[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2020500792A - 包装材料およびその調製方法 - Google Patents

包装材料およびその調製方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020500792A
JP2020500792A JP2019530688A JP2019530688A JP2020500792A JP 2020500792 A JP2020500792 A JP 2020500792A JP 2019530688 A JP2019530688 A JP 2019530688A JP 2019530688 A JP2019530688 A JP 2019530688A JP 2020500792 A JP2020500792 A JP 2020500792A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
natural
packaging material
antimicrobial agent
natural antimicrobial
agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019530688A
Other languages
English (en)
Inventor
サン ティアン、エング
サン ティアン、エング
ワン、ズヨン
ミン タン、イー
ミン タン、イー
ホ、ボウ
Original Assignee
ナショナル ユニヴァーシティー オブ シンガポール
ナショナル ユニヴァーシティー オブ シンガポール
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ナショナル ユニヴァーシティー オブ シンガポール, ナショナル ユニヴァーシティー オブ シンガポール filed Critical ナショナル ユニヴァーシティー オブ シンガポール
Publication of JP2020500792A publication Critical patent/JP2020500792A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38Packaging materials of special type or form
    • B65D65/46Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
    • B65D65/466Bio- or photodegradable packaging materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38Packaging materials of special type or form
    • B65D65/46Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/24Adaptations for preventing deterioration or decay of contents; Applications to the container or packaging material of food preservatives, fungicides, pesticides or animal repellants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/24Adaptations for preventing deterioration or decay of contents; Applications to the container or packaging material of food preservatives, fungicides, pesticides or animal repellants
    • B65D81/28Applications of food preservatives, fungicides, pesticides or animal repellants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/16Compositions of unspecified macromolecular compounds the macromolecular compounds being biodegradable
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/08Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/005Lignin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L99/00Compositions of natural macromolecular compounds or of derivatives thereof not provided for in groups C08L89/00 - C08L97/00
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/90Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02W90/10Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Wrappers (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Abstract

包装材料が提供される。包装材料は分解性高分子および天然抗菌剤を含み、分解性高分子は、天然抗菌剤が中に分散される高分子基質を形成する。包装材料を調製する方法、および包装材料の食品包装における使用も提供される。 要約書の公開に関する図面はない。

Description

[関連出願の相互参照]
本出願は、2016年12月9日に出願された、シンガポール特許出願第10201610373X号の優先権の利益を主張し、その内容は、すべての目的のために、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
様々な実施形態が、一般に材料および方法に関し、より詳細には、食品技術に用いられる包装材料などの、包装用途のための材料および方法に関する。
目下、約4000万トンのプラスチック包装が、世界中で年間に用いられ、その食品および飲料包装は、1000億ドルより大きい米国(US)の包装市場の推定70%に寄与し、4000億ドルの世界市場の半分より多くに寄与する。食品包装用途のために、非分解性高分子の見境のない使用が増加したことにより、それらの非分解性に起因する深刻な生態問題を引き起こしつつあり、それらの廃棄に関する環境的な懸念の増加をもたらしている。
埋立および焼却は、これらのプラスチックごみの廃棄において用いられる第1の方法である。しかしながら、これらのごみ廃棄方法に関連して制限がある。例えば、埋立は、非分解性高分子が非常に長い時間の後でさえも環境内に残るので、長期的には持続可能ではない。結果として、都市計画者は常に、埋立のためにより多くの土地空間を調達しなければならないという圧力に直面する。一方では、焼却炉内でプラスチックを燃焼することにより、環境を汚染する毒性の副生成物が生成される。プラスチック包装の物理的な再利用は、食材および生体物質による汚染に起因して、しばしば非実用的であり、経済的に不便である。
高分子材料の広範囲な使用によって引き起こされる環境的影響についての全地球的な懸念が、食品包装用途に関する環境に配慮した分解性高分子の開発に、より多くの注目を導いている。完全に分解可能な性質をもつ高分子の使用は、増加し続けている環境汚染から社会を保護するための決定的な段階として役立つ。
上記に加えて、食品包装のための充填材料の選択における別の重要な考慮点は、格納、輸送および最終的な使用の全体にわたって、食品の安全性および品質を維持する包装材料の能力に関する。製造工程の最中に取り残された有毒残留物および腐食性の溶媒は、食品の腐敗を引き起こすことがあり、食品安全性に対して有害である。同時に、生ものの、および加工生成物の汚染、特に、低温病原体および腐敗性微生物によって引き起こされるものは、常に、人の健康への深刻な懸念であり続けてきた。
微生物の生育を低減および抑制する従来の方法の1つは、製品の表面への抗菌剤の浸漬またはスプレーを用いることである。しかしながら、抗菌物質は、食品の大半に蒸発および拡散した場合、食品の成分と相互作用し得るので、成功は最小限となる。
環境に優しい製品の貯蔵を延長するために、他の手法もまた利用されてきた。これらは、高静水圧、高強度超音波、およびガンマ線照射を含む。しかしながら、食品の知覚特性に影響を与え得る、食品のタンパク質の構造を変化させ得る、食品の香りに影響するフリーラジカルを生成し得るという理由で、これらの処理は成功が限られてきた。
食品の安全性を増し、食品の保存可能期間を延長するために、食品腐敗性微生物の増殖を阻害する合成保存料を含むフィルムの使用が、可能な解決手段を示すが、消費者は、合成保存料と直接接触する食品の安全性に関して懸念が高まり、食品への化学添加物の用途について議論がある。
様々な保存方法にも関わらず、USにおける食物媒介性の感染症は時間とともに増加しており、年間に約7600万件の患者、325,000件の入院、および5000件の死亡例を引き起こし、そのうち520万件以上が食物媒介性細菌病原体に起因していると、推定されている。結果として、消費者は、包装材料に、化学防腐剤の使用を控えて食品保存を向上させながら、環境に配慮した分解可能な材料から製造されることを求めている。
したがって、環境に優しい製造工程を伴い、環境に配慮した食品包装フィルムを生成する、新たな包装システムの開発の要求がある。それは、食品の安全性を増し、食品の保存可能期間を延長するために、自然環境における分解可能性を有し得、同時に、食品腐敗性微生物の増殖を阻害する抗菌/抗真菌特性を提供する。
第1の態様において、包装材料が提供される。包装材料は分解性高分子および天然抗菌剤を含み、分解性高分子は、天然抗菌剤が中に分散される高分子基質を形成する。
第2の態様において、第1の態様による包装材料を調製する方法が提供される。方法は天然抗菌剤を提供することを含み、分解性高分子に天然抗菌剤を分散させて包装材料を得ることを提供する。
第3の態様において、第1の態様による包装材料または第2の態様による方法によって調製された包装材料の、食品包装における使用が提供される。
本発明は、非限定的な例および付随の図面と共に考慮された場合、詳細な説明を参照して、より良く理解されるであろう。
一実施形態による環境に優しい包装フィルムの製造の第1の工程として、2ロールミリングを示す概略図である。図において、PCLはポリ(ε−カプロラクトン)を意味している。
一実施形態による環境に優しい包装フィルムの製造の第2の工程として、ふるいがけと2ロールミリングの組み合わせを示す概略図である。図において、PCLはポリ(ε−カプロラクトン)を意味し、CSはキトサンを意味し、GFSEはグレープフルーツ種抽出物を意味している。
一実施形態による環境に優しい包装フィルムの製造の第3の工程として、ヒートプレスを示す概略図である。図において、PCLはポリ(ε−カプロラクトン)を意味し、CSはキトサンを意味し、GFSEはグレープフルーツ種抽出物を意味している。
CS/GFSE粒子の製造における溶解工程を示す概略図である。
CS/GFSE粒子の製造におけるフリーズドライ工程を示す概略図である。
CS/GFSE粒子の製造における粉末の蓄積工程を示す概略図である。
製造時のPCLフィルムの全体の外見および柔軟性を示す光学画像である。
製造時のPCL/CSコンポジットフィルム(PCL/CSフィルム:15wt%のCS)の全体の外見および柔軟性を示す光学画像である。
製造時のPCL/CS/GFSEコンポジットフィルム(PCL/CS/GFSEフィルム:15wt%のCS/GFSE(CS:GFSE比、1:1g/ml))の全体の外見および柔軟性を示す光学画像である。
製造時のCS/GFSEコンポジットフィルム(CS/GFSEフィルム:1:1g/ml)の全体の外見および柔軟性を示す光学画像である。
製造時のPEフィルム(PEはポリエチレンを意味している)の全体の外見および柔軟性を示す光学画像である。
製造時のPCLフィルムの透明性を示す光学画像である。
製造時のPCL/CSコンポジットフィルム(PCL/CSフィルム:15wt%のCS)の透明性を示す光学画像である。
製造時のPCL/CS/GFSEコンポジットフィルム(PCL/CS/GFSEフィルム:15wtのCS/GFSE(CS:GFSE比、1:1g/ml))の透明性を示す光学画像である。
製造時のCS/GFSEコンポジットフィルム(CS/GFSEフィルム:1:1g/ml)の透明性を示す光学画像である。
製造時のPEフィルムの透明性を示す光学画像である。
PCLフィルム上で水の小滴をスライドさせる前(上)および後(下)を示す光学画像である。接触角は74.4±1.4°である。
PCL/CSコンポジットフィルム上で水の小滴をスライドさせる前(上)および後(下)を示す光学画像である。接触角は75.0±2.7°である。
PCL/CS/GFSEコンポジットフィルム上で水の小滴をスライドさせる前(上)および後(下)を示す光学画像である。接触角は50.0±7.8°である。
PEフィルム上で水の小滴をスライドさせる前(上)および後(下)を示す光学画像である。接触角は95.3±4.6°である。
PCL/CSコンポジットフィルム(PCL/CSフィルム:15wt%のCS)の表面形態を示す走査電子顕微鏡(SEM)画像である。スケールバーは50μmを意味している。
PCL/CSコンポジットフィルム(PCL/CSフィルム:15wt%のCS)の表面形態を示す走査電子顕微鏡(SEM)画像である。スケールバーは10μmを意味している。
PCL/CSコンポジットフィルム(PCL/CSフィルム:15wtのCS)の断面図を示す走査電子顕微鏡(SEM)画像である。スケールバーは100μmを意味している。
PCL/CSコンポジットフィルム(PCL/CSフィルム:15wtのCS)の断面図を示す走査電子顕微鏡(SEM)画像である。スケールバーは20μmを意味している。
PCLおよびCSの特徴的な官能基を示す、PCL/CSコンポジットフィルム(PCL/CSフィルム:15wtのCS)のフーリエ変換赤外分光法(FTIR)スペクトルを示す図である。
純PCLフィルム(pure PCL film)と比較した、PCL/CSコンポジットフィルムのUV−visスペクトルを示す図である。
PCL/CSコンポジットフィルム(DPPH:1,1−ジフェニル−2−ピクリルヒドラジル;PCL/CSフィルム:15wtのCS)の酸化防止剤特性を示す図である。
純PCLフィルムと比較した、海水におけるPCL/CSコンポジットフィルム(PCL/CSフィルム:15wt%のCS)の分解のプロファイルを示す図である。
PE、PCL、PCL/CSおよびPCL/CS/GFSEフィルムに充填され、24℃で最大13日保管されたパンの試料における真菌の生育の予備調査を示す光学画像である(対照群:商用の食品包装ポリエチレン(PE)フィルム、および純PCLフィルム;PCL/CSフィルム:15wt%のCS;PCL/CS/GFSEフィルム:15wt%のCS/GFSE(CS:GFSE比:1:1g/ml);濃い矢印:最初の真菌の生育)。
本明細書に開示された様々な実施形態による包装材料は、包装材料における添加剤としての天然抗菌剤の存在に起因する抗菌/抗真菌特性を有する。このように、例えば、食品包装用途において、包装材料が食品と接触するときの食品表面上での望ましくない微生物の増殖を阻害することによって、食品腐敗性微生物の成長の遅延または抑制を実現させることが可能であり得る。そうすることにおいて、公衆衛生に関する食品安全性、および食品の保存可能期間を延長することが実現され得る。有利には、本明細書に開示された実施形態による包装材料は、環境に配慮した、環境に優しい包装材料であり、その調製には、化学添加物および有毒残留物がない、環境に優しい製造工程を伴う。本明細書に開示された実施形態による包装材料は、ほんの数例を挙げれば、菓子、海産物、赤身肉、乳製品など、様々な食品への食品包装材料として、特に好適であり得る。
上記に留意して、第1の態様において、様々な実施形態が、分解性高分子および天然抗菌剤を備える包装材料に言及する。
本明細書に用いられるように、用語"包装材料"は、少なくとも部分的に、または完全に、物体を包含または包囲するための材料を指す。少なくとも部分的に、または完全に、物体を包含または包囲することによって、包装材料はバリア層として機能し得、または物体と環境の間の界面としてはたらき得、環境に存在し得る汚染物質または混入物質による劣化および/または汚染から、物体を封止および/または保護する。さらに、包装材料は物体と直接接触し得、それは、天然抗菌剤の作用による物体劣化速度の減少へと移行し得る。いくつかの実施形態において、包装材料は、食品などの傷みやすい品物を保持または収容するために用いられ得る、容器を形成するために用いられ得る。
様々な実施形態において、包装材料は包装フィルムである。例えば、包装フィルムは平坦なシートまたは連続した層の形態であり得る。包装材料は、例えば、食品包装フィルムであり得る。いくつかの実施形態において、包装フィルムは食品に直接接触し、クリングラップ、クリングフィルム、または食品包装のための食品ラップとして、または容器内に食品を封止するために用いられ得る。
包装フィルムは、バリアおよび機械的特性ならびに処理の容易さを提供するために十分な厚さであってよく、意図された用途に応じて適切な厚さを有してよい。例えば、50μmまたはそれより大きい厚さを有するフィルムなどの、厚いフィルムは、一般により良いバリア特性を有するものの、そのようなフィルムではフィルム柔軟性および透明性は一歩譲る。一方では、10μm、または、約10μmから約20μmの範囲の厚さを有するフィルムなどの、薄いフィルムは、十分なバリアおよび機械的特性をなおも提供するものの、使用される材料をより少なくすることをもたらす。
包装材料は、分解性高分子および天然抗菌剤を含む。本明細書で用いられるとき、用語"高分子"は、より小さい化学単位の繰り返しによってつくられる大きな分子を指す。高分子の繰り返し単位は、通常、モノマ、すなわち、高分子が形成される出発材料と同等またはほぼ同等である。高分子の繰り返し単位は、共有結合によって互いに接続され得る。高分子鎖が枝のない単一の主鎖を有する場合など、いくつかの場合には、繰り返しは線状である。いくつかの場合には、鎖は分岐または相互接続して三次元ネットワークを形成する。
高分子は分解性高分子であり、それは、高分子がある時間(例えば、数日、または数か月、または数年以内)の期間で、小さな分子に崩壊または腐敗し得る分子構造を有することを意味する。分解のために必要な時間は、分解性高分子の型および環境状態などの要因に依存する。様々な実施形態において、分解性高分子は、20年より長い期間で分解し得る。いくつかの実施形態において、分解性高分子は、15年、10年、8年、5年、または2年以下など、20年以下のある期間に分解し得る。室温で、乾燥環境でのポリカプロラクトンフィルムの分解期間は、例えば、8年以下であり得る。分解性高分子の分解または腐敗は、例えば、細菌、真菌および藻類などの自然に発生する微生物、光、酸化、および/または化学物質(水など)などの作用による、様々な複数の機構によって起こり得る。分解性高分子は、したがって、生分解性高分子、光分解性高分子、酸化的分解性高分子、および/または、加水分解分解性高分子であり得る。
分解性高分子の例は、限定されるものではないが、グリコリド、ラクチド、ポリ乳酸の高分子およびオリゴマ、乳酸およびグリコール酸を含むα−ヒドロキシ酸のポリエステル、ポリグリコール酸、ポリ(DL−乳酸−コ−グリコール酸)(PLGA)、ポリ−L−乳酸(PLLA)、およびDL−ラクチドとグリコリドとの三元共重合体を含むポリ(α−ヒドロキシ)酸など、ε−カプロラクトンおよびポリエステルと共重合されたε−カプロラクトン、ポリ(カプロラクトン)(PCL)、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリ(δ−バレロラクトン)、およびポリ(ガンマ−ブチロラクトン)を含むポリラクトンおよびポリカプロラクトン、ポリ無水物、ポリオルトエステル、他のヒドロキシ酸、ポリジオキサノン、および、非毒性であるか、または体内で代謝産物として存在する、他の生物学的分解性高分子を含む。ポリアミノ酸の例は、限定されるものではないが、ポリリジン(PLL)、ポリL−アスパラギン酸、ポリL−グルタミン酸、およびスチレン−マレイン酸無水物共重合体を含む。ポリエチレングリコールの誘導体の例は、限定されるものではないが、ポリ(エチレングリコール)−ジ−(エチルホスファチジル(エチレングリコール))(PEDGA)、ポリ(エチレングリコール)−コ−無水物、ポリ(エチレングリコール)−コ−ラクチド、ポリ(エチレングリコール)−コ−グリコリド、およびポリ(エチレングリコール)−コ−オルトエステルを含む。アクリルアミド高分子の例は、限定されるものではないが、ポリイソプロピルアクリルアミド、およびポリアクリルアミドを含む。アクリル酸高分子の例は、限定されるものではないが、ポリエチレングリコールジアクリレート(PEGDA)、オリゴアクリレート、メタアクリレート、ジメタアクリレート、オリゴメトアクリレート、およびPEG−オリゴグリコリルアクリレートなどのジアクリレートを含む。カルボキシアルキルセルロースの例は、限定されるものではないが、カルボキシメチルセルロース、および部分的に酸化されたセルロースを含む。
様々な実施形態において、分解性高分子は、ポリ(ε−カプロラクトン)、脂肪族ポリエステル、ポリラクチド、ポリ(グリコリド)、ポリ(ヒドロキシエステルエーテル)、ポリ(ヒドロキシブチレート)、ポリ(無水物)、ポリカーボネート、ポリ(アミノ酸)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(ホスファゼン)、ポリエーテルエステル、ポリエステルアミド、ポリアミド、それらの組み合わせ、およびそれらの共重合体からなる群から選択される。
特定の実施形態において、分解性高分子はポリ(ε−カプロラクトン)を含む。
分解性高分子は、約70000から約90000、または約75000から約85000などの、約60000から約100000の範囲の重量平均分子量を有し得る。
包装材料はまた、天然抗菌剤も含む。本明細書で用いられるとき、用語"天然"は、物質が自然において見つかり得ることを意味する。本明細書で用いられるとき、用語"抗微生物"は、単細胞であるか、細胞性生物のコロニーにおいて生きる生物である微生物の、蔓延または生育を阻害、または抑制する能力を指す。微生物の例は、細菌、ミコバクテリウム、真菌、酵母、始原細菌、ウイルス、プロテスト、またはパラサイトを含む。用語"抗細菌"および"抗真菌"は、それぞれ、細菌および真菌の、蔓延または生育を阻害または抑制する能力を指す。いくつかの実施形態において、抗菌剤は、抗細菌および/または抗真菌剤である。
様々な実施形態において、抗菌剤は、グラム陽性菌、グラム陰性菌、真菌、およびそれらの組み合わからなる群から選択された微生物の、蔓延または生育を阻害または抑制することが可能なものである。
用語"グラム陽性菌"は、グラム染色検査において紫に染まる(陽性)細菌細胞を指す。グラム染色は、グラム陽性菌の細胞壁に豊富にあるペプチドグリカンと結びつく。それと対照的に、"グラム陰性菌"の細胞壁はペプチドグリカンが少なく、そのため、グラム陰性菌はグラム染色検査の対比染色を受け入れる。細菌は、例えば、アシネトバクター、放線菌、エロモナス、ボルデテラ、ボレリア、ブルセラ菌、バークホルデリア、カンピロバクター、クラミジア、クロストリジウム、コリネバクテリウム、エンテロコッカス、エルウィニア、エスケリキア、フランシセラ、ヘモフィルス、ヘリコバクター、クレブシエラ、レジオネラ、レプトスピラ、リステリア、マイコバクテリウム、マイコプラズマ、ナイセリア、シュードモナス、リケッチア、サルモネラ、赤痢菌、スタフィロコッカス、ストレプトコッカス、トレポネーマ、ベイヨネラ、ビブリオ、またはエルシニアの属であり得る。特定の実施形態において、細菌は、黄色ブドウ球菌、マイコバクテリウム・スメグマチス、シュードモナス・エルギノーサ、バークホルデリア・セパシア、クレブシエラ・ニューモニエ、エロモナス・ヒドロフィラ、エルウィニア・カロトボーラ、エルウィニア・クリサンセミ、および大腸菌からなる群から選択される。
真菌は、例えば、カンジダ・アルビカンス、カンジダ・トロピカリス、カンジダ(クラビスポラ)・ルシタニア、カンジダ(ピチア)・ギリエルモンディ、ロッデロマイセス・エロンジスポラス、デバリオマイセス・ハンゼニ、ピチア・スティプティス、アスペルギルス・フミガーツス、ブラストマイセス・デルマティティディス、クラドフィアロフォラ・バンティアナ、コクシジオイデス・イミチス、クリプトコッカス・ネオフォルマンス、フサリウム属菌、ミクロスポルム属菌、ペニシリウム・マルネッフェイ、またはトリコフィトン属菌の種であり得る。
様々な実施形態において、抗菌剤は、大腸菌、黄色ブドウ球菌、カンジダ、アルビカンス、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される微生物の、蔓延または生育を阻害または抑制することが可能なものである。
天然抗菌剤は、例えば、弱い有機酸、有機化合物、抗微生物酵素、バクテリオシン、トリクロサン、殺菌剤、ナイシン、果実および植物抽出物、精油、および/または天然多糖類などの天然化合物から得られることができる。いくつかの実施形態において、天然抗菌剤は、キトサン、キチン、リグニン、それらの誘導体、それらの組み合わせ、およびそれらの共重合体からなる群から選択される。リグニンの誘導体は、例えば、リグニンエステル、リグニンエーテル、リグニンヒドロキシアルキレート、リグニンアクリレート、カルボキシリグニン、またはヒドロキシアルコキシリグニンを含み得る。
特定の実施形態において、天然抗菌剤はキトサンを含む。キトサンは、良好な生分解性、生体適合性、および抗微生物活性を有し、それが生物医学用途のためのキトサンの有用性を与える。用語"キトサン"は、ポリ−D−グルコサミンまたはポリグルコサミンとも称され、グルコサミンに連結されたβ−1,4−グリコシジックと、任意にはN−アセチルグルコサミン残留物(2−アセトアミド−2−デソキシ−β−D−グルコピラノーゼ残留物)とからなり、グルコサミンのN−アセチルグルコサミン残留物に対する比は1より大きい、キチンから誘導された生体高分子を指す。
本明細書で用いられるときの用語"キトサン"は本明細書で第四級アンモニウムキトサンとも称される第四級化キトサンもまた含み、それはキトサンの解離水酸基またはアミノ基に第四級アンモニウム基を導入することによって調製される、キトサンの誘導体である。アミノ基の第四級化の結果として、第四級化キトサンは多糖類主鎖に永続的な正電荷を有する。この永続的な正電荷に起因して、第四級化キトサンはカチオン第四級化キトサンとも呼ばれ得る。
様々な実施形態において、キトサンは式(I)によって表される。
(I)
各Xは、−NH−C(O)−CH、−N(R)(R)、および−N(R)(R)(R)から別個に選択され、ここで、少なくとも1つのXは−N(R)(R)(R)であり、R、R、R、RおよびRは、HおよびC1−18アルキルから別個に選択され、kは3から3000までの整数であるとする。
用語"C−C18アルキル"は、1から18個の炭素原子を有する完全飽和脂肪族炭化水素を指す。例えば、それは、アルキル基が1つの炭素原子、2つの炭素原子、3つの炭素原子などを含み、最大で18個の炭素原子を含むことを意味する。C−C18アルキル基は、直鎖でも分岐鎖でもよく、置換があっても置換がなくてもよい。例示的な置換基は、限定されるものではないが、C1−6脂肪族基、ヒドロキシ、アルコキシ、シアノ、ハロゲン族、ニトロ、シリル、およびアミノを含み、モノ−およびジ−の置換されたアミノ基を含む。具体的な例示的な置換基は、C−C10アルコキシ、C−C10アリール、C−C10アリールオキシ、スルフヒドリル、C−C10アリール、チオ、F、Cl、Br、Iなどのハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、スルフォニル、ニトロ、シアノ、およびカルボキシル基を含む。アルキル基の例は、限定されるものではないが、メチル、エチル、n‐プロピル、イソプロピル、n‐ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニルまたはn−デシルおよび同様のものであり得る。
式(I)を参照すると、kは3から3000の整数である。例えば、kは3から2800、3から2400、3から1800、3か1600、3から600、120から3000、600から3000、700から2500、1500から2500、1200から2400、1600から2800、または1800から2800の整数であり得る。
様々な実施形態において、RおよびRはHおよびC1−18アルキルから選択され、R、R、およびRは、独立してそれぞれC1−10アルキルである。特定の実施形態において、RおよびRはH、R、RおよびRは独立してそれぞれC1−10アルキルである。
様々な実施形態において、RおよびRはメチルであり、RはC1−10アルキル、好ましくはメチル、エチル、n‐プロピル、n‐ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニルまたはn−デシルである。特定の実施形態において、RおよびRはメチルであり、Rはメチル、エチル、n‐プロピル、n‐ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニルおよびn−デシルからなる群から選択される。
様々な実施形態において、X=−N(R)(R)および−N(R)(R)(R)であるモノマの、X=−NH−C(O)−CHであるモノマに対する比は1より大きい。例えば、X=−N(R)(R)およびX=−N(R)(R)(R)であるモノマの、X=−NH−C(O)−CHであるモノマに対する比は、2:1から5:1の範囲であり得る。
一方、X=−N(R)(R)であるモノマの、X=−N(R)(R)(R)であるモノマに対する比は、1:4から4:1の範囲である。
天然抗菌剤は、微生物の蔓延または生育を阻害または抑制可能であるが、様々な実施形態において、天然抗菌剤はさらに、天然抗菌剤の抗微生物および/または抗真菌特性を高めるように、天然生物活性剤を含んでもよい。
本明細書で用いられるとき、用語"生物活性剤"は、生きている生物への、生体効果などの効果を有する物質を指す。天然抗菌剤の場合と同様に、天然生物活性剤は自然において見つかり得る物質である。様々な実施形態において、天然生物活性剤は、グレープフルーツ種抽出物、オリーブ葉抽出物、ナタマイシン、ヒノキチオール、リゾチーム、バクテリオシン、精油、ティーツリー油、レモン果皮、ポメロ、シナモン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
特定の実施形態において、天然生物活性剤はグレープフルーツ種抽出物を含むか、それからなり、それはグレープフルーツの種から誘導された1つまたは複数の抗微生物成分を指し、有機溶媒を用いて抽出することによって得られる。有機溶媒は、例えば、グリコールなどの1つまたは複数の水酸基を含有する有機溶媒であり得る。
有利には、図9に示されるもの(PCL/CS群対PCL/CS/GFSE群)などの、天然抗菌剤および天然生物活性剤を組み合わせての使用は、微生物の生育を阻害する効果の向上を提供する。天然生物活性剤の天然抗菌剤に対する比は、容易な製造を可能にするように、約1:1から約3:2ml/g、約1:1から約2:1ml/g、約1:1から約5:2ml/g、約3:2から約3:1ml/g、約2:1から約3:1ml/g、または約3:2から約2:1ml/gなど、約1:1から約3:1ml/gの範囲であり得る。
分解性高分子は、中に天然抗菌剤が分散される高分子基質を形成する。例えば、天然抗菌剤は粒子の形態であり得る。天然抗真菌剤は、高分子基質に、少なくとも実質的に均一に分散され得る。用語"実質的に均一に分散され"は、分解性高分子中の天然抗真菌剤の分布が、そのすべての領域で実質的に一様または同一であり、天然抗真菌剤の濃度または率がその任意の他の領域と比べて実質的により大きいかより小さい特別な領域が、分解性高分子において存在しないことを意味する。
様々な実施形態において、天然抗菌剤は、約5μmから約75μm、約10μmから約75μm、約20μmから約75μm、約30μmから約75μm、約50μmから約75μm、約5μmから約60μm、約5μmから約50μm、または約30μmから約50μmの範囲のサイズなどの、75μm以下のサイズを有する粒子を含む。
高分子基質の中の天然抗菌剤の量は、約0.01wt%から約35wt%、約0.01wt%から約20wt%、約0.01wt%から約15wt%、約1wt%から約25wt%、約15wt%から約40wt%、または約25wt%から約40wt%などの、約0.01wt%から約40wt%の範囲であり得る。いくつかの実施形態において、高分子基質における天然抗菌剤の量は、約0.01wt%から約15wt%の範囲であり、商用のポリエチレン(PE)包装フィルムによって示されるものと類似した引っ張り強さおよび破断ひずみなどの、機械的特性を実現するために適切な範囲であり得る。
第2の態様において、様々な実施形態が、第1の態様による包装材料を調製する方法を参照する。方法は、天然抗菌剤を提供することを含む。天然抗菌剤の好適な例は、すでに上記で議論されている。
上記で言及されたように、天然抗菌剤はさらに、天然生物活性剤を含み得る。好適な天然生物活性剤は、すでに上記で言及されている。様々な実施形態において、天然生物活性剤はグレープフルーツ種抽出物を含むか、それからなる。本方法は、天然生物活性剤の化学特性に依存するものではないので、グレープフルーツ種抽出物の天然生物活性剤が本明細書に例示されていてさえも、有利には、包装材料を調製する方法は、グレープフルーツ種抽出物に限定されるものではなく、上記で言及されているものなどの、他の型の天然生物活性剤を採用してよい。
天然抗菌剤が天然生物活性剤をさらに含む実施形態において、天然抗菌剤を提供することは、水性混合溶媒を形成するように水または緩衝液などの水溶液中に天然抗菌剤および天然生物活性剤を溶解させること、および、天然抗菌剤を得るように水性混合溶媒を乾燥させることを含み得る。
水溶液における天然抗菌剤および天然生物活性剤の溶解は、例えば、天然生物活性剤の天然抗菌剤に対する比を約1:1から約3:1ml/gの範囲として、または、その特定範囲内の任意の好適な部分的範囲として、実行され得る。有利には、水溶液における天然抗菌剤および天然生物活性剤の溶解は、周囲条件において実行され得る。天然生物活性剤および天然抗菌剤の実質的な一部またはすべては、水性混合溶媒を形成するように水溶液に溶解され得る。
水性混合溶媒は、天然生物活性剤を備える天然抗菌剤を得るように、任意の好適な乾燥方法を用いて乾燥されてよい。様々な実施形態において、水性混合溶媒の乾燥は、フリーズドライと真空乾燥との2段階法によって実行され得る。
本明細書で開示されるフリーズドライ技術の様々な実施形態は、水の昇華の原理に基づく。フリーズドライの最中、真空および温度の同時の作用が、天然抗菌剤および天然生物活性剤の密閉充填の要求を促進し得る。同時に、水性混合溶媒中に存在する水は昇華し得る。そうすることにおいて、水は水性混合溶媒から除去されて、天然抗菌剤および天然生物活性剤のみを残し得、天然生物活性剤の天然抗菌剤への物理的結合を可能にし得る。有利には、圧力および温度を制御することによって、水は水性混合溶媒から蒸発または昇華し得、天然生物活性剤を備える天然抗菌剤を形成し得る。このことは、危険で毒性のある溶媒を用いないので、工程を環境に優しいものにする。
水性混合溶媒をフリーズドライすることは、混合物中に存在する水を昇華するのに十分な任意の好適な温度で実行され得る。様々な実施形態において、水性混合溶媒のフリーズドライは、約−30℃から約0℃、約−10℃から約0℃、約−50℃から約−10℃、約−50℃から約−20℃、約−50℃から約−30℃、約−40℃から約−10℃、約−30℃から約−20℃など、約−50℃から約0℃の範囲の温度で実行される。いくつかの実施形態において、水性混合溶媒のフリーズドライは、約−40℃の温度で実行される。
フリーズドライは、約1.5時間から約2.5時間、または約2時間など、約1時間から約3時間の範囲の時間にわたって、実行され得る。続いて、フリーズドライを受けていた水性混合溶媒は、約1.5日から約2.5日、または約2日など、約1日から約3日の範囲の時間にわたって、真空乾燥され得る。
様々な実施形態において、天然抗菌剤は粒子の形態であり、それは75μm以下のサイズを有し得る。
本明細書に開示された方法は、分解性高分子中に天然抗菌剤を分散させる段階を含む。このことは、分解性高分子を融解させる段階と、天然抗菌剤を融解された分解性高分子と混合して高分子混合物を形成する段階と、高分子混合物をヒートプレスする段階とを含み得る。
分解性高分子を融解させる段階は、例えば、図1Aに示されるものなど、2ロールミリング工程を用いて分解性高分子の融点を上回る温度で実行され得る。ローラーは互いに反対の方向に回転し得、ローラーによって生成されるせん断力は、ローラーの上へと供給される材料を混合または分散するように用いられ得る。
ローラーが回転する速度は、約2rpmから約10rpmの範囲の速度などの、任意の好適な速度であり得る。分解性高分子がポリ(ε−カプロラクトン)である実施形態において、分解性高分子を融解させる段階は、約65℃で実行され得る。
天然抗菌剤を融解された分解性高分子と混合する段階は、図1Bに示されているものなど、2ロールミリング工程が実行されている間に、融解された分解性高分子の上へと天然抗菌剤をふるいがけする段階を含み得る。
高分子混合物を形成するとき、図1Cに示されるものなど、高分子混合物はローラーから除去され得、ヒートプレス処理を受け得る。様々な実施形態において、高分子混合物のヒートプレスは、約25MPaから約35MPa、または約30Mpaなどの、約20MPaから約40MPaの範囲の圧力で実行される。高分子混合物をヒートプレスするとき、包装材料は包装フィルムの形態を獲得してよい。
様々な実施形態が、食品包装における、第1の態様による包装材料、または第2の態様による方法によって調製された包装材料の使用への、さらなる態様において参照される。有利には、本明細書に開示された実施形態による包装材料は、十分なUV吸収機能、抗毒および抗菌/抗真菌機能をもつが、自然に分解可能な、食品包装フィルムとして適切な光学的および機械的特性を立証する。本明細書で開示された包装材料は、自然環境(例えば、海水)において分解して、非毒性の生成物をもたらし、細菌/真菌の生育に対する食品の安全性の延長に関する、長期間の使用期間を確保するための遅い分解速度を有し、これにより食物廃棄を最小化する性質を有する。
本発明は、本明細書で幅広く総称的に説明されている。一般的な開示内にある、より細かい種類および下位概念の群の各々もまた、本発明の部分を形成する。このことは、削除された材料が本明細書に具体的に列挙されているか否かにかかわらず、任意の主題をその種類から除去する但し書きまたは否定的な制限を用いた本発明の一般的な記載を含む。
他の実施形態が、以下の特許請求の範囲および非限定的な例の内側にある。加えて、本発明の複数の特徴または態様がマーカッシュグループの観点から説明される場合、本発明はこれによりまた、マーカッシュグループの任意の個々の要素または部分群の要素の観点からも説明されることを、当業者は理解するであろう。
[実験の項]
様々な実施形態が、食品技術のための環境に優しい包装フィルムの設計および製造に関する方法を示す。具体的には、本明細書に開示された実施形態によるフィルムは、十分なUV吸収機能、抗毒および抗菌/抗真菌機能をもつが、自然に分解可能であり、食品包装フィルムとして適切な光学的および機械的特性で設計される。本明細書で開示されたフィルムは、自然環境(例えば、海水)において分解して、非毒性の生成物をもたらし、細菌/真菌の生育に対する食品の安全性の延長に関する、長期間の使用期間を確保するための遅い分解速度を有し、これにより食物廃棄を最小化する性質を有する。
本明細書で開示された環境に優しい包装フィルムは、2つの成分を含み得る。
(a)食品と外的環境の間のバリアとしての、分解可能な高分子基質。適切な光学的および機械的特性を有し、同時に、適切なUV吸収および酸化防止機能を有する。高分子基質は、天然添加材料の支持物としても機能し得る。
(b)高分子基質内に均一に分散する小粒子を備える天然添加材料。抗菌/抗真菌特性を生成する。
環境に優しい包装フィルムは、いかなる溶媒/化学物質も用いることなく、3段階の物理方法を用いて製造され得る。分解性高分子(例えば、図1Aに示されたポリ(ε−カプロラクトン)(PCL))は、まず融解されて、融点(例えば、PCLの場合は65℃)を少し上まわるように上昇した温度で、2ロールミリング技術を用いて基質を形成してよい。第2に、基質は、ふるいがけと2ロールミリング技術との組み合わせ(図1B)を用いて、添加剤としての小粒子(例えば、75μmより小さい粒子サイズのキトサン(CS)粉末)と共に配合されてよい。
小粒子添加材料は、抗菌/抗真菌特性を高めるように、溶解およびフリーズドライ技術の組み合わせ(図2A、図2B、図2C)を用いて、天然成分(例えば、グレープフルーツ種抽出物(GFSE))を含むことにより変更されてよい。最後に、コンポジットペレットは次にヒートプレスされてフィルムにされてもよい(例えば、図1CのPCL/CSおよびPCL/CS/GFSEフィルムに関して、65℃および30Mpa)。
高分子基質中への少量の添加粒子の取り込み(例えば、PCL基質中に15wt%のCS粉末)は、純PCLフィルムと比べたときの、環境に優しい包装フィルムの全体の外見および柔軟性(図3Aおよび図3B)と、透明性(図3Fおよび図3G)とを、それぞれ変化させない。
天然食品防腐剤(例えば、1:1ml/g(GFSE体積/CS重量)の比のGFSE/CS)の添加の取り込みも、フィルムの全体の外見、柔軟性(図3C)、および透明性(図3H)を保つ。対照的に、CS/GFSEフィルム(例えば、GFSE/CS、1:1ml/g)は、湾曲させることが不可能であり(図3D)、全く不透明である(図3I)。一般に用いられる合成ポリエチレン(PE)フィルムもまた、PCL/CSおよびPCL/CS/GFSEフィルム(図3J)と同様の透明性を示すが、劣る処理能力を示し、容易に付着する傾向がある(図3E)。
少量のCS微粒子(15wt%)またはCS/GFSE微粒子(15wt%、CS:GFSE比、1:1g/ml)の取り込みは、純PCLフィルム上の水接触角と比べて、PCL/CSおよびPCL/CS/GFSEフィルム上の水接触角にわずかな変化しかもたらさない(図4Aから図4D)。PEフィルムはPCL系フィルムより高い水接触角を有するが、それは、水分付着に対する表面特性が同様であることを明示する。(図4A、図4B,図4C、図4D)添加粒子の取り込みを様々な重量パーセント(例えば、PCL基質中の0から25wt%のCS粉末)にすると、環境に優しい包装フィルムの機械的特性は変化することがあり、引っ張り強さおよび破断ひずみ(例えば、最大で15wt%のCS)はPEフィルム(7から30Mpaの引っ張り強さおよび50から190%の破断ひずみ、表1)のそれに近づいていく。
表1:異なる組成の環境に優しい包装フィルム機械的特性(n=4)
環境に優しい包装フィルムは、その表面上にクラックのないトポグラフィーを示し(図5Aおよび図5B)、高分子基質中に均一に分散する添加粒子を示す(図5Cおよび図5D)。そのようなフィルムは、基質と添加粒子の両方からの化学特性の組み合わせを示し、製造工程の最中に各成分の典型的な化学結合へのいかなる変化も誘発することはない(図6)。
環境に優しい包装フィルム(例えば、15wt%のCS粉末)は、純PCLフィルム(図7A)のものと比べたときに向上したUV吸収特性を獲得し、ほぼ90%のDPPH(DPPH:1,1−ジフェニル−2−ピクリルヒドラジル、標準酸化剤)が72時間以内に除去されている状態(図7B)で、堅牢な酸化防止能力を示す。
フィルムもまた、自然環境(例えば、海水)における分解可能性を示し、添加粒子(例えば、図8の15wt%のCS粉末)の取り込みによって変更され得る遅い分解速度を有する。そのようなフィルム(例えば、15wt%のCS粉末および15wt%のCS/GFSE粉末を含有)は、食品の保存可能期間を増加させるように真菌の生育の発生を妨害する可能性を示し(例えば、図9の、PEおよびPCLフィルムと比較した環境に優しい包装フィルムにおいて、パンの保存可能期間が約2−3倍に増加する)、それは添加粒子の取り込みに起因する。
本発明はその例示的な実施形態を参照して詳細に示され説明されてきたものの、以下の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書の形態および詳細に様々な変更が行われ得ることを、当業者は理解するであろう。

Claims (28)

  1. 分解性高分子および天然抗菌剤を備える包装材料であって、前記分解性高分子は、天然抗菌剤が中に分散された高分子基質を形成する、包装材料。
  2. 前記天然抗菌剤は、キトサン、キチン、リグニン、それらの誘導体、それらの組み合わせ、およびそれらの共重合体からなる群から選択される、請求項1に記載の包装材料。
  3. 前記天然抗菌剤はキトサンを含む、請求項1または2に記載の包装材料。
  4. 前記天然抗菌剤は、天然生物活性剤をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の包装材料。
  5. 前記天然生物活性剤は、グレープフルーツ種抽出物、オリーブ葉抽出物、ナタマイシン、ヒノキチオール、リゾチーム、バクテリオシン、精油、ティーツリー油、レモン果皮、ポメロ、シナモン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項4に記載の包装材料。
  6. 前記天然生物活性剤はグレープフルーツ種抽出物を含む、請求項4または5に記載の包装材料。
  7. 前記天然生物活性剤の前記天然抗菌剤に対する比は、約1:1から約3:1ml/gの範囲である、請求項4から6のいずれか一項に記載の包装材料。
  8. 前記天然抗菌剤は、75μm以下のサイズを有する粒子を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の包装材料。
  9. 前記高分子基質における前記天然抗菌剤の量は、約0.01wt%から約40wt%の範囲である、請求項1から8のいずれか一項に記載の包装材料。
  10. 前記高分子基質における前記天然抗菌剤の量は、約0.01wt%から約15wt%の範囲である、請求項1から9のいずれか一項に記載の包装材料。
  11. 前記分解性高分子は、ポリ(ε−カプロラクトン)、脂肪族ポリエステル、ポリラクチド、ポリ(グリコリド)、ポリ(ヒドロキシエステルエーテル)、ポリ(ヒドロキシブチレート)、ポリ(無水物)、ポリカーボネート、ポリ(アミノ酸)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(ホスファゼン)、ポリエーテルエステル、ポリエステルアミド、ポリアミド、それらの組み合わせ、およびそれらの共重合体からなる群から選択される、請求項1から10のいずれか一項に記載の包装材料。
  12. 前記分解性高分子はポリ(ε−カプロラクトン)を含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の包装材料。
  13. 前記天然抗菌剤は少なくとも実質的に均一に、前記高分子基質中に分散される、請求項1から12のいずれか一項に記載の包装材料。
  14. 前記包装材料は食品包装フィルムである、請求項1から13のいずれか一項に記載の包装材料。
  15. 請求項1から14のいずれか一項に記載の包装材料を調製する方法であって、前記方法は、
    a)天然抗菌剤を提供する段階と、
    b)前記天然抗菌剤を分解性高分子中に分散させて前記包装材料を得る段階と、
    を備える、方法。
  16. 前記天然抗菌剤は、天然生物活性剤をさらに含む、請求項15に記載の方法。
  17. 前記天然抗菌剤を提供する段階は、
    a)前記天然抗菌剤および前記天然生物活性剤を水溶液に溶解させて水性混合溶媒を形成する段階と、
    b)前記水性混合溶媒を乾燥させて前記天然抗菌剤を得る段階と、
    を含む、請求項16に記載の方法。
  18. 前記天然抗菌剤および前記天然生物活性剤を水溶液に溶解させる段階が、周囲条件において実行される、請求項17に記載の方法。
  19. 前記天然抗菌剤および天然生物活性剤を水溶液に溶解させる段階は、前記天然生物活性剤の前記天然抗菌剤に対する比を約1:1から約3:1ml/gの範囲にして実行される、請求項17または18に記載の方法。
  20. 前記水性混合溶媒を乾燥させる段階は、フリーズドライする段階および真空乾燥させる段階の2段階法によって実行される、請求項17から19のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記フリーズドライする段階は、約1時間から約3時間の範囲の時間にわたって実行される、請求項20に記載の方法。
  22. 前記真空乾燥させる段階は、約1日から約3日の範囲の時間にわたって実行される、請求項20または21に記載の方法。
  23. 前記天然抗菌剤は、75μm以下のサイズを有する粒子を含む、請求項15から22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記天然抗菌剤を分解性高分子中に分散させる段階は、
    a)前記分解性高分子を融解させる段階と、
    b)前記天然抗菌剤を、融解された前記分解性高分子と混合して、高分子混合物を形成する段階と、
    c)前記高分子混合物をヒートプレスする段階と、
    を含む、請求項15から23のいずれか一項に記載の方法。
  25. 前記分解性高分子を融解させる段階は、2ロールミリング工程を用いて前記分解性高分子の融点より上の温度で実行される、請求項24に記載の方法。
  26. 前記天然抗菌剤を融解された前記分解性高分子と混合する段階は、前記2ロールミリング工程が実行されている間に、前記天然抗菌剤を融解された前記分解性高分子の上へとふるいがけする段階を含む、請求項25に記載の方法。
  27. 前記高分子混合物をヒートプレスする段階は、約20MPaから約40MPaの範囲の圧力で実行される、請求項24から26のいずれか一項に記載の方法。
  28. 請求項1から14のいずれか一項に記載の包装材料、または、請求項15から27のいずれか一項に記載の方法によって調製された包装材料の、食品包装における使用。
JP2019530688A 2016-12-09 2017-12-07 包装材料およびその調製方法 Pending JP2020500792A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SG10201610373X 2016-12-09
SG10201610373X 2016-12-09
PCT/SG2017/050605 WO2018106191A1 (en) 2016-12-09 2017-12-07 A packaging material and method of preparation thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020500792A true JP2020500792A (ja) 2020-01-16

Family

ID=62491622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019530688A Pending JP2020500792A (ja) 2016-12-09 2017-12-07 包装材料およびその調製方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2020500792A (ja)
SG (1) SG10202106103SA (ja)
WO (1) WO2018106191A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112745399A (zh) * 2021-02-04 2021-05-04 华南农业大学 柚籽多糖提取工艺

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109337397A (zh) * 2018-09-21 2019-02-15 苏州经贸职业技术学院 一种抑菌可降解食品包装薄膜及其制备方法
WO2020072817A1 (en) * 2018-10-04 2020-04-09 Fardanov Aleksandra Polyvinyl chloride-free lipophilic polymer based aromatized plastisol
CN110105612A (zh) * 2019-05-31 2019-08-09 苏州农业职业技术学院 一种可降解复合多功能包装膜的制备方法
BR112023003123A2 (pt) * 2020-08-21 2023-04-04 Meredian Inc Composições biodegradáveis antimicrobianas para artigos de serviço alimentar
CN114149581B (zh) * 2021-10-08 2022-09-09 南开大学 一种木质素基氢键有机骨架纳米材料及其制备方法、应用
CN113956638A (zh) * 2021-11-25 2022-01-21 宁波嘉信化工实业有限公司 聚己内酯复合材料及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0739331B2 (ja) * 1989-01-20 1995-05-01 カルファケミカル株式会社 制菌シート状体及びその製法
JP2003105216A (ja) * 2001-10-01 2003-04-09 Nippon Paper Industries Co Ltd 生分解性樹脂組成物及びそれを用いた成形品
JP2004010749A (ja) * 2002-06-06 2004-01-15 Unitika Ltd 生分解性組成物
WO2008062775A1 (fr) * 2006-11-22 2008-05-29 Nisshinbo Industries, Inc. Composition de résine pour un article antibactérien et désodorisant et fibre et tissu non tissé antibactériens et désodorisants obtenus à partir de celle-ci
JP2011012221A (ja) * 2009-07-06 2011-01-20 Taiyo Kagaku Co Ltd 抗菌性樹脂組成物
CN104497511A (zh) * 2014-12-28 2015-04-08 张小芳 改性聚己内酯生物降解塑料的制备方法
CN105860492A (zh) * 2016-04-29 2016-08-17 苏州市鼎立包装有限公司 一种可食性包装膜材料的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1391784B1 (it) * 2008-11-20 2012-01-27 Consiglio Naz Delle Ricerche 16 67 Metodo per la produzione di un film di materia termoplastica contenente una sostanza ad attività antimicrobica e utilizzo di tale film nella produzione di confezioni per alimenti
CN105968743A (zh) * 2016-03-01 2016-09-28 安徽猛牛彩印包装有限公司 一种抗菌型聚乳酸与淀粉复合全降解塑料薄膜及其制备方法
CN106221160B (zh) * 2016-08-18 2018-04-13 华南理工大学 一种抗菌性的甲壳素晶棒基聚乳酸复合包装材料及其制备方法
CN106336633A (zh) * 2016-08-19 2017-01-18 王胜利 一种菇菌包装囊
CN106317595A (zh) * 2016-08-24 2017-01-11 安徽顺彤包装材料有限公司 一种食品包装材料及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0739331B2 (ja) * 1989-01-20 1995-05-01 カルファケミカル株式会社 制菌シート状体及びその製法
JP2003105216A (ja) * 2001-10-01 2003-04-09 Nippon Paper Industries Co Ltd 生分解性樹脂組成物及びそれを用いた成形品
JP2004010749A (ja) * 2002-06-06 2004-01-15 Unitika Ltd 生分解性組成物
WO2008062775A1 (fr) * 2006-11-22 2008-05-29 Nisshinbo Industries, Inc. Composition de résine pour un article antibactérien et désodorisant et fibre et tissu non tissé antibactériens et désodorisants obtenus à partir de celle-ci
JP2011012221A (ja) * 2009-07-06 2011-01-20 Taiyo Kagaku Co Ltd 抗菌性樹脂組成物
CN104497511A (zh) * 2014-12-28 2015-04-08 张小芳 改性聚己内酯生物降解塑料的制备方法
CN105860492A (zh) * 2016-04-29 2016-08-17 苏州市鼎立包装有限公司 一种可食性包装膜材料的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112745399A (zh) * 2021-02-04 2021-05-04 华南农业大学 柚籽多糖提取工艺
CN112745399B (zh) * 2021-02-04 2022-03-15 华南农业大学 柚籽多糖提取工艺

Also Published As

Publication number Publication date
SG10202106103SA (en) 2021-07-29
WO2018106191A1 (en) 2018-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020500792A (ja) 包装材料およびその調製方法
Haghighi et al. Recent advances on chitosan-based films for sustainable food packaging applications
Janani et al. Antibacterial tragacanth gum-based nanocomposite films carrying ascorbic acid antioxidant for bioactive food packaging
Zare et al. Smart fortified PHBV-CS biopolymer with ZnO–Ag nanocomposites for enhanced shelf life of food packaging
Tripathi et al. Preparation and physicochemical evaluation of chitosan/poly (vinyl alcohol)/pectin ternary film for food-packaging applications
Sabbah et al. Development and properties of new chitosan-based films plasticized with spermidine and/or glycerol
Sébastien et al. Novel biodegradable films made from chitosan and poly (lactic acid) with antifungal properties against mycotoxinogen strains
Deng et al. A self-matching, ultra-fast film forming and washable removal bio-crosslinked hydrogel films for perishable fruits
Tripathi et al. Physicochemical and bioactivity of cross-linked chitosan–PVA film for food packaging applications
Davoodi et al. Development and characterization of Salvia macrosiphon/Chitosan edible films
Hafdani et al. A review on application of chitosan as a natural antimicrobial
Mesgari et al. A comprehensive review of the development of carbohydrate macromolecules and copper oxide nanocomposite films in food nanopackaging
Liu et al. Biodegradable composite films based on egg white protein and tea polyphenol: Physicochemical, structural and antibacterial properties
Tammina et al. Carboxymethylcellulose/agar-based functional film incorporated with nitrogen-doped polyethylene glycol-derived carbon dots for active packaging applications
El-Naggar et al. Preparation of bactericidal zinc oxide nanoparticles loaded carboxymethyl cellulose/polyethylene glycol cryogel for gap filling of archaeological bones
Ansorena et al. Food biopackaging based on chitosan
Zhao et al. Functional biopolymers for food packaging: Formation mechanism and performance improvement of chitosan-based composites
Muthulakshmi et al. A sustainable solution for enhanced food packaging via a science‐based composite blend of natural‐sourced chitosan and microbial extracellular polymeric substances
Masoomi et al. Preparation and investigation of mechanical and antibacterial properties of poly (ethylene terephthalate)/chitosan blend
Yue et al. Incorporating of oxidized cellulose nanofibers@ D-Limonene Pickering emulsion into chitosan for fully biobased coatings toward fruits protection
Yaqoob et al. Development of multifunctional bioactive food packaging based on silver nanoparticles/grape fruit peel extract reinforced PVA composites
Abdelmalek et al. Novel biodegradable nanoparticulate chain-end functionalized polyhydroxybutyrate–caffeic acid with multifunctionalities for active food coatings
Metha et al. Recent advancements in alginate-based films for active food packaging applications
Yang et al. Biopolymer-based packaging films/edible coatings functionalized with ε-polylysine: New options for food preservation
Lee et al. Chitosan-gallic acid conjugate edible coating film for perishable fruits

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211214

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220214

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220705