用于测定光保护材料的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供用于在加速时间段内量化包装概念的光保护性能的方法和装置。在某些实施例中，所述装置包括光源，所述光源提供在被传输到包含感光实体如感光营养物质的样品室之前投射到光保护材料上的光束。在某些实施例中，所述装置和方法可用于产生模型，所述模型用于基于一些其它已知的定性或定量特性来预测未测试材料的光保护性能值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测定光保护材料的装置
本专利技术涉及包装技术，更具体地涉及用于测试材料的光保护特性的方法和装置。
技术介绍
人们充分理解，包含在包装中的某些化合物和营养物质可受到暴露于光中的不利影响。作为暴露于光中的直接或间接结果，许多不同的化学和物理变化可产生分子物质，这可被共同地定义成光化学过程。如Atkins中所述，光化学过程可包括一次吸收、物理过程(例如，荧光、碰撞引起的辐射、受激发射、系间跨越、磷光、内部转换、单线态电子能量传递、能量汇聚、三重态电子能量传递、三重态-三重态吸收)、离子化(例如，潘宁电离、电离解离、碰撞电离、结合性电离)或化学过程(例如，解离或降解、加成或插入、提取或破碎、异构化、离解激发)(Atkins，P.W.；Table26.1PhotochemicalProcesses.PhysicalChemistry，第5版；Freeman：NewYork，1994；908)。作为一个例子，光可导致感光剂物质(例如，奶制品中的核黄素)的激发，其然后可与其它存在的物质(例如，氧气、脂质)进行后续反应以引发改变，包括有价值的产品(例如，食品中的营养物质)的降解和可调节产品质量的物质的演变(例如，食品中的异味)。因此，本领域意识到，需要提供具有足够的光保护特性的包装以允许保护一种或多种包装内容物。在某些研究中，已将实际的包装系统和光化学反应器用作提供指示包装概念的光保护性能的部件。然而，一般来讲，这些研究允许仅评价单个包装概念，并且既不展示足够稳健的方法以允许实验之间的相对比较，也不展示基于所述结果来产生性能设计模型的能力。例如，Kline等人对模型胶态饮料的光效应研究的工作(Kline，M.A.；Duncan，S.E.；Bianchi，L.M.；Eigel，W.N.，III；O’Keefe，S.F.；LightWavelengthEffectsonaLutein-FortifiedModelColloidalBeverage.J.Agric.FoodChem.2011，59，7203-7210)承认由于光强度的变化，用他们的方法进行实验条件之间的比较具有挑战性；然而，无法展示合适的解决方案。相似地，Webster等人(Webster，J.B.；Duncan，S.E.；Marcy，J.E.；O′Keefe，S.F.；Effectofnarrowwavelengthbandsoflightontheproductionofvolatileandaroma-activecompoundsinultrahightemperaturetreatedmilk.Int.DairyJournal.2011，21，305-311)研究了光对乳的效应，承认由于光能输出的差异而没有能力来进行所有实验之间的直接比较从而限制了他们的能力(还可参见Webster，J.B.；Duncan，S.E.；Marcy，J.E.；O′Keefe，S.F.；ControllingLightOxidationFlavorinMilkbyBlockingRiboflavinExcitationWavelengthsbyInterference.J.FoodSci.2009，74，S390-S398)。作为另一个例子，在Palanuk的研究中(Palanuk，S.L.；Warthesen，J.J.；Smith，D.E.；Effectofagitation，samplinglocationandprotectivefilmsonlight-inducedriboflavinlossinskimmilk.J.FoodSci.1988，53，436-438)，示出了取样位置影响光对脱脂乳中核黄素的效应的研究结果。另外，该领域中的研究在很多情况下需要延长的测试期，诸如数天或数周。例如，Cladman(Cladman，W.；Scheffer，S.；Goodrich，N.；Griffiths，M.W.；Shelf-lifeofMilkPackagedinPlasticContainersWithandWithoutTreatmenttoReduceLightTransmission.Int.DairyJournal.1998，8，629-636)进行了对材料的光保护特性的研究，该研究需要二十天的时间以暴露样品。作为另一个例子，虽然Saffert等人报道了两种研究(Saffert，A.；Pieper，G.；Jetten，J.；EffectofPackageLightTransmittanceontheVitaminContentofPasteurizedWholeMilk.Packag.Technol.Sci.，2006，19，211-218；Saffert，A.；Pieper，G.；Jetten，J.；EffectofPackageLightTransmittanceonVitaminContentofMilk.Part2：UHTWholeMilk.Packag.Technol.Sci.，2008，21，47-55)，所述两种研究探索了与保持乳中的营养物质有关的包装性能，但是他们在需要暴露数天的条件下进行所述研究。鉴于上述原因，需要一种稳健科学的方法以如下方式来快速量化包装概念的光保护性能，所述方式允许包装概念之间的相对比较，并与此类包装概念在其目标实际应用中所用的条件有关。需要这些方法以允许产生用于包装概念的性能设计模型，并允许光保护包装的有效设计，对于给定的包装成本、重量、材料使用或其它设计要求而言，所述有效设计实现性能属性之间所要求的平衡。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术涉及用于预测材料的光保护性能的方法，所述方法包括：(a)提供包含一种或多种感光实体的样品；(b)提供具有受控光学特性的室以在约-20℃到约100℃之间的预定温度下容纳所述样品；(c)提供光源，所述光源产生光谱信号介于约290和约1000nm之间并且强度介于约0.01和约5W/cm2之间的光束；(d)将所述感光实体置于室中，从而提供样品室；(e)将第一测试材料置于光源和样品室之间，从而提供屏蔽的样品室，其中光束投射到第一测试材料上并且任何透过的光投射到样品室上，并且其中所述第一测试材料包含已知的定量或定性的特性；(f)使屏蔽的样品室暴露于一个或多个光束强度下一段或多段持续时间；(g)在一段或多段持续时间下，测量包含在屏蔽的样品室中的一种或多种感光实体的变化以产生数据点，所述测量通过当样品被包含在暴露室中时研究所述样品或通过除去样品用于通过外部法测量来进行；(h)使用所述数据点来确定第一测试材料的光保护性能值；(i)用一种或多种附加测试材料重复步骤(a)-(h)以产生一个或多个附加光保护性能值；(j)利用两个或更多个光保护性能值产生具有已知的定性或定量特性的一类材料的模型，所述模型基于未经测试材料的已知的定量或定性特性来预测同一类中未经测试材料的光保护性能。在某些实施例中，定量或定性特性包括下列中的一种或多种：白度指数ASTME313；亮度指数ASTMD985；E313-10、D2244、E1347、E1349、E1477、E2214、E284、E308、E805、E991、E本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于量化材料的光保护性能的装置，所述装置包括：(a)样品供应和控制设备，其包括：(I)具有受控光学特性的室，所述室能够容纳包含一种或多种感光实体的样品；(II)样品温度传感器，所述样品温度传感器用于监测所述室内的样品的温度；(III)温度控制件，所述温度控制件用于将所述室维持在约‑20℃到约100℃之间的指定温度下；(IV)干空气供应件，所述干空气供应件用于将低湿度空气递送至所述室的一个或多个暴露表面；和(V)搅拌器，所述搅拌器用于维持所述室内的样品均质性；(b)光产生和控制设备，其包括：(I)光源，其中所述光源产生光谱信号介于约290和约1000nm之间且强度介于约0.01和约5W/cm2之间的光束；(II)光束准直透镜；(III)红外滤光器；(IV)快门；和(V)虹彩光圈；以及(c)测试材料夹持器，所述测试材料夹持器定位在所述光产生和控制设备与所述样品供应和控制设备之间，使得当测试材料被置于所述测试材料夹持器中时，所述光束投射在所述测试材料上并且任何透过的光投射在所述室上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.27 US 61/639,3181.一种用于量化材料的光保护性能的装置，所述装置包括：(a)样品供应和控制设备，其包括：(I)具有受控光学特性的室，所述室能够容纳包含一种或多种感光实体的样品；(II)样品温度传感器，所述样品温度传感器用于监测所述室内的样品的温度；(III)温度控制件，所述温度控制件用于将所述室维持在-20℃到100℃之间的指定温度下；(IV)干空气供应件，所述干空气供应件用于将低湿度空气递送至所述室的一个或多个暴露表面；和(V)搅拌器，所述搅拌器用于维持所述室内的样品均质性；(b)光产生和控制设备，其包括：(I)光源，其中所述光源产生光谱信...

【专利技术属性】
技术研发人员：P杰纳科夫，MP米朗，PM尼伊登祖，CM斯坦西克，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US