包装容器及包装方法 【发明领域】
本发明是关于容易受水份、氧或微生物的影响而发生粘结或着色等性状改变和品质劣化的物质的包装。
背景技术
将作为药品原料的氨基酸、抗生素或核酸等物质放入容器内保存或作为制品出厂时，通常首先将该物质装填在塑料制的袋子内，然后装入外包装中，也就是说，这些物质是采用双层包装。这种情况是，内包装采用塑料容器，外包装采用纸制的桶或金属桶等结实、坚固的容器。一般来说，为了防止吸湿，往往在外包装的纸制桶的内表面上覆盖铝箔，作为阻隔水份和氧的材料，目前已知的有聚偏二氯乙烯、铝箔以及在塑料薄膜上蒸镀金属或氧化硅而形成的薄膜。
在塑料薄膜上蒸镀金属或氧化硅而形成的包装材料在商业上经常被使用。例如，在日本第100043/1994号发明专利申请公开公报中公开了一种包装方式，其外包装使用不含有金属的纸板制的桶，内包装是采用氧化硅蒸镀薄膜等防湿包装。一般来说，单个包装使用聚乙烯薄膜等，内包装使用蒸镀氧化硅的薄膜等，外包装使用纸制的桶。
容易受水份、氧或微生物的影响而发生粘结或着色等性状改变和品质劣化的物质，如果采用一般的包装方式进行包装，在这些物质中有时由于微生物繁殖而发生粘结，或者由于氧的作用而发生着色等，导致性状改变，品质劣化。
【发明内容】
本发明的目的是，解决上述现有技术中的问题，提供可以抑制内容物中地微生物繁殖，防止粘结或着色等性状改变和品质劣化的包装容器以及使用该容器的包装方法。
本发明的另一目的是，提供在保存过程中使包装内的平衡相对湿度保持在60％以下的方法或者使包装内的氧浓度达到0.1％以下的方法。
此外，本发明还有一个目的是，提供采用上述包装容器和使用该容器的包装方法的保存方法。
本发明中所述的保存，是指容易受水份、氧或微生物的影响而发生粘结或着色等性状改变和品质劣化的物质(以下简称对象物)被制成后，对象物被包装好，在开封之前处于密闭的状态，也就是说，所述的保存也包括制品出厂后的运输等过程。
本发明与下列(1)～(23)有关。
(1)包装容器，其特征在于，该包装容器具有下列部分：由具有高透湿性和高透气性中至少一种性质、用来包装固体或粉末的包装材料(高透过性包装材料)构成的单个封装袋；由具有低透湿性和低透气性中至少一种性质、用于容纳单个封装袋的包装材料(低透过性包装材料)构成的内包装袋，和在单个封装袋与内包装袋之间配制的干燥剂或脱氧剂；以及用于容纳内包装袋的外包装。
(2)上述第(1)项发明的包装容器，其中，所述高透湿性是100g/m2·天以上的透湿率，所述高透气性是10,000cc/m2·24hrs·atm以上的氧透过率。
(3)上述第(1)项发明的包装容器，其中，所述的低透湿性是3g/m2·天以下的透湿率，所述的低透气性是3cc/m2·24hrs·atm以下的氧透过率。
(4)上述第(1)项发明的包装容器，其中，单个封装袋的透湿率是100g/m2·天以上，并且，内包装袋的透湿率是3g/m2·天以下。
(5)上述第(1)项发明的包装容器，其中，单个封装袋的氧透过率是10,000cc/m2·24hrs·atm以上，并且，内包装袋的氧透过率是3cc/m2·24hrs·atm以下。
(6)上述第(1)项发明的包装容器，其中，单个封装袋的透湿率是100g/m2·天以上，氧透过率是10,000cc/m2·24hrs·atm以上，并且，内包装袋的透湿率是3g/m2·天以下，氧透过率是3cc/m2·24hrs·atm以下。
(7)上述第(1)项发明的包装容器，其中，所述的外包装是选自纸制桶、塑料制桶、波纹箱和金属桶中的容器或者纸制或塑料制的袋。
(8)上述第(1)项发明的包装容器，其中，所述的固体或粉末是容易受水份、氧或微生物的影响而发生粘结或着色等性状改变和品质劣化的物质。
(9)上述第(1)项发明的包装容器，其中，所述的固体或粉末是受选自霉菌、细菌和酵母的微生物的影响而发生性状改变或品质劣化的物质。
(10)上述第(1)项发明的包装容器，其中，所述的固体或粉末是受到选自曲霉属(Aspergillus)、枝孢属(Cladosporium)、青霉属(Penicillium)、埃希氏杆菌属(Escherichia)、芽孢杆菌属(Bacillus)、假丝酵母属(Candida)和糖酵母属(Saccharomyces)的微生物的影响而发生性状改变或品质劣化的物质。
(11)上述第(1)项发明的包装容器，其中，所述的固体或粉末是选自食品、食品添加剂、药品、药品原料、化妆品原料、氨基酸、抗生素和核酸有关的物质中的物质。
(12)物质的保存方法，其特征在于，将固体或粉末包装在上述第(1)～(11)中任一项发明所述的包装容器中进行保存。
(13)包装方法，其特征在于，将固体或粉末用由具有高透湿性和高透气性中至少一种性质的包装材料构成的单个封装袋包装，然后用由具有低透湿性和低透气性中至少一种性质的包装材料构成的内包装袋包装上述单个封装袋，在单个封装袋与内包装袋之间放入干燥剂或脱氧剂，然后将内包装袋封闭，放入外包装中。
(14)上述第(13)项发明的包装方法，其中，所述的高透湿性是100g/m2·天以上的透湿率，所述的高透气性是10,000cc/m2·24hrs·atm以上的氧透过率。
(15)上述第(13)项发明的包装方法，其中，所述的低透湿性是3g/m2·天以下的透湿率，所述的低透气性是3cc/m2·24hrs·atm以下的氧透过率。
(16)上述第(13)项发明的包装方法，其中，单个封装袋的透湿率是100g/m2·天以上，并且，内包装袋的透湿率是3g/m2·天以下。
(17)上述第(13)项发明的包装方法，其中，单个封装袋的氧透过率是10,000cc/m2·24hrs·atm以上，并且，内包装袋的氧透过率是3cc/m2·24hrs·atm以下。
(18)上述第(13)项发明的包装方法，其中，单个封装袋的透湿率是100g/m2·天以上，氧透过率是10,000cc/m2·24hrs·atm以上，并且，内包装袋的透湿率是3g/m2·天以下，氧透过率是3cc/m2·24hrs·atm以下。
(19)上述第(13)项发明的包装方法，其中，所述的外包装是选自纸制桶、塑料制桶、波纹箱和金属桶中的容器或者纸制或塑料制的袋。
(20)上述第(13)项发明的包装方法，其中，所述的固体或粉末是容易受水份、氧或微生物的影响而发生粘结或着色等性状改变和品质劣化的物质。
(21)上述第(13)项发明的包装方法，其中，所述的固体或粉末是受到选自霉菌、细菌和酵母的微生物的影响而发生性状改变或品质劣化的物质。
(22)上述第(13)项发明的包装方法，其中，所述的固体或粉末是受到选自曲霉属(Aspergillus)、枝孢属(Cladosporium)、青霉属(Penicillium)、埃希氏杆菌属(Escherichia)、芽孢杆菌属(Bacillus)、假丝酵母属(Candida)和糖酵母属(Saccharomyces)的微生物的影响而发生性状改变或品质劣化的物质。
(23)上述第(13)项发明的包装方法，其中，所述的固体或粉末是选自食品、食品添加剂、药品、药品原料、化妆品原料、氨基酸、抗生素和核酸有关的物质中的物质。
下面说明本发明的实施方式。
众所周知，霉菌可以在比细菌和酵母更低的水份活性范围内生长和繁殖，但在0.64以下的水份活性条件下通常不能生长和繁殖，在0.65水份活性条件下，只有被称为好稠性霉菌的灰绿曲霉(Aspergillus glaucus)等特殊的霉菌勉强可以生长和繁殖。另外，水份活性与包装内制品的平衡相对湿度的关系近似于“水份活性×100＝包装内制品的平衡相对湿度”。因此，采用使包装内制品的平衡相对湿度保持在约60％以下的包装方式，就可以防止微生物生长和繁殖。包装内的平衡相对湿度达到60％以上时，包装内容物在保存过程中微生物繁殖，导致粘结等性状改变和品质劣化。
作为引起对象物的性状改变和品质劣化的微生物的例子，可以举出选自曲霉属(Aspergillus)、枝孢属(Cladosporium)、青霉属(Penicillium)、埃希氏杆菌属(Escherichia)、芽孢杆菌属(Bacillus)、假丝酵母属(Candida)和糖酵母属(Saccharomyces)的微生物。
由以上所述可知，为了防止对象物的性状改变和品质劣化，必须采取措施使包装内的平衡相对湿度保持在60％以下。
另外，在保存过程中对象物有可能由于氧化而受到影响的情况，为了防止氧化，在保存过程中包装内的氧浓度应当在0.1％以下。
下面叙述本发明的包装方法。
首先，将需要保存的对象物装入单个封装袋中密闭。所述的单个封装袋使用具有高透湿性和高透气性中至少一种性质的包装材料(以下简称高透过性包装材料)。然后，将填装了对象物的单个封装袋放入内包装袋中。内包装袋使用具有低透湿性和低透气性中至少一种性质的包装材料(以下简称低透过性包装材料)。随后，在单个封装袋与内包装袋之间放入干燥剂或脱氧剂。也就是说，内包装袋包含它与单个封装袋之间的干燥剂或脱氧剂。最后，将内包装袋密闭，把该内包装袋装入外包装中。
在本发明中，通过放入干燥剂，可以在保存过程中使包装内的平衡相对湿度达到60％以下，从而防止保存过程中对象物的品质改变。
另外，在本发明中，代替干燥剂而放入脱氧剂，可以在保存过程中使包装内的氧浓度达到0.1％以下，从而防止保存过程中内容物的品质改变。
采用以往的包装方式将固体或粉末包装起来，调查单个封装内的平衡相对湿度，结果发现，平衡相对湿度值在从10％以下到90％以上的宽范围内变动。本发明人发现，这种现象也是由对象物的物性而引起的。另外，本发明人还发现，包装内的平衡相对湿度越高，微生物繁殖越多，或者对象物粘结或着色等的发生性状改变和品质劣化的事例越多。有时候，由于氧引起的氧化使得对象物着色。
采用一般的包装方式，代替干燥剂放入脱氧剂进行包装，调查包装内的氧浓度，结果氧浓度是16％。而采用本发明的包装容器和包装方法，可以将包装内的氧浓度限制在0.1％以下。如果能使包装内的氧浓度保持在0.1％以下，就可以防止对象物的性状改变和品质劣化。
在包装袋内插入湿度计，可以测定包装袋内的相对湿度(RH)。同样，在包装袋内插入氧浓度计，可以测定包装袋内的氧浓度。下面进一步详细地说明本发明的包装容器和包装方法。
<A>单个封装
单个封装就是将对象物包装起来，只要是具有高透湿性和高透气性中至少一种性质的包装材料就可以使用任何包装材料。例如，可以使用塑料制的微多孔制片料、微多孔制薄膜、或者有孔薄膜等包装材料，具体例子可以举出聚丙烯系微多孔制片料、聚乙烯系微多孔制薄膜以及有孔塑料薄膜等。单个封装的包装材料是高透湿性的情况，该包装材料的透湿率是100g/m2·天以上，优选的是500g/m2·天以上，最好是1,000g/m2·天以上。单个封装的包装材料是高透气性的情况，该包装材料的氧透过率必须在10,000cc/m2·24hrs·atm以上，最好是氧透过率更高一些。
此外，在用于粉末包装的情况，为了防止粉末泄漏到内包装的内侧，单个封装所使用的包装材料上的孔径应当在10μm以下。
<B>干燥剂
干燥剂可以使用通常使用的任何一种干燥剂，具体地说，可以使用硅胶、氯化钙、碱石灰、硅铝系干燥剂等。
<C>脱氧剂
脱氧剂可以使用通常使用的任何一种脱氧剂，具体地说，可以使用活性金属粉末、亚连二硫酸盐、维生素C、硫酸铁、连二亚硫酸钠、金属偶合血红蛋白类似结构水不溶性吸氧塑料等。
<D>内包装
内包装是将单个封装包装起来。内包装的包装材料只要是具有低透湿性和低透气性中至少一种性质的包装材料就可以使用任何包装材料。即，只要是水蒸气屏蔽性或氧屏蔽性高的低透过性包装材料就可以使用。例如，优先选用塑料制成的蒸镀氧化硅的薄膜，层合铝的薄膜或者蒸镀铝的薄膜。内包装的包装材料是低透湿性的情况，该包装材料的透湿率在3g/m2·天以下为宜，优选的是1g/m2·天以下。另外，内包装的包装材料是低透气性的情况，该包装材料的氧透过率在3cc/m2·24hrs·atm以下为宜，优选的是1cc/m2·24hrs·atm以下。
<E>外包装
外包装只要是能将内包装包起来就可以采用任一种形式。外包装可以使用的容器例如有纸制的桶、塑料制的桶、波纹箱以及金属桶等容器，或者也可以使用纸制或塑料制的袋子。
采用上述包装方法包装的对象物，在不开封的情况下放在通常的环境中保存时，对象物不会发生性状改变和品质劣化，可以长期保存。
发明的最佳实施方式
下面通过实施例更具体地说明本发明，但本发明不受下列实施例的限制。
实施例1
(1)外包装使用纸制的桶(直径443mm×高657mm)。内包装使用透湿率低的塑料薄膜制、蒸镀了氧化硅的袋(710mm宽×1,300mm长、厚80μm、透湿率：3g/m2·天以下)。单个封装使用透湿率高的聚丙烯系微多孔质袋(700mm宽×1,300mm长、厚200μm、透湿率：10,000g/m2·天)。
在上述单个封装中填充50kg L-丙氨酸(氨基酸的一种)，在对象物L-丙氨酸的大致中央部位插入湿度敏感元件，用轮胶将单个封装袋捆扎起来。把单个封装放入内包装袋中，在单个封装的上部放入2个500g的硅胶袋(干燥剂)，用轮胶捆扎内包装袋，将其密闭。然后，将该内包装袋放入作为外包装的纸制桶中，盖上盖子。
将按以上所述包装的纸制桶在室温(20～25℃)下放置，测定单个封装制品内的相对湿度。结果，刚填充包装时相对湿度是80％以上，7天后相对湿度为40％，14天后相对湿度降低到35％。即，大约1周后相对湿度就达到微生物特别是霉菌不能繁殖的相对湿度60％以下。这时，尝试从L-丙氨酸的结晶中分离出微生物特别是霉菌，但完全没有检测出霉菌。继续保存6个月后开封，观察内容物L-丙氨酸的结晶时，结晶呈干爽、松散的状态，完全没有粘结。
(2)比较例
外包装使用纸制的桶(直径443mm×高657m m)。内包装使用透湿率低的塑料薄膜制、蒸镀了氧化硅的袋(710mm宽×1,300mm长、厚80μm、透湿率：3g/m2·天以下)。单个封装使用透湿率低的低密度聚乙烯薄膜袋(700mm宽×1,300mm长、厚80μm、透湿率：4～8g/m2·天)。
在上述单个封装中填充50kg L-丙氨酸(氨基酸的一种)，在对象物L-丙氨酸的大致中央部位插入湿度敏感元件，用轮胶将单个封装袋捆扎起来。把单个封装放入内包装袋中，在单个封装的上部放入2个500g的硅胶袋(干燥剂)，用轮胶捆扎内包装袋。然后，将该内包装袋放入作为外包装的纸制桶中，盖上盖子。
将按以上所述包装的纸制桶在室温(20～25℃)下放置，测定单个封装制品内的相对湿度。结果，填充包装5天后相对湿度是85％以上，30天后相对湿度仍为80％以上。
继续保存6个月后开封，观察L-丙氨酸的结晶时，结晶体部分发生粘结。
取出该粘结部分，按照与实施例1同样的方法尝试从L-丙氨酸结晶中分离微生物特别是霉菌，检测出许多霉菌。通过形态学的观察鉴定该微生物，确定是属于青霉属的霉菌。
实施例2
(1)外包装使用纸制的桶(直径443mm×高657mm)。内包装使用透湿率低的塑料薄膜制、蒸镀了氧化硅的袋(710mm宽×1,300mm长、厚80μm、透湿率：3g/m2·天以下)。单个封装使用将半面透湿率高的聚丙烯系微多孔质片料(厚度200μm、透湿率：10,000g/m2·天)和半面低密度聚乙烯薄膜(厚度80μm、透湿率：4g/m2·天)热合形成的袋(700mm宽×1,300mm长、平均透湿率：1,000g/m2·天)。
在上述单个封装中填充50kg L-苏氨酸(氨基酸的一种)，在对象物L-苏氨酸的大致中央部位插入湿度敏感元件，用轮胶将单个封装袋捆扎起来。把单个封装放入内包装袋中，在单个封装的上部放入2个500g的硅胶袋(干燥剂)，用轮胶捆扎内包装袋。然后，将该内包装袋放入作为外包装的纸制桶中，盖上盖子。
将按以上所述包装的纸制桶在室温(20～25℃)下保存，测定单个封装制品内的相对湿度。结果，刚填充后相对湿度是80％以上，7天后相对湿度为36％，14天后相对湿度降低到31％。即，大约1周后相对湿度就达到微生物特别是霉菌不能繁殖的相对湿度60％以下。
继续保存6个月后开封，观察内容物L-苏氨酸的结晶时，结晶呈干爽、松散的状态，完全没有粘结。
实施例3
(1)外包装使用纸制的桶(直径443mm×高657mm)。内包装使用氧透过率低的塑料薄膜制、蒸镀了氧化硅的袋(710mm宽×1,300mm长、厚80μm、氧透过率：1cc/m2·24hrs·atm以下)。单个封装使用透气性高的高密度聚乙烯无纺布袋(700mm宽×1,300mm长、平均厚度165μm、透气率：22S/100cc)。由于单个包装的透气性过高，不能测定氧透过率，因而用透气率表示。
在单个封装中填充50kg醋酸L-赖氨酸(氨基酸的一种)，用轮胶将单个封装袋捆扎起来。把单个封装放入内包装袋中，在单个封装的上部放入5个氧吸收量6,000ml的脱氧剂(エ-ジレスZ-6000PT；三菱瓦斯化学社制造)，用轮胶捆扎内包装袋，或采用热合法密闭。然后，将该内包装袋放入作为外包装的纸制桶中，盖上盖子。
将按以上所述包装的纸制桶放置在恒温恒湿室(40℃、相对湿度75％)中，7天后在包装内插入氧浓度计的敏感元件，测定氧浓度，结果氧浓度是0.08％。继续保存6个月后开封，观察内容物醋酸L-赖氨酸的结晶，是白色的结晶，没有发现品质改变。
(2)比较例
外包装使用纸制的桶(直径443mm×高657mm)。内包装使用氧透过率低的塑料薄膜制、蒸镀了氧化硅的袋(710mm宽×1,300mm长、厚80μm、氧透过率：1cc/m2·24hrs·atm以下)。单个封装使用低密度聚乙烯薄膜袋(700mm宽×1,300mm长、厚80μm、氧透过率：1,900cc/m2·24hrs·atm)。
单个封装中填充50kg醋酸L-赖氨酸(氨基酸的一种)，用轮胶将单个封装袋捆扎起来。把单个封装放入内包装袋中，在单个封装的上部放入5个脱氧剂(エ-ジレスZ-6000PT；三菱瓦斯化学社制造)，用轮胶捆扎内包装袋。然后，将该内包装袋放入作为外包装的纸制桶中，盖上盖子。
将按以上所述包装的纸制桶放置在恒温恒湿室(40℃、相对湿度75％)中，7天后在包装内插入氧浓度计的敏感元件，测定氧浓度，结果是16％。继续保存6个月后开封，观察内容物醋酸L-赖氨酸的结晶时，结晶的颜色变成浅黄色，品质已发生变化。
产业上的应用
本发明可以提供降低单个封装袋内的相对湿度、将该单个封装袋内的相对湿度保持在较低水平的包装容器以及使用该包装容器的包装方法。
另外，本发明可以提供降低单个封装袋内的氧浓度、将该单个封装袋内的氧浓度保持在较低水平的包装容器以及使用该包装容器的包装方法。
采用上述包装容器或包装方法保存容易受水份、氧或微生物的影响而发生粘结或着色等性状改变和品质劣化的物质时，该物质的性状不会变化，品质不会劣化。