乙烯气体吸附材料、乙烯气体浓度控制方法以及乙烯气体传感器技术

本发明专利技术提供能够用于水果、蔬菜、花卉等的植物或者生鲜产品的新鲜度保持或者熟成控制度、对人体安全的办法。本发明专利技术提供特征在于含有生竹的乙醇提取液的乙烯气体吸附材料，通过保持生竹乙醇提取液的过滤器控制乙烯气体浓度，保持植物或者生鲜产品的新鲜度或者反之控制熟成的方法。本发明专利技术还提供在水晶振子上涂覆生竹的乙醇提取液的乙烯气体传感器。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及为了保持水果、蔬菜、花卉等植物和生鲜产品的新鲜度而使用的乙烯气体吸附材料，以及为了保持水果、蔬菜、花卉等植物和生鲜产品的新鲜度而使用的包装材料或者打包材料。本专利技术还涉及为了保持水果、蔬菜、花卉等植物和生鲜产品的新鲜度或者控制熟成而使用的乙烯气体浓度控制方法和装置。进而，本专利技术涉及使用这种乙烯气体浓度控制方法的保持水果、蔬菜、花卉等植物和生鲜产品的新鲜度或者控制熟成的方法和装置。本专利技术还涉及检测气体中乙烯的乙烯气体传感器和测定气体中乙烯气体浓度的方法或者装置。
技术介绍
苹果和草莓等水果和蔬菜或者康乃馨等花卉通常从产地打包入箱之后输送。但是，在输送中由于发酵从水果等的内部产生并释放的乙烯气体促进发酵至还没有发酵的其他固体或者部位。存在新鲜度降低的问题。因此，特别是在距产地遥远的地方，还没有办法将水果等在未成熟时收获并在收获后的运输途中成熟，到达消费者的手中的方法，完全成熟运输困难，变成甜度和味觉变差的水果等的例子很多。作为解决这个问题的办法，提出了在运输过程中和保存过程中同时存在具有乙烯气体分解能的高锰酸钾，分解除去从水果和蔬菜等中释放出的乙烯气体的方法(特开昭54-117060号)，虽然一部分进行了实用化，但是，高锰酸钾如果饮用或者吸入是有毒的，存在对粘膜和组织有强刺激的安全性问题。还提出了在包装材料中加入泡沸石或活性炭等物理吸附的吸附剂来吸附除去释放的乙烯气体的方法(特开昭64-31838号公报)，但是没有足够的效果。进而，还提出了同时存在铜类抗菌剂将蔬菜保存在冷库内的方法(特开平11-211342号公报)，但是实际上无法获得足够的效果。还提出了同时运输未成熟即青的香蕉或猕猴桃(kiwi fruit)等具有吸收乙烯气体作用的水果来抑制发酵的方法(特开平11-32668号公报)，但是吸收乙烯气体的水果本身也会加剧发酵，因此，不能期望长期的效果。而且，使用这种方法，由于混合其他水果，香味混合，有可能损害味道。在特开2000-210526号公报中所述了作为用于除去有害气体的除去材料，使用对各种植物进行水蒸气蒸馏得到的精油，作为植物，举出了柏树、茶等。但是，将这些植物进行水蒸气蒸馏得到的精油除去乙烯气体的能力不足。如上所述，已知水果、蔬菜、花卉等植物和生鲜产品因发酵产生乙烯气体，释放的乙烯气体会进一步促进发酵。因此，为了控制水果、蔬菜、花卉等的发酵并保持新鲜度，检测贮存库和输送库等的气体中的乙烯气体并测定其浓度是重要的。目前，气体传感器以氧、湿度、CO等有害气体为对象，具有很大的市场，新消息指出逐渐产生并依然活跃的研究正在进行。最近的一条新闻举出了气味的检测，这在危险管理、食品管理等的具体应用的同时，也是所谓感性信号的情报科学的新主题的一环。作为可检测的有味成分，对与水产类的新鲜度有关的三甲基胺(TMA)和二甲基胺(DMA)、清炖肉汤等中所含的甲基吡嗪或丙酮等、与牛肉新鲜度有关的乙酸乙酯和丙酮等有害气体H2S或NH3、水果油、甲基硫醇、脂肪族胺等相当广的范围内进行了研究。但是，实际上用于检测乙烯气体的研究几乎没有进行。作为气味传感器使用的材料，可举出目前已知的金属氧化物半导体和有机材料。在使用金属氧化物半导体的气味传感器中，主要使用氧化物粒子的烧结体，通过气味分子吸附在半导体粒子表面或者与其反应，因此半导体的电阻发生变化，将这种变化变成传感信号来获取。另一方面，采用有机材料时，通过将气味成分吸附在有机材料上，改变质量和吸光度等，物理计测其变化量。另一方面，作为采用有机材料的传感器使用水晶振子的方法(QuartaCrystal Microbalance法(OCM法))是已知的(G.Sauerbrey”Verwendung vonSchwingquartzen zur Wagung dunner Schichten und zur Mikrowagung”，Zeitshrift fur Physik，Vol.155，pp206-222，1959)。该方法能够将水晶振子由气体吸附等产生的振子电极上的微小质量变化作为由质量复合效果引起的共振频率变化检出，因此是作为高感度气体传感元件使用的方法。而且，在这种QCM方法中，通过改变在电极上涂覆的感应膜，能够很容易地实现具有各种特性的传感器。膜材料主要使用高分子或者脂质的。在采用这种传感器识别气味时，可以使用将来自涂覆不同感应膜的多个传感器的输出用多变量解析和神经元网络(neural net work)进行图像识别的方法。这样，目前虽然开发了有害气体传感器或者气味传感器等，但是，为了控制水果、蔬菜、花卉等的发酵，保持新鲜度，对检测和测定储存库或者输送库等气体中的乙烯气体浓度特别适合的、简便的精度良好的乙烯气体传感器还未被开发出来。
技术实现思路
本专利技术为了解决这些现有技术的问题，提供了为了长期保持水果、蔬菜、花卉等植物或生鲜产品的新鲜度而使用的对人体安全的办法。本专利技术还提供了促进水果、蔬菜、花卉等植物或生鲜产品熟成或者反之抑制其熟成的办法。本专利技术者们对上述课题进行锐意研究的结果是，通过替代沸石等物理吸附剂使用能够生化代谢分解乙烯气体的乙烯一氧合酶，预计或许能够解决上述课题，直至完成本专利技术。因此，作为含有乙烯一氧合酶的物质，特别是生竹的乙醇提取液受到关注。即，本专利技术者们在进行把生的青竹(简单地称为生竹)通过烘烤得到的活性炭(竹碳)用于吸附乙烯气体的研究中，发现生竹本身吸附乙烯气体，如果使用生竹中所含的乙烯氧化酶即乙烯一氧合酶进而使用生竹的乙醇提取液，考虑或许能够更有效地吸附乙烯气体，结果完成了本专利技术。如果更详细地说明本专利技术，本专利技术涉及其特征在于含有乙烯一氧合酶的乙烯气体吸附材料。本专利技术的乙烯气体吸附材料优选在乙烯一氧合酶中进一步含有辅酶(NADPH)。本专利技术涉及使用含有乙烯一氧合酶的生竹的纤维或者竹酢液，特别是生竹的乙醇提取液的乙烯气体吸附材料。作为竹酢液特别优选生竹的乙醇提取液。本专利技术的乙烯气体吸附材料固定在透明板状物等基材上，更优选通过具有氨基的凝胶形成物质固定在基材上。本专利技术进一步涉及将这种乙烯气体吸附材料作为用于包装或者打包水果、蔬菜、花卉等植物或者生鲜产品的包装材料或者打包材料的应用。在将本专利技术的生竹等的乙烯一氧合酶用在乙烯气体吸附中时，由于只使用了无害的植物系材料，因此具有没有与食品等接触进入体内或者即使一起食用也没有什么危险性的所谓安全的优点。另外，本专利技术涉及通过负载乙烯一氧合酶的过滤器控制乙烯气体的浓度的方法。作为含有乙烯一氧合酶的物质，特别优选生竹的乙醇提取液。上述过滤器官作为乙烯一氧合酶的辅酶优选进一步含有NADPH。本专利技术还涉及通过负载生竹的细微或者竹酢液的过滤器来控制乙烯气体的浓度的方法。作为竹酢液，特别优选生竹的乙醇提取液。为了控制乙烯气体的浓度，本专利技术优选采用乙烯气体浓度测定装置测定气氛中的乙烯气体浓度，该乙烯气体浓度在给定值以上时，起动送风机，将乙烯气体吸附在上述过滤器上，降低乙烯气体的浓度，乙烯气体的浓度在给定值以下时，将乙烯气体导入气氛中。另外，本专利技术涉及利用上述乙烯气体浓度控制方法的水果、蔬菜、花卉等生鲜产品的新鲜度保持或者熟成控制方法。本专利技术还涉及其特征在于包括上述过滤器和送风机的乙烯气体浓度控制装置以及乙烯气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙烯气体吸附材料，其特征在于含有生竹的乙醇提取液。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：白鸟世明，林原仁，
申请(专利权)人：学校法人庆应义塾，
类型：发明
国别省市：JP[日本]