Sistema indicador tiempo-temperatura integral.

Un sistema indicador tiempo-temperatura integral y no tóxico que exhibe una reacción química sustancialmente irreversible,

dependiente del tiempo y la temperatura y visualmente detectable, comprendiendo el sistema al menos una sustancia reaccionante inmovilizada y al menos una sustancia reaccionante movible, siendo al menos una de dichas sustancias reaccionantes inmovilizada y movible un compuesto metálico, estando inmovilizada dicha sustancia reaccionante inmovilizada en un gel de hidrocoloide, estando contenidas dichas sustancias reaccionantes en compartimientos adyacentes separados, y estando separadas inicialmente dichas al menos una sustancia reaccionante inmovilizada y al menos una sustancia reaccionante movible por un cierre hermético a fin de evitar el contacto entre las sustancias reaccionantes.

Sistema indicador tiempo-temperatura integral CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a la provisión de un sistema indicador tiempo-temperatura útil para monitorizar la exposición ambiental de productos que sufren cambios progresivos de calidad en respuesta a tales exposiciones. En particular, se proporciona un sistema indicador tiempo-temperatura integral para la monitorización acumulativa de la exposición al tiempo y la temperatura de productos especialmente perecederos.

ANTECEDENTES TÉCNICOS Y TÉCNICA ANTERIOR

La calidad de los productos alimenticios y otros productos perecederos depende en gran medida de las condiciones de almacenamiento tales como la temperatura y el tiempo de almacenamiento desde la producción o el envasado hasta que el producto llega por último al consumidor final. Los procesos de deterioro son más rápidos cuando la temperatura aumenta, debido a las velocidades incrementadas de las reacciones bioquímicas, y por tanto la calidad de los artículos perecederos disminuye más rápidamente a temperaturas altas que a temperaturas bajas.

Ejemplos de artículos perecederos que precisan ser almacenados en condiciones tales que no se sobrepase un límite particular de temperatura o al menos no se sobrepase durante más que un periodo de tiempo predeterminado, incluyen productos alimenticios frescos, productos alimenticios refrigerados y productos alimenticios que han sido precocinados o procesados por congelación, irradiación, cocinado parcial, liofilización o tratamiento con vapor. Si tales productos no se almacenan condiciones apropiadas de temperatura, existe entonces un riesgo de propagación de microorganismos que son perniciosos para la salud humana, o de organismos de deterioro. Ejemplos adicionales de productos que pueden precisar ser almacenados en condiciones apropiadas de temperatura son ciertos productos farmacéuticos que podrían deteriorarse en caso contrario.

En la actualidad se aplica únicamente marcación de fechas para la garantía de la calidad de almacenamiento. Por el hecho de marcar únicamente la fecha, no se proporciona al consumidor u otros información alguna acerca de las condiciones de almacenamiento a las que ha estado expuesto el producto, por lo que los compradores de productos sensibles no pueden determinar si el producto ha sido almacenado en condiciones de temperatura apropiadas durante el tiempo de almacenamiento. El hecho de confiar en la marcación de la fecha como único criterio de calidad presupone que el producto perecedero ha sido almacenado en condiciones apropiadas durante todo el periodo de almacenamiento. El consumidor final no podrá, v.g., determinar si un producto congelado ha sido descongelado durante el transporte y congelado subsiguientemente antes de su puesta a la venta.

Para mayor seguridad, los fabricantes de productos perecederos utilizan a menudo la marcación de la fecha con un margen de seguridad amplio, por lo que se desechan a menudo productos que en realidad son adecuados todavía para consumo o uso.

Por tanto, existe un interés continuado en la monitorización del tiempo y la temperatura a los cuales se han visto expuestos los productos sensibles al almacenamiento, v.g. las cadenas de distribución alimentarias desde la fábrica al consumidor.

Por el suministro de un producto perecedero con un indicador tiempo-temperatura que siga al producto individual desde el envasado a la venta, el productor, el mayorista, el minorista y el consumidor tendrán un mejor control del producto que el que tienen actualmente. Por el uso de un indicador tiempo-temperatura, puede monitorizarse la vida útil real de los productos, lo que significa que puede retrasarse su retirada hasta que el indicador tiempo-temperatura aplicado haya detectado que las condiciones de almacenamiento no han sido apropiadas y/o que el tiempo de almacenamiento recomendado ha sido sobrepasado.

Los indicadores tiempo-temperatura pueden clasificarse como indicadores de la historia parciales o integrales, dependiendo de su mecanismo de respuesta. Los indicadores de la historia parciales no responderán a no ser que se haya sobrepasado una temperatura umbral, mientras que los indicadores integrales responden independientemente de un umbral de temperatura y proporcionan una respuesta acumulativa a las condiciones de tiempo y almacenamiento a las que se ha visto expuesto el indicador tiempo-temperatura (y por tanto, el producto).

El documento GB 2.151.784 describe un indicador tiempo-temperatura que comprende una sustancia reaccionante inmovilizada y una movible, estando separadas dichas sustancias reaccionantes por un cierre hermético para evitar el contacto entre las sustancias reaccionantes, y siendo el sistema activable por retirada del cierre hermético, por el que la sustancia reaccionante movible se pone en contacto de una manera dependiente del tiempo y la temperatura con la sustancia reaccionante inmovilizada dando como resultado una señal de reacción visualmente detectable. En una alternativa, la sustancia reaccionante movible es etilenglicol, y la sustancia reaccionante inmovilizada es ácido cromosulfúrico sobre gel de sílice, y en otra alternativa la sustancia reaccionante movible es agua y la sustancia reaccionante inmovilizada es CoCl2^°^ gel de sílice.

EP 505449 B1 da a conocer un ejemplo de un indicador tiempo-temperatura de historia parcial que comprende un material fusible tal como policaprolactona-triol, alquiléter C1.4 de polietilenglicol y poli(alcohol vinílico), que fiuye cuando se sobrepasa un umbral de temperatura dado y se resolidifica cuando se expone a temperaturas inferiores a la misma temperatura. El material fusible fiuye en un sustrato y un sistema indicador produce un cambio físicamente detectable en el sustrato cuando el material fusible fiuye en su interior.

Los indicadores tiempo-temperatura de historia parciales tales como el arriba descrito no proporcionan una medida directa de la historia tiempo-temperatura. Esto es de la mayor importancia, dado que la degradación de los productos perecederos depende de la exposición temporal a temperaturas particulares. Por ejemplo, un alimento expuesto durante cierto periodo de tiempo a una temperatura puede degradarse en el mismo grado si se expone durante un tiempo más breve a una temperatura superior. Por tanto, existen varias ventajas en la utilización de indicadores tiempo-temperatura integrales.

No obstante, existen varios requisitos generales que debe cumplir un indicador tiempo-temperatura integral. Éstos incluyen que el indicador proporcione una respuesta continua y acumulativa a tiempo y temperatura, y que la respuesta a tiempo y temperatura se genere gradualmente y sea función a la vez de tiempo y temperatura. La respuesta a tiempo temperatura debería ser irreversible con objeto de evitar que indicador tiempo-temperatura se reajuste. Preferiblemente, aquélla debería ser capaz también de indicar la historia tiempo-temperatura dentro de un intervalo de temperatura amplio.

Adicionalmente, el indicador debería, en conjunción con un producto perecedero, exhibir el estado real de este producto y v.g. reflejar las condiciones de almacenamiento a las que se ha visto expuesto el producto, y poder demostrar si un producto congelado ha sido descongelado durante cierto periodo de tiempo. El mismo debería activarse también convenientemente de tal modo que el almacenamiento previo a la utilización del indicador no constituya un problema, y la respuesta a tiempo y temperatura debería darse de una manera interpretable visual y fácilmente. Por último, pero no por ello menos importante, el indicador debería ser no tóxico y no plantear amenaza alguna para la salud humana.

Conforme a la presente invención, se proporciona ahora un indicador tiempo-temperatura integral que satisface la totalidad de los requerimientos arriba mencionados. La respuesta dada por el Indicador tiempo-temperatura conforme a la invención es leída fácilmente por el ojo humano y, en asociación con un producto, proporciona una medida de las condiciones de almacenamiento a las que se ha visto expuesto el producto, dando una respuesta acumulativa a la exposición tiempo-temperatura.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Conforme a ello, la invención se refiere en un primer aspecto a un sistema indicador tiempo-temperatura integral que es capaz de exhibir una reacción química dependiente del tiempo y la temperatura y visualmente detectable como se define en la reivindicación 1.

En un aspecto adicional, se proporciona también un método para monitorización de la historia tiempo-temperatura de un producto como se define en la reivindicación 23.

En otro aspecto adicional, la invención se refiere a un método para producir un sistema indicador tiempo-temperatura... [Seguir leyendo]

1. Un sistema indicador tiempo-temperatura integral y no tóxico que exhibe una reacción química sustancialmente irreversible, dependiente del tiempo y la temperatura y visualmente detectable, comprendiendo el sistema al menos una sustancia reaccionante inmovilizada y al menos una sustancia reaccionante movible, siendo al menos una de dichas sustancias reaccionantes inmovilizada y movible un compuesto metálico, estando inmovilizada dicha sustancia reaccionante inmovilizada en un gel de hidrocoloide, estando contenidas dichas sustancias reaccionantes en compartimientos adyacentes separados, y estando separadas inicialmente dichas al menos una sustancia reaccionante inmovilizada y al menos una sustancia reaccionante movible por un cierre hermético a fin de evitar el contacto entre las sustancias reaccionantes.

2. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en el que el compuesto metálico es de un metal de los Grupos

de metales de transición IB-VIIIB, un compuesto metálico de un metal de los Grupos NIA, IVA o VA o un compuesto

metálico de un elemento del Grupo de elementos de las tierras raras de la Tabla Periódica de los elementos (lantánidos).

3. Un sistema conforme a la reivindicación 2, en el que el compuesto metálico es un ion seleccionado del grupo constituido por Fe, Al y Mn.

4. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en el que la sustancia reaccionante movible es Fe(CN)6^.

5. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en el que la sustancia reaccionante movible es Fe^.

6. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en el que la reacción química entre las sustancias reaccionantes

es un proceso rédox y/o se selecciona del grupo constituido por una formación de complejo, una formación de quelato y una precipitación.

7. Un sistema conforme a la reivindicación 6, en el que el complejo se forma por al menos una de las reacciones químicas siguientes:

3Fe(CN)6" + 4Fe3+ -> Fe^CN)^ Fe(CN)e4- + Fe3+ +K+ -> KFe[Fe(CN)g].

8. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en el que la reacción química es detectable visualmente por un cambio de color.

9. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en el que el hidrocoloide se selecciona del grupo constituido por un alginato, un carragenano, un agar, una pectina, un almidón, una goma, una celulosa y una proteina.

10. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en el que la concentración del hidrocoloide en el gel está comprendida en el intervalo de 0,1 a 20% en peso.

11. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en el que el gel comprende un alcohol.

12. Un sistema conforme a la reivindicación 11, en el que el alcohol es glicerol.

13. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en el que la sustancia reaccionante inmovilizada antes de la activación del sistema está presente a una concentración comprendida en el intervalo de 0,01 a 1M.

14. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en el que la sustancia reaccionante movible antes de la activación del sistema está presente en una concentración comprendida en el intervalo de 0,01 a 1M.

15. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en que las sustancias reaccionantes están contenidas en un elemento cilindrico constituido por dos compartimientos separados por dicho cierre hermético.

16. Un sistema conforme a la reivindicación 15, en el que el elemento cilindrico está hecho de un material seleccionado del grupo constituido por un vidrio y un material polímero.

17. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en el que las sustancias reaccionantes están contenidas en un elemento portador en forma de disco que comprende la porción central que contiene una sustancia reaccionante y una porción periférica que contiene la otra sustancia reaccionante.

18. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en el que las sustancias reaccionantes están contenidas en un elemento en forma de tira.

19. Un sistema informe a la reivindicación 1, en el que el sistema indica la historia tiempo-temperatura dentro

de un intervalo de temperatura que tiene una diferencia entre el límite superior y el inferior que es como máximo 50

°C.

20. Un sistema conforme a la reivindicación 19, en el que el sistema indica la historia tiempo-temperatura en un intervalo de temperatura de -20 °C a 30 °C.

21. Un sistema conforme a la reivindicación 20, en el que el intervalo de temperatura es de -20 °C a 4 °C.

22. Un sistema conforme a la reivindicación 1, capaz de indicar la historia tiempo-temperatura en el intervalo de

temperatura de 30 °C a 90 °C.

23. Un método para monitorizar la historia tiempo-temperatura de un producto, que comprende definir una historia típica tiempo-temperatura para dicho producto que da como resultado un cambio deseado o indeseado del producto, construir un sistema conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1-22 que, cuando se somete a dicha historia típica tiempo-temperatura, proporciona una señal de reacción visualmente detectable y sustancialmente irreversible que indica que el cambio deseado o indeseado del producto es inminente, asociar el producto con el sistema así construido, activar el sistema y seguir la señal de reacción visualmente detectable durante el almacenamiento del producto.

24. Un método conforme a la reivindicación 23, el que el producto se selecciona del grupo constituido por un producto alimenticio, un producto químico, un producto farmacéutico, un cosmético y un material biológico.

25. Un método conforme a la reivindicación 24, en que el producto es un producto alimenticio seleccionado del grupo constituido por un producto alimenticio fresco, congelado, conservado y deshidratado.

26. Un método conforme a la reivindicación 25, en el que el sistema puede estar unido a un envase para el producto.

27. Un método para producir un sistema como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1-22, que comprende seleccionar al menos dos sustancias reaccionantes, en el que al menos una de dichas sustancias reaccionantes es un compuesto metálico que, cuando se ponen en contacto, proporcionan una reacción química visualmente detectable y sustanclalmente Irreversible, Inmovilizar una de dichas sustancias reaccionantes en un gel de hldrocololde, y confinar la sustancia reaccionante movible y el medio que contiene la sustancia reaccionante Inmovilizada en compartimientos adyacentes separados un cierre hermético amovible.

28. Una combinación del sistema de la reivindicación 1 con un envase de almacenamiento de un producto perecedero.

29. La combinación de la reivindicación 28, en la que el sistema está unido a una superficie Interior o exterior del envase.

30. La combinación de la reivindicación 28, en la que el sistema está Integrado en un material de envasado del envase.

31. Un sistema conforme a la reivindicación 13, en el que la sustancia reaccionante Inmovilizada antes de la activación del sistema está presente a una concentración de aproximadamente 0,1 M.

32. Un sistema conforme a la reivindicación 14, el que la sustancia reaccionante movible antes de la activación del sistema está presente a una concentración de aproximadamente 0,1 M.

33. El sistema conforme a la reivindicación 1, en el que la tasa de movilidad de la sustancia reaccionante movible es dependiente de tiempo y temperatura.

34. Un sistema conforme a la reivindicación 1, en el que la concentración del hldrocololde en el gel está comprendida en el intervalo de 0,1 a 2% en peso.