Композиция на основе циклодекстрина, содержащий ее упаковочный материал и способ его плучения

Композиция на основе циклодекстрина, содержащий ее упаковочный материал и способ его плучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Срок годности продукции или произведенных материалов, включая целые растения и их части, включая фрукты, овощи, клубни, луковицы, срезанные цветы и другие активно дышащие растения или растительные материалы, как правило, определяется, по меньшей мере частично, количеством гормона этилена, который образуется дышащим растительным материалом. Этилен является известным растительным гормоном вызревания или созревания. При любой значительной концентрации этилена в и вокруг растительного материала начинается, поддерживается или ускоряется созревание растений, в зависимости от концентрации. Этилен-чувствительные и -нечувствительные садоводческие товары (продукция и декоративные растения) классифицируют как с климактерием или без климактерия на основании характера продуцирования этилена и чувствительности к этилену, добавленному извне. Культуры с климактерием реагируют на этилен ранней индукцией увеличения дыхания и ускоренного вызревания в зависимости от концентрации. Культуры без климактерия вызревают без этилена и всплесков дыхания. Тем не менее, некоторые культуры без климактерия чувствительны к экзогенному этилену, который может значительно уменьшить срок годности после сбора урожая. Продукция культур без климактерия содержит несколько рецепторов этилена, которые являются активными. Таким образом, воздействие экзогенного этилена на продукцию культур без климактерия может вызвать физиологические нарушения сокращения срока годности и качества. См., Burg et al., Plant Physiol. (1967) 42 144-152 и, в общем, Fritz et al., патент США №3879188. Было предпринято много попыток либо удалить этилен из атмосферы упаковки, окружающей продукцию, либо удалить этилен из среды при хранении в попытке увеличить срок годности. Считают, что снижение концентрации этилена можно достичь путем уменьшения стимулирующего воздействия на специфический рецептор этилена в растениях. Многие соединения, отличные от этилена, взаимодействуют с этим рецептором, некоторые имитируют действие этилена; другие предохраняют этилен от связывания и, таким образом, противодействуют его действию.

Многие соединения, которые действуют в качестве антагонистов или ингибиторов, блокируют действие этилена путем связывания с сайтом связывания этилена. Эти соединения могут быть использованы для противодействия действию этилена. К сожалению, они часто распространяются из сайта связывания на протяжении нескольких часов, что приводит к длительному уменьшению ингибирования. См. E. Sisler and C. Wood, Plant Growth Reg. 7, 181-191 (1988). Таким образом, проблема с такими соединениями заключается в том, что воздействие должно быть непрерывным, чтобы эффект продлился дольше нескольких часов. Было показано, что циклопентадиен является эффективным блокирующим средством для связывания этилена. См. E. Sisler et al., Plant Growth Reg. 9, 157-164 (1990). Способы борьбы с реагированием растений на этилен с помощью диазоциклопентадиена и его производных раскрыты в патенте США №5100462, Sisler et al.. Патент США №5518988, Sisler et al. описывает применение циклопропенов с С_1-4алкильной группой для блокирования действия этилена.

Подходящим олефиновым антагонистом или ингибитором рецепторных сайтов или образования этилена является 1-метилциклопропен, производные и аналоги которого также были опробованы в качестве антагониста или ингибитора образования этилена у дышащих растений или произведенного материала. Было показано, что 1-метил-циклопропен (1-МСР), 1-бутен и другие олефины обладают по меньшей мере некоторой измеримой активностью в отношении ингибирования образования этилена и, таким образом, продлевают срок годности. Был сделан ряд предложений в отношении способа получения и высвобождения 1-МСР для того, чтобы ингибировать высвобождение этилена, и в результате этого замедление созревания и поддержания качества растительных материалов. В настоящее время 1-МСР распределяется путем высвобождения 1-МСР из порошка, активированного влагой, или саше, содержащего образованный комплекс 1-МСР. В этих методиках 1-МСР освобождается из точечного источника, что обуславливает градиент концентрации в камере хранения, таким образом приводя к изменению ингибирования созревания, где некоторая продукция имеет увеличенный срок годности, в то время как другая продукция, которая подверглась воздействию меньшей концентрации 1-МСР, имеет тенденцию меньшего ингибирования этилена и уменьшенный срок годности.

Несмотря на эти усилия, в данной области техники остается существенная потребность улучшения созревания растений и предотвращения разложения. В частности, давление всемирной урбанизации, производства и роста населения требует разработки новых методик для повышения эффективности и доходности природных ресурсов, затрачиваемых на доставку продовольствия для растущего населения земного шара. Например, в Соединенных Штатах, по оценкам, от 8% до 16% потери прибыли от свежей продукции, связанные с порчей и усушкой, оцениваются в $8 миллиардов - $28 миллиардов общесистемных. Эта потеря обозначает существенное расточение ресурсов, например, использованных пестицидов, удобрений и гербицидов; использованных земли и воды; транспорта, включая использования нефти и газа; и ресурсов, связанных с хранением продукции. Потеря этих и других ресурсов происходит из-за неэффективности производства и доставки, что делает возможным существенную порчу фруктов и овощей перед тем, как эти критические продукты могут достичь потребителя. United Nations Asian and Pacific Centre for Agricultural Engineering and Machinery′s Feasibility Study on the Application of Green Technology for Sustainable Agriculture Development заявляет:

″Технология является звеном, которое связывает устойчивое развитие с повышенной производительностью, где производительность природных ресурсов эффективно поддерживается путем тщательного планирования сохранения и использования ресурсов, таких как почва, вода, растения и животные″.

(Feasibility Study on the Application of Green Technology for Sustainable Agriculture Development, United Nations Asian and Centre for Agricultural Engineering and Machinery, http://www.unapcaem.org/publication/GreenTech.pdf. на стр.20). Изменение климата повышает ставки для сельскохозяйственной техники, так как население мира растет, а количество пахотной земли сокращается. Больше населения, которое нужно прокормить, к тому же меньше пахотных земель и изменение характера выпадения осадков подразумевает растущий спрос на технологию, которая позволяет фермерам получать больше с меньшими затратами. Недавно Европейская комиссия объявила об инициативе по оптимизации упаковки пищевых продуктов без компромиссной безопасности в целях сокращения потери продуктов питания (Harrington, R., ″Packaging placed centre stage in European food waste strategy,″ http://www.foodqualitynews.com/Public-Concerns/Packaging-placed-centre-stage-in-European-food-waste-strategy). Эта инициатива является ответом на полученные недавно выводы, что каждый год портится до 179 кг продуктов питания на одного человека. План подчеркивает необходимость инноваций, таких как ″активная упаковка″ или ″интеллектуальная упаковка″ как один из аспектов решения.

Таким образом, технология, которая рассматривает вопрос о порчи фруктов и овощей, имеет крайне важное значение как ″зеленая″ технология, которая уменьшает потери продуктов питания и связанных с ними ресурсов за счет увеличения полезной производительности пахотных земель.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к упаковочному материалу включающему композицию на основе циклодекстрина. Композиция на основе циклодекстрина содержит эффективное количество и контролируемое количество высвобождения олефинового ингибитора образования этилена в продукции. Упаковочный материал покрывают по меньшей мере на части одной его поверхности композицией на основе циклодекстрина. После покрытия композицию на основе циклодекстрина подвергают электромагнитному излучению, такому как ультрафиолетовое (УФ) излучение или излучение пучка электронов (электронный луч). Композиция на основе циклодекстрина реагирует под действием излучения таким образом, что композиция становится связанной с упаковочным материалом или полимеризуется с образованием полимерного слоя или покрытия на поверхности упаковочного материала или комбинации полимеризации и связывания. Покрытый и облученный упаковочный материал затем используют для формирования контейнеров, упаковки или компонентов упаковки или вкладышей, которые образуют равномерное ингибирующее этилен количество олефинового ингибитора, такое, что живая продукция, которая хранится в контейнере, имеет стабильное качество и продолжительный срок годности. Продление срока годности свежей продукции может привести к значительному сокращению потери продуктов питания. В некоторых случаях упаковочный материал формируют в контейнер, упаковку или компонент упаковки; а затем контейнер, упаковку или компонент упаковки покрывают композицией на основе циклодекстрина и облучают. Облученные композиции на основе циклодекстрина формируют покрытие или слой по меньшей мере на части упаковочного материала или контейнера. Покрытие или слой содержат комплекс включения циклодекстрина с соединением олефинового ингибитора в центральной поре циклодекстрина, тем самым выступая в качестве эффективного источника олефинового ингибитора.

Настоящее изобретение предполагает обработанное изделие, которое является обработанным упаковочным материалом или контейнером с расположенной на нем облученной композицией на основе циклодекстрина. Композиция на основе циклодекстрина содержит комплекс включения. В пределах комплекса включения молекулы циклодекстрина содержат эффективное количество олефинового ингибитора образования этилена в продукции. Обработанный упаковочный материал или контейнер покрывают композицией на основе циклодекстрина и покрытый упаковочный материал или контейнер облучают с образованием обработанного упаковочного материала или контейнера. Обработанный упаковочный материал затем формуют в гибкий, жесткий или полужесткий контейнер. Обработанный контейнер высвобождает олефиновый ингибитор в замкнутый объем в упаковочной структуре так, что живой растительный материал, содержащийся в нем, имеет продолжительный и более полезный срок годности.

Настоящее изобретение предполагает композицию на основе циклодекстрина, включающую один или более полимеризуемых излучением мономеров и комплекс включения циклодекстрина, содержащий циклодекстрин и олефиновый ингибитор. Настоящее изобретение также предполагает композицию на основе циклодекстрина, включающую замещенное циклодекстриновое соединение, где замещенное циклодекстриновое соединение является реагирующим на электромагнитное облучение, и где некоторая часть замещенного циклодекстринового соединения включает комплекс включения. Настоящее изобретение также предполагает отвержденное излучением покрытие из композиции на основе циклодекстрина, такое, что циклодекстриновое соединение или замещенный циклодекстрин присоединенные к полимерной цепи или остову, где некоторая часть связанного циклодекстринового соединения включает комплекс включения. Настоящее изобретение также предполагает отвержденное излучением покрытие из композиции на основе циклодекстрина, где циклодекстрин и/или комплексы включения циклодекстрина не являются частью полимеризованного излучением полимера, а скорее захвачены или впутаны в полимеризованном покрытии. Настоящее изобретение также предполагает упаковочный материал, имеющий функционализацию поверхности по меньшей мере на части его основной поверхности, где функционализация поверхности включает отвержденную излучением композицию на основе циклодекстрина.

Настоящее изобретение также предполагает способ формирования комплекса включения олефинового ингибитора с циклодекстрином с формированием композиции на основе циклодекстрина с последующим покрытием композиции на основе циклодекстрина по меньшей мере на часть основной поверхности упаковочного материала или контейнера и облучением по меньшей мере покрытой части упаковочного материала или контейнера с формированием обработанного листа или пленки.

Настоящее изобретение также предполагает, что обработанный упаковочный материал или контейнер может быть изготовлен с использованием способа, посредством которого обработанный упаковочный материал или контейнер формируют в условиях пониженного содержания воды.

Настоящее изобретение также предполагает применение обработанного упаковочного материала или контейнера для упаковки дышащего произведенного материала. Произведенный материал заключен внутри упаковочного материала или контейнера, и обработанную часть обработанного упаковочного материала или контейнера приводят в контакт с соответствующим и активирующим количеством воды, так что циклодекстрин высвобождает олефиновый ингибирующий материал в концентрации, достаточной для ингибирования вызревания или созревания продукции. Олефиновый ингибитор также высвобождается из обработанного упаковочного материала или контейнера под воздействием регулируемого уровня влажности. Во время распределения и хранения, когда температура хранения упакованного произведенного материала является низкой (например, от около 0°C до около 14°C), влажность в замкнутом объеме вокруг продукции будет высокой (например, от около 70% до около 100% относительной влажности) в результате нормальной потери воды из-за дыхания продукции в замкнутом объеме упаковки. Во многих случаях количество водяного пара превышает количество, которое соответствует 100% относительной влажности, и жидкая вода конденсируется внутри пакета. Водяного пара и/или жидкой воды, которая выделяется продукцией внутри замкнутого объема упаковки, является достаточно для высвобождения олефинового ингибитора. Альтернативно внутреннюю влажность упаковочного материала или контейнера регулируют путем добавления воды перед запечатыванием упаковки или контейнера, чтобы высвободить олефиновый ингибитор. Относительную влажность можно регулировать добавлением влаги (водяного тумана, аэрозоля или пара) в воздух увлажнителями во время упаковки.

Настоящее изобретение дополнительно предполагает контейнер или упаковку для продукции, которая изготовлена из традиционных упаковочных материалов и содержит вкладыш в упаковку, содержащий участок обработанного листа или пленки настоящего изобретения, которая может высвободить олефиновый ингибитор путем увеличения или добавления регулируемого уровня влажности.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Определения

Как используется в данном документе выражение ″композиция на основе циклодекстрина″ означает композицию, содержащую комплекс включения циклодекстрина, который (1) способный покрыть лист, пленку или контейнер, и взаимодействует с УФ- или электронно-лучевое излучением с образованием обработанного листа, пленки или контейнера; или (2) наносят на лист, пленку или контейнер; или (3) представляет собой полимеризованный слой по меньшей мере на части основной поверхности листа, пленки или контейнера; или (4) ковалентно связан по меньшей мере с частью основной поверхности листа, пленки или контейнера; или (5) является комбинацией (3) и (4).

Как используется в данном документе выражение ″отверждать (отвержден)″ или ″отверждать излучением (отвержден излучением)″ означает подвергать композицию на основе циклодекстрина электромагнитному излучению или облучению электронного пучка в условиях, которые заставляют композицию вступать в реакцию, такую как полимеризация, формирование связей или сращивание с полимером или поверхностью, перекрестное сшивание или их комбинация. Электромагнитное излучение включает без ограничений ультрафиолетовое (УФ) излучение, микроволновое излучение и гамма-излучение. ″Полимеризуемые излучением″ или ″отверждаемые излучением″ мономеры и сшивающие агенты являются соединениями, которые полимеризуются или сшиваются в результате взаимодействия с электромагнитным излучением или облучением электронным пучком. В некоторых вариантах осуществления полимеризуемые излучением мономеры и сшивающие агенты также полимеризуются термическими способами.

Как используется в данном документе выражение ″циклодекстрин″ или ″циклодекстриновое соединение″ означает цикломальтоолигосахарид с по меньшей мере пятью глюкопиранозными единицами, соединенными α(1-4)связью. Примеры пригодных циклодекстринов включают α-, β- или γ-циклодекстрин, где α-циклодекстрин имеет шесть остатков глюкозы, β-циклодекстрин имеет семь остатков глюкозы и γ-циклодекстрин имеет восемь остатков глюкозы. Молекулы циклодекстрина характеризуются жесткой усеченной конической молекулярной структурой с полым внутренним пространством или порой, определенного объема. ″Циклодекстрин″ может также включать производные циклодекстрина, как определено ниже, или смесь одного или более циклодекстринов. В следующей таблице перечислены свойства α-, β- и γ-циклодекстрина.

ТИПИЧНЫЕ СВОЙСТВА ЦИКЛОДЕКСТРИНА
СВОЙСТВА CD	α-CD	β-CD	γ-CD
Уровень полимеризации (n=)	6	7	8
Молекулярный размер (А°)
внутренний диаметр	5,7	7,8	9,5
внешний диаметр	13,7	15,3	16,9
высота	7,0	7,0	7,0
Удельное вращение [α]25D	+150,5	+162,5	+177,4
Цвет иод комплекса	Голубой	Желтый	Желтовато-коричневый
Растворимость в дистиллированной воде (г/100 мл)25°С.	14,50	1,85	23,20

Как используется в данном документе выражение ″комплекс включения циклодекстрина″ означает комбинацию соединения олефинового ингибитора и циклодекстрина, где соединение олефинового ингибитора расположено по сути внутри поры кольца циклодекстрина. Образованное в комплекс соединение олефинового ингибитора должно удовлетворять критерию размера подгонки по меньшей мере частично во внутреннюю полость или пору циклодекстрина с образованием комплекса включения. Комплексы включения циклодекстрина включают, что свойственно формированию и существованию комплекса включения, некоторое количество ″не входящего в комплекс″ циклодекстрина; это происходит потому, что (1) в вариантах осуществления синтез комплекса включения не обуславливает 100% формирования комплекса включения; и (2) в вариантах осуществления комплекс включения находится в равновесии с не входящим в комплекс циклодекстрином/не входящим в комплекс олефиновым ингибитором. Каждая комбинация циклодекстрина и олефинового ингибитора имеет характерное равновесие, связанное с комплексом включения циклодекстрина.

Как используется в данном документе выражение ″производное циклодекстрина″ или ″функционализированный циклодекстрин″ означает циклодекстрин, имеющий функциональную группу, связанную с одной из гидроксильных групп глюкозного фрагмента циклодекстрина. Один пример представляет собой группу, которая делает производное циклодекстрина растворимым в полимеризуемом излучением мономере. Некоторые производные циклодекстрина описаны, например, в патенте США №6709746.

Как используется в данном документе выражение ″олефиновый ингибитор″, ″соединение олефинового ингибитора″ или ″олефиновый ингибитор образования этилена″ предназначен для обозначения олефинового соединения, которое содержит по меньшей мере одну олефиновую двойную связь, имеет от примерно 3 до примерно 20 атомов углерода и может быть алифатическим или циклическим, имея по меньшей мере минимальную активность антагониста или ингибитора этилена.

Как используется в данном документе выражение ″упаковочный материал″ означает любой компонент упаковки, в котором содержится продукция или который контактирует с замкнутым объемом пакета или контейнера с продукцией. Упаковочный материал включает, например, листы или пленки, из которых изготовлена упаковка для заключения продукции, или любую упаковку, сделанную для заключения продукции, или любой материал, применяемый на поверхности или внутри пакета. Упаковочный материал включает, например, термопластичные упаковочные пленки и фольги, и сформированные из них упаковки или пакеты, бумажные полотна и листы с покрытием или без, а также пакеты или картонные коробки; термоформируемые корзинки; восковые или пленочные покрытия, наносимые непосредственно на продукцию или контейнер; многослойные упаковочные конструкции; напечатанные покрытия, тисненные знаки, ярлыки, размещенные на поверхности или внутри упаковки или на продукции, клеи, применяемые, чтобы закрыть или запечатать упаковку или приклеить к ней ярлыки и т.п.; чернила, напечатанные непосредственно на продукции, непосредственно на упаковке или на ярлыке, который затем приклеивают к упаковке и т.п. В вариантах осуществления один или несколько упаковочных материалов, применяемых в упаковке, включают композицию на основе циклодекстрина по настоящему изобретению.

Как используется в данном документе выражение ″обработанный упаковочный материал″ означает упаковочный материал или контейнер по меньшей мере на части основной поверхности которого нанесена композиция на основе циклодекстрина, и где композиция на основе циклодекстрина была дополнительно отверждена.

Как используется в данном документе выражение ″обработанный вкладыш в упаковку″ означает фрагмент или участок обработанного упаковочного материала, который вставляют в упаковку для продукции или в некоторый другой контейнер, образующий замкнутый объем.

Как используется в данном документе выражение ″обработанный ламинированный материал″ или ″обработанный ламинированный упаковочный материал″ означает композицию на основе циклодекстрина или отвержденную композицию на основе циклодекстрина, которая связывается с и располагается между одной поверхностью первого упаковочного материала и одной поверхностью второго упаковочного материала, где первый и второй упаковочные материалы одинаковые или разные. В общем, обработанные упаковочные материалы включают обработанные ламинированные упаковочные материалы.

Как используется в данном документе выражение ″обработанный контейнер″ или ″обработанная упаковка″ означает (1) упаковочный материал, который был сформирован в гибкий, полужесткий или жесткий контейнер или упаковку для заключения продукции, затем покрыт композицией на основе циклодекстрина и отвержден; или (2) обработанный упаковочный материал, который был сформирован в гибкий, полужесткий или жесткий контейнер или упаковку. Обработанные контейнеры включают пакеты, коробки, картонные коробки, корзинки и другие подобные контейнеры, применяемые для упаковки произведенного материала. В связи с его назначением и на протяжении некоторого периода времени, обработанный контейнер будет включать замкнутый объем. Таким образом, обработанный контейнер будет закрыт или запечатан, чтобы содержать замкнутый объем; или будет заключен в закрытом объеме.

Как используется в данном документе выражение ″обработанный ламинированный контейнер″ означает (1) первый упаковочный материал, который был сформирован в гибкий, полужесткий или жесткий контейнер для заключения продукции, где отвержденная композиция на основе циклодекстрина связывается с и располагается между одной поверхностью первого упаковочного материала и одной поверхностью второго упаковочного материала, где первый и второй упаковочные материалы одинаковые или разные; или (2) первый упаковочный материал, который был сформирован в гибкий, полужесткий или жесткий контейнер для заключения продукции, где композиция на основе циклодекстрина связывается с и располагается между одной поверхностью контейнера и вторым слоем упаковочного материала, который является таким же или отличным от первого упаковочного материала, а затем композицию на основе циклодекстрина отверждают; или (3) обработанный ламинированный упаковочный материал, который был сформирован в гибкий, полужесткий или жесткий контейнер. В общем, обработанные контейнеры включают обработанные ламинированные контейнеры.

Как используется в данном документе выражение ″проницаемый″ применительно к упаковочному материалу, отвержденной композиции на основе циклодекстрина, обработанному упаковочному материалу, обработанному контейнеру, обработанному ламинированному упаковочному материалу или обработанному ламинированному контейнеру, означает, что материал, контейнер или композиция имеет проницаемость для олефинового ингибитора равную или больше 0,01 (см³·мм/м²·24 ч·бар) при стандартной температуре и давлении (STP) и относительной влажности 0%; или проницаемость для паров воды равную или больше 0,1 (г·мм/м²·24 ч) при 38°C и относительной влажности 90% при измерении в соответствии с ASTM D96; проницаемость для O₂ равную или больше 0,1 (см³·мм/м²·24 ч·бар) при 23°C и относительной влажности 0% при измерении в соответствии с ASTM D3985; или проницаемость для CO₂ равную или больше 0,1 (см³·мм/м²·24 ч·бар) при 23°C и относительной влажности 0% при измерении в соответствии с ASTM D1434; или их сочетание. Как используется в данном документе выражение ″непроницаемый″ применительно к упаковочному материалу, отвержденной композиции на основе циклодекстрина, обработанному упаковочному материалу, обработанному контейнеру, обработанному ламинированному упаковочному материалу или обработанному ламинированному контейнеру означает, что материал, контейнер или композиция имеет проницаемость для олефинового ингибитора менее 0,01 (см³·мм/м²·24 ч·бар) при STP и относительной влажности 0%; или проницаемость для паров воды менее 0,1 (г·мм/м²·24 ч) при 38°С и относительной влажности 90% при измерении в соответствии с ASTM D96; или проницаемость для O₂ менее 0,1 (см³·мм/м²·24 ч·бар) при 23°C и относительной влажности 0% при измерении в соответствии с ASTM D3985; или проницаемость для CO₂ менее 0,1 (см³·мм/м²·24 ч·бар) при 23°C и относительной влажности 0% при измерении в соответствии с ASTM D1434; или их сочетание.

Выражение ″продукция″ или ″произведенный материал″ включает любое целое растение, часть растения, например, фрукт, цветок, срезанный цветок, семена, луковицу, обрезанную часть, корень, листья, цветы или другой материал, который активно дышит и, как часть его созревания, образует этилен в качестве гормона созревания (культуры с климактерием) или созревает без этилена и вспышек дыхания (культуры без климактерия).

2. Композиции, изделия и способы получения

Авторами было обнаружено, что один или несколько циклодекстриновых соединений пригодны для формирования композиции на основе циклодекстрина с использованием мягких условий. Композиции на основе циклодекстрина пригодны для формирования покрытия по меньшей мере на части основной поверхности одного или нескольких упаковочных материалов или контейнеров. После нанесения композиции на основе циклодекстрина по меньшей мере на часть поверхности упаковочного материала или контейнера, поверхность с покрытием облучают УФ- или электронно-лучевым излучением, чтобы сформировать обработанный лист, пленку или контейнер. В некоторых вариантах осуществления обработанный упаковочный материал применяют для формирования контейнера. В других вариантах осуществления обработанный упаковочный материал применяют для формирования обработанного вкладыша в упаковку, где участок обработанного упаковочного материала прикреплен к или просто вставлен в контейнер с продукцией. Обработанный контейнер или контейнер, имеющий обработанный вкладыш в упаковку, расположенный внутри него, используют для упаковки продукции.

Применение композиций, изделий и способов настоящего изобретения позволяет применять соединения олефинового ингибитора безопасным, удобным и размерно варьируемым образом, чтобы избежать воздействия на комплекс включения циклодекстрина суровых условий, которые могут привести к потере олефинового ингибитора из комплекса включения циклодекстрина. Дополнительно, обработанный упаковочный материал, контейнеры и вкладыши в упаковку по настоящему изобретению придают низкие, но постоянные уровни высвобождения олефинового ингибитора из них, если расположены внутри замкнутого объема в присутствии водяного пара, и тем самым обеспечивают длительное ингибирование вызревания или созревания продукции, когда расположены внутри замкнутого объема.

Композиции на основе циклодекстрина по настоящему изобретению включают по меньшей мере комплекс включения циклодекстрина и мономер. В вариантах осуществления комплекс включения циклодекстрина просто смешивают с мономером в необходимом соотношении с формированием композиции на основе циклодекстрина.

Циклодекстрин, применяемый для образования комплекса включения циклодекстрина, выбирают под конкретный объем поры циклодекстрина. То есть, размер поры циклодекстрина выбирают так, чтобы она соответствовала размеру молекулы олефинового ингибитора. Олефиновый ингибитор является соединением, имеющим от 3 до около 20 атомов углерода, содержащим по меньшей мере одну олефиновую связь и содержащим циклическую, олефиновую или диазо-диеновую структуру. Примеры соединений, пригодных в качестве олефинового ингибитора образования этилена, включают 1-метилциклопропен, 1-бутен, 2-бутен и изобутилен. Было обнаружено, что 1-метилциклопропен, или 1-МСР, является особенно пригодным среди них. Было установлено, что 1-МСР имеет молекулярный размер, который подходит для формирования комплекса включения при сочетании с α-циклодекстрином, или α-CD. В вариантах осуществления комплекс включения содержит примерно от 0,10 до 0,99 моль олефинового ингибитора на моль циклодекстрина, или примерно от 0,20 до 0,95 моль олефинового ингибитора на моль циклодекстрина, или примерно от 0,30 до 0,90 моль олефинового ингибитора на моль циклодекстрина, или примерно от 0,50 до 0,90 моль олефинового ингибитора на моль циклодекстрина, или примерно от 0,50 до 0,80 моль олефинового ингибитора на моль циклодекстрина или примерно от 0,30 до 0,70 моль олефинового ингибитора на моль циклодекстрина.

Способы формирования комплексов включения циклодекстрина известны и описаны, например, в патентах США №6017849 и №6548448, а также в Neoh, Т.Z. et al., J. Agric. Food Chem. 2007, 55, 11020-11026. Обычно циклодекстрин и олефиновый ингибитор смешивают друг с другом в растворе на протяжении периода времени, достаточного для формирования комплекса включения. В случае 1-МСР и α-циклодекстрина, α-циклодекстрин растворяют в воде и 1-МСР барботируют через раствор на протяжении определенного периода времени при комнатной температуре. Комплекс включения выпадает в осадок из раствора по мере его образования и, таким образом, его легко выделить простым фильтрованием с последующей вакуумной сушкой. Высушенный комплекс включения циклодекстрина готов к применению. Хранение в сухом контейнере с минимальным свободным пространством является удовлетворительным.

В некоторых вариантах осуществления комплекс включения циклодекстрина сформирован с производным циклодекстрина. Производные циклодекстрина применяют для формирования комплекса включения в некоторых вариантах осуществления для улучшения смешиваемости в композиции на основе циклодекстрина. Производные циклодекстрина, применяемые для улучшения смешиваемости композиции на основе циклодекстрина, включают любые из производных циклодекстрина, описанных в патенте США №6709746 или в Croft, А.Р. and Bartsch, R.A., Tetrahedron Vol.39, No.9, pp.1417-1474 (1983). В некоторых вариантах осуществления, где производное циклодекстрина применяют для получения комплекса включения циклодекстрина, олефиновый ингибитор вводят в неводном растворителе, например, углеводороде, имеющем от 1 до 10 атомов углерода, спирте, имеющем от 1 до 10 атомов углерода, гетероциклическом или ароматическом растворителе, имеющем от 4 до 10 атомов углерода. В некоторых таких вариантах осуществления применяют смеси из одного или более растворителей. В других вариантах осуществления комплекс включения формируют до функционализации производного циклодекстрина. В таких вариантах осуществления следует позаботиться о том, чтобы при функционализации применять методики и выбирать функциональные химические группы, которые позволяют избежать вытеснения олефинового ингибитора из комплекса включения, например, путем предпочтительного включения одного из соединений, применяемых в функционализации.

Мономеры, пригодные для формирования композиций циклодекстрина, включают любые из известных соединений с одной или несколькими ненасыщенными связями, полимеризуемыми способами свободно-радикальной полимеризации или способами плазменной полимеризации, такими как полимеризация излучением электронного пучка. В вариантах осуществления пригодные виниловые мономеры включают акрилаты, метакрилаты, акриламиды, аллильные мономеры, α-олефины, бутадиен, стирол и производные стирола, акрилонитрил и т.п. Некоторые примеры пригодных мономеров включают акриловую кислоту, метакриловую кислоту и алкиловые эфиры акриловой или метакриловой кислоты, где сложноэфирные группы имеют от 1 до 18 атомов углерода, в некоторых вариантах осуществления от 1 до 8 атомов углерода, и являются линейными, разветвленными или циклическими. В вариантах осуществления в композиции на основе циклодекстрина применяют смеси двух или нескольких мономеров. В некоторых таких вариантах осуществления один или несколько мономеров выбраны относительно улучшенного смачивания, адгезии или обоих композиции на основе циклодекстрина к целевому субстрату. В некоторых таких вариантах осуществления один или несколько мономеров выбраны так, чтобы обеспечивать конкретные свойства проницаемости. В некоторых вариантах осуществления мономеры выбраны так, чтобы получить целевую проницаемость отвержденной композиции на основе циклодекстрина для воды, для олефинового ингибитора или для них обоих. Тщательный контроль проницаемости выбирают для оптимального контролируемого высвобождения олефинового ингибитора во время использования. Различные дополнительные компоненты, которые описаны ниже, дополнительно выбирают для контроля над свойствами высвобождения олефинового ингибитора и другими физическими свойствами отвержденной композиции на основе циклодекстрина по настоящему изобретению.

В некоторых вариантах осуществления в композициях на основе циклодекстрина используют мономеры, имеющие несколько ненасыщенных и полимеризуемых связей, например, диакрилаты, такие как этиленгликольдиакрилат, гександиолдиакрилат и трипропиленгликольдиакрилат; триакрилаты, такие как глицеринтриакрилат и триметилолпропантриакрилат; и тетраакрилаты, такие как эритриттетраакрилат и пентаэритритолтетраакрилат, дивинилбензол и его производные и т.п. Такие мономеры обеспечивают сшивание с отвержденной композицией на основе циклодекстрина. Другие соединения, которые являются пригодными мономерами, когда используется УФ-полимеризация, включают светочувствительные сшивающие агенты. Светочувствительные сшивающие агенты включают, например, бензальдегид, ацетальдегид, антрахинон, замещенные антрахиноны, различные соединения типа бензофенона и некоторые хромофор-замещенные винилгалометил-s-триазины, такие как 2,4-бис(трихлорметил)-6-р-метоксистирол-s-триазин. В некоторых таких вариантах осуществления мономер, имеющий несколько ненасыщенных и полимеризуемых связей или светочувствительный сшивающий агент, присутствует в количестве менее примерно 10 вес.% композиции на основе циклодекстрина, например, примерно от 0,1 вес.% до 5 вес.% композиции на основе циклодекстрина. В вариантах осуществления мономер или смесь мономеров являются жидкостью при температуре, при которой композицию на основе циклодекстрина наносят на термопластичный лист, пленку или контейнер. В некоторых вариантах осуществления циклодекстрин, комплекс включения циклодекстрина или оба смешиваемы в мономере или смеси мономеров.

Композиция на основе циклодекстрина является смесью комплекса включения циклодекстрина и одного или нескольких мономеров и необязат