在于所述包装中的内装物通过一个能透氧气及二氧化碳的层与产生二氧化碳的材料及除氧材料隔开。
11.按照权利要求10的包装方法，其特征在于所述包装中的内装物容装在一个能透氧气及二氧化碳的内袋中。
12.按照权利要求1-7中任一项的包装方法，其特征在于所述的肉放在氧气阻挡层材料制的盘中，盘上用氧气阻挡层薄膜覆盖，产生二氧化碳的材料及除氧气材料在密封前放入带盖的盘中。
13.按照权利要求12的包装方法，其特征在于所述的氧气阻挡薄膜层迭在一层同样延伸的可透氧气及二氧化碳的薄膜层上。
14.按照权利要求13的包装方法，其特征在于所述的产生二氧化碳的材料及除氧材料放在阻挡层及可透气的薄膜层之间。
15.按照权利要求13或14的包装方法，其特征在于设有迭加在包装的透氧气部分上的一个氧气阻挡层密封，移去该密封可使氧气通过氧气阻挡层或不透气层。
16.按照权利要求15的包装方法，其特征在于氧气阻挡层密封迭加在阻挡层薄膜层中打孔区和/或透氧气薄膜上。
17.用上述任一项权利要求的包装方法制造的肉的包装。
18.一种包装，包括一盘或袋，装在包装中的食品或其它物品或材料，包括产生二氧化碳的材料及除氧气材料的改性气氛的一个或多个插件，其特征在于产生二氧化碳与除氧无关。
19.按照权利要求18的包装，其特征在于包括一个盘，装在盘中的一件食品或其它物品，在盘中的包括产生二氧化碳材料及除氧气材料的至少一个插件，和一个封住所述的盘的基本不透气的薄膜。
20.按照权利要求19的包装，其特征在于所述的装在盘中的食品或其它物品被透气的薄膜包住。
21.按照权利要求18或19的包装，其特征在于所述的一个或多个插件包在透气的薄膜内。
22.按照权利要求18-21中任一项的包装，其特征在于所述的包装是一个基本不透气的包装。
23.按照权利要求18的包装，其特征在于包括一个基本不透气的袋，装在袋中的食品或其它物品，装在袋中的一个或多个插件包括产生二氧化碳材料及除氧材料。
24.按照权利要求23的包装，其特征在于所述的食品或其它物品包在袋中的第二透气的包装中。
25.按照权利要求18-24中任一项的包装，其特征在于包括比除氧材料除去的氧的克分子量大2倍的产生二氧化碳的材料。
26.按照权利要求18-24中任一项的包装，其特征在于包装中的产生二氧化碳的材料足够对1公斤的包装的肉在标准气压下产生至少0.1L的二氧化碳。
27.按照权利要求18-24中任一项的包装，其特征在于包装中的产生二氧化碳的材料足够对1公斤的包装肉在标准气压下产生至少1.0L的二氧化碳。
28.按照权利要求18-24中任一项的包装，其特征在于包装中的除氧材料足够在储存期中保持密封的包装中氧的浓度为500ppm或更低。
29.按照权利要求18-28中任一项的包装，其特征在于包装中的产生二氧化碳的材料足够抵抗肉吸收二氧化碳而使包装产生的变形。
30.一种调节气氛的插件，用来把肉的包装中的气氛保持在一个低氧量，富二氧化碳的气氛下，所述的插件包括一个产生二氧化碳的系统，和一个除氧系统；其安排的特点还在于所述的二氧化碳的产生与除氧无关，并且包括比除氧材料除去的氧的克分子量大2倍的产生二氧化碳的材料。
31.按照权利要求30的调节气氛的插件，其特征在于所述的二氧化碳离析系统由加入水份而致动。
32.按照权利要求30的调节气氛的插件，其特征在于二氧化碳离析系统放出的二氧化碳的量与加入到系统中的水份的量有关。
33.按照权利要求30的调节气氛的插件，其特征在放出的二氧化碳的量至少受下面一个因素的影响存在的水份，把催化剂组分释放或加到至少混合物的二氧化碳离析部分中，把反应或活性组分释放或加到至少混合物中二氧化碳离析的部分。
34.按照权利要求30的调节气氛的插件，其特征在于所述的二氧化碳离析系统包括一个碳酸盐化合物与一个酸性物质。
35.按照权利要求34的调节气氛的插件，其特征在于所述的碳酸盐包括碱金属、碱土金属或氨离子的碳酸盐或碳酸氢盐。
36.按照权利要求34的调节气氛的插件，其特征在于所述的酸性物质包括一个固体的有机酸。
37.按照权利要求30的调节气氛的插件，其特征在于所述的二氧化碳离析系统由至少下列一种致动可见光，热，紫外辐射，红外辐射，微波辐射，高频辐射，和在电磁频谱中其它部分的能量。
38.按照权利要求30的调节气氛的插件，其特征在于所述的化学除氧为一个氧化反应。
39.按照权利要求38的调节气氛的插件，其特征在于除氧是通过金属或金属离子的氧化。
40.按照权利要求38的调节气氛的插件，其特征在于除氧是通过抗坏血酸的催化氧化。
41.按照权利要求30的调节气氛的插件，其特征在于通过由反应表面或物质吸收或吸附从包装的气氛中除去氧。
42.按照权利要求30的调节气氛的插件，其特征在于包括至少下列一种物质活性木炭，沸石，活性铝和活性硅。
43.按照权利要求30的调节气氛的插件，其特征在于包括从包装中移去过份的水份和液体的装置。
44.按照权利要求42的调节气氛的插件，其特征在于使用吸水份的材料吸去水份和液体。
45.按照权利要求30的调节气氛的插件，其特征在于包括一个柔性的小袋或袋。
46.按照权利要求45的调节气氛的插件，其特征在于其是部分或整体由微孔薄膜构成。
47.按照权利要求30的调节气氛的插件，其特征在于包括产生二氧化碳及除氧的组分在一个保护层中，该保护层至少一部分在有水或液体时是可溶的或可降解的。
48.按照权利要求47的调节气氛的插件，其特征在于所述的保护层包括包住产生二氧化碳和除氧组分的压实的或基本是固体的芯部的包层。
49.按照权利要求30的调节气氛的插件，其特征在于所述的二氧化碳离析和除氧的组分分散在可溶的或水份降解的保护粘结剂中。
50.按照权利要求48的调节气氛的插件，其特征在于所述的保护粘结剂是聚环氧乙烷基底。
51.按照权利要求30-50中任一项的调节气氛的插件，其特征在于所述的插件包在一个经气流冲洗的包装中。
52.按照权利要求30-50中任一项的调节气氛的插件，其特征在于其中的化学系统用来补充在气流冲洗的包装中的二氧化碳的水平。
53.按照权利要求30-50中任一项的调节气氛的插件，其特征在于其中的化学系统用来补充真空包装。
54.按照权利要求30-50中任一项的调节气氛的插件，其特征在于其中的化学系统在没有抽真空的周期情形下使用。
55.按照权利要求30-50中任一项的调节气氛的插件，其特征在于其中的化学系统用来补充真空/气流冲洗包装。
56.按照权利要求30-50中任一项的调节气氛的插件，其特征在于其中的化学系统用来吸收氧及放出二氧化碳，并且其中含有上述物质的包装中的空气含量通过机械装置减小。
57.一种参照附图及实例说明的装有产品的包装，其中产品保持在低氧量、富二氧化碳的气氛中。
58.一种如参照实例说明的插件，用来把包装中的气氛保持在低氧量、富二氧化碳的气氛中。
59.一种如参照实例说明的包装的方法。
全文摘要
把肉或其它食品包装在富二氧化碳、低氧量的气氛中的包装方法及包装，包括把产生二氧化碳及除氧的材料加到包装中，其中二氧化碳的产生与除氧无关。
文档编号B65D81/20GK1162947SQ95196113
公开日1997年10月22日 申请日期1995年9月13日 优先权日1994年9月14日
发明者安德鲁·欧内斯特·马修斯 申请人:气体密封(Nz)有限公司, 肉类研究公司