经由注入的结晶和多孔固体交付气相抗微生物剂的制作方法

经由注入的结晶和多孔固体交付气相抗微生物剂
1.对相关申请的引用
2.本技术要求于2020年3月19日提交的第62/992,133号美国临时专利申请的优先权权益，该临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开总体上涉及用于交付抗微生物剂的制品、方法和系统，具体而言涉及将气相抗微生物剂的分子注入到结晶固体的晶格结构、晶界和流体包裹体中和/或多孔固体的孔隙中。


背景技术：

4.仅三种结晶或潜在结晶食品(调味盐(氯化钠)、调味糖(蔗糖)和小苏打(碳酸氢钠))的综合全球消费量每年就超过3亿吨。其中，调味盐和小苏打通常以其晶体形式被消费；以结晶形式交付调味糖不那么频繁，但仍是众所周知和常见的。
5.结晶固体的晶体通常包含流体包裹体，即，包含在晶格结构的晶体内和/或占据晶格结构中的“间隙”或“孔”的液体和/或气体分子。流体也被困在晶粒间边界内。包含在结晶固体中的流体通常代表在结晶固体结晶时在环境中存在的液体和/或气体。这种流体通常包括大气气体、分子氢和分子氦，尤其是当晶体在水和/或空气存在的条件下形成时。但是，这种流体也可以包括足够小从而被包含在晶格结构的晶体或其中的孔内、或被包含在晶粒间边界之间和/或流体包裹体内的任何其它分子。
6.迄今为止，还没有对提供在结晶前将所需的液体和/或气体有意地引入固体的环境中使得所需的液体和/或气体在结晶后作为流体包裹体存在于结晶固体中的方法的可能性进行任何深度的研究或探索。在室温和各种压力下捕集所需的流体(例如气相抗微生物剂)是非常有利的，因为它们会使得向消费者交付所需的流体更简单、更容易、更省时和更便宜。
7.对于非结晶但多孔的固体也有类似的考虑。作为非限制性的例子，通过在孔隙形成之前或期间提供与固体结合的所需流体而将所需流体的分子捕集在棉花糖或其它多孔固体的孔隙内是有利的。
8.因此，在本领域中需要一种用于将所需流体(尤其是在室温条件下)引入到结晶固体的晶格结构、晶界和/或流体包裹体和/或多孔固体的孔隙中的方法和系统、以及由此获得的晶体和/或多孔固体。还需要一种包含这样的固体的制品，作为非限制性的例子，该制品可用于增强相伴的非结晶和/或非多孔食品的特性(例如保质期)。
9.臭氧是三原子形式的氧(o3)，在标准条件下是气体，即使在较低(ppm)的浓度下也具有氧化性抗微生物效果，这已为人所知至少75年。因此，溶解在水中的臭氧(例如作为冲洗液、雾剂、喷雾或浴液)长期以来被用作抗微生物剂和消毒剂，这在很大程度上是因为它在很短时间内(通常大约几分钟)有利地分解成普通的双原子氧(o2)。
10.已知有许多利用臭氧进行抗微生物处理的方法和系统，但是这些方法和系统通常
需要大量的能量输入，因为它们通常需要强烈的紫外线辐射或待处理的物品、腔体、空间、环境等周围的空气的电离。因此，在本领域中还需要一种更简单、更便宜的臭氧抗微生物处理方法。


技术实现要素：

11.在本发明的一个方面中，一种用于产生注入有气相抗微生物剂的固体的晶体的方法包括提供所述固体在溶剂中的溶液；将气相抗微生物剂引入该溶液中；并且使所述固体结晶。
12.在一些实施方式中，所述固体可以选自由赤藓糖醇、氯化钠、硫酸镁、蔗糖、碳酸氢钠、氯化钾、碳酸钙、糖醇、醋酸和抗坏血酸所组成的组。
13.在一些实施方式中，所述气相抗微生物剂可以是杀菌剂和杀病毒剂中的至少一种。所述气相抗微生物剂可以是但不一定必须是臭氧。
14.在一些实施方式中，所述溶剂可以基本上由水组成。
15.在一些实施方式中，所述引入步骤可以包括将溶液喷射到包含气体的腔体中，其中包含在所述腔体中的气体包括气相抗微生物剂。所述结晶步骤可以但不一定必须包括使载气流过所述腔体，以从所述腔体中除去残留溶剂，并允许所述固体在该腔体的内表面上结晶。所述载气可以但不一定必须包括所述气相抗微生物剂。
16.在本发明的另一个方面中，一种注入的结晶固体包括固体晶格结构；以及至少一种存在于晶格结构的晶体、晶格结构中的孔、晶格结构的晶粒间边界和晶格结构的晶体的流体包裹体中的至少一种内的气相抗微生物剂分子。
17.在一些实施方式中，所述固体可以选自由赤藓糖醇、氯化钠、硫酸镁、蔗糖、碳酸氢钠、氯化钾、碳酸钙、糖醇、醋酸和抗坏血酸所组成的组。
18.在一些实施方式中，所述气相抗微生物剂可以是杀菌剂和杀病毒剂中的至少一种。所述气相抗微生物剂可以是但不一定必须是臭氧。
19.在一些实施方式中，所述固体可以通过如本文所公开的方法制备。
20.在本发明的另一个方面中，一种吸收性抗微生物制品包括如本文所公开的注入的结晶固体。
21.在一些实施方式中，所述吸收性抗微生物制品还可以包括浸渍有所述注入的结晶固体的片材。所述片材可以但不一定必须选自由纸张和塑料所组成的组。
22.在本发明的另一个方面中，一种用于肉类或原料的容器包含如本文所公开的吸收性抗微生物制品。
23.在本发明的另一个方面中，一种用于产生臭氧化结晶固体的方法包括：(a)产生包含臭氧的气流，并使该气流流入或流过可密封的腔室；(b)将结晶固体在溶剂中的溶液喷入所述可密封的腔室中；(c)通过使第一载气流过所述可密封的腔室以允许所述臭氧化结晶固体在所述可密封的腔室的内表面上结晶而从所述可密封的腔室中除去残留溶剂；并且(d)从所述可密封的腔室中除去残留的臭氧。
24.在一些实施方式中，所述结晶固体可以选自由赤藓糖醇、氯化钠、硫酸镁、蔗糖、碳酸氢钠、氯化钾、碳酸钙、糖醇、醋酸和抗坏血酸所组成的组。
25.在一些实施方式中，所述溶剂可以基本上由水组成。
26.在一些实施方式中，所述第一载气可以包括臭氧。
27.在一些实施方式中，步骤(a)可以包括以下子步骤：(i)通过有选择性地从环境空气中除去氮气来产生富氧气流；并且(ii)将富氧气流中的至少一部分双原子氧转化成臭氧。
28.在一些实施方式中，在进行步骤(b)时，臭氧可占所述可密封的腔室的总气体含量的至少大约6.0重量％。
29.在一些实施方式中，所述溶液的温度可以是大约170℉。
30.在一些实施方式中，所述溶液在被喷射到所述可密封的腔室中之前可以被加压到至少大约35psi。
31.在一些实施方式中，步骤(b)可以进行至少两次。
32.在一些实施方式中，步骤(d)可以包括向所述可密封的腔室施加负压，以从所述可密封的腔室中排出残留的臭氧。
33.在一些实施方式中，步骤(d)可以包括使第二载气流过所述可密封的腔室，以从所述可密封的腔室夹带和移除残留的臭氧和残留的溶剂中的至少一种。所述第二载气可以但不一定必须包括氮气。
34.在一些实施方式中，所述方法还可以包括(e)从所述可密封的腔室的内表面收集臭氧化结晶固体。
35.在本发明的另一个方面中，一种用于产生臭氧化结晶固体的系统包括至少一个臭氧发生器，该臭氧发生器配置成接收富氧气流并将该富氧气流中的至少一部分双原子氧转化为臭氧，以形成含臭氧的气流；配置成接收来自所述至少一个臭氧发生器的含臭氧气流的可密封的腔室；配置成接收和加热结晶固体在溶剂中的溶液的热源；配置成对溶液预先加压的压力容器；雾化器，其配置成从压力容器接收预先加压的溶液、进一步对溶液加压、并通过喷嘴将雾化形式的溶液分配到所述可密封的腔室中；配置成在将溶液分配到所述可密封的腔室中之前加热雾化器的歧管和高压管线的伴热装置；以及氮源，其配置成在将溶液分配到所述可密封的腔室中之后使氮气流过所述可密封的腔室，以从所述可密封的腔室中除去残留的臭氧。
36.在一些实施方式中，所述系统还可以包括配置成通过从环境空气中有选择性地除去氮气来产生富氧气流的氧浓缩器。
37.在一些实施方式中，所述结晶固体可以选自由赤藓糖醇、氯化钠、硫酸镁、蔗糖、碳酸氢钠、氯化钾、碳酸钙、糖醇、醋酸和抗坏血酸所组成的组。
38.在一些实施方式中，所述溶剂可以基本上由水组成。
39.在本发明的另一个方面中，一种用于对目标物体进行抗微生物处理的方法包括：(a)提供注入有气相抗微生物剂的结晶固体的晶体；并且(b)将结晶固体的晶体置于目标物体的表面内或表面上，或者置于目标物体周围的环境中。
40.在一些实施方式中，所述结晶固体可以选自由赤藓糖醇、氯化钠、硫酸镁、蔗糖、碳酸氢钠、氯化钾、碳酸钙、糖醇、醋酸和抗坏血酸所组成的组。
41.在一些实施方式中，所述气相抗微生物剂可以是杀菌剂和杀病毒剂中的至少一种。所述气相抗微生物剂可以是但不一定必须是臭氧。
42.在一些实施方式中，步骤(a)可以包括通过本文所公开的方法制造结晶固体的晶
体。
43.在一些实施方式中，在步骤(b)中，所述结晶固体的晶体可以包含在吸收性抗微生物制品中。所述吸收性抗微生物制品可以但不一定必须包括浸渍有所述结晶固体的晶体的片材。所述片材可以但不一定必须选自由纸张和塑料所组成的组。
44.在一些实施方式中，在所述晶体溶解在环境中存在的液体中时，所述气相抗微生物剂可以被释放到目标物体周围的环境中。
45.在一些实施方式中，所述方法还可以包括(c)使至少一部分晶体溶解或变成非结晶的，从而将至少一部分气相抗微生物剂释放到目标物体中或目标物体上，或释放到目标物体周围的环境中。
46.在一些实施方式中，步骤(c)可以包括修改目标物体的温度、目标物体周围的环境的温度、目标物体的含湿量或目标物体周围的环境的湿度中的至少一种。
47.在本公开的方面中，一种将气相抗微生物剂注入食品的晶体中的方法包括提供所述食品在食品级溶剂中的溶液；将气相抗微生物剂引入该溶液中；并且使所述食品结晶。
48.在一些实施方式中，所述食品可以选自由氯化钠、硫酸镁、蔗糖、碳酸氢钠、氯化钾、碳酸钙、糖醇、醋酸和抗坏血酸所组成的组。
49.在一些实施方式中，所述气相抗微生物剂可以是杀菌剂和杀病毒剂中的至少一种。所述气相抗微生物剂可以是但不一定必须是臭氧。
50.在一些实施方式中，所述食品级溶剂可以基本上由水组成。
51.在本公开的方面中，一种将气相抗微生物剂注入食品的孔隙中的方法包括提供所述食品的液体前体；将气相抗微生物剂引入所述液体前体中；并且对所述液体前体充气以形成所述食品。
52.在一些实施方式中，以下各项中的至少一个可能是真的：(i)所述液体前体包括糖、水和蛋白质源；以及(ii)所述食品是棉花糖。所述蛋白质源可以但不一定必须选自由蛋白和明胶所组成的组。
53.在一些实施方式中，所述气相抗微生物剂可以是杀菌剂和杀病毒剂中的至少一种。所述气相抗微生物剂是臭氧。
54.在本公开的方面中，一种注入的结晶食品包括食品晶格结构；以及至少一种存在于晶格结构的晶体、晶格结构中的孔、晶格结构的晶粒间边界和晶格结构的晶体的流体包裹体中的至少一种内的气相抗微生物剂分子。
55.在一些实施方式中，所述食品可以选自由氯化钠、硫酸镁、蔗糖、碳酸氢钠、氯化钾、碳酸钙、糖醇、醋酸和抗坏血酸所组成的组。
56.在一些实施方式中，所述气相抗微生物剂可以是杀菌剂和杀病毒剂中的至少一种。所述气相抗微生物剂可以是但不一定必须是臭氧。
57.在本公开的方面中，一种注入的多孔食品包括具有多个孔隙的食品；以及至少一种存在于所述多个孔隙中的至少一个孔隙内的气相抗微生物剂分子。
58.在一些实施方式中，所述食品可以是棉花糖。
59.在一些实施方式中，所述气相抗微生物剂可以是杀菌剂和杀病毒剂中的至少一种。所述气相抗微生物剂可以是但不一定必须是臭氧。
60.在本公开的方面中，一种吸收性抗微生物制品包括如本文所公开的注入的结晶食
品。
61.在一些实施方式中，所述吸收性抗微生物制品还可以包括浸渍有所述注入的结晶食品的片材。所述片材可以但不一定必须选自由纸张和塑料所组成的组。
62.在本公开的方面中，一种吸收性抗微生物制品包括如本文所公开的注入的多孔食品。
63.在一些实施方式中，所述吸收性抗微生物制品可以基本上由注入的多孔食品组成。
64.在本公开的方面中，一种用于肉制品的容器包含如本文所公开的吸收性抗微生物制品。
具体实施方式
65.除了另有说明之外，如本文中所用的术语“晶体”指在大气压和室温下可以是由排列成高度有序的微观结构以形成向所有方向延伸的晶格的原子组成的固体的任何材料。
66.除了另有说明之外，如本文中所用的术语“肉”指旨在供人或家养动物食用的动物身体的任何部分。
67.除了另有说明之外，如本文中所用的术语“病原体”指导致人或家养动物患病的任何生物体，无论是通过被该生物体感染还是通过消耗由该生物体产生的毒素而导致患病。
68.如本文中所用的术语“原料”指旨在被人或家养动物消耗的未经烹饪的植物物质。
69.除了另有说明之外，如本文中所用的术语“大约”、“近似”等在与数值限制或范围结合使用时意味着所述限制或范围可以变化最多10％。作为非限制性的例子，“大约750”可以表示最少675或最多825，或者它们之间的任何值。当与两个或更多个数值限制或范围之间的比率或关系结合使用时，术语“大约”、“近似”等意味着每个限制或范围可以变化最多大约10％；作为非限制性的例子，两个量“近似相等”的陈述可以意味着这两个量之间的比率最小为0.9:1.1或最大为1.1:0.9(或者它们之间的任何值)，而四项比率“大约5:3:1:1”的陈述可以意味着该比率中的第一个数字可以是4.5和5.5之间的任何值，该比率中的第二个数字可以是2.7和3.3之间的任何值，等等。
70.如本文中所使用的“至少一个”、“一个或更多个”以及“和/或”是开放式表述，其在操作中既是合取的又是析取的。例如，表述“a、b和c中的至少一个”、“a、b或c中的至少一个”、“a、b和c中的一个或更多个”、“a、b或c中的一个或更多个”以及“a、b和/或c”中的每一个表示仅有a、仅有b、仅有c、a和b一起、a和c一起、b和c一起或a、b和c一起。
71.应说明的是，术语“一”或“一个”实体指一个或更多个该实体。因此，术语“一”(或“一个”)、“一个或更多个”和“至少一个”在本文中可以互换使用。还应说明的是，术语“包括”、“包含”和“具有”可互换使用。
72.在本文中说明的实施方式和配置既不是全部的，也不是详尽的。可以理解的是，通过以单独方式或组合方式利用上文中所述或下文中详述的一种或多种特征，能够实现本发明的其它实施方式。
73.本公开提供了一种将气相抗微生物剂注入结晶固体的晶体和/或多孔固体的孔隙中的方法和系统、以及一种按照这样的方法和系统产生的含有气相抗微生物剂的结晶和/或多孔固体。本公开还提供了一种包含这样的结晶和/或多孔固体的制品，使得所述气相抗
微生物剂可以被按期望的方式和/或按期望的速率交付或释放。
74.在本公开的方法的实施方式中，所述方法开始于提供潜在结晶固体在溶剂中的溶液；该溶液可以通过任何适当的方式提供，包括但不限于提供结晶形式的固体源并将固体溶解在溶剂中。许多结晶固体的溶液及其制造方法是众所周知的，尤其是在溶剂是水(例如盐水(调味盐水溶液)和简单糖浆(蔗糖水溶液))时。
75.在提供溶液后，通过任何适当的方式将气相抗微生物剂引入该溶液中。作为非限制性的例子，可以通过将气相抗微生物剂吹泡(例如作为微米级和/或纳米级气泡)到溶液中和/或通过将溶液的喷雾、薄雾、雾化喷发物等分散到一定体积的包含气相抗微生物剂的气体中而将气相抗微生物剂引入到溶液中。
76.最后，在将气相抗微生物剂引入溶液中之后，可以形成注入的固体的晶体，并且可选地从溶剂中分离和/或除去该晶体。所述晶体可以通过任何适当的结晶方法形成，包括但不限于溶剂的蒸发、沉淀(例如温度诱导沉淀、引入沉淀剂等)、或化学脱水(其中溶剂是水)。流体包裹的程度、晶体对晶体的动力学特性和颗粒形态、以及结晶后包含在结晶固体中的气相抗微生物剂的体积取决于结晶动力学和容器的设计。因此，可以通过控制容纳或引入有溶液的混合容器中的结晶参数(例如温度和压力)来控制或调节注入的结晶固体的抗微生物含量和效果。可以但不一定必须对已经被从溶剂中分离和/或除去的晶体进行进一步处理，包括但不限于散装运输。
77.或者和/或另外，可以通过溶解和蒸发过程在气体顶部空间下形成注入的固体的晶体，其中该气体顶部空间包含气相抗微生物剂。这种蒸发和再结晶的方式可以在室温下进行，以免影响或催化会产生不希望有的副产物的反应。
78.所述结晶固体可以包括任何一种或更多种可以按结晶形式交付的物质。作为非限制性的例子，根据本公开，可以注入有气相抗微生物剂的固体包括调味糖、小苏打、调味盐和任何其它化学盐(例如氯化钾)、赤藓糖醇等。
79.在一些实施方式中，所述结晶固体可以是糖。可用于实施本发明的糖的非限制性的例子包括蔗糖、乳糖、果糖、葡萄糖、来苏糖、木糖、阿拉伯糖、核糖、阿洛糖、阿卓糖、甘露糖、古洛糖、碘糖、塔罗糖、麦芽糖、半乳糖、海藻糖、纤维二糖、异麦芽糖、乳果糖、图拉糖、麦芽三糖、松三糖、棉子糖、水苏糖和低聚果糖。
80.在一些实施方式中，所述结晶固体可以是糖醇。可用于实施本发明的糖醇的非限制性的例子包括赤藓糖醇、丙三醇、乙二醇、苏糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、核糖醇、甘露醇、山梨醇、半乳糖醇、岩藻糖醇、艾杜糖醇、肌醇、倭勒米糖醇、异麦芽酮糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、麦芽三醇、麦芽四醇、聚乙二醇、乙酰舒泛钾和异麦芽酮糖。
81.在一些实施方式中，所述结晶固体可以是糖酸。可用于实施本发明的糖酸的非限制性的例子包括酒石酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、丙二酸、戊二酸和辛二酸。
82.在一些实施方式中，所述结晶固体可以是非糖类碳水化合物。可用于实施本发明的非糖类碳水化合物的非限制性的例子包括微晶纤维素、β葡聚糖、菊粉、抗性淀粉、果胶、半纤维素、半乳聚糖、阿拉伯木聚糖、黄原胶、琼脂、葡聚糖、琼脂糖、琼脂糖凝胶、明胶、异麦芽低聚糖、麦芽糖糊精、β葡聚糖、壳聚糖、糊精、α-环葡聚糖、β-环葡聚糖、sephadex lh-20、sephadex g-10、sephadex g-15、sephadex g-25和sephadex g-100。
83.在一些实施方式中，所述结晶固体可以选自由碳酸镁、碳酸氢镁和卡拉胶所组成
的组。
84.在一些实施方式中，所述结晶固体可以是盐。可用于实施本发明的盐的非限制性的例子包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯、酒石酸氢钾、四水合酒石酸钾钠、氟化钾、氟化钠、氟化铯、氟化铷、氟化锂、醋酸钾、醋酸钠、甲酸钾、甲酸钠、草酸钾、草酸钠、磷酸一钾、磷酸二钾、磷酸三钾、磷酸一钠、磷酸二钠、磷酸三钠、磷酸氢钾、磷酸氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、硫酸钙、硫酸钠和硫酸钾。
85.在本公开的方法的另一些实施方式中，所述方法开始于在溶剂中提供潜在多孔固体的液体前体。多孔固体的液体前体及其制造方法是众所周知的；这种液体前体的非限制性的例子有糖、水和蛋白质源(例如蛋白或明胶)的混合物或溶液，该混合物或溶液是棉花糖的前体。
86.在提供液体前体之后，通过任何适当的方式将气相抗微生物剂引入该液体前体中。作为非限制性的例子，可以通过将气相抗微生物剂吹泡(例如作为微米级和/或纳米级气泡)到液体前体中和/或通过将液体前体的喷雾、薄雾、雾化喷发物等分散到一定体积的包含气相抗微生物剂的气体中而将气相抗微生物剂引入到液体前体中。
87.最后，在将气相抗微生物剂引入液体前体后，通常(但不是必须)通过充气形成多孔固体。充气可以通过任何适当的方式进行。流体包裹程度和孔隙形态以及在孔隙形成后包含在多孔固体中的气相抗微生物剂的体积取决于充气和/或孔隙形成的动力学以及容器的设计。因此，可以通过控制容纳有液体前体的混合容器内的充气和/或孔隙形成的参数(例如温度和压力)来控制或调节注入的多孔固体的抗微生物含量和效果。
88.可以对其进行控制从而控制或调节注入的多孔固体的抗微生物含量和效果的另一个参数是多孔固体的孔隙率。作为非限制性的例子，所述多孔固体可具有至多大约5％、至多大约10％、至多大约15％、至多大约20％、至多大约25％、至多大约30％、至多大约35％、至多大约40％、至多大约45％、至多大约50％、至多大约55％、至多大约60％、至多大约65％、至多大约70％、至多大约75％、至多大约80％、至多大约85％、至多大约90％或至多大约95％的孔隙率。所述多孔固体的孔隙率可影响在其中存在有抗微生物剂的孔隙的比例、抗微生物剂从孔隙中释放和/或扩散的速率等。
89.或者和/或另外，可以通过搅动气体顶部空间下的液体前体和/或通过将溶液的喷雾、薄雾、雾化喷发物等分散到包含气相抗微生物剂的气体顶部空间中来形成注入的多孔固体，其中该气体顶部空间包含气相抗微生物剂。这种孔隙形成方式可以在室温下进行，以免影响或催化会产生不希望有的副产物的反应。
90.所述多孔固体可以包括任何一种或更多种可以按多孔形式交付的物质。作为非限制性的例子，根据本公开，可以用气相抗微生物剂注入的固体包括棉花糖。
91.本公开的结晶和/或多孔固体可用于延长与其包装在一起的食品的保质期。尤其是，本公开的注入的固体(和/或由其制成的制品，例如纸质或塑料衬垫等)可以在肉类或原料的包装内或作为包装的一部分提供，所述肉类或原料例如是牛肉产品、猪肉产品、家禽产品、鱼产品、袋装沙拉产品和类似的生水果和蔬菜产品等。在一些实施方式中，所述注入的固体(或包含它的制品)可以适于吸收或以其它方式接收来自肉类或原料的血液、浓缩物或其它液体，因而所述固体可以溶解并向包装中释放抗微生物剂。通过这种方式，即使在包装和运输之后(例如当储存在杂货店的冷藏箱中等待购买时)，所述肉类或原料也能够受到抗
微生物处理，从而显著延长该肉类或原料的保质期而不会损坏，并且，在一些实施方式中，甚至提高其消费适合性(味道、安全性、营养含量等)。
92.本发明的注入有抗微生物剂的固体可以有效对抗多种病原微生物。作为第一个非限制性的例子，所述固体可以具有杀菌作用，即，有效对抗病原菌，例如豚鼠气单胞菌、嗜水气单胞菌、温和气单胞菌、蜡状芽孢杆菌、布鲁氏菌、空肠弯曲杆菌、肉毒杆菌、产气荚膜梭状芽孢杆菌、溃疡棒状杆菌、贝氏柯克斯体、肠出血性大肠杆菌、单核细胞增生李斯特菌、类志贺邻单胞菌、交替假单胞菌、假单孢菌、沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、链球菌、霍乱弧菌、副溶血弧菌、创伤弧菌、小肠结肠炎耶尔森菌和假结核耶尔森菌。作为第二个非限制性的例子，所述固体可以具有杀真菌效果，即，有效对抗病原真菌，例如链格孢菌、黄曲霉菌、寄生曲霉菌、头孢霉菌、镰孢菌、漆斑菌、葡萄穗霉菌和木霉菌。作为第三个非限制性的例子，所述固体可以具有杀病毒作用，即，有效对抗病原病毒，例如肠道病毒、肝病毒a、诺如病毒、戊肝病毒a和轮状病毒、以及冠状病毒(例如严重急性呼吸综合征冠状病毒2(sars-cov-2))。作为第四个非限制性的例子，所述固体可以具有抗寄生虫作用，即，有效对抗病原性寄生虫，例如扁形虫(例如裂头绦虫、肝片吸虫，侏体吸虫、牛带绦虫和猪带绦虫)、线虫(例如异尖线虫、蛔虫、胃瘤线虫、旋毛线虫和毛首鞭形线虫)和原生动物(例如棘阿米巴原虫以及其它自生生活阿米巴、微小隐孢子虫、环孢子虫、溶组织内阿米巴虫、兰伯氏贾第虫、人肉孢子虫、猪肉孢子虫和鼠弓形虫)。
93.本公开的实施方式包括包含结合到食品的包装中的臭氧分子的注入的固体，例如棉花糖。在包装食品的运输和储存期间，臭氧逐渐从注入的固体中释放出来，从而对包装食品产生抗微生物或杀菌作用。这些实施方式的一个优点是不需要昂贵的设备或机器来对包装的食品进行抗微生物臭氧处理，并且在包装的食品的正常制造期间能够将注入的固体快速且廉价地置于包装中。
94.本公开的实施方式还包括能够封装臭氧并被置于食品的包装中的制品，例如囊袋、衬层、垫层等。在一些实施方式中，可以用注入臭氧的结晶固体(例如盐或糖)浸渍所述制品的材料(例如纸、塑料等)，由此在制品吸收液体(血液、冷凝物等)并且结晶固体被溶解时，能够将臭氧释放到包装中。或者和/或另外，湿气和食物流体可以逐渐地或在一个或更多个不连续的时间物理地分解包含臭氧的封装介质。在另一些实施方式中，所述物品可以包括包含空隙的绗缝或冲压材料，其中所述空隙包含处于比周围环境压力更高的压力的臭氧，由此臭氧能够通过渗出被释放到食品包装中；在这些实施方式中，可以选择不同的材料和包装介质来提供受控的和/或期望的渗出率。这些实施方式的一个优点是它们能够有利地利用已经在食品包装中使用的其它材料，从而不需要改造或翻新现有的生产线或设备。
95.本公开的实施方式还包括一种使用注入有抗微生物剂的结晶固体的晶体对目标物品进行抗微生物处理的方法。在一些实施方式中，所述方法包括向目标物品的表面(例如肉类或原料的一部分)直接施加注入有抗微生物剂的晶体的步骤。在一些实施方式中，所述方法包括将“松散”或“散装”形式的注入有抗微生物剂的晶体添加到目标物品的包装(例如用于生肉的容器、原料袋等)中和/或添加到装运或运输目标物品的装运容器(例如冷藏车)中的步骤。在一些实施方式中，所述方法包括将包含注入有抗微生物剂的晶体的制品(例如囊袋、衬层、垫层等)置于目标物品的包装中和/或置于装运或运输目标物品的装运容器中的步骤。在本公开的全文中说明了在实施这些方法时注入有抗微生物剂的晶体释放抗微生
物剂以允许对目标物品进行抗微生物处理的机制。
96.应清楚地理解，本发明的抗微生物处理通常是通过气相抗微生物剂从注入有抗微生物剂的结晶固体的固体介质或基质中渗出或其它物理方式释放到周围大气或环境中实现的。因此，用于抗微生物处理的适当目标物品可以是这种大气或环境中的任何表面、物品或物质，或者实际上是大气或环境本身。作为第一个非限制性的例子，在本发明的注入有抗微生物剂的结晶固体被置于食品的包装中时，抗微生物处理的目标物品可以是食品(例如肉类或原料)和/或包装的内表面或容积。作为第二个非限制性的例子，在本发明的注入有抗微生物剂的结晶固体被置于一定体积的液体中时，抗微生物处理的目标物品可以是一定体积的液体本身(例如一定体积的废水或可能被污染的饮用水)、容纳一定体积的液体的容器或器皿、或围绕或邻近一定体积的液体的气体顶部空间中的任何一种或更多种。作为第三个非限制性的例子，在本发明的注入有抗微生物剂的结晶固体被置于房间或其它封闭空间内的表面上时，抗微生物处理的目标物品可以是在其上放置有所述固体的表面(例如浴室、厨房或医院手术室中的工作台面或桌子)和/或封闭空间中的空气。因此，本发明的注入有抗微生物剂的结晶固体能够有效对抗食品传播、表面传播、水传播(或其它液体传播)和/或空气传播(或其它气体传播)的微生物。
97.如本文所公开的，气相抗微生物剂的分子可以存在于结晶固体的晶格结构的晶体、结晶固体的晶格结构中的孔、结晶固体的晶格结构的晶粒间边界和/或结晶固体的晶格结构的晶体的流体包裹体中的任何一种或更多种中。因此，气相抗微生物剂可以从晶格结构中释放出来，并在晶格结构破坏时对周围环境发挥抗微生物作用。作为非限制性的例子，这种破坏可以是通过将结晶固体溶解在与结晶固体接触的液体(例如从肉制品中吸收的血液、潮湿空气中存在的水分等)中或结晶固体从晶态到非晶态的相变(例如在温度升高时)实现的。因此，根据本发明的方法，能够在一种条件(例如较低温度或较低湿度条件)下制造注入有抗微生物剂的结晶固体，该结晶固体能够在数天、数周或数月期间保持高度稳定(即，气相抗微生物剂几乎不扩散或渗出到晶格结构外)，直到暴露于第二条件(例如较高温度或较高湿度条件)。通过这种方式，可以选择或控制气相抗微生物剂从注入有抗微生物剂的结晶固体的固体介质或基质中释放的机制，以根据目标物品、大气或环境的性质来调整抗微生物处理体系。此外，由此能够制造注入有抗微生物剂的结晶固体，然后在使用前长期储存。
98.应清楚地理解，本发明的注入有抗微生物剂的结晶固体可以配置成在很宽范围的湿度/环境湿度条件下有效地释放气相抗微生物剂。更具体地说，虽然在一些实施方式中可以通过向晶体施加液体(例如溶剂(例如水))和/或通过增加放置有晶体的环境的湿度来触发或加速气相抗微生物剂的释放，但是气相抗微生物剂仍能够在“干燥”条件下(即，在较干燥的气氛中且不添加水分或其它液体)有效地释放，例如由于较高的环境温度和/或提高的环境温度等原因。
99.本发明的组合物和方法的另一个相关优点和益处是能够实现气相抗微生物剂的受控和/或延长释放。具体而言，在了解各种结晶固体在特定的温度和湿度条件下熔化、溶解等的速率的基础上，本领域普通技术人员能够选择具有所需浓度的气相抗微生物剂的所需质量的注入有抗微生物剂的结晶固体，以在特定的预期温度和/或湿度条件下在选定的时间内对具有选定质量、体积等的目标施加抗微生物效果。因此，本发明的组合物可以有利
地针对特定应用进行定制或设计。
100.现在请参考图1，其中示出了用于产生臭氧化结晶固体的系统100。系统100包括氧浓缩器101、一个或更多个臭氧发生器102、可密封的腔室103、热源104、压力容器105、雾化器106、喷嘴107、空气压缩机108、伴热装置109和氮源110。
101.在系统100操作时，氧浓缩器101从环境空气中产生富氧气流111(例如通过变压吸附和/或膜分离)，并将该富氧气流111提供给臭氧发生器102，臭氧发生器102将富氧气流111中的至少一部分双原子氧转化为臭氧(例如通过电晕放电法、紫外光法、冷等离子体法和/或电解法)。该含臭氧气流112的产生可以是连续、半连续或间歇的。应清楚地理解，在本发明的范围之内的系统100的实施方式中，氧浓缩器101可以由向臭氧发生器112提供富氧气流111(例如具有至少大约40重量％的氧气含量的气流)的任何适当装置替代或补充。
102.在产生后，含臭氧气流112从臭氧发生器102流入可密封的腔室103，从而在可密封的腔室103中产生正压，该正压典型地在大约0.001psi和大约2.500psi之间，更典型地在大约0.625psi和大约1.875psi之间，最典型地是大约1.25psi。在将任何其它材料引入可密封的腔室103之前，使臭氧流过可密封的腔室103足够长的时间，以在可密封的腔室103内达到期望的臭氧浓度；典型情况下，所述期望的臭氧浓度可以是可密封的腔室103中的总气体量的至少大约3.0重量％、至少大约3.5重量％、至少大约4.0重量％、至少大约4.5重量％、至少大约5.0重量％、至少大约5.5重量％、至少大约6.0重量％、至少大约6.5重量％、至少大约7.0重量％、至少大约7.5重量％、至少大约8.0重量％、至少大约8.5重量％、至少大约9.0重量％、至少大约9.5重量％或至少大约10重量％。在整个生产过程中，除了在结晶固体的雾化溶液被引入可密封的腔室103时之外，臭氧持续流过可密封的腔室103，如下文所进一步详述。本领域普通技术人员会理解如何根据可密封的腔室103的容积和臭氧化结晶固体的期望生产率来选择适当的流速和时间；作为非限制性的例子，在可密封的腔室103的容积近似为2立方英尺的情况下，含臭氧气流112可以按大约10升/分钟的速率流过可密封的腔室103大约两小时。
103.热源104单独地用于将溶剂(通常是但不一定总是水)加热至足以将结晶固体在溶剂中溶解至所需程度和/或在结晶固体中诱导所需程度的非晶化的温度。作为非限制性的例子，在结晶固体是赤藓糖醇并且希望形成两重量份的赤藓糖醇和一重量份的水的溶液时，热源104可以用于将水加热到大约170℉的温度；本领域普通技术人员会理解如何基于所选择的结晶固体和溶剂以及所得溶液中的结晶固体的期望浓度来选择适当的温度。热源104可以在将结晶固体加入到溶剂中之前、期间和/或之后加热溶剂。在溶剂达到适当的温度并且结晶固体已经在其中溶解到期望的程度时，激活伴热装置109以加热雾化器106的歧管和从雾化器106至可密封的腔室103的高压管线，以降低溶液在通过雾化器106并进入可密封的腔室103时的冷却程度。此时，可以对压力容器105和雾化器106进行预注、冲洗(例如用热水或类似物质)，并清除任何残留的溶剂或污垢。
104.在结晶固体在溶剂中的溶液制备完成时，停用氧浓缩器101和臭氧发生器102，并且密封可密封的腔室103(即，关闭任何输入阀和/或输出阀)。然后将加热的结晶固体溶体114从热源104转移到压力容器105中，优选将压力容器105预热以防止溶液过度冷却，并使用空气压缩机108将压力容器105加压到适当的程度，通常加压到大约25psi和大约55psi之间的压力，更通常加压到大约30psi和大约50psi之间的压力，更通常加压到大约35psi和大
约45psi之间的压力，最通常加压到大约40psi的压力。然后可以在填充雾化器106之前用一部分加热的溶液预注雾化器106。
105.然后，填充有加热的结晶固体114的溶液的雾化器106对结晶固体溶液114极大地加压(例如加压到大约1000psi)，并通过喷嘴107将结晶固体溶液的雾化喷发物113分配到可密封的腔室103中。可以选择适当的喷嘴107，以按适当的流速和压力将结晶固体溶体输送到可密封的腔室103中；作为非限制性的例子，在可密封的腔室的容积是大约2立方英尺的情况下，可以选择喷嘴107以按每分钟大约0.06升的流速和大约1000psi的压力输送溶液。然后可以从可密封的腔室103断开或隔离雾化器106。冲洗掉雾化器106中剩余的任何溶液，并清理雾化器106(例如使用热水或类似物质)，并且停用伴热装置109。然后重新激活氧浓缩器101和臭氧发生器102，并且重新开启可密封的腔室103的输入阀和输出阀，以允许臭氧再次流过可密封的腔室103。通过这种方式，臭氧气流可以从可密封的腔室103中除去水分，以允许臭氧化结晶固体在富含臭氧的环境中干燥并形成在可密封的腔室103的内表面上。然后，可重复在上文中详述的任何一个或更多个程序，以允许在可密封的腔室103的内表面上更多地产生和形成臭氧化结晶固体。
106.在所需质量的臭氧化结晶固体产生并沉积在可密封的腔室103的内表面上之后，可以使臭氧流过可密封的腔室103一段额外的时间(在一些实施方式中可为大约4小时，但可由本领域技术人员选择)，以除去任何残余水分，并导致干燥并在可密封的腔室103中形成最后一“批”臭氧化结晶固体。然后，可以最终停用氧浓缩器101和臭氧发生器102，随之再次被密封可密封的腔室103并将其静置适当的时间(在一些实施方式中可以是大约12小时，但是可以由本领域技术人员选择)。然后可以激活氮源110，并使氮气流115流过可密封的腔室103，以清除任何残留在可密封的腔室103中的“游离”臭氧(即，未被臭氧化结晶固体的晶体捕集的臭氧)。最后，可以打开可密封的腔室103，并收集臭氧化结晶固体。臭氧化结晶固体的总质量会取决于气体流速的水平、引入到可密封的腔室103中的溶液的质量等，但是，具有大约2立方英尺的容积的可密封的腔室103在两次喷发113之后的典型总产量是25至30克。
107.现在请参考图2，其中示出了用于产生臭氧化结晶固体的方法200。方法200包括臭氧产生步骤201、溶液分配步骤202、干燥步骤203和臭氧排空步骤204。
108.在方法200的臭氧产生步骤201中，产生包含臭氧的气流并将其引入可密封的腔室中。所述含臭氧气流可通过任何适当的已知方法产生，但是，在特定的实施方式中，可以通过首先从环境空气中产生富氧气流(例如通过变压吸附和/或膜分离)然后将富氧气流中的至少一部分双原子氧转化为臭氧(例如通过电晕放电法、紫外光法、冷等离子体法和/或电解法)来产生。臭氧产生步骤201可以作为连续过程、半连续过程或分批过程来进行，最常见的是将可密封的腔室加压至大约0.001psi和大约2.500psi之间的正压，更典型的是加压至大约0.625psi和大约1.875psi之间的正压，最典型的是加压至大约1.25psi。作为臭氧产生步骤201的一部分，在将任何其它材料引入可密封的腔室之前，可使含臭氧气流流过可密封的腔室足够长的时间，以在可密封的腔室中达到期望的臭氧浓度；典型情况下，所述期望的臭氧浓度可以是可密封的腔室中的总气体量的至少大约3.0重量％、至少大约3.5重量％、至少大约4.0重量％、至少大约4.5重量％、至少大约5.0重量％、至少大约5.5重量％、至少大约6.0重量％、至少大约6.5重量％、至少大约7.0重量％、至少大约7.5重量％、至少大约
8.0重量％、至少大约8.5重量％、至少大约9.0重量％、至少大约9.5重量％或至少大约10重量％。本领域普通技术人员会理解如何根据可密封的腔室的容积和臭氧化结晶固体的期望生产率来选择适当的流速和时间；作为非限制性的例子，在可密封的腔室的容积近似为2立方英尺的情况下，含臭氧气流可以按大约10升/分钟的速率流过可密封的腔室大约两小时。
109.在方法200的溶液分配步骤202中，将结晶固体在溶剂中的加热溶液雾化并分配到含有臭氧的可密封的腔室中。具体而言，在将结晶固体加入到溶剂中之前、期间和/或之后，可以将溶剂加热至足以将结晶固体在溶剂中溶解至所需程度和/或在结晶固体中诱导所需程度的非晶化的温度；本领域普通技术人员会理解如何基于所选择的结晶固体和溶剂以及所得溶液中的结晶固体的期望浓度来选择适当的温度。在结晶固体在溶剂中的溶液制备完成之后，可以密封可密封的腔室(即，关闭任何输入阀和/或输出阀)，并且在将结晶固体的溶液通过喷嘴经由雾化喷发分配到可密封的腔室中之前将其加压到适当的程度。然后可以重新打开可密封的腔室的输入阀和输出阀(并且，如果适当的话，可重新激活在臭氧产生步骤201中使用的装置以产生更多的臭氧)，以使臭氧再次流过可密封的腔室，从而从可密封的腔室中除去水分，并允许臭氧化结晶固体在富含臭氧的环境中干燥并形成在可密封的腔室的内表面上。
110.应明确地理解，溶液分配步骤202可仅进行一次，或者可根据需要重复多次，以产生所需质量的臭氧化结晶固体。
111.在方法200的干燥步骤203中，使臭氧流过可密封的腔室一段额外的时间(在一些实施方式中可以是大约四个小时，但是可以由本领域技术人员选择)，以除去任何残留的水分，并使臭氧化结晶固体在可密封的腔室中最终干燥和形成。在臭氧最终流过可密封的腔室之后，可以再次密封可密封的腔室，并将其静置适当的时间(在一些实施方式中可以是大约12小时，但是可以由本领域技术人员选择)。
112.在方法200的臭氧排空步骤204中，通过任何适当的方式从可密封的腔室中除去任何残留的臭氧。具体而言，可以使氮气(和/或另一种非反应性/惰性载气)流过可密封的腔室，和/或可以对可密封的腔室施加负压/真空，以清除和/或排空任何残留在可密封的腔室中的“游离”臭氧(即，未被臭氧化结晶固体的晶体捕集的臭氧)。这允许打开可密封的腔室，并且通过任何适当的方式收集臭氧化结晶固体。
113.现在请参考图3，其中示出了用于对目标物体进行抗微生物处理的方法300。方法300包括提供注入的结晶固体的步骤301和施加抗微生物剂的步骤302。
114.在方法300的提供注入的结晶固体的步骤301中，可以使用本文所述的任何一种或更多种方法和/或系统来提供注入有气相抗微生物剂的结晶固体的晶体。
115.在方法300的施加抗微生物剂的步骤302中，向待进行抗微生物处理的目标物品施加结晶固体的注入有抗微生物剂的晶体。应清楚地理解，施加抗微生物剂的步骤302可以采取多种形式中的任何一种或更多种来进行。在一些实施方式中，施加抗微生物剂的步骤302可以包括将注入的晶体直接施加至目标物品的表面(例如肉类或原料的表面或部分)。在一些实施方式中，施加抗微生物剂的步骤302可以包括将“松散”或“散装”形式的注入晶体添加到目标物品的包装中(例如用于生肉的容器、原料袋等)和/或添加到装运或运输目标物品的装运容器(例如冷藏车)中。在一些实施方式中，施加抗微生物剂的步骤302可以包括将包含注入晶体的制品(例如囊袋、衬层、垫层等)置于目标物品的包装中和/或置于装运或运
输目标物品的装运容器中。在一些实施方式中，在目标物品是一定体积的液体(例如一定体积的废水或可能被污染的饮用水)时，施加抗微生物剂的步骤302可以包括将注入晶体置于一定体积的液体中或表面上。在一些实施方式中，在目标物品是房间或其它封闭空间或布置在其中的一个或更多个固体物品或表面时，施加抗微生物剂的步骤302可以包括将注入晶体(或包含注入晶体的制品)置于房间或其它封闭空间中；在某些这样的实施方式中，施加抗微生物剂的步骤302还可以包括有选择性地改变封闭空间的温度或湿度，有选择性地改变晶体的温度，和/或向注入晶体施加液体，以使注入晶体的至少一部分溶解或变成非结晶的，从而将气相抗微生物剂释放到封闭空间中。在本公开的全文中进一步说明了在实施这些方法时注入有抗微生物剂的晶体释放臭氧以允许对目标物品进行抗微生物处理的机制。
116.图3所示的方法300以及本发明的注入有抗微生物剂的结晶固体的储存稳定性的一个特别的优点是，施加抗微生物剂的步骤302可以在执行提供注入结晶固体的步骤301后很长时间之后进行。因此，可以制造注入的结晶固体，随后经过几天、几周或几个月的时间储存或运输，然后在施加抗微生物剂的步骤302中从其中释放气相抗微生物剂。在实施方式中，提供注入的结晶固体的步骤301与施加抗微生物剂的步骤302之间的时间段可以是至少大约1天、至少大约2天、至少大约3天、至少大约4天、至少大约5天、至少大约6天、至少大约7天、至少大约8天、至少大约9天、至少大约10天、至少大约11天、至少大约12天，至少大约13天、至少大约两周、至少大约三周、至少大约一个月、至少大约两个月、至少大约三个月、至少大约四个月、至少大约五个月或至少大约六个月。
117.虽然本发明的说明总体上集中于以臭氧作为气相抗微生物剂，但是应清楚地理解，可以适当地使用其它气相抗微生物剂，加以必要的变通，并且这仍在本发明的范围之内。这样的气相抗微生物剂的非限制性的例子包括碘和碘化合物以及二氧化氯。在一些实施方式中，结合到本发明的注入的结晶固体中的气相材料可以包括小分子、稀有和/或基本上惰性的气体，例如，作为非限制性的例子，可以是氦或氩。
118.本发明将通过以下示例性、非限制性的示例进一步说明。
119.示例1
120.此示例展示了按照本发明制备的臭氧化泻盐作为用于原料的抗微生物剂的用途。
121.根据图2所示的方法，使用图1所示的系统制备臭氧化泻盐(即，多个注入有臭氧的硫酸镁晶体)。
122.从杂货店获得四袋生菠菜，每袋含有5.5盎司生菠菜。在这四袋中，一个没有打开，用作实验对照物；打开另外三袋，每个打开的袋中的生菠菜被接种了一百万菌落形成单位(1.0
×
106cfu)的两种常见的食源性微生物：鼠伤寒沙门氏菌(atcc 13311)和大肠杆菌(atcc 10536)。还向三个打开的袋中加入1.1毫升无菌去离子水。向三个打开的袋中的两个中加入1.1克臭氧化泻盐，而向第三个打开的袋中加入1.1克常规(非臭氧化)泻盐。将三个打开的袋中的每一个热封以产生封闭环境，然后将热封袋中的内容物彻底混合以确保接种的细菌、盐和水在每个袋中基本上均匀分布。
123.将四袋菠菜置于冰箱中(温度始终保持在0℃和10℃之间)，并在冰箱中放置23小时。在23小时后，从每个袋子中取出25
±
0.2克菠菜样品，放入袋中以进行测试。对每个样品进行鼠伤寒沙门氏菌计数(通过biom
é
rieux vidas测试)、大肠杆菌计数(通
过3m petrifilm平板)和总平板计数(通过3m petrifilm平板)分析。结果在表1中给出；对于总平板计数和大肠杆菌，报告定量结果，而对于鼠伤寒沙门氏菌，结果以阳性或阴性给出。
124.表1
[0125][0126]
*由于总大肠杆菌群的生长，无法进行更精确的量化。
[0127]
如表1所示，相对于对照物或非臭氧化盐，臭氧化盐极大地抑制了所有细菌的总平板计数(平均抑制大约44％)。该结果证明了臭氧化泻盐作为广谱抗微生物剂的效用。
[0128]
对四袋菠菜的目视观察表明，虽然添加了盐的袋中的菠菜比未打开的袋中的菠菜的枯萎程度大，但是包含臭氧化盐的袋中的菠菜比包含非臭氧化盐的袋中的菠菜的枯萎程度小。该结果表明臭氧化盐能够延长诸如生菠菜等原料的有效储存期。
[0129]
示例2
[0130]
此示例展示了按照本发明制备的臭氧化赤藓糖醇作为用于原料的抗微生物剂的功效。
[0131]
根据图2所示的方法，使用图1所示的系统制备臭氧化赤藓糖醇(即，多个注入有臭氧的赤藓糖醇晶体)。
[0132]
在7个样品处理袋中的每一个中放入25克散装生菠菜。在这七个袋之中，对一个袋立即热封，以产生封闭环境并用作未接种的对照物；在其它六个袋的每一个中，向生菠菜接种一百万菌落形成单位(1.0
×
106cfu)的大肠杆菌(atcc 10536)。然后将这六个袋之一立即热封，以产生封闭环境并用作接种对照物。在其它五个接种的袋中，一个袋(“赤藓糖醇”)接收1.1毫升无菌去离子水和1.1克非臭氧化赤藓糖醇；两个袋(“oz+h2o”)接收1.1毫升无菌去离子水和1.1克臭氧化赤藓糖醇；两个袋(“oz”)仅接收1.1克臭氧化赤藓糖醇。将五个接种并处理的袋中的每一个热封以产生封闭环境，然后将热封袋中的内容物彻底混合以确保接种的细菌、赤藓糖醇和水在每个袋中基本上均匀分布。对oz+h2o袋的目视观察表明，臭氧化赤藓糖醇在与去离子水接触时，最开始时起泡并形成类似糊状的物质，但是在另外的混合下，这种糊状物质完全溶解到水中。
[0133]
将这七袋菠菜置于步入式冷库中(温度始终保持在0℃与10℃之间)，并在冷库中放置一整夜。然后，从七个袋中的每一个袋中取出叶子，并测试它们的水分活性。对每个袋中的菠菜也通过3m petrifilm平板进行大肠杆菌和总平板计数分析。结果在表2中给出。
[0134]
表2
[0135][0136]
*由于总大肠杆菌群的生长，无法进行更精确的量化。
[0137]
如表2所示，相对于未接种的对照物和非臭氧化赤藓糖醇处理，臭氧化赤藓糖醇极大地抑制了所有细菌的总平板计数(平均而言，与未接种的对照物相比，抑制了大约97％，与非臭氧化赤藓糖醇处理相比，抑制了大约98％)，并且，相对于接种的对照物和非臭氧化赤藓糖醇处理，极大地抑制了大肠杆菌的生长(平均而言，与接种的对照物相比，抑制了大约99.8％，与非臭氧化赤藓糖醇处理相比，抑制了大约98％)。该结果证明了臭氧化赤藓糖醇作为广谱抗微生物剂和特别针对大肠杆菌的抗微生物剂的效用。应说明的是，虽然抗微生物效果在没有添加水的情况下有所增强，但是臭氧化赤藓糖醇在“湿”和“干”条件下都保持了显著的抗微生物效果。
[0138]
对七袋菠菜的目视观察表明，用赤藓糖醇处理的菠菜的叶子结构有一些损坏，相比之下，对照袋中的菠菜的叶子结构几乎没有损坏。
[0139]
示例3
[0140]
此示例展示了按照本发明制备的臭氧化赤藓糖醇作为用于原料的抗微生物剂的功效。
[0141]
根据图2所示的方法，使用图1所示的系统制备臭氧化赤藓糖醇(即，多个注入有臭氧的赤藓糖醇晶体)。
[0142]
在8个样品处理袋中的每一个中放入25克散装生菠菜。在这八个袋之中，对一个袋立即热封，以产生封闭环境并用作未接种的对照物；在其它七个袋的每一个中，向生菠菜接种一百万菌落形成单位(1.0
×
106cfu)的大肠杆菌(atcc 10536)。然后将这七个袋之一立即热封，以产生封闭环境并用作接种对照物。在其它六个接种的袋中，一个袋(“赤藓糖醇”)接收1.1毫升无菌去离子水和1.1克非臭氧化赤藓糖醇；一个(“1/2赤藓糖醇”)接收0.5毫升无菌去离子水和0.5克非臭氧化赤藓糖醇；两个袋(“oz+h2o”)接收1.1毫升无菌去离子水和1.1克臭氧化赤藓糖醇；两个袋(“oz”)仅接收1.1克臭氧化赤藓糖醇。将六个接种并处理的袋中的每一个热封以产生封闭环境，然后将热封袋中的内容物彻底混合以确保接种的细菌、赤藓糖醇和水在每个袋中基本上均匀分布。对oz+h2o袋的目视观察表明，臭氧化赤藓糖醇在与去离子水接触时，最开始时起泡并形成类似糊状的物质，但是在另外的混合下，这种糊状物质完全溶解到水中。
[0143]
将这八袋菠菜置于步入式冷库中(温度始终保持在0℃与10℃之间)，并在冷库中放置一整夜。然后，对每个袋中的菠菜通过3m petrifilm平板进行大肠杆菌和总平板计数分析。结果在表3中给出。
[0144]
表3
[0145][0146][0147]
如表3所示，相对于对照物和非臭氧化赤藓糖醇处理，臭氧化赤藓糖醇极大地抑制了所有细菌的总平板计数(平均而言，与未接种的对照物相比，抑制了大约99.8％，与接种的对照物相比，抑制了大约99.7％，与非臭氧化赤藓糖醇处理相比，抑制了大约72％)，并且，相对于接种的对照物和非臭氧化赤藓糖醇处理，极大地抑制了大肠杆菌的生长(平均而言，与接种的对照物和非臭氧化赤藓糖醇处理相比，抑制了大约98％)。应说明的是，臭氧化赤藓糖醇在“湿”和“干”条件下都保持了显著的抗微生物效果。
[0148]
对七袋菠菜的目视观察表明，用赤藓糖醇处理的菠菜的叶子结构有一些损坏，相比之下，对照袋中的菠菜的叶子结构几乎没有损坏。用臭氧化赤藓糖醇处理的叶子还表现出一些轻微的褐变。
[0149]
示例4
[0150]
此示例展示了按照本发明制备的臭氧化赤藓糖醇作为用于原料的抗微生物剂的功效。
[0151]
根据图2所示的方法，使用图1所示的系统制备臭氧化赤藓糖醇(即，多个注入有臭氧的赤藓糖醇晶体)。
[0152]
在4个样品处理袋中的每一个中放入25克散装生菠菜。在这四个袋之中，对一个袋立即热封，以产生封闭环境并用作未接种的对照物；在其它三个袋的每一个中，向生菠菜接种一百万菌落形成单位(1.0
×
106cfu)的大肠杆菌(atcc 10536)。然后将这三个袋之一立即热封，以产生封闭环境并用作接种对照物。在另外两个接种的袋中，一个(“赤藓糖醇”)仅接收1.1克非臭氧化赤藓糖醇(没有水)，另一个(“oz”)仅接收1.1克臭氧化赤藓糖醇(没有水)。将两个接种并处理的袋中的每一个热封以产生封闭环境，然后将热封
袋中的内容物彻底混合以确保接种的细菌、赤藓糖醇和水在每个袋中基本上均匀分布。
[0153]
将这四袋菠菜置于步入式冷库中(温度始终保持在0℃与10℃之间)，并在冷库中放置一整夜。然后，对每个袋中的菠菜通过3m petrifilm平板进行大肠杆菌和总平板计数分析。结果在表4中给出。
[0154]
表4
[0155][0156]
如表4所示，相对于对照物和非臭氧化赤藓糖醇处理，臭氧化赤藓糖醇极大地抑制了所有细菌的总平板计数(与未接种的对照物相比，抑制了大约95％，与接种的对照物相比，抑制了大约97％，与非臭氧化赤藓糖醇处理相比，抑制了大约90％)，并且，相对于接种的对照物和非臭氧化赤藓糖醇处理，极大地抑制了大肠杆菌的生长(与接种的对照物相比，抑制了大约99.4％，与非臭氧化赤藓糖醇处理相比，抑制了99％)。
[0157]
对七袋菠菜的目视观察表明，用赤藓糖醇处理的菠菜的叶子结构有一些损坏，相比之下，对照袋中的菠菜的叶子结构几乎没有损坏。
[0158]
示例5
[0159]
此示例展示了按照本发明制备的臭氧化赤藓糖醇作为用于原料的抗微生物剂的功效。
[0160]
根据图2所示的方法，使用图1所示的系统制备臭氧化赤藓糖醇(即，多个注入有臭氧的赤藓糖醇晶体)。
[0161]
在13个样品处理袋中的每一个中放入25克散装生菠菜。在这十三个袋之中，对一个袋立即热封，以产生封闭环境并用作未接种的对照物；向四个袋接种一百万菌落形成单位(1.0
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106cfu)的金黄色葡萄球菌；向四个袋接种一百万cfu的铜绿假单胞菌；并且向四个袋接种一百万cfu的大肠杆菌o157:h7。对于每组四个接种了给定种类的细菌的袋，对其中一个袋进行热封而不进行进一步处理，用作接种对照物；两个袋(“oz”)分别接收1.1克臭氧化赤藓糖醇；一个袋(“赤藓糖醇”)接收1.1克非臭氧化赤藓糖醇。将九个接种并处理的袋中的每一个热封以产生封闭环境，然后将热封袋中的内容物彻底混合以确保接种的细菌和赤藓糖醇在每个袋中基本上均匀分布。
[0162]
将这十三袋菠菜置于步入式冷库中(温度始终保持在0℃与10℃之间)，并在冷库中放置一整夜。随后，对每个袋中的菠菜进行三种细菌中的每一种以及总需氧菌平板数的分析。结果在表5中给出。
[0163]
表5
[0164][0165]
*自然被葡萄球菌和假单胞菌属物种污染；所有平板都长满
[0166]
如表5所示，臭氧化赤藓糖醇极大地抑制了所有三种致病菌的生长，对大肠杆菌抑制了大约62％(与对照物对比)或59％(与非臭氧化赤藓糖醇对比)，对金黄色葡萄球菌抑制了大约92％(与对照物对比)，对铜绿假单胞菌抑制了大约96％(与对照物对比)或91％(与非臭氧化赤藓糖醇对比)。
[0167]
对七袋菠菜的目视观察表明，用赤藓糖醇处理的菠菜的叶子结构有一些损坏，相比之下，对照袋中的菠菜的叶子结构几乎没有损坏。
[0168]
示例6
[0169]
根据图2所示的方法，使用图1所示的系统制备臭氧化赤藓糖醇(即，多个注入有臭氧的赤藓糖醇晶体)，并在冰柜中在-5℉下保存五天。然后，在十五个一盎司广口瓶的每一个中放入1克臭氧化赤藓糖醇，然后密封；将五个广口瓶放回冰柜中，将五个广口瓶放在冰箱中并保持在35℉温度下，将五个广口瓶放在房间中并保持在67℉温度下。在将赤藓糖醇放入广口瓶中24小时后并且此后每隔48小时测量广口瓶内的空气的臭氧浓度。结果在表6中给出；报告在30秒测量时间段内检测到的百万分之一(ppm)的臭氧峰值读数。
[0170]
表6
[0171][0172]
如表6所示，臭氧化赤藓糖醇的臭氧释放曲线随着周围环境的温度而显著变化。在冷库温度(大约-5℉)下，没有臭氧释放到周围环境中。在冰箱温度(大约35℉)下，臭氧会在至少大约九天的时间内缓慢释放。在环境温度下，在最初的72小时内会释放出大量的臭氧，在随后的几天里浓度会慢慢下降。因此，该示例证明了可以基于注入有抗微生物剂的结晶固体适于在其中用于抗微生物处理的环境的温度来调节或选择臭氧从注入有抗微生物剂的结晶固体释放的曲线。
[0173]
在各个方面、实施例和配置中，本公开包括基本上如本文所示和所述的部件、方法、过程、系统和/或设备，包括各个方面、实施例、配置、子组合和/或其子集。在理解了本公开之后，本领域技术人员会理解如何实现和使用各个方面、实施例和配置。本公开在各个方面、实施例和配置中包括在不存在本文中或者本公开的各个方面、实施例和配置中未示出和/说明的项目的情况下提供装置和过程，包括不存在可能已在先前的设备或过程中使用的项目，以提高性能、实现易用性和/或降低实施成本。
[0174]
上文的公开内容的说明仅是示例性和描述性的。上述内容并非意图将本公开限定于本文中所具体公开的形式。例如，在前面的详细说明中，出于简化本公开的目的，本公开的各种特征在一个或更多个方面、实施例和配置中被组合在一起。本公开的各个方面、实施例和配置的特征可以在除了上面论述的方面、实施例和配置之外的其它方面、实施例和/或配置中进行组合。这种公开方法不应被理解为反映所要求保护的公开内容需要比每个权利要求中明确记载的更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的，创造性方面少于单个前文公开的方面、实施例和配置的所有特征。因此，以下权利要求书在此结合到详细说明中，每项权利要求本身代表本公开的一种独立的优选实施例。
[0175]
而且，尽管本公开的说明已包括一个或多个方面、实施例或配置以及某些变化和修改的说明，但是在理解本公开之后，其它变化、组合和修改在本公开的范围内，例如处于本领域的技术和知识范围内的变化和修改。本发明意图获得在允许的程度上包括替代方面、实施例和配置的权利，包括所要求保护的替代的、可互换的和/或等同的结构、功能、范围或步骤，不论这种替代的、可互换的和/或等同的结构、功能、范围或步骤是否在本文中公开，并且并非意图公开奉献任何可获得专利的主题。