[go: up one dir, main page]

CN118401292A - 用于在封闭环境中保存产品的增强型湿度控制装置 - Google Patents

用于在封闭环境中保存产品的增强型湿度控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN118401292A
CN118401292A CN202280076425.3A CN202280076425A CN118401292A CN 118401292 A CN118401292 A CN 118401292A CN 202280076425 A CN202280076425 A CN 202280076425A CN 118401292 A CN118401292 A CN 118401292A
Authority
CN
China
Prior art keywords
humidity control
control device
compartment
humidity
container
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
CN202280076425.3A
Other languages
English (en)
Inventor
T·M·奥沙尔
J·W·利勒
J·T·阮
R·L·埃瑟
J·W·德弗里斯
B·赖斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boveda Inc
Original Assignee
Boveda Inc
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 Boveda Inc filed Critical Boveda Inc
Publication of CN118401292A publication Critical patent/CN118401292A/zh
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
    • 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
    • B65D81/18Containers, 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 providing specific environment for contents, e.g. temperature above or below ambient
    • B65D81/22Containers, 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 providing specific environment for contents, e.g. temperature above or below ambient in moist conditions or immersed in liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • B01D53/263Drying gases or vapours by absorption
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F25/00Devices used by the smoker for controlling the moisture content of, or for scenting, cigars, cigarettes or tobacco
    • A24F25/02Moistening devices
    • 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
    • B65D81/26Adaptations for preventing deterioration or decay of contents; Applications to the container or packaging material of food preservatives, fungicides, pesticides or animal repellants with provision for draining away, or absorbing, or removing by ventilation, fluids, e.g. exuded by contents; Applications of corrosion inhibitors or desiccators
    • B65D81/266Adaptations for preventing deterioration or decay of contents; Applications to the container or packaging material of food preservatives, fungicides, pesticides or animal repellants with provision for draining away, or absorbing, or removing by ventilation, fluids, e.g. exuded by contents; Applications of corrosion inhibitors or desiccators for absorbing gases, e.g. oxygen absorbers or desiccants
    • B65D81/268Adaptations for preventing deterioration or decay of contents; Applications to the container or packaging material of food preservatives, fungicides, pesticides or animal repellants with provision for draining away, or absorbing, or removing by ventilation, fluids, e.g. exuded by contents; Applications of corrosion inhibitors or desiccators for absorbing gases, e.g. oxygen absorbers or desiccants the absorber being enclosed in a small pack, e.g. bag, included in the package
    • 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
    • B65D81/32Containers, 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 for packaging two or more different materials which must be maintained separate prior to use in admixture
    • B65D81/3261Flexible containers having several compartments
    • B65D81/3266Flexible containers having several compartments separated by a common rupturable seal, a clip or other removable fastening device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/30Alkali metal compounds
    • B01D2251/304Alkali metal compounds of sodium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/30Alkali metal compounds
    • B01D2251/306Alkali metal compounds of potassium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/60Inorganic bases or salts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/80Organic bases or salts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10Inorganic absorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10Inorganic absorbents
    • B01D2252/103Water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20Organic absorbents
    • B01D2252/202Alcohols or their derivatives
    • B01D2252/2023Glycols, diols or their derivatives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20Organic absorbents
    • B01D2252/205Other organic compounds not covered by B01D2252/00 - B01D2252/20494
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/60Additives

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Packages (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Freezing, Cooling And Drying Of Foods (AREA)

Abstract

用于控制湿度的装置和方法,包括盐和/或糖的水性饱和溶液与添加剂的组合,其中该饱和溶液的所有组分都是食品级的。该装置可以包括容器、也可以不包括容器,所述容器是例如封装水性饱和溶液和/或吸收垫的柔性囊袋。囊袋或其他容器可以由,例如,湿气可渗透并且液体不可渗透的材料制成,并且该水性饱和溶液还包含增稠剂。在一些实施方式中,水性饱和盐溶液的组分被单独地容纳在装置容器的不同隔区中,并且使用者可以激活装置以将组分混合在一起。

Description

用于在封闭环境中保存产品的增强型湿度控制装置
背景技术
本文所提供的背景说明旨在总体呈现本发明的背景。在本背景技术部分所描述的范围内的本发明人的工作,以及在申请时可能不符合作为现有技术的描述方面,既不明确也非隐含地承认为相对于本案的现有技术。
许多产品和物品都受益于受控的湿度环境。具体地,许多产品和物品受益于湿度含量(如相对湿度)在特定范围内或特定水平的环境。有些产品和物品在湿度过高或过低的环境中会变质、损坏、无法使用或失去新鲜度。例如,烟草产品(如雪茄或散装烟草)可以受益于湿度受控的环境。同样,大麻产品(如散装大麻、预卷大麻产品或其他产品)也可受益于湿度受控的环境。药品或药用产品可受益于湿度受控的环境。食品也可受益于这样的环境。乐器(例如弦乐器)也可以受益于这样的环境。许多其他产品和物品也可以受益于受控的湿度。
此外,有些产品可能需要特定的湿度或湿度范围,以保证消费者的安全。例如,有些产品可能需要保持在特定湿度或低于特定湿度,以确保使用安全。在某些情况下,特定的规则、法规或产品标准或规范可能会指定产品的安全或所需的湿度水平或湿度范围。为了帮助产品保持理想或所需的湿度水平或范围,可能希望控制储存此类产品或物品的产品包装或容器内的湿度水平。通常情况下,产品通常配有干燥剂或吸湿材料来对产品包装环境进行除湿。然而,仅靠干燥剂并不能将湿度控制在期望的范围内,或以期望的速率控制湿度。
发明内容
多个实施方式包括用于控制湿度的装置和方法。在一些实施方式中,湿度控制装置包括盐和/或糖的水性饱和溶液与添加剂的组合,其中饱和溶液的所有组分都是食品级的。该装置可以包括容器也可以不包括容器,例如封装水性饱和溶液的柔性囊袋(pouch)。例如,该囊袋可以由湿气可渗透且液体不可渗透的材料制成。在一些实施方式中,水性饱和溶液还包含增稠剂。
在一些实施方式中,湿度控制装置还可以包括在囊袋内的吸收垫。在一些这样的实施方式中,饱和溶液不包含增稠剂。例如,吸收垫可以是吸墨纸或人造丝材料。在其他实施方式中,湿度控制装置可以包括吸收垫,水性饱和溶液可以被吸收垫的孔容纳,而没有封装包装。
在其他实施方式中,湿度控制装置可以包括具有两个独立隔区的包装,两个独立隔区彼此不连通。在使用者激活之前,饱和盐溶液的组分可以在两个隔区之间分离。水性饱和盐溶液的第一部分可容纳在第一隔区内,所述第一部分包括水性饱和盐溶液的一种或多种第一组分;水性饱和盐溶液的第二部分容纳在第二隔区内,所述第二部分包括水性饱和盐溶液的一种或者多种第二组分。当第一部分和第二部分通过使用者的激活合而为一时,水性饱和溶液形成。例如,第一隔区可以包含水,而第二隔区不包含水。在一些这样的实施方式中,第二隔区可以容纳盐和/或糖。
在一些实施方式中,水性饱和溶液还包含明胶、果胶或胶质。在一些这样的实施方式中,不存在包封水性饱和溶液的容器。
在一些实施方式中,水性饱和溶液还包含山梨醇,并且湿度控制装置对水性饱和溶液中水的减少做出响应而变硬。
其他实施方式包括控制湿度的方法,例如在封闭的容器或包装中控制湿度的方法。在一些实施方式中,该方法包括将上述任何湿度控制装置放置在容器或包装中并封闭容器。湿度控制装置的所有组分都可以是食品级的,并且包装或容器还可以包括消耗品,例如食品或药品。该方法还可以包括将具有包封的湿度控制装置的容器或包装存储在冷藏室或冷冻室中。
其他方法包括激活湿度控制装置,该湿度控制装置包括彼此分离的第一隔区和第二隔区。第一隔区可以容纳水,第二隔区可以容纳盐和/或糖。使用者可以通过手动改变容器来激活湿度控制装置,从而使得第一隔区和第二隔区的内容物合而为一,以形成水性饱和溶液。然后,使用者可以将激活的湿度控制装置放置在期望控制湿度的位置。例如,使用者可以通过破坏第一隔区和/或第二隔区来手动改变容器。在其他实施方式中,容器可以包括第一隔区和第二隔区之间的封闭通道,并且使用者可以通过打开第一隔区与第二隔区内的通道来手动改变容器。
附图说明
虽然本说明书最后以权利要求书的形式特别指出并明确要求了被视为构成本公开的各种实施方式的主题,但相信通过结合附图的以下描述可以更好地理解本发明,其中:
图1是根据多个实施方式的湿度控制装置的截面图;
图2是根据多个实施方式的湿度控制装置的透明侧视图;
图3是根据多个实施方式的湿度控制装置的透明俯视图;
图4是图3的湿度控制装置的侧面交互图(side transactional view);
图5是实验1中香气强度与水活度的关系图;
图6是描绘了从实验1得出的香气愉悦度的条形图;
图7是描绘了实验2的样品中萜烯含量的条形图;
图8是描绘了实验2的样品中单萜烯含量的条形图;
图9是实验2的样品中柠檬烯含量的条形图;
图10是描绘了实验2的样品中月桂烯含量的条形图;
图11是描绘了实验2的样品中倍半萜烯含量的条形图;
图12是使用Boveda湿度控制装置在零华氏度下湿度控制随时间变化的曲线图;
图13是使用Boveda湿度控制装置在32华氏度下湿度控制随时间变化的曲线图;和
图14是使用Boveda湿度控制装置在72华氏度下湿度控制随时间变化的曲线图。
具体实施方式
本申请要求题为“用于在封闭环境中储存产品的增强型湿度控制装置(EnhancedMoisture Control Devices for the Preservation of Products in ClosedEnvironments)”的第63/245316号临时申请的优先权,其公开内容通过引用整体纳入本文。多个实施方式包括改进且增强的湿度控制装置。湿度控制装置包括湿度控制组分,例如溶液,例如水性饱和盐或糖溶液,或者凝胶,其包封在容器内,例如,容器是湿气可渗透的,也可以是液体不可渗透的。容器可以是柔性容器,例如小袋或包袋,或者刚性更高的容器,例如胶囊或管子。湿度控制装置可用于将产品保持在期望的水平或湿度,以防止不希望的干燥或不希望的潮湿。
多个实施方式可用于控制消耗物品(例如烟草和大麻)以及其它消耗物品和易降解的非消耗物品(例如,木制品如乐器、艺术品、人工制品、柜子例如枪柜、枪支,以及收藏品,包括纸制品,例如体育纪念品卡,例如棒球卡)的环境中的湿度。多个实施方式可用于食品,例如咖啡、茶、水果、蔬菜和糖果,例如软糖。多个实施方式也可用于保持食物(例如坚果)的新鲜和松脆特性以及食物(例如蔬菜)的脆新鲜度,或者提升产品的其它品质。多个实施方式可用于大麻(cannabis)、工业大麻(hemp),以及大麻和工业大麻产品。
多个实施方式提供了一种用于控制食品和其他产品的环境中的相对湿度的装置。在一些实施方式中,湿度控制溶液的所有组分可以是食品级的,并且可以是基本上无气味的。湿度控制溶液的所有组分和/或装置的所有部件都可以选择为无气味的。在一些实施方式中,无气味的湿度控制溶液可以包括甘油并且/或者可以不包括乳酸盐/酯。
本发明的一些实施方式可以利用溶质的水性饱和溶液,溶质可以是例如食用盐或糖,或其他可以帮助在与湿度控制装置相邻的空气空间中产生期望的和/或特定的或特定范围的相对湿度的可溶性化合物。该溶液可以包含大量的作为饱和盐溶液的流体形式的水。该溶液还可以包含凝胶形成材料,例如藻酸盐或黄原胶。植物胶、水和盐的组合提供了高粘性流体。在一些实施方式中,粘性溶液可以容纳在聚合物囊袋中。聚合物囊袋可以是聚乙烯(高密度聚乙烯或低密度聚乙烯)薄膜、定向聚苯乙烯等的薄膜。囊袋可以由层压到纸上的膜、无纺聚酯或任何合适的基材制成。囊袋可以是尼龙薄膜或苯乙烯-丁二烯共聚物。该溶液可以是包括可溶性胶(藻酸盐、黄原胶、果胶)、蛋白质凝胶(蛋清、明胶)和/或无机聚合物(硅酸盐)的水胶体。囊袋还可以容纳分散在溶液中或与溶液分离的除氧材料。
多个实施方式包括湿度控制装置和溶液,湿度控制装置包括聚合物囊袋或包袋,例如具有折叠或密封的外边缘的柔性薄膜容器的形式,例如其壁具有足够的渗透性以允许水以水蒸气的形式通过膜迁移,但也具有足够的厚度以防止液态水逸出,溶液包含有机或无机溶质(例如盐或糖)和水以及其他任选组分,例如植物胶。在一些实施方式中,湿度控制装置可以包括分散在溶质和水的组合中的除氧材料,并且任选地可以包括,例如,植物胶。湿度控制装置可以任选地包括具有多个开口的壳体。
图1示出了可用于多个实施方式的湿度控制装置的示例。在该示例中,湿度控制装置100是包袋,并且包括基层110和顶层130,基层110和顶层130通过例如粘合剂或热密封的方式围绕着其边缘彼此连接,将湿度控制剂120包封在两层之间。基层110和顶层130可以是相同的材料或不同的材料。如本文所述,这两层中的基层110或顶层都可以是湿气可渗透且液体不可渗透的。
饱和溶液可以含有过量的溶质(例如盐或糖晶体),并且在一些实施方式中,可以用增稠剂使其具有更高粘稠度。在一些实施方式中,溶液在向烟草、大麻或工业大麻产品等产品释放水蒸气时,不会在其基质内形成大的晶体。例如,一些不形成晶体的此类产品可包括甘油,甘油可以减少或防止晶体的形成,并且可以是无气味的。在一些特定情况下,可能需要杀真菌剂或抑制剂,如氧吸收剂或乙烯吸收剂和/或少量缓冲盐混合物。
在多个实施方式中使用的溶液可以包括任何合适的溶质,其最低溶解度为饱和溶液的水中20%的溶质(溶质重量占溶液重量的百分比),最高溶解度为饱和溶液的水中75%的溶质(溶质重量占溶液重量的百分比),例如溶解度范围为25%至80%。例如,饱和溶液可以包含60%的溶质和40%的水至30%的溶质和70%的水,或者最低至5%的溶质和最高至90%的溶质(按重量计)的饱和溶液的范围。合适溶液的一个示例可以包含硝酸铵和氯化钾的50/50组合。该溶液将提供略低于70%的相对湿度。可以添加一些酸(例如2%柠檬酸)以降低pH,例如pH5或更低,从而将任何游离氨转化为铵离子。
某些糖类可适合用作湿度控制剂。蔗糖、葡萄糖和果糖是环境可持续发展的物质,适合用于例如一次性的囊袋。氯化钠是优选的盐类之一,由于其湿度(CA 75%)、良好的溶解性(25%)、无毒性和成本而被广泛应用。如果需要不同的湿度,也可以单独或组合使用其他盐或溶质。
多个实施方式的盐和糖溶液可以用增稠剂(如植物胶或其它水胶体)增稠。增稠剂可在工艺配制前进行预水合,或者可以作为制造工艺的一部分进行水合。增稠剂可以根据其在浓盐溶液中的适用性来选择。可用的增稠剂包括海藻酸丙二醇酯和耐盐水黄原胶。其他可用的植物胶包括但不限于果胶、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄蓍胶、淀粉、蛋白质凝胶、卵白蛋白、改性纤维素、或氧化铝等。一些可用的微生物胶包括但不限于结冷胶和黄原胶。可以使用的一些海藻胶包括但不限于卡拉胶、海藻酸盐如海藻酸钠或海藻酸钙。一些可用的合成胶有:羧甲基纤维素、丙二醇纤维素和羟丙基甲基纤维素(HPMC)。由于这些胶质中的许多对于饱和盐溶液来说可能是不稳定的增稠剂,因此饱和盐溶液所产生的凝缩(syneresis)可能需要基本上100%的囊袋密封的完整性。总溶液的0.5%至2%的浓度可以使得粘度范围超过2500cp(厘泊),这对于实际的凝胶是可接受的。这样的粘度足以在用溶液填充囊袋的过程中保持过量溶质的均匀悬浮。为制造目的,可使用触变凝胶或剪切稀化凝胶。粘度在1500厘泊至7500厘泊之间或1500厘泊至15000厘泊之间均可。如果在接缝处进行了适当的密封,则可以使用低于2500厘泊的粘度。粘度的最佳范围可根据所用材料的类型和包装而变化。例如,对于包括饱和材料(例如饱和垫)的湿度控制装置,粘度可为约0至约400csp。对于具有柔性外包装的湿度控制装置,粘度可为约400至约1800厘泊。对于具有刚性外包装的湿度控制装置,粘度可为约1800至约5000厘泊。也可以使用形成非流动凝胶的水胶体体系。在一些实施方式中,饱和盐或多羟基有机化合物浆料的粘度可为1厘泊至10,000厘泊,并可通过使用0.1%至2%的增稠剂来控制。
可以使用多种盐来制备盐溶液。例如,溶质可以是单一的盐,如氯化钠、亚硝酸钠、亚硝酸钾,或盐的混合物,如50/50或其他比例的氯化钾和硝酸铵,或非离子化合物,如糖,如蔗糖。再比如,重量比约为50/50的氯化钾和硝酸铵或碳酸铵和氯化钙的组合也是合适的。
装置的水活度控制制剂可以包含水中的饱和盐浆液,其包括几种不同的阴离子和阳离子中的任意一种,单独或几乎与添加剂的任意组合,以实现期望的相对湿度/水活度控制。几种不同的阴离子和阳离子几乎可以任意组合,以产生所期望的盐溶液。例如,可以使用一价(monobasic)阴离子,如醋酸盐、碳酸氢盐、硫酸氢盐、溴化物、氯化物、磷酸二氢盐、氟化物、甲酸盐、碘化物、乳酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐和硫酸盐。可使用的阴离子还包括多元酸的盐,例如碳酸盐、柠檬酸盐、马来酸盐、苹果酸盐、磷酸一氢盐、磷酸盐、琥珀酸盐和硫酸盐。其他可使用的阴离子包括但不限于磷酸二氢盐、碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐和硫酸氢盐等。可使用的阳离子包括锂、钠、钾、铷、铯、镁、钙、铵、锶和钡等。可使用的多元酸包括例如柠檬酸、马来酸、苹果酸和琥珀酸。可使用的多元酸的盐包括但不限于柠檬酸钾、柠檬酸钠、甲酸钠、苹果酸钠和酒石酸钠。
水活度控制制剂可以含有多羟基有机化合物,例如甘油、糖或糖醇。也可以使用糖、糖醇、多元酸和多元酸的盐来制备期望的溶液。可以使用的一些糖是蔗糖、果糖、葡萄糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖等。可以使用的一些糖醇是例如山梨糖醇、木糖醇、甘露醇和赤藓糖醇。可以使用的其他多羟基有机化合物包括但不限于甘油和丙二醇。
可以使用几种不同的化合物来产生溶液。以下仅列举了部分可用的化合物:氯酸铅、高氯酸铅、氯化锰、硝酸汞、重铬酸钾、高锰酸钾、铬酸钠、硝酸铝、氯化铵、磷酸二氢铵、亚硫酸氢铵、溴化钡、硫酸钴、硫酸铜、亚硝酸铜、硫酸亚铁和溴化铁。某些阴离子的组合可能会产生反应,除非pH值保持在pH7.0的碱性或酸性侧,因此需要合适的缓冲体系来防止不希望发生的反应。
在一些实施方式中,可使用氯化钠溶液来提供约74%的相对湿度。本文所述的相对湿度测量值是在70°F下计算的。如果湿度开始降至低于74%,盐溶液会释放水分,为空气提供湿度,直到空气达到74%的相对湿度。水蒸气通过聚合物囊袋的壁传递(如果有保护袋壳,则通过保护囊袋壳体上的各个开口)。另一方面,如果本装置周围的空气中的湿度上升到大于74%的相对湿度,则盐溶液将会从空气中吸收水分,将相对湿度降低到约74%。可使用氯化钠溶液与过量的氯化钠固体晶体来提供约74%的相对湿度。
下面示例性地列出了一些单一溶质和混合溶质可能达到的湿度水平。产生/保持湿度在90%或更高范围的一些溶质为:硫酸钾97%;硝酸钾92%;碘化铯91%;和氯化钡90%。产生/保持湿度在80%至89%的一些溶质为:氯化钾84%;蔗糖84%;硫酸铵81%;和溴化钾81%。产生/保持湿度在70%至79%的一些溶质为:硝酸钠74%;氯化钠74%;和氯化锶71%。产生/保持湿度在60%至69%的一些溶质为:碘化钾69%和亚硝酸钠66%。产生/保持湿度在50%至59%的一些溶质为:溴化钠58%;重铬酸钠55%;和硝酸镁53%。产生/保持湿度在40%至49%的溶质有碳酸钾44%。产生/保持湿度在30%至39%的一些溶质为:碘化钠38%和氯化镁33%。产生/保持湿度水平在20%和29%的溶质有氯化钙29%。产生/保持湿度在6%至18%的一些溶质为:碘化锂18%;氯化锂11%;氢氧化钾9%;溴化锌8%和溴化锂6%。
可以使用其它盐或盐的组合来获得几乎任何相对湿度。例如,氯化钠、亚硝酸钾和亚硝酸钠的等摩尔比例的溶液获得31%的相对湿度。又比如,氯化铵和硝酸钾的溶液获得72%的相对湿度。另一种合适的溶质包括2重量份的氯化钠和1重量份的亚硝酸钠,获得71%的相对湿度。其他实施方式可以提供小于32%的相对湿度。还有其他实施方式可以提供大于84%的相对湿度。
可以选择饱和溶液的组分以实现期望的相对湿度或相对湿度范围。例如,可以选择溶液来控制密封容器中装置周围空气的相对湿度,从而控制诸如大麻或工业大麻产品之类的产品的水活度,使其相对湿度为约10%至约90%,或相对湿度为约55%至约65%。在一些实施方式中,可以选择特定的溶液以实现特定的期望相对湿度,例如60%的相对湿度。
例如,对相对湿度的精确控制不仅可以提高烟草、大麻和工业大麻产品的各种质量,还可以改善保存效果。例如,装置的水活度制剂可以控制周围的相对湿度,从而控制烟草、大麻和工业大麻产品在通常用于加工和储存烟草、大麻、工业大麻及其产品的温度下的水活度。在一些实施方式中,装置的水活度制剂可以包括水中饱和盐浆液以及其他添加剂,其配制是为了快速平衡需要保护或保存的产品(如大麻、工业大麻,或大麻、工业大麻产品)周围密封容器内环境的相对湿度。
在一些实施方式中,可以将一种或多种组分作为熟化剂(curing agent)添加到该溶液中。
在一些实施方式中,该装置可以任选地包括表面活性剂。表面活性剂可以与湿度控制溶液组合使用,也可以单独使用。可以使用的表面活性剂的示例包括阴离子表面活性剂、中性表面活性剂和阳离子表面活性剂。可使用的阴离子表面活性剂包括与阳离子(例如铵、钠或钾阳离子等)配对的脂肪酸阴离子。可以使用的中性表面活性剂包括基于聚环氧乙烷的表面活性剂。可使用的阳离子表面活性剂包括与阴离子(例如氯阴离子等)配对的基于季铵的表面活性剂。在一些实施方式中,表面活性剂可以是例如聚乙氧基化山梨醇酐单月桂酸酯(PSML)和/或聚乙氧基化山梨醇酐硬脂酸酯,它们可以引起相变并增加水的释放。在一些实施方式中,表面活性剂可以以0.005%至1%的浓度存在于水活度控制制剂中,以加速控制制剂周围的相对湿度的平衡,从而加速产品——如大麻、工业大麻,或大麻或工业大麻产品——的水活度的平衡。
在其他实施方式中,该装置可任选地包括消泡剂或抗表面活性剂。消泡剂或抗表面活性剂可以与湿度控制溶液组合使用,也可以单独使用。可以使用的消泡剂或抗表面活性剂的示例包括基于硅酮的消泡剂。消泡剂可以在装置的生产过程中充当加工助剂,例如控制起泡或发泡,例如在含有表面活性剂的溶液中可能发生的起泡或发泡。在一些实施方式中,水活度控制制剂中抗表面活性剂的浓度可为约0.01%至0.1%,例如约0.05%。
装置通过特定的制剂和成分组合提供的湿度控制可以提高产品(如烟草、大麻和工业大麻及其产品)的质量和保存。在一些实施方式中,该装置可以改善萜烯的保存,例如在大麻以及其他有机植物材料中的萜烯的保存。它还可以改善香气的保存和/或增强香气。该装置可以通过在储存烟草、大麻或工业大麻的环境中提供适当水平的相对湿度来实现这一目的。例如,在烟草等产品中的萜烯及其香气可以更好地保存,也可以更令人愉悦,并可以帮助其保持65%、69%、72%或75%的相对湿度。同样,例如,在大麻中萜烯及其香气可以更好地保存,也可以更令人愉悦,并有助于保持约62%的相对湿度,同时仍然保持对微生物的控制,以确保产品安全。在一些实施方式中,湿度控制装置可用于储存烟草、大麻或工业大麻,并且与在没有湿度控制的情况下储存的烟草、大麻或者大麻相比,将香气保存改良二十倍。
在一些实施方式中,将烟草、大麻或工业大麻储存在受控的相对湿度下可以增加对产品中更令人愉悦的香气的感知。例如,当用本文公开的湿度控制装置对大麻和工业大麻材料进行储存后,在对这些材料进行研磨时,例如木质、草药和水果气味的香气会更加突出。
作为附加或者替代,该装置可以保持萜烯含量的量或质量,或者包括增加产品的萜烯的组分。例如,该装置可以包括添加的萜烯。添加的萜烯可以存在于湿度控制溶液中,或者可以与装置中湿度控制溶液分离。作为附加或者替代,该装置可以包括湿度控制溶液中的萜烯前体和/或与湿度控制溶液分离的萜烯前体。在一些实施方式中,该装置可以通过控制产品储存环境的相对湿度来保持产品中大麻素含量的量和质量。在一些实施方式中,该装置可以通过控制产品储存环境的相对湿度来保持产品中类黄酮含量的量和质量。在一些实施方式中,该装置可以保持产品的颜色。
在一些实施方式中,该装置可以包括作为互补化合物的组分。例如,该装置可以包括与萜烯互补的化合物。在一些实施方式中,该装置可以包括互补化合物,以增加新鲜度的感知。
在一些实施方式中,可以将一种或多种组分添加到溶液中以提高产品(例如食品)的新鲜度和保存性。例如,溶液中可以包括一种或多种霉菌控制剂。例如,在湿度控制溶液中,霉菌抑制剂(如山梨酸钾、丙酸钙、丙酸钠、苯甲酸钠)的存在可以抑制霉菌生长。此外,在湿度调节器上施加图案时,可在湿度调节器外部印刷山梨酸钾或其他抑制剂的浓缩溶液,以进一步减少霉菌生长。例如,可以在湿度调节器外部的印刷中施加约0.005%至约0.03%的浓度的山梨酸钾或其他抑制剂。
在其他实施方式中,可通过控制气体释放的机制来增强湿度控制装置提供的新鲜度和保存性效果。湿度控制装置可以包括熟化剂。在其他示例中,湿度控制装置可以包括催熟控制剂。在一些实施方式中,熟化剂可以是催熟控制剂。多个实施方式可用的催熟控制剂的示例包括锰酸盐和其它乙烯吸收组分。使用催熟控制剂可以使包装食品,特别是水果和蔬菜等新鲜食品在变质前储存更长时间。在一些示例中,湿度控制剂可释放CO2
乙烯吸收剂可用于湿度控制装置中,可在熟化过程中与烟草、大麻和/或工业大麻一起使用以减少劳动。熟化通常需要将烟草、大麻或工业大麻储存在密闭容器中一段时间,在此期间,乙烯等气体从植物材料中释放到容器中,并且必须通过打开容器放气、然后重新关闭容器来定期释放。具有气体吸收剂(例如乙烯吸收剂)的湿度控制装置可以与烟草、大麻或工业大麻一起放置在容器中,以减少或消除对容器放气的需要。
在其他实施方式中,可以通过使用惰性气体来尽可能减少释放气体的影响。可以用氮气等惰性气体冲洗和置换产品顶部空间,以代替氧气和/或乙烯,还可以使用湿度控制装置,该装置可以任选地包括乙烯吸收剂,该乙烯吸收剂可以提供在产品包装(例如产品包装顶部空间)中。
多个实施方式的湿度控制装置与可吸食产品(如烟草、大麻和工业大麻及其产品)一起使用,可提高产品的可吸食性,例如通过更好地保持材料的天然组分,如产品的天然糖和/或油,并促进适当的熟成(aging)。在一些实施方式中,燃烧后灰烬的颜色可以指示天然可吸食产品的保存质量。例如,全白色的灰烬可表明质量提高,杂质(如氮和磷酸钠)含量低或不存在。如果在生产过程中没有避免或去除杂质,例如冲洗掉杂质,则在产品使用过程中可能会产生刺鼻的味道或灼烧感。
在一些实施方式中,本文所述的囊袋可以由任何聚合物材料构成,例如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、聚碳酸酯、玻璃纸、微孔聚乙烯、微纤维聚乙烯、尼龙等,这些材料将提供水蒸气的运动和液态水的保留所必需的孔隙率。合适的材料包括聚偏二氯乙烯-收缩包装、聚氯乙烯、微孔聚乙烯和微纤维聚乙烯。其他合适的材料包括但不限于K树脂(来自菲利普斯石油公司(Phillips Petroleum))、厚度小于0.3密耳的低密度聚乙烯、玻璃纸和0.5微米或更小的聚苯乙烯膜、薄聚碳酸酯等。例如,构成囊袋的薄膜可以具有0.75至1.5密耳的厚度。在一些实施方式中,薄膜可以薄至0.15密耳或更薄。根据制成囊袋的聚合物,膜的厚度可以为1密耳或更大,允许足够的湿度通过薄膜迁移。一般来说,只要薄膜的强度足以避免在正常使用过程中破裂,则更薄的薄膜可以是优选的。
可以通过水蒸气传输速率来表征薄膜,在温度变化很小或没有变化、容器基本密封且湿气透过速率可忽略不计的情况下,一些实施方式的薄膜中的优选的水蒸气传输速率可以低至0.3克/100平方英寸/24小时。在多个实施方式中,速率可为约5至约90克/100平方英寸薄膜/24小时,或者约10至约100克/100平方英寸薄膜/24小时。在一些实施方式中,优选的范围可以是约60至约90克/100平方英寸薄膜/24小时,或约75至约80,或约76至约77克/100平方英寸薄膜/24小时。由于成本和制造方面的考虑,许多应用的可用范围为5至15克/24小时。可以使用低至0.3克/100平方英寸/24小时的速率,例如如果腔室通过壁的湿气渗透非常小(如果有的话),或者如果制造了具有非常大表面积的囊袋。
与烟草、大麻或工业大麻产品一起使用的烟草、大麻和工业大麻等产品的湿度控制装置可以具有多种形式,如囊袋、垫、管和其他构造。例如,囊袋可以由水蒸气可渗透并且水和液体不可渗透的膜或薄膜形成。用于囊袋的聚合物可包括但不限于高密度聚乙烯、微纤维聚乙烯、定向聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酯、改性聚酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乳酸、聚酰胺、聚氨酯、乙基纤维素、乙酸纤维素、聚丁烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、尼龙、聚氟乙烯、聚乙酸乙烯酯K-树脂、聚乙烯醇或其组合。此外,非常薄的低密度聚乙烯或聚丙烯等也是可用的,可以单独使用或与任何其他可能得材料组合使用,但可能缺乏强度,然而可以通过丝网或较低级别的材料如TYVEK膜(微纤维聚乙烯)来保护。然而,这些薄膜较难制作成接缝无泄漏的囊袋。也可以使用多种共聚物和层压材料。也可以由具有适当性能的橡胶制成薄膜。
用于囊袋的聚合物的水蒸气透过速率可以使得当暴露于小于10%的相对湿度时,囊袋在24小时内转移初始囊袋内容物的约1%至约50%重量,而当暴露于具有大于85%的相对湿度的环境时,吸收初始囊袋内容物的约1%至50%重量。
虽然在一些实施方式中,溶液可以由囊袋容纳,但在其他实施方式中该装置可以包括用于容纳溶液的替代介质,无论是否有囊袋包围。例如,该装置可以包括替代基质,例如载体,该载体可以是容纳溶液的吸收载体。这种载体的示例包括纤维垫或块,其可由多种纤维制造,包括但不限于竹子、大麻、工业大麻、稻草、干草、剑麻、棉花、无纺聚酯和无纺聚酰胺。替代基质可以具有任何方便的长度、宽度、厚度和形状的尺寸。它们包含的饱和盐或多羟基有机化合物浆料可以高达总重量的99%。
例如,该装置可以包括替代基质以用作吸附剂/吸收剂载体来容纳饱和溶液。吸附剂/吸收剂基质可以具有高表面积体积比,以及高表面积重量比。例如,吸附剂/吸收剂载体可具有至少约0.75克制剂/平方英寸的吸收率,例如约0.75克至约1.0克/平方英寸载体的吸收率。这可以确保有足够的表面积可用于释放和吸收水蒸气。然而,这个比率可能取决于填充和包装制造的限制。基质可以用这样的材料制造,该材料可以与饱和溶液结合,而不影响饱和溶液从周围大气中接受水分子或向周围大气中释放水分子以保持恒定相对湿度的能力。该材料可以具有任何方便的长度、宽度、厚度和形状,并具有足够的内部和外部孔隙率,在转移水蒸气的同时支持吸附/吸收的饱和溶液。基质的构造材料可包括但不限于纤维例如基于竹子、大麻、工业大麻、棉或谷物的纤维、或纤维合成材料例如无纺聚酯、无纺聚酰胺例如尼龙或改性纤维素例如人造丝。吸附/吸收到基质中的饱和溶液的量的范围将达到可吸附/吸收的最大值。
在一些实施方式中,替代性基质可以被包裹或包封在材料或外包装中,例如水蒸气可渗透、水和液体不可渗透的膜,例如高密度聚乙烯、微纤维聚乙烯、定向聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酯、改性聚酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乳酸、聚酰胺或其组合,和/或本文其它地方讨论的关于膜或薄膜外壳(例如囊袋)的任何材料。外包装的水蒸气透过速率可以使得当暴露于小于10%的相对湿度时,囊袋在24小时内转移初始囊袋内容物的约1%至约50%重量,而当暴露于具有大于85%的相对湿度的环境时,吸收初始囊袋内容物的约1%至50%重量。
在一些实施方式中,该装置包括薄垫,该薄垫具有高吸收性,例如高吸水性。例如,薄垫可以由亲水性材料制成,例如吸水纸,由于其海绵状性质和未上浆状态(unsizedstatus)而具有高吸收性的基于棉花的纸。材料的示例包括织造或非织造材料,例如纤维素、人造丝、棉花或其他聚合物材料或其组合,其在制造后可任选地进行处理或不进行处理,以使其能够更容易地吸收水性溶液。例如,可以选择和/或处理材料以增加吸收性,例如通过使用亲水性纤维、选择特定直径的纤维和/或梳理或定向纤维。可以将垫子层压在可渗透阻挡薄膜的层之间,该可渗透阻挡薄膜可以透过湿气但不能透过液体溶液。这样的垫子的厚度可以是约0.01至约0.1英寸,例如约0.01至约0.05英寸,或者约0.02至约0.04英寸,或约0.02至约0.03英寸。该装置可以包括液体或水性的湿度控制溶液,该湿度控制溶液可以被垫子吸收并被水蒸气可渗透并且液体不可渗透的膜包围。在装置的制造过程中,容纳湿度控制溶液的垫子可以包含在水蒸气可渗透且液体不可渗透的膜中,并且可以被压缩以从装置中去除空气,例如所有空气或基本上所有空气,同时将湿度控制溶液保持在垫子中,然后可以将膜密封以使装置气密。在一些这样的实施方式中,湿度控制溶液在使用期间可以具有较少的盐晶体形成或没有盐晶体形成。湿度控制溶液可以是本文所述的任何湿度控制溶液。它可以包括也可以不包括任选的组分,例如甘油和植物胶或本文所述的任何其他添加剂。
在一些实施方式中,包括与大麻、工业大麻和大麻及工业大麻产品一起使用的方式,包括具有或不具有囊袋或垫子的实施方式,水活度制剂可以容纳在容器中,例如管、胶囊或其他可以是刚性的容器。例如,上述和其他地方描述的囊袋和/或垫子可以容纳在刚性管内。在一些实施方式中,刚性管可以是水蒸气可渗透的,其渗透达到足以用作所需水平的湿度控制装置的程度,并获得本文所述的保存和质量控制水平。在一些实施方式中,刚性管可以在一端或两端包括端盖,端盖根据需要同样可以是水蒸气可渗透的,而在其他实施方式中刚性管可以不包括端盖。
在一些实施方式中,适用于本发明的壳体是例如5/8至3.25″或更小的管子。囊袋可以可放置在圆筒内,管子的两端盖上端盖。管壁可以具有限定在其中的开口,以允许水蒸气运动通过管壁。容纳有盐凝胶的囊袋也可以用封套、囊袋、网或穿孔板来保护,其允许水蒸气相对自由地通过,同时保护更脆弱的盐囊袋免受机械损伤。或者,除了水蒸气可以自由通过的窗口之外,盐囊袋的壳体可以是不可渗透的。
在一些实施方式中,湿度控制装置包括管子,例如上述具有管子的装置,管子的尺寸和形状适合于与放置在产品容器内的与管具有相同尺寸和形状的产品一起使用。例如,装置管可以具有与香烟或大麻相同的尺寸和形状,并且可以与相同尺寸的香烟或大麻一起插入香烟的包装或盒子或其他容器中,以整齐地装配在容器内。当与香烟或大麻一起使用时,例如,这样的装置的长度可以是约70至约120mm,或约85至100mm,例如约70mm、84mm、100mm或120mm,以及直径可以是约5至8mm,或约5至6mm,或约7.5至8mm。容器可以是标准尺寸,例如一包可装20支香烟或大麻烟,其中一个或多个产品可以用湿度控制装置代替。例如,尺寸为容纳20支烟的一包香烟或大麻烟可以替代地包括19支香烟或大麻烟和1个湿度控制装置,该湿度控制装置包括管子并且具有与香烟或大麻相同的尺寸和形状(或者18支香烟或大麻烟和2个湿度控制装置等)。在一些实施方式中,可以在容器的每个角落都安装湿度控制装置。例如,香烟或大麻烟的包装可以包括16支香烟或大麻烟和4个管状湿度控制装置,在包装的每个角落都有一个湿度控制装置。在其他实施方式中,容器的尺寸可以与标准容器相同,并且可以包括与通常容纳在这样的容器中的产品相同量的产品,但是仍然可以容纳一个或多个湿度控制装置。在其他实施例中,容器的尺寸可以增大,以容纳产品和一个或多个湿度控制装置。例如,当与香烟或大麻烟的包装一起使用时,包装的尺寸可以增大以容纳标准数量的20支香烟和大麻烟以及与香烟或大麻烟一起包装的一个或多个管状湿度控制装置。
在一些实施方式中,湿度控制装置可以是薄的、平坦的和刚性的片材,例如层状装置,其尺寸设置成适合于标准尺寸的小型容器。例如,湿度控制剂可用于容器(例如香烟或大麻烟包装)内,将湿度控制剂插入在该容器中并放置在成排的香烟或大麻烟之间。由于该装置很薄,它可以安装在标准包装容器内的几排香烟或大麻烟之间。例如,该装置可以非常薄,例如约0.01至约0.06英寸厚,或者约0.02至0.04英寸厚,或约0.02至约0.03英寸厚。根据不同的实施方式,它可以含有约0.5至约10克的湿度控制剂,或约1至约7克的湿度控制剂,或约1至约5克的湿度控制剂,或约1至约3克的湿度控制剂,或约1至约2克的湿度控制剂。在一些实施方式中,该装置可以是具有大表面积的薄片,例如这样的薄片,其尺寸可以容纳在容器内,同时其长度和宽度延伸跨过容器的大部分内部长度和/或宽度,或者大约等于容器的内部长度和/或宽度,或者其长度和/或宽度大约介于容器内部长度和/或宽度的一半或整个内部长度和/或宽度之间。例如,该装置可以包括薄吸收垫,例如织造或非织造材料,例如纤维素、人造丝、棉花,或者其他聚合物材料,其生产的方式使其能够容易地吸收水性溶液。经过饱和溶液处理的垫子可以层压在可渗透阻隔薄膜的层之间,该可渗透阻隔薄膜可以透过湿气,但不能透过液体溶液。
在一些实施方式中,薄而平坦的湿度控制装置(例如上文所述)可在容器装入产品之前、期间或之后插入容器,并与产品位于同一空间中。在其他实施方式中,薄而平坦的湿度控制装置可以插入到和/或位于产品空间外部的容器的层之间。例如,薄而平坦的湿度控制装置可以与香烟或大麻烟包装一起使用,香烟或大麻烟包装包括盒子,盒子具有容纳香烟或大麻的内衬(例如铝箔内衬)和/或包围所述包装的外包装(例如玻璃纸包装)。在这样的实施方式中,薄而平坦的湿度控制装置可以位于香烟或大麻烟层之间、内衬和盒子之间、和/或盒子和外衬之间。尽管这些空间是有限的,但是由于这些装置非常薄并且具有大表面积,这样的装置仍然可以安装在狭小空间内,同时提供期望的湿度控制。
在其他实施方式中,湿度控制溶液可包括使溶液变硬的组分,使得其可以包括囊袋或载体、或可以不包括或不需要囊袋或载体。例如,在一些实施方式中,可以将该装置增稠成像软糖或油灰一样的质地。湿度控制溶液可以通过使用明胶、果胶和/或胶质(例如黄原胶)来增稠。
在一些实施方式中,该装置可以包括响应于湿度而变硬的组分。例如,该溶液可以包括组分例如山梨醇,其响应于湿度的降低而变硬。在这样的实施方式中,使用者可以通过触摸装置(例如通过手动戳或按压装置或弯曲装置以感受阻力)来测试装置是否耗尽,以确定是否需要更换。如果使用者检测到装置发生了变化,变得比应有的更硬或刚性更大,使用者就可以用新装置替换该装置。
在一些实施方式中,该装置可以由使用者激活。破坏以激活(break-to-activate)的设计可用于在生产时间和消费者使用时间之间以未使用的状态运输和储存水活度控制制剂。由于装置在使用者需要之前一直处于非活动状态,因此可以延长其使用寿命。例如,使用者可以弯折或弯曲装置以将其激活。弯折或弯曲该装置的过程可能会释放某些组分,这些组分可以容纳在可打破的隔区中,直到通过弯折或弯曲装置打开或破裂隔区而释放出来。例如,湿度控制装置可以包括彼此不连通的至少两个隔区。然而,在使用者操作时,可以打破或破裂一个隔区,或者可以破裂或以其他方式打开两个隔区之间的连通/连接的阻塞位置,从而允许第一隔区中的组分与第二隔区的组分接触和混合。例如,一个隔区可以包括液体组分,例如水、乙烯和/或其他流体,单独或与包括溶解的组分的其他组分组合。其他单独的组分可以包含干燥组分,例如当与液体组分结合时形成饱和溶液的盐或糖。当被使用者激活时,两个隔区的组分会混合在一起。使用者可以在通过激活连接隔区之后摇动装置。
图2显示了被配置为由使用者激活的湿度控制装置的一个示例。装置200包括第一隔区202,第一隔区可以包括端盖204以帮助对隔区进行装载。第一隔区202包围空间206,该空间206容纳湿度控制溶液的第一部分。第二隔区210也被包封在第一隔区中的空间206中,并且其本身包封第二空间212,第二空间212容纳湿度控制溶液的第二部分。第一隔区的材料是柔性的,而第二隔区210的材料是刚性的并且在弯曲时断裂或破裂。因此,当使用者弯曲或挤压装置200时,第二隔区的材料破裂,使得第一隔区和第二隔区内的内容物不再相互分离,而是可以混合在一起以形成完整的湿度控制溶液。使用者还可以在打破隔区之后摇动装置200以帮助混合组分。
图3和图4显示了被配置为由使用者激活的湿度控制装置的另一个示例。装置300是层状包装类型的装置,包括第一隔区302和第二隔区310,第一隔区302包围第一空间304,该第一空间304容纳有湿度控制溶液的第一部分,第二隔区310包围第二空间312,该第二空间312容纳有湿度控制溶液的第二部分。通道将第一空间304连接到第二空间312,但是两个空间之间的通道被阻隔件320阻挡。如图4的侧视图所示,装置300是由顶层330和底层332形成的层状结构,顶层330和底层332围绕它们的边缘密封,以包围第一和第二空间314、312,连接通道除外。阻隔件320可以是薄且易碎的材料,使得使用者对装置300的操作足以破坏屏障320并允许来自每个隔区的组分混合在一起并形成完整的湿度控制溶液。例如,使用者可以通过挤压容纳水的隔区,导致该隔区中的压力增加,并将水推靠在屏障320上直到其破裂,从而激活装置300。然后,使用者可以反复挤压和释放装置300的一侧或两侧,以帮助混合组分。
一些实施方式不仅提供湿度控制,还提供其他环境控制,作为湿度控制的替代或附加。例如,该装置可以包括氧控制剂,该氧控制剂可以吸收封闭环境中的氧气。用于清除氧气的氧清除剂材料可以与本饱和盐溶液体系相容。其中一种这样的清除剂材料是还原铁粉。氧控制剂可以减少残余氧气或通过产品包装扩散的氧气,以将氧气水平保持在远低于1%的水平,在该水平下霉菌无法生长。例如,在一些实施方式中,该装置可以包括氧吸收剂,例如氧清除剂。氧清除剂材料可以是任何能够以期望速率捕获氧并将氧气水平维持在合适范围内的材料。当使用还原铁粉时,填充物中还原铁的量可取决于所需的除氧量(以毫升计)和特定湿度调节囊袋中的填充量。例如,如果一个8克的囊袋必须去除100毫升氧气,那么每公斤填充物可以包括约41克铁粉,或者每个囊袋约0.33克铁。氧清除剂材料可以进一步包括硫酸亚铁、硫酸亚锰和碳酸钠或pH缓冲体系以保持至少7.75的pH以防止铁粉反应产生氢气。标题为“用于控制顶部空间湿度和氧气水平的装置和方法(devices andmethods for controlling headspace humidity and oxygen levels)”的9,750,811号美国专利公开了可用于氧控制的材料的多种示例,其相关部分通过引用纳入本文。作为替代,可以使用其他的氧吸收材料。
例如,在容纳4、6或8种食物的食物恒湿器中,可能需要提供能够每24小时通过至少0.75克水蒸气的囊袋。这样,当恒湿器在相对湿度低于30%的环境中打开5次时,仍能保持适当的湿度。在本发明的大多数使用情况下,对于传统的小型木质雪茄盒(pocket woodhumidor),优选的水蒸气透过速率可以为每天1至3克。优选的水活度可以是65至95,更优选的可以是75至85。这样可以使腔室内合理快速地恢复平衡,例如约2小时。
水蒸气透过速率(WVTR)由所使用的薄膜的类型和薄膜的厚度来确定,并且本文所述的各种膜中的任何一种以及其它膜都可以用于多个实施方式中。总透过速率也受到暴露于腔室的面积以及溶液的影响。例如,0.5微米聚氯乙烯薄膜的透过速率为约8克/24小时内/100平方英寸,而相同材料的1.0密耳的薄膜将在相同时间段内透过约3或4克。对于许多用途来说,后者可能是实用范围的下限。
在一些实施方式中,所述速率可以是约10克湿气/100平方英寸/24小时。许多应用的可用(实际)范围是5至15克/100平方英寸/24小时。一些实施方式可以使用低至0.1克/100平方英寸/24小时的速率,例如,如果需要在腔室中保持一定的湿度,而腔室壁的湿气渗透非常少(如果有的话),或者囊袋的表面积较大。
在一些实施方式中,非常大的速率(即每天15克+)可能是有用的。然而,在一些实施方式中,如果透过速率超过25克/100平方英寸每天,则可能发生不希望的渗漏。在囊袋内部使用牢固的凝胶可以显著缓解该渗漏问题。在合适的基材上挤出的薄膜树脂,薄膜厚度为1.5至0.75微米,已经证明了其WVTR为15至25。使用的其他膜可以实现与之相近或更高的WVTR,并且可以适用于这些应用。
在许多实施方式中,一个重要的功能是获得尽可能多的蒸气透过并且是实用的,因为优选的是尽快在腔室中重新建立平衡。在这种情况下,透过速率越高,就越能保持腔室中被保护的材料的适当湿度水平。例如,在一个2英寸×4英寸×10英寸的存放食品的腔室中,水蒸气透过速率的优选范围是每天1至3克的数量级,以恢复和保持湿度。
虽然可以制作表面为100平方英寸或更大平方英寸的湿度控制器,但这些控制器使用起来相当麻烦和尴尬。例如,如果薄膜在24小时内每100平方英寸通过5至10克水蒸气,则可能只需要制作约10至20平方英寸的囊袋来满足性能要求。
在多个实施方式中可能有用的典型薄膜包括聚氯乙烯、微纤维聚乙烯、微孔聚乙烯、高密度聚乙烯、定向聚苯乙烯、玻璃纸、聚碳酸酯等的食品包装薄膜,例如WVTR为3克或更高的材料。
本文所述装置的其他优点包括能够调节环境中的湿度或温度升高或降低的产品的湿度。多种装置可与作为加热或冷却装置的一部分的相变材料组合使用。相变材料(PCM)可用于在加热和冷却过程中调节温度变化,并且通常以包袋的形式提供,其可用于调节消耗性产品(例如食品和饮料)的温度,也可用于医疗目的,例如冷疗或热疗、医疗装置和医疗供应运输,以及其他用途,以保持或改变与所用的产品或材料的温度。PCM在温度升高期间通过从固体转变为液体熔化而吸收热量,在温度降低期间通过从液体转变为固体冻结而释放热量。在多个实施方式中使用的PCM可以是连续材料的形式,或者PCM可以是多种尺寸的微胶囊化PCM或宏胶囊化PCM。可用于多个实施方式的PCM的示例包括但不限于甲酸钠和脱水山梨醇月桂酸酯。
这样的PCM,无论它们是否被装入胶囊,都可以被封装在一层或多层材料内以形成包裹。一个或多个外层可以是柔性的,特别是当它们被用作医疗用的人体加热或冷却包时。或者,一个或多个层可以是刚性的,或者包装可以包括柔性外层和刚性外层的组合。在一些实施方式中,PCM可以被封装在装置的囊袋材料中。
在多个实施方式中,本文所述的装置可与PCM加热或冷却包组合使用,作为湿度控制PCM加热或冷却包。在一些实施方式中,湿度控制加热或冷却包可以包括作为湿度控制装置的第一部件和作为加热或冷却包的第二部件。这两个部件可以连接以形成单个湿度控制加热包或湿度控制冷却包。例如,湿度控制装置的囊袋的外侧可以粘在加热包或冷却包的外层外侧,如通过使用粘合剂。
在其他实施方式中,湿度控制溶液可以被纳入到加热或冷却包中,而不需要加热或冷却包的一个或多个外层。例如,可以将湿度控制溶液纳入到相变材料中。在这样的实施方式中,加热或冷却包的一个或多个外层可以是如本文所述的用于湿度控制装置囊袋中的液体不可渗透且蒸气可渗透的材料。或者,相变材料和湿度控制溶液可以在一个或多个外层内彼此分离。例如,PCM和湿度控制溶液可以在装置内的单独隔区中,或者在它们之间用不可渗透材料层的材料隔开。在这样的实施方式中,覆盖在湿度控制溶液的装置外层的至少一部分可以是本文所述的水蒸气可渗透且液体不可渗透的材料。覆盖PCM的外层部分也可以是水蒸气可渗透且液体不可渗透的材料,例如覆盖湿度控制溶液的相同材料,或者它可以是不同的材料,如水蒸气和液体不可渗透的材料。
在其他实施方式中,本文所述的湿度控制装置可用于寒冷环境(例如冷冻室)中,以防止霜的形成和冻伤。例如,湿度控制装置可用于防止在冷冻食品中形成冰晶,所述冷冻食品例如冰淇淋和其他冷冻乳制品和非乳制品甜点、冷冻肉、冷冻鱼和海鲜以及冷冻制备食品例如冷冻晚餐和冷冻玉米热狗。
在一些实施方式中,湿度控制装置可以被纳入到产品包装中,例如外部食品包装中。例如,湿度控制装置可以粘附到食品包装的内壁。在食品包装中,其中食品在包装内是松散的,粘附到食品包装内壁的湿度控制装置可以占据与食品相同的封闭空气空间环境。然而,在包括外包装和一个或多个内包装的食品包装中,湿度控制装置可以粘附在一个或多个内包装的内壁上,与食品处于相同的封闭空气空间内。或者,在一些实施方式中,湿度控制装置可以松散地安装在与食品处于相同封闭空间的包装内。
在一些实施方式中,湿度控制装置可以由制造商插入到包装中或粘附到包装上。在这样的实施方式中,湿度控制装置可以在消费者购买包装时就存在于包装中。在其他实施方式中,湿度控制装置可以由消费者单独购买,并通过将其插入食品空间而添加到包装中,例如在第一次打开包装之后,在封闭包装并将其放回冷冻室之前。当食物的未使用部分放回冷冻室时,使用者可将湿度控制装置留在包装的食品储存空间中。或者,消费者可以将湿度控制装置与待冷冻保存的新鲜食品(包括消费者准备的食品和新鲜食品)一起添加到家用包装中,所述家用包装例如可重新密封的塑料袋,例如按压密封袋(如ZIPLOCK型袋),或者其他食品容器,例如具有扣盖的食品容器(如TUPPERWARE型容器)。
用于冷冻食品防冻的湿度控制装置,可以在囊袋暴露于环境的情况下以激活状态提供给消费者,或者它们可以提供在密封包装中,消费者从密封包装中取出后即可激活使用。例如,当制造商在食品包装中提供湿度控制装置时,甚至在消费者购买之前,例如在运输过程中和在杂货店时,湿度控制装置也可以主动控制封闭食品空间的湿度。或者,湿度控制装置也可以与食品包装一起提供,例如放在食品包装内,但可以包封在不透气的密封包装内。消费者在购买并打开产品包装后,可以打开不透气的密封包装,取出湿度控制装置,并将其放置在产品包装的食品空间中。这样,就可以延长湿度控制装置在购买和打开产品后控制湿度的使用寿命。同样,消费者单独购买的湿度控制装置也可以在购买时密封在不透气的密封包装内,之后可以根据需要打开包装,用于冷冻食品中。
有些冷冻食品是装在带盖的塑料或纸板桶中提供给消费者的,冷冻食品占据了除食品顶部和盖子之间的顶部空间之外的整个桶空间。此类食品的示例包括冰淇淋和冷冻乳制品或非乳制品装饰配料。在储存过程中,食物的上表面可能会形成冰晶,使食物口感变差。本文所述的多个实施方式通过在包装顶部空间中使用湿度控制装置,例如通过将其粘附到盖的内部,来减少或防止例如冰晶的形成。
湿度控制装置可以任选地包括外壳,该外壳可以具有任何合适的尺寸和形状。对于只装3或4种食物的小包装,该装置可以很小,例如长度为2至5英寸,直径可能为1/2英寸至1英寸。或者,当需要用于湿度控制的更大的湿气储存器时,囊袋可以是枕头状的,具有足够的机械性能和显著大得多尺寸。例如,2.5英寸×5.5英寸的囊袋可容纳约2.5盎司的溶液,或者3.5英寸×7英寸的囊袋可容纳约4盎司的溶液。可以设计更大的囊袋,以满足大型储存器的需求,如大量储存肉干。尺寸大于5×5的囊袋可以通过在袋子的一个或两个维度上进行热封来分割,以防止在与产品一起储存时,填充物聚集在囊袋的最底部。
在较大的腔室(100立方英寸)中可以使用多个囊袋,除非腔室内提供空气循环。对于某些应用,壳体可以是不可渗透的材料,窗口采用具有适当水蒸气透过性能的薄膜。另一方面,与大量食物一起使用时,壳体可以大得多,长度可以是8到10英寸,直径为1.5到2英寸。
壳体可以是任何合适的材料,例如聚合物、金属、玻璃、陶瓷、木材等。对于许多应用,壳体的材料可以是柔性聚乙烯或类似材料,或刚性聚苯乙烯或类似材料。壳体也可以由网状或毡状材料制成,如纸、布、毛皮毡、塑料纤维等。然而,其他材料也可能适用。例如,木材可用于美观性比较重要的昂贵单元中。
壳体可以具有可操作的端部,用于接收囊袋和盐溶液。内部容器区域的截面可以是例如圆形、矩形或三角形。该装置甚至可以是球形的。通常,单位体积的表面积越大越有利。壳体的壁可以在其中限定一个或多个小开口。在一个优选实施方式中,开口是椭圆形的,开口面积为约1/16英寸×1/8英寸。这些开口可以相邻设置,也可以以任意图案设置,并有足够的相邻壁结构,以提供所需的强度和保护,防止囊袋受损。在一些实施方式中,壳体的开口可占整个壳体的20%。强度要求取决于应用以及壳体可能受到的损坏。
在一些实施方式中,湿度控制装置可以包括可视指示器,用于向使用者提供关于湿度控制装置的状况的信息。例如,可视指示器可以指示装置已经吸收了最大量的水蒸气或者已经释放了最大量水蒸气并且需要更换。可视指示器可以通过使用符号、颜色或其他可视方法来提供该信息。在这样的实施方式中,例如,可使用湿敏化学物质,当超过指示的相对湿度时,就会产生明显的、可感知的变化。在一些实施方式中,湿敏化学物质可以是氯化钴或者可以是不含钴的。在一些实施方式中,可以通过使用颜色来提供信息,例如彩色印刷和/或点等形状,它们可以根据装置的状态显示或改变颜色。例如,绿色可以指示装置处于良好状态,黄色指示符可以指示装置在边缘状态并接近使用终点,而红色指示符可以指示该装置已经达到使用终点并且应该更换。在一些实施方式中,可视指示器可以被纳入到装置囊袋中,例如通过正常的包装印刷。
在一些实施方式中,可视指示器可以是装置的囊袋或壳体中的透明窗口。例如,可以通过透明窗口看到湿度控制溶液顶部的液面。当液面下降到低于指示水平(例如标记水平)时,可以向观察湿度控制装置的使用者指示湿度控制装置随着时间的推移已经释放了一定量的湿气,因此可能不再能正常工作,应予以更换。
如果需要,本湿度控制装置可以包括用于将装置固定在适当位置(例如在食品包装中)的机构。在一些实施方式中,安装件可以是例如包装中的钩和环机构。或者,其可以包括粘合剂。
在一些实施方式中,该装置可用于将干燥的茶叶(例如松散的茶或茶包中的茶,包括常规茶例如红茶或绿茶以及特殊茶例如花草茶)的湿度控制在所需的相对湿度,例如约32%的相对湿度。该装置不仅可以将茶叶保存在最佳状态,还可以保持茶叶的香味。此外,在储存过程中保持茶的水合水平使其快速恢复水合,并在用于泡茶时充分泡出浓郁的茶汤。
多个实施方式也可用于在期望的相对湿度——例如约32%的相对湿度下——保存咖啡,例如可以是烘焙或未烘焙的整粒咖啡豆或磨碎的咖啡豆。湿度控制装置的使用可以有助于保持咖啡的风味和香气,并尽可能地减少氧化。例如,与咖啡一起使用的装置可以包括湿度控制以及氧气吸收部件。
在其他实施方式中,湿度控制装置可以有助于保持新鲜食物的松脆品质。这样的装置可以包括湿度控制和氧气吸收部件,并且可用于开心果、核桃、花生和山核桃等坚果以及其他松脆食品(如毛豆等特色食品)。湿度控制装置可以有助于保持食物(例如胡萝卜、生菜和芹菜等容易枯萎的蔬菜)的脆度和新鲜度。例如,用于坚果的装置可以将相对湿度保持在约70%。用于新鲜水果和蔬菜的装置可以将相对湿度保持在约90%,而用于干果如葡萄干的那些装置可以将相对湿度保持在约70%。当用于谷物和咖啡豆等较干的食物时,湿度控制装置可将湿度保持在约30%。
消费者可使用套件对湿度控制装置的各种实施方式进行测试。套件可包括至少两个用于储存产品例如烟草、大麻或工业大麻的气密容器。该套件还可以包括研磨机。该套件还可以包括至少一个湿度控制装置。使用者可以通过向第一气密容器添加一定量的产品和向第二气密容器添加大致相同量的产品来使用该套件。在一个示例中,储存在容器中的产品是大麻花。使用者可以在第一容器中加入一个或多个湿度控制装置,而在第二容器中不加入湿度控制装置。然后将两个容器密封并放置一段时间。一段时间过后,使用者可以打开两个容器,比较每个容器中的产品的外观、手感和香味等特征。然后,使用者可以研磨第一容器中的产品的部分或全部,并另外研磨第二容器中的产品的类似部分或全部。然后再将磨碎的产品进行比较。如果使用者发现使用湿度控制装置储存的产品香气更浓,这可能表明湿度控制装置改善了产品的保存效果。通过研磨产品,这种香气上的差异可能会更加明显。
本发明的操作
制造商或使用者(如消费者)可以使用本发明,将装置放置在待控制湿度和/或提供其他环境控制的位置,如食品包装或其他包装等产品容器内。例如,它可以松动地放置在容器内或粘附到容器壁。将装置放置在包装内后,可对包装进行密封,以防止环境中的湿气和/或氧气。
如果湿度高于盐溶液的特定湿度特性,水蒸气就会从空气中移除,并留在盐溶液中,直到湿度恢复到预定点。另一方面,如果装置周围的空气湿度低于特征湿度点,盐溶液会释放出水蒸气,使空气湿度回到特征湿度点。
实施例1
进行了实验以确定相对湿度对工业大麻香气保存的影响。
测试使用了内华达州拉斯维加斯CBD工业大麻区的工业大麻株Charlotte’sSauce。工业大麻的初始aw值为0.64至0.65。实验开始前,工业大麻在环境条件下放置了1-2周,此时工业大麻的aw已平衡至0.62 -0.63。
从平衡后的工业大麻中随机抽取四个样本,每个样本60克。每个样品称重后分别放入气密的、密封的不锈钢容器中。容器1是对照组,其中工业大麻在没有额外处理的情况下被密封在其中。在容器2中,工业大麻与Boveda RH 50小袋一起密封。该小袋包括39.65%的水、41.5%的甲酸钠、18.5%的甘油和0.35%的黄原胶。在容器3中,工业大麻与BovedaRH 55小袋一起密封,该小袋包括31.5%的水、0.35%的胶质、57.1%的柠檬酸钾、11%的醋酸钾。在容器4中,工业大麻与Boveda RH 62小袋一起密封,该小袋包括34.30%的水、64.35%的柠檬酸钾、0.99%的甘油和0.35%的黄原胶。容器储存在标准的实验室条件下(72华氏度,35-40%RH),并保持尽可能地减少光照。然后将每个容器中的工业大麻分成两个不同的处理组。如下所述,处理组1中的样品保持完整,而处理组2中的样品则在储存后进行研磨。通过这种方式,可以比较处理组中的样品在不同条件下储存的工业大麻,以提供研磨前后的测量结果。
在处理组1中,在储存一周后,从每个容器中取出约30克工业大麻,并分别迅速转移到0.05毫米厚的TEDLAR香气隔离袋中,每个袋都配备有双向阀。(剩余的30克工业大麻留在各个容器中,供处理组2后续使用,详见下文)。容器1(对照组)中的工业大麻单独密封在隔离袋中,即样本1。容器2、3和4中的工业大麻分别与Boveda RH 50、55和62小袋一起放入隔离袋中,如下表1所示,分别为样品3、5和7。使用GRIPSTIC密封杆对隔离袋进行密封,然后将其送至感官测试机构,在那里使用双向阀向隔离袋填充零气味空气。
经过24小时的平衡期后,利用双向阀将每个袋子的顶部空气转移到另一个空的、无气味的TEDLAR袋中。然后将转移的顶部空气样本用于嗅觉测试。
在处理组2中,留在容器中的工业大麻将再存放一周。使用NINJA研磨每个容器中剩余的约30克工业大麻。然后将每个磨碎的样品快速转移到一个0.05毫米厚、装有双向阀的TEDLAR香气隔离袋中。使用GRIPSTIC密封杆对隔离袋进行密封,然后将其送至感官测试机构,在那里使用双向阀向隔离袋填充零气味空气。来自容器1(对照组)的工业大麻是样品2。2号、3号和4号容器中的磨碎的工业大麻分别是4号、6号和8号样品。
下表1汇总了所使用的处理方法和制作的样品
表1
对于每个样品,在24小时的平衡期后,利用双向阀将每个袋子的顶部空气转移到另一个空的、无气味的TEDLAR袋中。然后将转移的顶部空气样本用于嗅觉测试。检测阈值(DT)是根据ASTM E679和EN13725确定的。这是一个无量纲的比率,在该比率下,一半的评估员检测到稀释空气与空白或无味空气不同。嗅觉测试结果的结果如下表2所示。
表2
这些结果表明,随着样品储藏条件相对湿度的降低(如aw所反映的),从工业大麻表面释放的芳香化合物水平会增加,这一点可以从未研磨样品顶部空间的香气中得到证明,这表明芳香化合物的释放水平更高。也就是说,根据ASTM D8197,将相对湿度提高到安全的最大储存相对湿度值(例如大麻的55-65%湿度)抑制了萜烯的蒸发。同样的趋势也出现在嗅觉分析之前磨碎的控制湿度的样品4、6和8中,这表明随着水活度的增加,工业大麻内部团块(mass)内保存的萜烯含量也会增加。
此外,与样品8相比,未在受控湿度下储存的对照样品2的工业大麻质量中的芳香化合物含量较低,这一点通过在嗅觉分析前研磨的样品可以看出,这导致了稍低的净香气。据信,这是由于受相对湿度保护的样品中水蒸气含量较高,将芳香化合物保留在了工业大麻团块中。在样品2的情况下,通过将水从工业大麻内蒸发到密封容器中,达到0.64的水活度。芳香化合物与水从对照样品中的工业大麻的质量和表面共同蒸发,导致研磨和未研磨样品中的芳香化合物水平较低。这可能是由于在储存过程中水和萜烯的共同蒸发,因为对照样品中植物生物质的水分导致研磨时可释放的净芳香化合物较少。
结果进一步证明了较高的相对湿度水平对香气保存的影响。aw为0.60和更高的样品在研磨后香气增加了20倍,这表明在RH保护的情况下,较高的RH在更大程度上减少了芳香化合物的损失。也就是说,在相对湿度大于60的条件下储存后,可用于嗅觉检测的质量(或芳香族化合物)大大增加,尤其是当相对湿度由本文所述的外部来源提供时。
对于在50%相对湿度下储存的样品3和4,当与在63-64%相对湿度下的对照样品1和2相比时,研磨后的香气强度降低了约60%(在50%相对湿保存的样品为9900,而对照样品为25000)。这表明,在50%的相对湿度水平下,由于工业大麻毛状体(trichome)没有形成单层水,萜烯一直在挥发。数据还显示,在55%的相对湿度下,香气强度是对照组的1.3倍(32000vs.25000),而在62%的相对湿度下,香气强度比对照组的1.6倍(40000vs.25000)。这表明单层水在约55%的相对湿度下开始在工业大麻表皮毛上形成,到62%时完全形成。数据进一步表明,研磨样品的香气强度比未研磨样品高4倍(2300相对于9000),在50%相对湿度下高10倍(3100相对于32000),在55%相对湿度下高20倍(1900相对于40000)。香气强度的增加如图9所示,图中是未研磨和研磨样品的香气强度与水活度的关系曲线。
作为嗅觉测试的一部分,还对研磨和未研磨样品的香气的愉悦程度进行了评估。样品的各种香气描述由40名评估员进行评分,评分范围从1(最淡)到10(最浓),愉悦程度从-10(最不愉悦)到10(最愉悦)。下表3和表4分别显示了未研磨样品和研磨样品的平均结果。
表3
表4
香气描述 样品2 样品4 样品6 样品8
木质香 3.50 3.15 2.68 3.13
硫磺味 1.93 2.90 2.03 0.83
草本香 1.15 1.28 1.93 1.13
果香 1.28 0.50 0.75 1.78
香气愉悦度评估的平均结果以柱状图的形式显示在图10中。未研磨样品的香气愉悦度在相对湿度55%至62%之间达到顶峰,这与表2和图9中的香气强度数据相关。被评为具有最少不愉悦香气的未磨碎样品是样品1,其余样品的不愉悦程度评定相差无几。在各组测试样品中,被评为具有最多不愉悦香气的未磨碎样品是样品7,该样品储存在62%的相对湿度下。据认为,香气不愉悦的原因是萜烯挥发较少,并且香气的主要成分来自植物生物质。也就是说,在62%的相对湿度下,水的单层完全形成,阻止了该样品中萜烯的大量蒸发。
研磨后,香气愉悦度以与香气强度增加相同的方式显著增加,其中在相对湿度保护为62%的情况下储存的样品8中香气愉悦度最高。如图10所示,所有样品的香气相对愉悦度都有所增加,但只有对照组和在62%的相对湿度下保存的样品8被归类为总体上愉悦的。
表3和表4显示,研磨后的香气特征发生了很大变化。在未研磨的样品中,香气描述偏向于不愉悦的气味,如焦味或硫磺味。研磨后,硫磺味依然存在,但由于湿度控制,随着水活度的增加,硫磺味有所减弱,只有对照样品2除外,该样品没有湿度控制,尽管aw值很高,但仍有硫磺味。其他主要的香气描述(如草本和果香)可能被认为是更令人愉悦和理想的香气,并且在研磨后仍然存在。这表明,当样品未经研磨时,检测到的主要香气与植物生物质有关,而不是顶部空间存在的毛状体萜烯。研磨后,萜烯释放出来,盖过了与植物有关的香气。
这些结果表明,对于未研磨的工业大麻花,香气强度和相对愉悦度在相对湿度55%至62%之间达到最大值。这表明,有助于防止萜烯损失的单层水的形成始于约55%的相对湿度,完全形成于约62%的相对温度。研磨后,香气强度和愉悦度的峰值向62%的相对湿度转移。
实施例2
进行该实验是为了评估大麻花在有湿度控制和无湿度控制的情况下储存时其中的萜烯随时间的稳定性。
本实验中使用的大麻是从位于加利福尼亚州旧金山的Sherbinskis公司获得的Bacio Gelato株。大麻是新鲜培养的,并以0.56的初始aw熟化,初始水活度aw在根据ASTMD8197的0.55-0.65的最佳aw范围内。
将一部分新鲜熟化的大麻仔细干燥,以将aw降低至0.50。这样做是为了加速蒸发并考验(challenge)大麻样本。然后测量初始含湿量和萜烯特征(n=5),以建立t=t0的基线时间。
将大麻随机分为6个子样品,每个子样品有30克花。这些子样品再分成5个复制品,每个复制品有6克花。然后对这些复制品进行称重,并将其放入单独的气密梅森玻璃罐中。最后,对相关的相对湿度的Boveda囊袋进行称重,然后放入梅森罐中。样品的状态总结在下表5中。
表5
除7天样本和基线样本外,每个罐子每周打开一次,每次30秒。这样做是为了模拟最终使用者在正常使用过程中打开和关闭容器的方式,从而重置罐内环境。
在每个时间点和每个重复样本中,都执行了以下步骤:打开罐子并放置30秒;对大麻进行称重,对湿度控制囊袋进行称重;对大麻进行研磨;测定aw和水分含量;并测量萜烯的特征。
结果如图7至图11的条形图所示。图7显示了在7天、62天和120天时,未使用湿度控制包储存的样品中萜烯的总量占t0天时萜烯含量的百分比与使用Boveda湿度控制包储存的样品的比较。其他图表也显示了相同的结果,但针对的是以下特定萜烯:单萜(图8)、柠檬烯(图9)、月桂烯(图10)和倍半萜(图11)。这些结果也以数字形式显示在下面的表6中。
表6
如图和表6所示,使用Boveda湿度控制包袋储存的大麻花在7天后保存了78%的萜烯,而不使用湿度控制储存的大麻花只保存了60%。7天后,使用Boveda湿度控制包袋储存的大麻花保存了78%的单萜,而未使用湿度控制储存的大麻花仅保存了59%的单萜。使用Boveda湿度控制包袋储存的大麻花在7天后保存了80%的柠檬烯,而未使用湿度控制储存的样品只保存了60%。在使用Boveda湿度控制包袋储存7天的样品中,月桂烯的保存率为66%,而在未使用湿度控制储存的样品中,月桂烯的保存率仅为45%。最后,存放120天后,使用Boveda湿度控制包袋的样品的倍半萜的保存率为59%,而未使用湿度控制的样品的倍半萜的保存率为51%。
这些结果表明,与未使用湿度控制储存的大麻花相比,使用Boveda湿度控制包袋储存7天后,萜烯总量的保存率提高了18%,单萜烯的保存率提高了19%。此外,未使用湿度控制储存的大麻花在约60天时损失了近一半的萜烯。相比之下,使用Boveda湿度控制包储存的大麻花则需要两倍的时间(120天)才达到这一水平。如果不使用Boveda湿度控制包,新鲜炮制的花在7天后就会损失40%萜烯,4个月后损失60%萜烯。与未使用湿度控制储存的花相比,使用Boveda湿度控制包储存的花的萜烯的保存时间延长了8.5倍。120天后,与未使用湿度控制储存的大麻相比,使用湿度控制包储存的大麻花多保存了73%的月桂烯。
实施例3
由62%湿度控制袋提供湿度控制,对有和没有吸收垫以及湿度控制溶液中有没有加入胶质进行比较。
吸收垫由厚度为0.33的2层尼龙垫材料裁剪而成,尺寸如下:1.5英寸×1.5英寸可放入4克重的Boveda湿度控制囊袋;2.25英寸×2英寸可放入8克重的Boveda湿度控制囊袋。
制备了两种62%的湿度控制制剂,分别有胶质和没有胶质。有胶质的62%湿度控制制剂包括34.30%的水、65.35%的柠檬酸钾、0.99%的甘油和0.35%的胶质。没有胶质的湿度控制制剂包括34.41%的水、65.58%的柠檬酸钾和0.99%的水。
每种类型的囊袋制备两个,以便对囊袋进行重复测试。将垫子插入Boveda囊袋中(适用的位置),并将62%湿度控制制剂中的一种或另一种手动填充进囊袋中。然后通过热封封闭囊袋。
对囊袋进行以下泄漏测试。记录所有重量以计算溶液的重量损失。记录初始重量,将囊袋置于低湿度(<10%RH)中,每24小时进行一次测试,直到重量不再变化。结果如下表7-10所示。
4g囊袋中62%湿度控制溶液与胶质,包括和不包括吸收垫的比较,如下表7所示。在有垫子和没有垫子的情况下湿度控制囊袋都表现良好,第7天溶液重量的减少百分比相似。
表7
*有垫子的囊袋1和2包括4.07克溶液和0.73克囊袋及垫子;无垫子的囊袋1包括4.06克溶液和0.50克囊袋;无垫子的囊袋2包括3.67克溶液和0.50克囊袋。
4g囊袋中62%湿度控制溶液无胶质,包括和不包括吸收垫的比较,如下表8所示。在有垫子和没有垫子的情况下湿度控制囊袋同样表现良好,第7天溶液重量的减少百分比相似。
表8
*有垫子的囊袋1和囊袋2分别包括3.98克和4.01克溶液,囊袋和垫子合计0.73克;无垫子的囊袋1包括3.86克溶液和0.50克囊袋;无垫子的囊袋2包括3.85克溶液和0.50克囊袋。
8g囊袋中62%湿度控制溶液与胶质,包括和不包括吸收垫的比较,如下表9所示。在有垫子和没有垫子的情况下湿度控制囊袋同样表现良好,第8天溶液重量的减少百分比相似。
表9
*有垫子的囊袋1和2包括8.00克溶液和1.42克囊袋及垫子;无垫子的囊袋1包括8.11克溶液和0.93克囊袋;无垫子的囊袋2包括8.07克溶液和0.93克囊袋。
8g囊袋中62%湿度控制溶液无胶质,包括和不包括吸收垫的比较,如下表9所示。在有垫子和没有垫子的情况下湿度控制囊袋同样表现良好,第9天溶液重量的减少百分比相似。
表10
*有垫子的囊袋1和囊袋2分别包括7.92和7.93克溶液,囊袋和垫子的总重量为1.42克;没有垫子的囊袋1和囊袋2分别包括8.30和8.26克溶液,囊袋的总重量为0.93克。
实施例4
在这个实施例中,测试了58.3%相对湿度的Boveda囊袋在三种温度下随时间变化的有效性。在三个60克的Boveda囊袋中分别装入60克含51.50%水、47.65%甲酸钠、0.50%甘油和0.35%黄原胶的溶液,然后将囊袋热封。然后将囊袋和湿度计一起放入三个不同的8盎司罐头罐中,并密封罐盖。
将装有Boveda囊袋和湿度计的罐头罐放置在三种不同温度环境中的一种环境中48小时。其中一个罐子被放置在零华氏度的环境中,也就是一般家庭冷冻室的温度。一个罐子被放置在32华氏度的环境中,该温度达到或接近典型的家用冷藏室温度。剩下的一个罐子放在72华氏度的环境中,接近室温。48小时结束后,打开罐子,记录湿度计读数。
图12至图14示出了湿度计和温度的数据与各种条件下的时间的关系曲线。图12显示了0华氏度的湿度控制,图13显示了32华氏度的温度控制,图14显示了72华氏度的结果。如图所示,在所有温度下,湿度控制装置都能迅速将相对湿度提高到大致期望的水平,并在整个测试过程中保持这一水平,这表明湿度控制装置的有效性不仅限于室温环境,还延伸到冷藏室和冷冻室的温度。
如本文所用,术语“基本上”或“大体上”指的是动作、特征、性质、状态、结构、物品或结果的完整或几乎完整的程度。例如,“基本上”或“大体上”封闭的物体是指物体完全封闭或几乎完全封闭。在某些情况下,允许偏离绝对完整性的确切程度可取决于具体语境。然而,一般来说,接近完成的程度与绝对和完全完成的总体结果大致相同。“基本上”或“大体上”的使用同样适用于负面含义,指完全或接近完全缺乏行动、特征、性质、状态、结构、项目或结果。例如,“基本上不含”或“大体上不含”一种元素的元素、组合、实施方式或组合物,只要通常没有显著影响,实际上仍然可以含有这种元素。
在上述描述中,为了说明和描述的目的,介绍了本公开的各种实施方式。它们并非详尽无遗,也无意将本发明限制在所公开的精确形式。根据上述教导,明显的修改或变化是可能的。选择和描述各种实施方式是为了最佳地说明本发明的原理及其实际应用,并使本领域的普通技术人员能够根据所考虑的特定用途对各种实施方式进行各种修改。所有这些修改和变化都在所附权利要求书所确定的本公开的范围之内,并根据其公平、合法和公正地享有的广度进行解释。

Claims (20)

1.一种湿度控制装置,包括:
盐和/或糖的水性饱和溶液与添加剂的组合;其中饱和溶液的所有组分都是食品级的。
2.如权利要求1所述的湿度控制装置,还包括封装所述水性饱和溶液的柔性囊袋,所述囊袋包括湿气可渗透且液体不可渗透的材料。
3.如权利要求2所述的湿度控制装置,其中所述水性饱和溶液还包含增稠剂。
4.如权利要求2所述的湿度控制装置,还包括在所述囊袋内的吸收垫。
5.如权利要求4所述的湿度控制装置,其中所述饱和溶液不包含增稠剂。
6.如权利要求4所述的湿度控制装置,其中所述吸收垫包括吸墨纸。
7.如权利要求4所述的湿度控制装置,其中所述吸收垫包括人造丝材料。
8.如权利要求1所述的湿度控制装置,还包括吸收垫,其中所述水性饱和溶液由所述吸收垫的孔隙容纳,而没有封装包装。
9.如权利要求1所述的湿度控制装置,还包括:
包括第一隔区和单独的第二隔区的包装,其中所述第一隔区与所述第二隔区彼此不连通,
其中,在由使用者激活之前,水性饱和盐溶液的第一部分容纳在第一隔区内,所述第一部分包含水性饱和盐溶液的一种或多种第一组分,并且
其中,水性饱和盐溶液的第二部分容纳在第二隔区内,所述第二部分包含水性饱和盐溶液的一种或多种第二组分,
并且其中通过使用者的激活,所述第一部分和第二部分结合在一起以形成所述水性饱和溶液。
10.如权利要求9所述的湿度控制装置,其中所述第一隔区包含水,并且其中,所述第二隔区不包含水。
11.如权利要求10所述的湿度控制装置,其中所述第二隔区包含所述盐和/或糖。
12.如权利要求1所述的湿度控制装置,其中所述水性饱和溶液还包含明胶、果胶或胶质。
13.如权利要求12所述的湿度控制装置,其中不存在包封所述水性饱和溶液的容器。
14.如权利要求1所述的湿度控制装置,其中湿度控制装置对水性饱和溶液中水的减少做出响应而变硬,所述水性饱和溶液还包含山梨醇。
15.一种控制封闭容器或包装中的湿度的方法,所述方法包括:
将湿度控制装置放置在所述容器或包装中,所述湿度控制装置包括盐和/或糖的水性饱和溶液与添加剂的组合;和
封闭包括所述湿度控制装置的容器或包装,
其中所述饱和溶液的所有成分都是食品级的,并且
其中封闭的容器还包括消耗品。
16.如权利要求15所述的方法,其中所述消耗品包括食物或药物。
17.如权利要求14所述的方法,还包括将具有包封的湿度控制装置的容器或包装存储在冷藏室或冷冻室中。
18.一种控制湿度的方法,包括:
激活湿度控制装置,所述湿度控制装置包括:
包括第一隔区和第二隔区的容器,
所述第一隔区容纳有包含水的内容物,并且
所述第二隔区与第一隔区相独立,所述第二隔区容纳有包含盐和/或糖的内容物;
其中,
所述激活湿度控制装置包括手动改变容器以使得第一隔区和第二隔区的内容物合而为一,以形成被配置为控制相对湿度的饱和溶液;
将激活的湿度控制装置放置在需要控制湿度的位置。
19.如权利要求18所述的方法,其中,所述手动改变容器包括破坏第一隔区和/或第二隔区。
20.如权利要求18所述的方法,其中,所述容器还包括第一隔区和第二隔区之间的封闭通道,其中,所述手动改变容器包括打开第一隔区和第二隔区之间的通道。
CN202280076425.3A 2021-09-17 2022-09-19 用于在封闭环境中保存产品的增强型湿度控制装置 Pending CN118401292A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163245316P 2021-09-17 2021-09-17
US63/245,316 2021-09-17
PCT/US2022/043985 WO2023044106A1 (en) 2021-09-17 2022-09-19 Enhanced moisture control devices for the preservation of products in closed environments

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118401292A true CN118401292A (zh) 2024-07-26

Family

ID=84053245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280076425.3A Pending CN118401292A (zh) 2021-09-17 2022-09-19 用于在封闭环境中保存产品的增强型湿度控制装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230088606A1 (zh)
EP (1) EP4401866A1 (zh)
JP (1) JP2024535315A (zh)
CN (1) CN118401292A (zh)
AU (1) AU2022346881A1 (zh)
CA (1) CA3232645A1 (zh)
MX (1) MX2024003402A (zh)
WO (1) WO2023044106A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20250069465A1 (en) * 2023-08-22 2025-02-27 Noel Abboud Vending machine for marijuana products
US20250244251A1 (en) 2024-01-26 2025-07-31 Boveda Inc. Methods and devices for monitoring moisture levels and humidity control devices
US12454400B1 (en) * 2024-04-26 2025-10-28 The Glad Products Company Thermoplastic bags with liquid absorption capabilities

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0210289D0 (en) * 2002-05-04 2002-06-12 Reckitt Benckiser Uk Ltd Product
JP6250036B2 (ja) * 2012-05-10 2017-12-20 アムパック ホールディングス エルエルシー 破断可能な内部区画を有する複数区画パウチ
US8748723B1 (en) * 2013-03-14 2014-06-10 Boveda, Inc. Humidity control system for wood products
US20150328584A1 (en) * 2014-05-19 2015-11-19 Boveda, Inc. Laminated blotter humidity control
US9750811B2 (en) * 2015-09-15 2017-09-05 Boveda, Inc. Devices and methods for controlling headspace humidity and oxygen levels
US20200188845A1 (en) * 2018-12-17 2020-06-18 Boveda, Inc. Humidity Control Slurries, Apparatuses, and Methods of Making Same

Also Published As

Publication number Publication date
CA3232645A1 (en) 2023-03-23
WO2023044106A1 (en) 2023-03-23
AU2022346881A1 (en) 2024-04-04
US20230088606A1 (en) 2023-03-23
EP4401866A1 (en) 2024-07-24
JP2024535315A (ja) 2024-09-30
MX2024003402A (es) 2024-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230088606A1 (en) Enhanced moisture control devices for the preservation of products in closed environments
Gaikwad et al. Moisture absorbers for food packaging applications
US5037459A (en) Device for controlling relative humidity within a substantially sealed container
Lee et al. Active food packaging to control carbon dioxide
US5035731A (en) Device for controlling relative humidity within a substantially sealed container
AU2008258678B2 (en) Disposable humidifier for use with tobacco products
JP2013523546A (ja) 使い捨て容器における酸素および二酸化炭素の吸収
EP0363194B1 (en) Device for controlling relative humidity within a substantially sealed container
US20150328584A1 (en) Laminated blotter humidity control
US20140087034A1 (en) Biogenic amine oxidizer or unreactive absorber
AU2008258677B2 (en) Controlled moisture release humidifier for use with tobacco products
JPS6094056A (ja) ブロツコリ−保存袋
JP6986313B1 (ja) 青果物用調湿材、青果物収納用容器及び青果物の保存方法
EP0531075A1 (en) Packaging smoking materials
CN107712033A (zh) 一种抑制猕猴桃软化变质的方法
US20210380325A1 (en) Methods for packaging and preserving cut mushroom products
KR20220037443A (ko) 갑각류의 흑색증을 예방 및/또는 감소시키기 위한 조성물 및 방법
KR101182604B1 (ko) 단감의 장기간 선도유지를 위한 포장방법
JP3216401U (ja) 野菜の包装体
KR200435990Y1 (ko) 농산물의 신선도 유지를 위한 다기능 포장재
TW202318977A (zh) 蔬果包裝體及蔬果之鮮度保持方法
JP2512308B2 (ja) 花みようがの保存方法
JP3087920U (ja) 包装食品の品質保持剤
Taboada Rodríguez A new active and antimicrobial package for preservation of vegetables
CN114831170A (zh) 一种四季豆的保鲜方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination