JP3750948B2 - 食品中の汚染物質の検出 - Google Patents
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Description
本発明は、食品中の毒性汚染物質の存在の検出に関する。
発明の背景
過去数年にわたり、我々の食品供給の安全性に対する関心が高まってきている。食品の汚染は、種々の源から生じ、可能性のある汚染の種類は、しばしば含まれる食品に依存する。
生肉などのほとんどの動物起源の食品製品は、処理の前、間または後で、汚染の可能性に曝される。かかる汚染は、例えば、屠殺場にて糞便との接触から、食品製品の処理のいずれかの段階にて食品製品を扱う者から、または、食品が産出されるかもしくは処理される環境中に存在する、天然のおよびヒトが作成した両方の毒から、生じる。ほとんどの場合、汚染は少量であり、食品が適切に調製される場合には、消費者に対し重大な危険性はない。しかしながら、食品の汚染物質は一般に少量で、すなわち、食品1グラムあたり少しの細菌が含まれるだけであるが、食品が十分な条件下で保存されないか、または、長期間保存される場合、細菌などの汚染物質は、増殖し、製品の最終消費者に対して重大な脅威となる。たとえ、食品製品が市場に許容される状態で到達したとしても、消費者によるその後の処理により、食品の重大な汚染が生じる場合もある。
多くの事件および要因が、食品供給に対する関心を高めている。これらには以下のものが包含される;
生のニワトリおよびタマゴ製品が、サルモネラ菌で汚染されていることが見出されており、かかる製品の不適当な調理により、汚染された製品を消費したヒトが重篤な疾患または死にいたっている;
不適当に低温殺菌された牛乳製品が、製品の消費者に重篤な疾患または死を引き起こすリステリア菌で汚染されていることが見出されている;
大腸菌の毒性の強い株が、不適当に調理された牛肉製品を消費した数人のヒトの死を引き起こしている;
魚類を汚染するシグワトキシンなどの多くの毒素が知られている。これらの毒素は調理により不活性化されず、または破壊されず、そのため、魚類中のそれらの存在は、製品の消費者に対して脅威となる;
カキなどの甲殻類は、それらが生育する水中に存在する汚染物質を濃縮し、それらはしばしば生で食されるため、消費者の健康に対して脅威となる;
魚類は生で食されることが増加しており、これにより水が有する汚染物質からの疾患の発生が増加する可能性がある。
消費者が購入する食品が汚染されているかどうかを決定する、消費者が有する唯一の手段は、視覚検査および臭いによるものである。これらは一般に汚染物質の検出に不十分である。
消費者が購入した食品製品が消費に適するかどうかを検出するための信頼のおける方法が要望される。この問題に対するいずれの解決法も、比較的高価でなく、病気を引き起こす能力を有する多くの物質を検出できなければならない。これはまた、精巧な試験設備を利用できないか、または、特別の知識を有さない消費者が、購入した製品が汚染されていないかどうかを容易に調べることができるように、簡単に「読み取る」ことができなければならない。
発明の概要
本発明は、食品汚染検出器に関する。食品汚染検出器は、支持体に結合したインジケーターを含む。インジケーターは、毒素の存在について試験する食品由来の液汁と連絡する。
食品由来の液汁中に毒素が存在する場合にインジケーターの色を変化させるための手段が、食品が汚染されていることを示すために設けられる。本発明の一具体例において、色を変化させるための手段は、毒素の存在下で支持体から解離する標識抗体を含む。もう一つ別の具体例において、色を変化させるための手段は、毒素の存在下で支持体に結合する標識抗体を含む。もう一つ別の具体例において、色の変化はバーコードにある種の変化をもたらせる。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれらのおよび他の特徴および利点を、添付の図面と合わせて、以下の詳細な記載を参照すると、よりよく理解される。
図1は、包装食品製品の上面図である。
図2は、バーコード検出システムを有する包装食品製品の底面図である。
図3は、パッケージ中のバーコード検出システムを示す包装食品製品の側断面図である。
図4は、食品パッケージに取り付ける前の本発明のバーコード検出システムの一具体例である。
図5は、本発明で使用するバーコードリーダーの概略図である。
図6は、食品のない状態のパッケージトレイにおけるバーコード検出システムの他の具体例の側断面図である。
図6Aは、図6の部分拡大図である。
図7は、バーコードの一要素を結合した図6のライナーの底面の斜視図である。
図8は、図7に示される要素の正面図である。
図9は、図6のバーコード検出システムのもう一つの要素の正面図である。
図10Aは、汚染物質の非存在下、食品パッケージの外観を示す、図8および9の要素の正面図である。
図10Bは、汚染物質の存在下、食品パッケージの外観を示す、図8および9の要素の正面図である。
図11は、食品のない状態の包装トレイにおけるバーコード検出システムの他の具体例の側断面図である。
図12は、図11のバーコードシステムの変形において用いるためのライナーの斜視図である。
図13は、毒素と反応する前の本発明の原理を組み込んだカーカスインジケーターストリップの斜視図である。
図14は、毒素との反応後の図13のカーカスインジケーターストリップの斜視図である。
図15は、食品汚染を検出していない2つのバーコード検出システムを示す。
図16は、食品汚染を検出したバーコード検出システムを示す。
具体的態様の詳細な説明
本発明は、食品製品中に存在する可能性のある毒素および他の汚染物質の検出システムとして、購入、販売または分配の時点で製品を識別する、言葉、記号、バーコード、またはバーコードの一部の形態であってもよいインジケーターを用いる。本明細書において用いる毒素とは、食品から食品の消費者に伝達され得る化学品または病原性生物、または、汚染された食品製品の消費者に毒性であるかまたは病気をもたらす他の物質を意味する。
バーコードは、製品タイプ、量、価格、単位価格、および起源についての情報を含め、食品製品を機械的に読み取り可能な方法にて識別するための現在有効な方法であるので、本発明を、バーコードと関連させて記載する。しかしながら、本発明は、他の製品識別システム、機械的読み取り可能および/またはヒトに読み取り可能なものに適用可能である。本明細書において用いる場合、「可視の」なる用語は、バーコードリーダーまたは他のスキャニング装置により認識可能であるかまたは読み取り可能であることを意味する。
同一の参考番号が、図面中で用いられ、同一の部分またはエレメントを明らかにする。
食品製品は、しばしば「大量生産」され、図1〜3に示したような包装容器にて小売店で販売される。典型的には、かかるパッケージは、食品製品12を含むスタイロフォームトレイ10を包含する;トレイおよび食品は透明なプラスチックラップ材料14で密封され、ライナー15は、食品製品12およびトレイ10の内側の底の間に位置する。バーコード16は、購入品を総計する際のエラーを少なくさせるため、および、在庫管理のために、チェックアウトレジスターにでスキャンするために、製品の上で用いられる。バーコードは、製品を識別する番号を示す一連のバーまたはバーのパターンを含む。本発明の実施において、製品識別システム、例えばバーコードは、食品製品中の毒素の検出をする目的も果たす。
図1〜3の具体例において、バーコード16は、透明な膜または支持体20上に印刷される。支持体20の一方の面はトレイ10の内部に結合するために粘着表面を有し、支持体20の他方の面はその上にバーコード16が印刷されている。スタイロフォームトレイ10の底は、方形の穴18を有する。穴18は、適当な粘着剤を用いて、MYLAR▲R▼(Dupontの登録商標)などの材料の透明なシートにより形成される窓21により覆い、穴18の端の周りでスタイロフォーム材料をMYLAR▲R▼で密封する。穴18および窓21はまた、食品製品12からの液体および液汁の収集器19としても働き、それにより後者はバーコード16と接触できるようになる。支持体20は、バーコード16をパッケージへの適用前に覆う、剥離可能な、使い捨ての基材または保護解離層22(図4)を用いて調製できる。食品製品12を包装する側で、解離層22を剥離し、支持体20の粘着剤側を窓21の内側表面上に置き、バーコード16がパッケージの内側に向き、食品製品12の液汁に曝されるようにする。通常の食品包装において、ライナー全体は一般に吸収性である。本発明の実施において、支持体20よりも僅かに大きなライナーの小さな部分15のみが吸収性である;ライナーの残りは、食品液汁のほとんどが支持体20に導かれるように、好ましくは食品液汁に対して不浸透性である。ライナー15の吸収性部分15aは、トレイ10中に支持体20と整列して位置し、支持体20の食品液汁への暴露を最大にする。ライナー15の一部を吸収性とする代わりに、穴をライナー15に打ち抜き、支持体20を粘着材により穴の縁の周りでライナー15に結合することができる。記載した具体例の別法として、支持体20は窓としても働くことができ、この場合、これはトレイ10の穴18に結合し、覆い、密封できる。
バーコードは、抗原に結合した標識抗体により形成される。標識抗体は「インク」として機能し、透明な支持体20上にバーコードパターンで「印刷」される。はじめに、バーコードが置かれる支持体20の全表面またはその表面の部分に抗体を結合させる。ついでインクとして標識抗体を用いてバーコードプリンターにより、支持体20の抗原被覆表面にバーコードを適用する。好ましくは、バーコード16は、バーコードの通常の製品識別機能を有し、すなわち、バーコードは価格、単位当たり価格、製品の種類、起源、および量または重量情報を示す。図5に示すように、販売の時点で、バーコード検出システム16を有する食品パッケージをカウンター25上に備え付けられたバーコードスキャナーまたはリーダー24の下を通し、通常の方法で製品情報を読み取る。店のコンピューター26は、この情報を処理し、購買量を総計し、在庫品を管理する。本発明において使用するためのバーコードを、透明な支持体への目的の毒素または汚染物質の抗原決定基の不可逆的結合により調製する。抗原決定基は毒素に特異的な毒素の小さな部分であってもよく、毒素それ自体、毒素を「模倣」できる毒素の類似物もしくは他の化合物、または病原微生物であってもよく、これらすべてを本明細書において「毒素」と称する。毒素の結合に適当な支持体は、当該分野において周知である。支持体20が窓21として働く場合、これは食品液汁に対して不浸透性でなければならない。適当な支持体には、活性化疎水性ポリビニリデン、ポリビニリデンジフルオライド、硝酸セルロースおよび酢酸セルロースの混合エステル、疎水性ポリビニリデンジフルオライド、親水性ポリビニリデンジフルオライド、薄層および非薄層ポリテトラフルオロエチレン、ミクロファイバーガラス、セルロースおよびポリプロピレンが包含される。一旦毒素が支持体に結合されたら、支持体上に残る他の結合部位を、ウシ血清アルブミンまたは他の適当な遮断剤などの「不活性な」結合剤とそれらを接触させることにより、遮断する。
一旦毒素が支持体に結合されると、毒素に特異性を示し、本明細書において抗−毒素とも称する標識化抗体が毒素に結合される。本発明の使用において適当な抗体は、モノクローナルおよびポリクローナル抗体を包含する。所望の毒素に特異的なかかる抗体の調製は当該分野において周知である。ある場合には、毒素をタンパク質と連結させ、抗原の毒性を「マスク」する必要がある。さもなければ、毒性抗原の注射により、抗体を調製する動物が死ぬ可能性がある。化合物を連結させる方法は当該分野で周知であり、かかる方法の一つは、出典明示により本明細書に包含する、Hokama et al.,Mycotoxins and Phycotoxins 188,A Collection of Invited Papers at the Seventh International IUPAC Symposium of Mycotoxins and Phycotoxins,Tokyo,Japan 1988,pp.303-310(Elsevier Science Publishers,Amsterdam)に記載される。
本発明の一具体例において、抗体を着色ラテックスビーズで標識する。着色ラテックスビーズで標識された抗体の調製は、当該分野において周知である。かかる標識抗体は、ラテックスビーズをリン酸緩衝塩水(8.1mM Na2HPO4、1.5mM KH2PO4、137mM NaCl、1.6mM KCl)などの溶液中に希釈し、溶液を穏やかに混合し、ラテックスビーズを溶液中に懸濁し分配させることにより調製できる。好ましくは、ラテックスビーズの約10%(wt/v)懸濁液を約1:100に希釈し、約0.1%(wt/v)ラテックスビーズの懸濁液を得る。抗体溶液をラテックスビーズ懸濁液に添加する。好ましくは、約0.3から約0.6mgの抗体をラテックスビーズ各1mgあたりに添加するが、しかしながらこの比は、抗体調製物の特異性および感受性、および用いる支持材の種類に応じて変わりうる。標識抗体の調製に用いる抗体の量は、抗体調製物の種々の希釈物を用いて実験的に導かれる。抗体の添加後、溶液を穏やかに混合し、約4℃にて約16ないし約20時間インキュベートする。インキュベーションの終了時に、標識抗体をリン酸緩衝塩水で洗浄し、標識抗体調製物の感受性および特異性を試験する。
標識抗体の感受性および特異性を、事前に選択した量の毒素で支持体を被覆することにより試験する。標識抗体と接触させると、標識抗体が毒素に結合し、その結果、支持体上に所望の着色が生じる。生じた着色は、リン酸緩衝塩水などの溶液中でリンスすることにより洗い流されない。抗体の毒素への結合の結果、この発明の所有者によりSIRA BARTTMシステムと命名されたバーコード検出システムを形成するバーコードパターンの着色が生じる。すなわち、標識抗体は、「インク」の一タイプとして作用し、バーコードパターンを視覚化できる。
生肉製品での使用において、バーコード検出システムは肉からの液汁に曝される。液汁は収集器中に収集され、バーコード検出システムと接触するようになる。毒素が液汁中に存在すると、抗体はバーコードパターンから放出され、液汁中に存在する毒素に結合し、そのためバーコードパターンが変化または破壊される。かかる抗体タイプアッセイは、それ自体当該分野において周知であり、競合アッセイと称される。消費者は食品製品中の毒素の存在をバーコードの視覚検査により検出できる。消費者がバーコードの変化に気づかない場合、店のコンピューターがアラームを発するように形成され、変化したバーコードが検出されたことを警告するので、チェックアウトカウンターにてバーコードリーダー24により検出される。汚染製品は、ついで非汚染製品に代えることができる。
標識抗体は、食品製品の液汁中の毒素または他の汚染物質の存在を示す一つの手段である。当業者は、本発明の実施に有用な化学指示物質などの他のインジケーターについて気付くであろう。バーコードを破壊する代わりに、バーコードを、指示システムの性質に応じて、他の方法、例えば色の変化により、変化させることができる。一般に、バーコードの変化はバーコードリーダーにより検出可能であり、製品の汚染をエレクトロニクスにより自動的に決定できる。それゆえ、本発明は、より有効的に存在する毒素または汚染指示システムを用いるためのフォーマットまたはビヒクルを提供する。本発明の所有者は、このフォーマットを汚染阻止システム、FOOD SENTINALTM、と命名した。
バーコードリーダーを用いて包装製品が供給者の元を離れる時に、満足の行く状態にあるかどうかを示すことができる。汚染製品が加工処理中に検出される場合、供給者は汚染源を見出し、改善工程を実施して汚染源を確実に排除できる。
同じ毒素をバーコードのすべてのバーに用いることができるか、または、1もしくはそれ以上の毒素を異なるバーに用いることができる。このように、個々の食品に一般に関連する多くの汚染物質または毒素を、単一のバーコードにより検出できる。バーコードは、食品が汚染されていたことを示すのみ出なく、汚染物質のタイプをも示す。
図6〜10に示す本発明の他の具体例において、汚染インジケーターを2つの要素−一つの要素はパッケージの内側、他の要素はパッケージの外側−を有するバーコード中に一体化する。支持体28は、支持体28と整列する吸収性部分30aを有するライナー30の底に結合される。ライナー30の部分30aは、肉から支持体28の表面へ液汁および他の液体を引き出す吸収性材料である。支持体28は、好ましくは食品製品の液汁に透過性であるが、透明である必要はない。ライナー30上の支持体28の位置を正確に配置する。図7および8に示すように、バーコードの一つの要素は、支持体28の暴露表面上に印刷された可視指示エレメント27および29を含む。指示エレメント27および29は、バー、記号、文字、またはこれらの組み合わせを包含してもよい。記載した具体例において指示エレメント27は、本発明の所有者により商標名SIRA BARTTMとされた、バーを含み、指示エレメント29は、単語「NOT」を含む。指示エレメント27および29を、上記したように「インク」として標識抗体を用いて支持体28上に印刷する。
この具体例において、スタイロフォームトレイ10の底は、スタイロフォーム材料にMYLAR▲R▼(Dupontの登録商標)をシールするのに適当な接着剤を用いて、MYLAR▲R▼などの材料の透明なシートにより形成される窓21を有する。ライナーおよびトレイを、ライナーが正確にトレイの底に位置できるように設計する。例えば、ライナー30を、これがトレイ10中に置かれる場合、窓21とレジスターにて、支持体28とトレイの底をふさぐような大きさにすることができる。このように、ライナー30およびトレイ10との間が密接に適合することにより、指示エレメント27が、トレイ10の底およびラップ材料の外側に置かれる第2の要素に関して、正確に位置することが保証される。別法として、***線(示さない)をトレイ10の内側底表面中に形成し、ライナー30を正確に位置させ、適所に維持させる。
図9に示すように、バーコード検出システムの第2の要素は、通常のインクで不透明な支持体32上に印刷された言葉35および複数のバー31、ならびに、支持体32から切り抜かれた切抜きセクション33および34ダイを含む。セクション33はバー指示エレメント27よりも小さい。セクション34は言葉指示エレメント29よりも大きい。バー31は、バーコードの通常の製品識別機能を有し、すなわち、これらは価格、単位価格、製品の種類、起源、および重量または量を示す。支持体32は、窓21と同じ寸法を有し、支持体32が窓21と一致するように、ラップ材料14の外側に位置する。結果として、支持体32の位置は、支持体28に関して正確に位置され、指示エレメント27および29が、切抜き33および34とそれぞれ整列し、パッケージの外側から正常に見られるようになる。指示エレメント27は切抜きセクション33をふさぎ、指示エレメント29は全体が切抜きセクション33内に位置する。記載した具体例において、言葉35は「汚染されている」である。
支持体28および32が整列した場合、第1および第2の要素は一緒に合わさり、バーコードを形成する。図10Aに示すように、言葉「汚染されていない」はパッケージの外側から見ることができ、指示エレメント27およびバー31は、パッケージの内側の食品液汁中に汚染物質が存在しない場合、バーコードリーダーにより読み取ることができる。汚染物質が存在する場合、指示エレメント27および29が形成される標識抗体が毒素と反応し、支持体28から除去される。図10Bに示すように、これにより言葉35およびバー31のみが見られるようになる。エレメント27が存在しない場合、バーコードリーダーは、バーコードが「不完全」であることを感知し、エレメント29が存在しない場合、ヒトは視覚的にパッケージの内容物が「汚染されている」ことを観察できる。
異なる食品製品中の異なる毒素を検出することが所望されるため、支持エレメント27は検出すべき毒素に応じて支持体28上の異なる場所に位置でき、切抜き33もまた支持体28上の位置と整列するように検出すべき毒素に応じて支持体32上の異なる場所に位置できる。
記載した2要素バーコード検出システムは、スーパーマーケットにおいて食品製品を印をつけるために用いられる慣用のバーコードアプリケーター機械できわめて有効に用いることができる。かかる機械は、ラップされた食品パッケージが秤量およびバーコードラベル適用場所を通り一時保存場所へ移動する、コンベアを有する。ラベル適用場所にて、ラベルキャリアーロールが供給され、プリンターを通過し、そこで製品情報がバーコードラベル(支持体32)上に印刷され、ブレードの下を通過して、バーコードラベルがキャリアーから剥離され、パッケージへのデリバリーのために1またはそれ以上のロボットアームによりピックアップされる。作業者はキーパッドへ製品識別コードを打ち込む。コントローラーは、製品識別コードおよび重量から、価格、重量、単位価格および経歴データ、すなわち、起源などのラベルに印刷するべき製品情報を計算し、プリンターをバーコードパターンおよび英数文字をラベル上に印刷するように制御する。コントローラーは、ラベルが適切なパッケージに適用されるように、時間、操作を統合する。
スーパーマーケットにおいて、肉、鶏肉または魚などの食品製品に印をつけるのに用いられる慣用のバーコードアプリケーター機械の修飾形態で2要素バーコードを用いることについて、好ましい方法を記載する。主要な加工処理プラントにおいて、指示エレメント27および29をインクとして標識抗体または他の汚染物質の検出器を用いて支持体28上に印刷する;ついで支持体28をライナー30上に正確な相対位置で置き、出荷カートン中で包装する。ライナーを、複数の異なる毒素または汚染物質およびトレイサイズ毎に、別個のカートン中に調製する。カートンを、スーパーマーケットまたは、食品製品がトレイ中に詰められ、ラップされ、バーコードアプリケーター機械でバーコード標識される包装設備に輸送する。包装操作は以下の順序で行われる;
1.異なる毒素または汚染物質毎に、対応するライナーの一つを特定のライナーについて大きさをそろえたトレイ中に置く。
2.食品製品をトレイ中に置く。
3.食品製品およびトレイをラップ材料で覆う。
4.パッケージをバーコードアプリケーター機械中に置き、製品識別コードをキーボードにより入力する。
5.パッケージを機械中で秤量し、コンベアーにより標識適用場所に移動させる。
6.バーコードアプリケーター機械を修飾し、ロールおよびプリンター間のキャリアーの通路中のラベル切抜きダイまたはダイセットと一体化する。ダイは位置を調節でき、その位置は特定の製品識別コードに応じてコントローラーにより配置される。バーコードラベルがダイを通る各時間に、ダイをコントローラーにより動かし、ダイカットセクションを形成する(図9中の33および34)。
7.プリンターをコントローラーにより作動させ、通常のインクでバーコードラベル上に言葉30およびバー31をプリントする。
8.バーコードラベルを、支持体28と整列した、パッケージの外側上の正確な位置に、機械により付ける。
総じて、厳重な製造コントロールを必要とする、バーコードの第1の要素は主要な加工処理プラントにおいて製造される。スーパーマーケットでは、特別な技術を有さない作業者が容易に第一の要素を食品製品パッケージ中に組み込み、通常の方法、すなわち、バーコードアプリケーター機械または手動で、バーコードの第2の要素を加えることができる。スーパーマーケットでの作業者に対する特別な訓練は、ライナー(図6の30)の適当な選択および配置のみである。作業者がライナーの選択または配置において誤りを起こすと、バー27は切抜き34と整列せず、バーコードリーダーが誤りを感知する。これにより、正しい毒素検出バーが正しい食品製品に用いられることを確実にするチェックが提供される。
支持体32は、好ましくは不透明で白色であるか、または少なくとも、好ましくは暗い色で印刷されるバーコードと強い対比が作られる明るい色である。この理由のため、切抜き33および34は、支持体32が支持体28の可視エレメント27および29を隠さないことを必要とする。十分な対比が得られる場合、支持体32は透明であることができ、切抜きを省くことができる。
検出すべき汚染物質に応じて指示エレメント27および切抜き33を異なる場所に位置させる代わりに、汚染物質の種類にかかわらず場所を固定させたままにすることができ、可視記号を指示エレメント27の近くに支持体32上に印刷できる。例えば、文字「S」をサルモネラ菌について用いることができ、「E」を大腸菌について用いることができ、「L」をリステリア菌について用いることができる。これにより、バーコードアプリケーター機械において調整可能なラベルカットダイを組み込む必要性が避けられる。
図11の具体例において、汚染インジケーターはまた、2つの要素−一つの要素がパッケージの内側、他の要素がパッケージの外側−を有するバーコード検出システム中に一体化される。一つの要素は、ボトムパネル36およびトップパネル38から構成される透明なバッグ37を含む。バッグ37は、穴18上に置かれ、ボトムパネル16は、粘着剤によりトレイ10に固定され、穴18を密封し、窓を形成する。ボトムパネル36は、食品液汁に対して不透過性の支持体で形成される。目的の毒素に対する第1の抗体が穴18と同じかまたは大きなサイズおよび形状のボトムパネル36の内側表面の領域に結合される。トップパネル38は、半透過性膜で形成される。トップおよびボトムパネルは、粘着剤または熱などの他の適当な方法を用いてそれらの端で共に密封され、密封バッグ、すなわちバッグ37を形成する。バッグを密封する前に、目的の毒素に対する第2の標識抗体を含む溶液をバッグ中に導入する。第1および第2の抗体は同じであってもよいが、好ましくは異なる。それゆえ、第2の抗体は、好ましくは第1の抗体とは異なる抗原決定基を認識する。第2の抗体は、着色ラテックスビーズなどの指示剤で標識され、得られた標識抗体は大きなサイズのものである。溶液中に存在する標識抗体は、希釈濃度であり、光が溶液を容易に通過し、識別できない色は僅かであるか、存在しない。
半透過性膜は、目的の毒素がバッグ内に入るのに十分であるが、標識抗体がバッグから出るのを防ぐのに十分小さなサイズの穴を有する。かかる膜は、当該分野において周知であり、種々の穴のサイズが市販される。半透過性パネルの穴のサイズは、目的の毒素が半透過性パネルを介して、バッグの内部に通るように、選択される。
毒素がトレイ中にパックされた肉製品の液汁中に存在する場合、毒素は半透過性パネル38を介してバッグ中に通り、パネル36に結合する抗体に結合する。毒素はまた、バッグ中の溶液中に存在する第2の標識抗体に結合する。結果として、パネル36は、第1の抗体、毒素および第2の抗体のサンドウィッチアッセイにより着色し、それにより、液汁中の毒素の存在を示す。
第2の要素は、MYLAR▲R▼などの透明な材料である支持体20上にプリントされたバーコード16を含む。支持体20は、トレイの外側、好ましくはラップ材料14の外側で穴18上に置かれる。毒素が液汁中に存在しない場合、パネル36は透明なままであり、バーコードは透明な背景に対して容易に読み取ることができる。毒素が液汁中に存在する場合、毒素はパネル36および標識抗体に結合し、支持体背景が濃く着色するようになる。好ましい具体例において、用いるビーズの色は黒色であり、非着色背景は白色または透明である。第1の要素の濃い色により、第2の要素のバーコードが、バーコードリーダーにより背景と区別されることが妨げられる。これは、バーコードを効果的に隠すかまたは変化させ、パッケージ中に含まれる食品が汚染されていることを示す。
図11の2要素バーコード検出システムの変形を部分的に図12中に示す。パネル36を粘着剤または他の適当な接着手段を用いてライナー30の下側に固定する。パネル36により被覆されたライナー30の部分30(示さない)は吸収性材料であり、肉からの液汁および他の液体を肉から半透過性パネル38の表面へ吸い込み、図6について記載したように、バッグ37を穴18と整列させるように働く。ライナー30の残りは、食品液汁に対して不透過性である。液汁は半透過性パネル38を介してバッグ37の内部へ通る。パネル36の表面の内部上に、抗体を上記したように結合させる。抗体をパネル36の内側表面上で方形領域39に結合させ、ライナーが食品トレイ中に置かれたときに、方形領域39が穴18と整列するようにする。支持体20を、トレイ10がラップ材料14で被覆された後にトレイ10の外表面に結合させる。バーコードを、バーコードアプリケーター機械により支持体20上に印刷する。ついで毒素の存在を上記したように検出する。
図13および14に示す本発明のもう一つ別の具体例において、着色ドット42などの記号を方形多孔性支持体43上に印刷する。支持体43を牛肉カーカスまたは多のバルク食品製品の表面に結合し、カーカスが汚染されているかどうかを調べるように、設計する。ドットを印刷するのに用いる「インク」は、上記したように毒素に結合する標識抗体である。不透明なホルダーストリップ44は支持体43を覆い、適所に固定する。支持体43およびホールドストリップ44は、カーカスの輪郭に適合し、支持体43のカーカスの表面との接触を維持する可撓性材料を含む。円形状の穴47を支持体43と整列するようにホルダーストリップ中に切抜き、支持体およびホルダーストリップがカーカスに接触する際に、着色ドット42が可視化するようにする。カーカスの肉中に毒素が存在する場合、抗体が支持体43の表面化から結合されないようになり、ドットが消失し、カーカス中の毒素の存在を示す。ホルダーストリップ44を、ステンレススティールステープル46の使用によりカーカスに結合する。ホルダーストリップをまた、バーコード48およびプリントされた事項50など他の識別情報を表示するのに用いてもよい。バーコード48およびプリントされた事項50は通常のインクで印刷できる。
バーコード検出システムのさらなる具体例を図15および16中に示す。図15および16は、本発明の所有者により商標名GILBARTMとされた2バーコード食品汚染検出システムを説明する。GILBARTMは、製品識別バーコード52および汚染検出バーコード54を有する。加えて、GILBARTMは、本発明を容易に目に見えるようにするために黒色線で輪郭を書いた汚染指示領域56を有する;しかしながら、実際には、これらのラインは存在せず、バーコードスキャナーまたはリーダーの製品識別バーコード52を認識する能力を妨害しない。
GILBARTM食品汚染システムは、消費者および食品分布のいずれかの段階で関係する者に、バーコードスキャナーまたはリーダーを用いて、食品が汚染されていることを以下のように警告する。図15において、GILBARTMは、汚染物質を検出していない。製品識別バーコード52は、バーコードスキャナーまたはリーダーにより読み取られるが、汚染検出バーコード54は読み取られない。図16に示すように、食品が汚染されるようになると、汚染指示領域56は色が変わり、製品識別バーコード52の一部を消し、汚染検出バーコード54に追加のバーを加える。結果として、食品製品が汚染されると、製品識別バーコード52はスキャナーまたはリーダーで読み取ることができなくなるが、汚染検出バーコード56は読み取られる。典型的には、アカウンティング、他の理由の規則に従うためにバーコードスキャナーからのデータをコンピューターに伝えるかまたは、ある集約化データコレクションに伝える。バーコードスキャンニングによる汚染食品製品を検出する能力は、分布の鎖により最後の消費者に販売される時点から、食品が汚染されていたかどうかの電子的な記録を作成する。
このシステムは、特に、典型的に固定されたバーコードスキャナーを用いる食品雑貨店またはスーパーマーケット環境において消費者に警告するのに有利である。しばしばチェックアウトカウンターに配置される固定されたバーコードスキャナーは、しばしば「スイートスポット」と称される3次元空間にて多数のスキャニングラインを生成する。スーパーマーケットまたは食品雑貨店のチェックアウト店員は、典型的にバーコードに慣れており、スキャナーに向かい、スキャナー窓上に製品をさっと通す。この方法により、製品の迅速な識別および値段付けが可能となる。時折、バーコードが読み取られない場合、チェックアウト店員が製品識別コードをタイプし、読み取り不能なバーコードを有する製品の識別および値段付けを可能とする。GILBARTMを用いる場合、製品識別コードが読み取られる場合、汚染検出バーコードは読み取られず、逆もまた同じである。それゆえ、食品が汚染されている場合、製品食品バーコードは読み取られず、汚染検出バーコードが読み取られ、消費者は警告される。この警告は、アラーム、または、「不正」、「汚染」、「腐敗」または他のこのような用語などのチェックアウトレジスター表示上に現れる警告であることができる。
製品識別番号は存在していてもしていなくてもよい。存在する場合、GILBARTMの指示領域56は、製品識別コードの部分を消して不十分なものとし、汚染された製品の偶発的なチェックアウトを避ける。加えて、GILBARTM指示領域56は、汚染検出バーコード54によりコードされるデータに対応する数字コードを完全にするために汚染時に現れる数を含むことができる。これらの追加のエレメントにより、チェックアウト店員は、バーコード54がスキャナーにより認識されないか読み取られない場合に、汚染された製品に不注意で値段付けをすることはできない。
GILBARTMは、本明細書においてすでに記載したのと同じ原理に基づく。指示領域56中に現れるバーの代わりに、毒素が存在する場合にバーが消失する。この場合、1またはそれ以上のバーが製品識別バーコード52から消失し、バーコードを読み取り不能とするが、さらなるバーまたは他のエレメントが指示領域56の汚染バーコード領域56から消失し、汚染バーコード54を読み取り可能とする。同様に、所望の価格コードの1またはそれ以上のディジットがバーコードラベルから消失し、製品識別のコードを使用不能とすることができる。同時に、汚染数字コードが位置する指示領域中において余分の数または着色背景が消失し、数字汚染コードを暴露する。
GILBARTMを、支持体20上でバーコード「インク」として着色ラテックスビーズを用いて標識した抗体を用いて出現または消失するバーを用い、図1〜5を参照にして本明細書で記載したようなパッケージ内で用いることができる。別法として、GILBARTMは、図6〜10を参照にして本明細書で記載したように、パッケージの内側のGILBARTMの一部およびパッケージの外側の一部で、用いることができる。内側/外側の整列において、指示領域56内に見られるバーコードエレメントは支持体28上に位置し、バーコード52および54の残りのエレメントは内部の指示バーとともにパッケージの外側上に整列する。他の具体例において、指示領域56および汚染検出バーコード54はパッケージの内側に位置するが、製品識別バーコードは、パッケージの外側に位置する。この整列は、汚染源をつきとめる能力を強め、さらに加工業者、分配業者、および小売業者が製品識別バーコードを変更することを可能とする。
本発明は、単に例として示した特定の具体例に限定されるものではない。種々のおよび多くの他の具体例が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく当業者により工夫されるであろう。例えば、図6〜12に示した本発明の具体例に関して、本発明は単一の毒素に対する抗体の使用に関して記載したが、複数の異なる毒素に対する抗体の混合物を用いることができる。種々の抗体の使用により、肉サンプル中に存在可能な種々の毒素を検出できる。また、本発明は、主としてバーコードを消すことに関して記載したが、支持体に結合した抗体はまた、用いる抗体−毒素「アッセイ」の種類に応じて発生または消失する記号または用語の形態であることができる。かかる記号または用語はバーコードリーダーの助けなしに読み取ることができる。また、いくつかの具体例はライナーと共に記載したが、これらのバーコードはまた、ライナーなしで用いることもできる。同様に、ライナーなしに記載した具体例は、ライナーと共に用いることができる。本発明の範囲は、以下のクレームに定義される。
Claims (12)
- 液汁を生ずる食品製品を収納するのに適した食品容器(10)に用いるための食品汚染検出器であって、
バーコードリーダーにより食品製品を識別するためにコードされた第1のバーコード(52);
バーコードリーダーにより汚染食品を識別するためにコードされた第2のバーコード(54);
支持体(20)上に印刷された、食品からの液汁と連絡する、インジケーター(16);および
食品からの液汁中に毒素が存在する場合に、インジケーター(16)の色を変化させ、インジケーター(27)の色の変化により、第1のバーコードがバーコードリーダーにより読み取り不能となり、第2のバーコードがバーコードリーダーにより読み取り可能となるようにする手段;
を有することを特徴とする食品汚染検出器。 - インジケーター(16)が支持体(20)に結合した抗体を含む、請求項1記載の食品汚染検出器。
- インジケーター(16)の色を変化させるための手段が毒素の存在下で支持体(20)に結合する標識抗体を含む、請求項1記載の食品汚染検出器。
- 標識が着色ラテックスビーズを含む、請求項3記載の食品汚染検出器。
- インジケーター(16)の色を変化させるための手段が、抗体が毒素の存在下で支持体(20)から解離するように抗体に結合した標識を含む、請求項1記載の食品汚染検出器。
- 標識が着色ラテックスビーズを含む、請求項5記載の食品汚染検出器。
- 液汁を生ずる食品製品を収納するのに適した食品容器(10)に用いるための食品汚染検出器であって、
食品からの液汁と連絡するインジケーター;および
食品からの液汁中に毒素が存在する場合、インジケーター(16)の色を変化させるための手段;
により特徴付けられ、インジケーターが
支持体に結合した第1の抗体;
第2の標識抗体を含み、食品からの液汁中の毒素の存在下、第2の抗体が支持体に結合するようになると、支持体が不透明になる、透明な支持体(36)に結合した第1の抗体と接触する溶液;
支持体の光反射における変化により第1のバーコードが読み取り不能となるように支持体と整列した、食品製品を識別するためにコードされた第1のバーコード(52);
支持体の光反射における変化により第2のバーコードが読み取り可能となるように支持体と整列した、汚染食品を識別するためにコードされた第2のバーコード(52);
を有することを特徴とする、食品汚染検出器。 - 第2の抗体を含む溶液がコンパートメント(37)中に封入される、請求項7記載の食品汚染検出器。
- コンパートメント(37)が半透過性膜を含む、請求項8記載の食品汚染検出器。
- 第1の抗体が、第2の抗体により認識される毒素の抗原決定基と異なる毒素の抗原決定基を認識する、請求項7記載の食品汚染検出器。
- 液汁を生じる透明なラップ(14)により覆われる食品製品(12)が置かれるトレイを有する食品製品パッケージであって、
パッケージの外側から検出できるようにラップの内側に配置される、抗体を含む支持体で構成される食品汚染情報要素;
食品汚染が検出された場合、支持体が不透明となり製品情報要素が読み取り不能となるように、支持体と整列したバーコード記号(52)で構成される、ラップの外側に配置される製品情報要素;および
食品汚染が検出された場合、支持体が不透明となり製品情報要素が読み取り可能となるように、支持体と整列したバーコード記号(54)で構成される、ラップの外側に配置される汚染情報要素;
を有することを特徴とする食品製品パッケージ。 - 支持体に結合した抗体を含むインジケーターを、トレイ中、液汁と接触するように位置させること(ここで選択されるインジケーターはその出現が毒素の存在下で変化するものである);および
インジケーターの出現を感知し、食品が汚染されているかどうかを調べること;
を特徴とする食品容器(10)中の食品液汁を生じる食品(12)の汚染を検出する方法であって、
毒素の存在下でインジケーターの出現における変化が第1のバーコード(52)をバーコードリーダー(24)により読み取り不能とする、第1のバーコード(52);および、毒素の存在下でインジケーターの出現における変化が第2のバーコード(54)をバーコードリーダー(24)により読み取り可能とする、第2のバーコード(52)を、インジケーターと共に用いることを特徴とする方法。
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