CN111867383A - 农作物的保鲜方法和保鲜装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种通过对农作物照射适当量的近红外光而能够有效地使用光能且可靠地获得保鲜效果的农作物的保鲜方法和保鲜装置。一种农作物的保鲜方法和能够实施该方法的保鲜装置,所述保鲜方法通过对于收割后的农作物,在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,以同时满足下述式1、式2和式3的方式照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光,从而能够可靠地获得保鲜效果。式1:413019X‑1.872≥Y≥5966X‑1.866式2:X≥1式3:Y≥0.01。
Description
技术领域
本发明涉及在收割后能够长期保持农作物的鲜度的农作物的保鲜方法和保鲜装置。
背景技术
农作物的保鲜会显著影响商品价值,因此是重要的。作为保持农作物鲜度的技术,例如,为了抑制农作物的呼吸和蒸散而通常使用冷藏。然而,冷藏不仅耗费成本,而且存在在运输中等有时无法充分冷藏等问题。
因而,本发明的申请人从以前开始进行了农作物的新型保鲜方法的开发。
例如,本发明的申请人在专利文献1中开发了通过在照射光强度(光量子通量密度)为0.1~10000μmol/m2/s的范围且照射时间为1纳秒~72小时的范围内对农作物照射700~2500nm这一波长的近红外光,从而简单且以低成本获得农作物的收割后的保鲜效果的技术,并申请了专利。
此外,本发明的申请人在专利文献2中开发了通过在照射光强度(辐射照度)为1.4×10-2~1.4×1024W/m2的范围且照射时间为1飞秒~72小时的范围内对农作物照射在700~2500nm的波长范围内具有互不相同的两个以上的峰波长的近红外光,从而简单且以低成本获得农作物的收割后的保鲜效果的技术,并申请了专利。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第5889310号公报
专利文献2:日本特开2014-194331号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1和专利文献2中公开的技术在能够通过以规定范围的照射光强度和照射时间对农作物照射规定范围的波长的近红外光这一简单的方法来长期保持农作物的收割后的鲜度的方面均是优异的。
但是,能够发挥出农作物的保鲜效果的近红外光的波长、以及照射光强度与照射时间的关系、换言之保鲜处理的适合条件未必明确,此外,每种农作物的保鲜处理的适合条件也不明确。
因此,在处理多种且大量农作物的批发市场、水果市场等中,由于期待充分的保鲜效果而存在对农作物以过大的照射光强度照射近红外光或者以过长时间的照射时间进行照射的倾向,由于这种近红外光的过多照射而存在产生光能的损耗、成为农作物的出货作业延迟的原因的问题。
因而,本发明的课题在于,提供通过明确可发挥出农作物的保鲜效果且抑制农作物的鲜度劣化的近红外光的波长、以及照射光强度(辐射照度)与照射时间的关系,从而能够将近红外光调节至适当量地对农作物进行照射、有效地使用光能从而成本低(低耗电量)且能够可靠地获得保鲜效果的农作物的保鲜方法和保鲜装置。
用于解决问题的方案
上述课题通过下述手段来解决。
〔1〕一种农作物的保鲜方法,其特征在于,对于收割后的农作物,在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,以同时满足下述式1、式2和式3的方式照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光。
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
〔2〕一种农作物的保鲜方法,其特征在于,对于收割后的农作物,在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,以同时满足下述式1a、式2和式3的方式照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光。
式1a:117942X-1.9≥Y≥23059X-1.874
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
〔3〕一种农作物的保鲜方法,其特征在于,对于收割后的农作物,在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,以同时满足下述式1、式2和式3的方式调节辐射照度或照射时间中的至少一者而照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光。
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
〔4〕一种农作物的保鲜方法,其特征在于,对于收割后的农作物,在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,以同时满足下述式1a、式2和式3的方式调节辐射照度或照射时间中的至少一者而照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光。
式1a:117942X-1.9≥Y≥23059X-1.874
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
〔5〕根据上述〔3〕或〔4〕所述的农作物的保鲜方法,其特征在于,根据上述近红外光的照射时间的变更来调节辐射照度。
〔6〕一种农作物的保鲜装置,其特征在于,其具备:对收割后的农作物照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光的光源;以及在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,能够以同时满足下述式1、式2和式3的方式调节从上述光源照射的近红外光的辐射照度或照射时间中的至少一者的调节手段。
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
〔7〕一种农作物的保鲜装置,其特征在于,其具备:对收割后的农作物照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光的光源;以及
在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,能够以同时满足下述式1a、式2和式3的方式调节从上述光源照射的近红外光的辐射照度或照射时间中的至少一者的调节手段。
式1a:117942X-1.9≥Y≥23059X-1.874
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
〔8〕根据上述〔6〕或〔7〕所述的农作物的保鲜装置,其特征在于,上述调节手段以能够根据从上述光源照射的近红外光的照射时间的变更来调节辐射照度的方式构成。
〔9〕根据上述〔8〕所述的农作物的保鲜装置,其特征在于,上述调节手段以能够通过自动控制来调节辐射照度的方式构成。
发明的效果
根据上述本发明的〔1〕所述的农作物的保鲜方法,能够发挥出农作物的保鲜效果且抑制农作物的鲜度劣化的近红外光的波长范围、以及由上述式1、式2和式3表示的近红外光的辐射照度与照射时间的关系是明确的,因此,能够防止近红外光对于农作物的过多照射和过少照射,能够有效地使用光能,以低成本(低耗电量)可靠地获得保鲜效果。
进而,由于能够防止近红外光的过多照射,因此能够实现光源的长寿命化,此外,在对农作物照射近红外光的场所为冰箱等需要维持低温的密闭空间的情况下,能够抑制该空间的气温上升。
需要说明的是,能够发挥出上述农作物的保鲜效果且抑制农作物的鲜度劣化的近红外光的波长范围、以及由上述式1、式2和式3表示的近红外光的辐射照度与照射时间的关系、即保鲜处理的适合条件是本发明最先明确的,其详情如后所述。
为了获得本发明所述的农作物的保鲜效果,需要以作为保鲜处理对象的农作物的至少一部分表面满足该保鲜处理的适合条件的方式照射近红外光。
本发明中,对农作物照射的近红外光只要包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长即可,可以具有1个峰波长,也可以具有不同的2个以上的峰波长。此外,理想的是,所照射的近红外光的中心波长存在于800~1000nm的波长区域内。
根据上述本发明的〔2〕所述的农作物的保鲜方法,农作物的保鲜效果高且能够充分抑制农作物的鲜度劣化的近红外光的波长范围、以及由上述式1a、式2和式3表示的近红外光的辐射照度与照射时间的关系是明确的,因此,能够可靠地防止近红外光对于农作物的过多照射和过少照射,能够更有效地使用光能,以低成本(低耗电量)可靠地获得高保鲜效果。
进而,由于能够防止近红外光的过多照射,因此能够实现光源的长寿命化,此外,在对农作物照射近红外光的场所为冰箱等需要维持低温的密闭空间的情况下,能够抑制该空间的气温上升。
需要说明的是,上述农作物的保鲜效果高且能够充分抑制农作物的鲜度劣化的近红外光的波长的范围、以及由上述式1a、式2和式3表示的近红外光的辐射照度与照射时间的关系、即保鲜处理的极其适合的条件是本发明最先明确的,其详情如后所述。
为了获得本发明所述的农作物的保鲜效果,需要以作为保鲜处理对象的农作物的至少一部分表面满足该保鲜处理的极其适合的条件的方式照射近红外光。
根据上述本发明的〔3〕所述的农作物的保鲜方法,能够发挥出农作物的保鲜效果且抑制农作物的鲜度劣化的近红外光的波长、以及由上述式1、式2和式3表示的近红外光的辐射照度与照射时间的关系是明确的,因此,在例如进行多种且大量农作物的保鲜处理的批发市场、水果市场等中,通过根据农作物的种类、量,适当调节近红外光的辐射照度或照射时间中的任一者或两者,能够可靠地防止近红外光对农作物的过多照射和过少照射。因此,能够有效地使用光能,以低成本可靠地获得保鲜效果。
进而,由于能够防止近红外光的过多照射,因此能够实现光源的长寿命化,此外,在对农作物照射近红外光的场所为冰箱等需要维持低温的密闭空间的情况下,能够抑制该空间的气温上升。
根据上述本发明的〔4〕所述的农作物的保鲜方法,农作物的保鲜效果高且能够充分抑制农作物的鲜度劣化的近红外光的波长、以及由上述式1a、式2和式3表示的近红外光的辐射照度与照射时间的关系是明确的,因此,在例如进行多种且大量农作物的保鲜处理的批发市场、水果市场等中,通过根据农作物的种类、量,适当调节近红外光的辐射照度或照射时间中的任一者或两者,能够可靠地防止近红外光对于农作物的过多照射和过少照射。因此,能够更有效地使用光能,以低成本可靠地获得高保鲜效果。
进而,由于能够防止近红外光的过多照射,因此能够实现光源的长寿命化,此外,在对农作物照射近红外光的场所为冰箱等需要维持低温的密闭空间的情况下,能够抑制该空间的气温上升。
上述本发明的〔5〕所述的农作物的保鲜方法是在上述〔3〕或〔4〕所述的农作物的保鲜方法的基础上,进一步根据近红外光对农作物的照射时间的变更来调节辐射照度的方法。
因此,在例如连续进行大量农作物的保鲜处理时,即使在因农作物的每单位时间的处理量发生变动而导致近红外光对各个农作物的照射时间产生不同的情况下,通过根据该不同的照射时间来调节辐射照度,也能够以良好的精度防止近红外光对农作物的过多照射和过少照射,能够更有效地使用光能,以低成本且高精度获得保鲜效果。
进而,由于能够防止近红外光的过多照射,因此能够实现光源的长寿命化,此外,在对农作物照射近红外光的场所为冰箱等需要维持低温的密闭空间的情况下,能够抑制该空间的气温上升。
上述本发明的〔6〕所述的农作物的保鲜装置具备:对收割后的农作物照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光的光源;以及能够以同时满足上述式1、式2和式3的方式调节从上述光源照射的近红外光的辐射照度或照射时间中的至少一者的调节手段。
因此,在例如进行多种且大量农作物的保鲜处理的批发市场、水果市场等中,通过根据农作物的种类、量,适当地调节近红外光的辐射照度或照射时间中的任一者或两者,能够可靠地防止近红外光对于农作物的过多照射和过少照射,能够有效地使用光能,以低成本可靠地获得保鲜效果。
进而,由于能够防止近红外光的过多照射,因此能够实现光源的长寿命化,此外,在对农作物照射近红外光的场所为冰箱等需要维持低温的密闭空间的情况下,能够抑制该空间的气温上升。
上述本发明的〔7〕所述的农作物的保鲜装置具备:对收割后的农作物照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光的光源;以及能够以同时满足上述式1a、式2和式3的方式调节从上述光源照射的近红外光的辐射照度或照射时间中的至少一者的调节手段。
因此,在例如进行多种且大量农作物的保鲜处理的批发市场、水果市场等中,通过根据农作物的种类、量,适当地调节近红外光的辐射照度或照射时间中的任一者或两者,能够可靠地防止近红外光对农作物的过多照射和过少照射,能够更有效地使用光能,以低成本可靠地获得高保鲜效果。
进而,由于能够防止近红外光的过多照射,因此能够实现光源的长寿命化,此外,在对农作物照射近红外光的场所为冰箱等需要维持低温的密闭空间的情况下,能够抑制该空间的气温上升。
上述本发明的〔8〕所述的农作物的保鲜装置是在上述〔6〕或〔7〕所述的农作物的保鲜装置的基础上,进一步以能够根据从上述光源照射的近红外光的照射时间的变更来调节辐射照度的方式构成的装置。
因此,在例如连续进行大量农作物的保鲜处理时,即使在因农作物的每单位时间的处理量发生变动而导致近红外光对各个农作物的照射时间产生不同的情况下,也能够根据该不同的照射时间来调节辐射照度,因此,能够可靠地防止近红外光对农作物的过多照射和过少照射,能够更有效地使用光能,以低成本可靠地获得高保鲜效果。
进而,由于能够防止近红外光的过多照射,因此能够实现光源的长寿命化,此外,在对农作物照射近红外光的场所为冰箱等需要维持低温的密闭空间的情况下,能够抑制该空间的气温上升。
上述本发明的〔9〕所述的农作物的保鲜装置是在上述〔8〕所述的农作物的保鲜装置的基础上,以能够通过自动控制来调节辐射照度的方式构成的装置。
因此,在例如连续进行大量农作物的保鲜处理时,即使在因农作物的每单位时间的处理量发生变动而导致近红外光对各个农作物的照射时间产生不同的情况下,也能够根据该不同的照射时间来自动地调节辐射照度,因此,能够容易且可靠地防止近红外光对农作物的过多照射和过少照射。
进而,由于能够防止近红外光的过多照射,因此能够实现光源的长寿命化,此外,在对农作物照射近红外光的场所为冰箱等需要维持低温的密闭空间的情况下,能够抑制该空间的气温上升。
附图说明
图1是表示近红外光的辐射照度与照射时间的关系对散叶莴苣的蒸散抑制率造成的影响的图。
图2是表示在近红外光的辐射照度与照射时间的关系中大幅提高散叶莴苣的蒸散抑制率的情况的图。
图3的(a)和(b)是表示本发明的农作物的保鲜装置的例子的示意图。
图4是表示近红外光的辐射照度与照射时间的关系对温州蜜柑果实的发霉抑制率造成的影响的图。
图5是表示近红外光的辐射照度与照射时间的关系对草莓果实的蒸散抑制率造成的影响的图。
图6是表示近红外光的辐射照度与照射时间的关系对雏菊的蒸散抑制率造成的影响的图。
图7是表示近红外光的辐射照度与照射时间的关系对油菜的蒸散抑制率造成的影响的图。
图8是表示近红外光的辐射照度与照射时间的关系对温州蜜柑果实的糖度保持率造成的影响的图。
图9是表示近红外光的辐射照度与照射时间的关系对温州蜜柑果实的酸度保持率造成的影响的图。
图10是表示近红外光的辐射照度与照射时间的关系对樱桃番茄果实的发霉抑制率造成的影响的图。
具体实施方式
说明本发明的农作物的保鲜方法和保鲜装置的实施方式。需要说明的是,本发明不限定于该实施方式。
此外,本发明中,使用“~”示出的数值范围是指包含“~”的前后记载的数值作为下限值和上限值的范围。
(1)农作物的保鲜方法
本发明的保鲜方法是本发明人等通过弄清能够发挥出农作物的保鲜效果且抑制农作物的鲜度劣化的近红外光的波长、以及照射光强度(辐射照度)与照射时间的关系而完成的。
成为本发明应用对象的“农作物”是所有可通过农业方法进行收割的作物,包括例如通常进行的基于利用部位的分类(称为园艺分类或人为分类)中的蔬菜类、果实类、花卉类。
前述蔬菜类可列举出:例如果菜类(茄子、茄瓜、番茄、樱桃番茄、树番茄、车轴草、辣椒、甜椒、哈瓦那辣椒、青椒、红辣椒、灯笼椒、南瓜、西葫芦、黄瓜、角瓜、越瓜、苦瓜、冬瓜、佛手瓜、丝瓜、月光花、秋葵、草莓、西瓜、甜瓜、香瓜);以及谷物类(米、小麦、大麦、黑麦、裸麦、玉米、稗子、黍、荞麦、高粱)、豆类(小豆、利马豆、豌豆、毛豆、豇豆、四棱豆、蚕豆、大豆、刀豆、花生、小扁豆、芝麻)、茎叶类(包括冰叶日中花、明日叶、芥菜、卷心菜、水芹、无头甘蓝、油菜、莴苣、红叶生菜、菜心、韩国生菜、山东白菜、紫苏、茼蒿、莼菜、竹兰、芹菜、旱芹、塌棵菜、萝卜(radish)、大芥、莴苣、青梗菜、咸菜、芥菜花、野泽菜、白菜、欧芹、春菜、叶甜菜、菠菜、宝盖草、雪里红、鸡肠繁缕、繁缕、牛繁缕、水芹、北柴胡、抱子甘蓝、黄麻、散叶莴苣、芝麻菜、莴苣、山葵等叶菜类、大葱、细葱、北葱、细香葱、芦笋、食用土当归、球茎甘蓝、榨菜、竹笋、大蒜、蕹菜、大葱、韭葱、洋葱等茎菜类、朝鲜蓟、花茎甘蓝、花椰菜、食用菊、菜花、蜂斗菜、蘘荷草等花菜类、芽、豆芽、萝卜芽等发芽蔬菜)、根菜类(包括芜菁、萝卜、小萝卜、山萮菜、辣根、牛蒡、螺丝菜、姜、胡萝卜、藠头、莲藕、百合等,以及甘薯、芋头、马铃薯、山药(大和芋)、日本薯蓣(山芋、野山药)等薯类)、菌茸类(金针菇、杏鲍菇、黑木耳、臭蘑菇、香菇、山毛榉蘑菇、银耳、小平菇、多汁乳菇、滑子菇、蜜环菌、荷叶离褶伞、平菇、松茸菇、白色山毛榉蘑菇、牛肝蕈、玉蕈离褶伞、口蘑、灰树花菌、蘑菇、松茸、猴头菇、松露、西洋松露等)等。但它们只不过是例示,本发明不限定于它们。
此外,前述果实类可列举出例如蜜柑等各种柑橘类、苹果、桃、梨、洋梨、香蕉、葡萄、樱桃、沙枣、覆盆子、蓝莓、木莓、黑莓、桑、枇杷、无花果、柿、木通、芒果、鳄梨、枣、石榴、鸡蛋果、菠萝、香蕉、番木瓜、杏、梅、李子、桃、猕猴桃、木瓜、杨梅、栗子、神秘果、番石榴、星星果、针叶樱桃等。但它们只不过是例示,本发明不限定于它们。
此外,前述花卉类可列举出例如蜀葵、寒丁子、古代稀、月见草、紫罗兰、羽衣甘蓝、新月花、彩眼花、鸢尾、唐菖蒲、花菱草、草胡椒、蒲包花、金鱼草、蓝猪耳、樱草、仙客来、冰叶日中花、花烛、水竽、贝母、省藤、合果芋、白鹤芋、花叶万年青、喜林芋、仙人掌类、筋骨草、随意草、鼠尾草、秋海棠、姜黄、睡莲、马齿笕、紫罗兰、大阿米芹、紫竹梅、紫背万年青、紫露草、凤仙花、乳茄、矮牵牛、纸灯笼、香石竹、康乃馨、石竹、丝石竹、宿根缕丝花、高雪轮、果子蔓、鹤望兰、针叶天蓝绣球、福禄考、花魁草、槭叶蚊子草、朱顶红、孤挺花、菊花、雏菊、君子兰、火百合、水仙、雪花、葱兰、娜丽花、文珠兰、亚马逊百合、甘草、龙舌兰、鸡冠花、千日红、牵牛花、土丁桂、白花菜、天竺葵、伽蓝菜、山萝卜、香豌豆、羽扇豆、勿忘草、落新妇、草莓天竺葵、百子莲、黄精、芦荟、虎眼万年青、万年青、折鹤兰、紫萼、黑百合、嘉兰、秋水仙、虎尾兰、宫灯百合、沿阶草、郁金香、紫娇花、欧铃兰、龙血树、紫灯花、镰叶黄精、新西兰亚麻、贝母、风信子、杜鹃、萱草、麦门冬、百合、六出花、舌苞假叶树、敦盛草、虾脊兰、文心兰、卡特来兰、考曼兰、白芨、兰花、贝母兰、石斛、朵丽蝶兰、蝴蝶兰、兜兰、万带兰、齿舌兰、蝶兰、堇花兰、藻百年、洋桔梗、龙胆、马樱丹、玫瑰、樱花、大丁草等,进而可列举出为了观赏叶而使用的红淡比、苏铁、蕨、龙血树、蜘蛛抱蛋、龟背竹、石柑、螺旋铁、裂叶福禄桐、密林丛花烛、利休草、薹草、细裂铁角蕨等。但它们只不过是例示,本发明不限定于它们。
本发明中,“保鲜”是指尽可能长时间保持即将收割之前的农作物的状态。所需要的保鲜效果因农作物的种类和商品价值而异,在例如莴苣、菠菜等主要利用茎叶部的蔬菜中,抑制萎蔫(抑制蒸散)、抑制变色(黄化、褐变等)、抑制软化、抑制发霉的保鲜效果变得重要。此外,在草莓、番茄、蜜柑、苹果等主要利用果实的蔬菜、果实中,抑制变色(黄化、褐变等)、抑制糖度或酸度的降低、抑制软化、抑制发霉的保鲜效果变得重要。进而,在花卉类中,抑制萎蔫(抑制蒸散)、抑制变色(黄化、褐变等)、抑制发霉的保鲜效果变得重要。但它们只不过是例示,本发明不限定于它们。
本发明中,对于收割后的农作物照射的近红外光是包含在800~1000nm的波长区域内任意设定的波长的近红外光,可以是激光那样的单波长光,也可以具有荧光灯、LED等那样的波长分布。此外,可以具有1个峰波长,也可以具有不同的两个以上的峰波长,理想的是,所照射的近红外光的中心波长存在于800~1000nm的波长区域内。
作为可照射该近红外光的照射器具,可以使用例如发光二极管(LED)、荧光管、金属卤化物灯、钠灯、卤素灯、氙灯、氖管、无机电致发光、有机电致发光、化学发光(Chemiluminescence)、激光等。此外,可以是从透过了仅透过在800~1000nm的波长区域内任意设定的波长的滤光器的光源发出的光或太阳光。
本发明的农作物的保鲜方法中,对于收割后的农作物,在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,需要以同时满足下述式1、式2和式3的方式照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光。
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
该式1、式2和式3表示对于大致全部的农作物而言能够发挥出保鲜效果且抑制农作物的鲜度劣化的近红外光的辐射照度X与照射时间Y的关系,其是本发明的发明人等基于使用了多种农作物的多个试验的结果,通过本发明而最先明确的。
上述式1所包含的回归式“Y=413019X-1.872”在图1的双对数图中用回归直线LA表示。此处,辐射照度X和照射时间Y所示的坐标存在于回归直线LA的上方时,属于近红外光对农作物的过多照射。在近红外光的过多照射的情况下,辐射照度或照射时间超过了必要量,因此,对于造出超过必要量的量的近红外光而言所需的电力会被浪费。进而,有时因近红外光的过多照射而导致农作物的鲜度发生劣化
需要说明的是,因近红外光对农作物的过多照射而导致农作物的鲜度降低是通过本发明而最先明确的。
此外,上述式1所包含的回归式“Y=5966X-1.866”在图1的双对数图中用回归直线LC表示。此处,辐射照度X和照射时间Y所示的坐标存在于回归直线LC的下方时,属于近红外光对农作物的过少照射。在近红外光的过少照射的情况下,无法获得充分的保鲜效果。
此外,图1所示的回归直线LB是回归式“Y=42471X-1.852”的图,表示农作物的保鲜效果最高的辐射照度与照射时间的关系。
需要说明的是,针对图1,在下述[试验1:通过调节对于散叶莴苣照射的近红外光的量而带来的蒸散抑制率的变化]中进行详述。
能够发挥出农作物的保鲜效果且抑制农作物的鲜度劣化的近红外光的波长区域(800~1000nm)、以及用上述式1、式2和式3表示的近红外光的辐射照度与照射时间的关系、即保鲜处理的适合条件对于包括蔬菜类、果实类、花卉类在内的所有农作物而言是共通的。
为了获得本发明所述的农作物的保鲜效果,需要以农作物的至少一部分表面满足该保鲜处理的适合条件的方式照射近红外光。
本发明的农作物的保鲜方法中,近红外光的照射可以是连续照射,也可以是间歇照射。连续照射是指例如连续照射规定时间(例如5分钟)的近红外光。间歇照射是指例如将10秒钟的照射和10秒钟的非照射以照射时间合计达到5分钟的方式重复30次。
此外,本发明的农作物的保鲜方法中,近红外光的照射不需要周围的光环境为黑暗,可以在例如荧光灯、LED等人工照明下,也可以在太阳光下。此外,照射后的光环境也不需要为黑暗,可以在例如荧光灯、LED等人工照明下,也可以在太阳光下。
作为本发明的具体实施方法,可列举出例如在农作物的生产现场进行收割后照射近红外光的方法、在农作物的装箱·装袋前照射近红外光的方法、或者在装箱后至封盖为止的期间内照射近红外光的方法等。
此外,近红外光会透过农作物的收纳容器所使用的一般材质(例如聚乙烯等),因此,即使在农作物装箱·装袋后,通过从上方进行照射也能够大致均匀地对箱和袋中的农作物整体进行照射。此外,近红外光还会透过农作物自身,因此,即使将农作物重叠收纳,也能够大致均匀地对所收纳的农作物整体进行照射。因此,也可以在装箱和装袋后且出货前照射近红外光。进而,通过在农作物的零售店店内使用本发明,能够更长期间地保持陈列柜中的鲜度。
此外,在本发明的农作物的保鲜方法中,为了获得更高的保鲜效果,理想的是:对于收割后的农作物,利用包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光,在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,以同时满足下述式1a、式2和式3的方式对农作物照射近红外光。
式1a:117942X-1.9≥Y≥23059X-1.874
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
上述式1a表示对于大致全部农作物而言能够发挥出高保鲜效果且充分抑制农作物的鲜度劣化的近红外光的辐射照度X与照射时间Y的关系,其是本发明的发明人等最先发现的。
上述式1a所包含的回归式“Y=117942X-1.9”在图2的双对数图中用回归直线LD表示。此外,上述式1a所包含的回归式“Y=23059X-1.874”在图2的双对数图中用回归直线LE表示。
此处,辐射照度X和照射时间Y所示的坐标存在于同时满足上述式1a、式2和式3的范围时,可以说近红外光的辐射照度与照射时间的关系是农作物的保鲜效果极高的状态。
需要说明的是,针对图2,在下述[试验1]中进行详述。
此外,为了获得更高的保鲜效果,期望以同时满足下述式1a、式2a和式3a的方式对农作物照射近红外光。
式1a:117942X-1.9≥Y≥23059X-1.874
式2a:X≥3
式3a:Y≥0.1
上述式2a的X≥3基于下述[试验5:通过调节对于油菜照射的近红外光的量而带来的蒸散抑制率的变化]的试验结果,此外,上述式3a的Y≥0.1基于下述[试验4:通过调节对于雏菊照射的近红外光的量而带来的蒸散抑制率的变化]的试验结果。
(2)农作物的保鲜装置
接着,针对本发明的农作物的保鲜装置进行说明。
本发明的农作物的保鲜装置的特征在于,其具备:对收割后的农作物照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光的光源;以及在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,能够以同时满足下述式1、式2和式3的方式调节从上述光源照射的近红外光的辐射照度或照射时间中的至少一者的调节手段。
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
此外,为了获得更高的保鲜效果,针对上述调节手段,理想的是具备:能够以同时满足下述式1a、式2和式3的方式调节从上述光源照射的近红外光的辐射照度或照射时间中的至少一者的调节手段。
式1a:117942X-1.9≥Y≥23059X-1.874
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
为了获得更高的保鲜效果,针对上述调节手段,理想的是具备:能够以同时满足下述式1a、式2a和式3a的方式调节近红外光的辐射照度或照射时间中的至少一者的调节手段。
式1a:117942X-1.9≥Y≥23059X-1.874
式2a:X≥3
式3a:Y≥0.1
本发明中,前述光源可以为仅照射近红外光的光源,也可以为同时照射可见光和近红外光的光源。作为同时照射可见光和近红外光的光源,可列举出例如将白色光照射光源与近红外光照射光源组合而得的光源,另外,可列举出能够利用单一光源同时照射白色光和近红外光的光源等。具体而言,通过使用例如将白色LED与近红外LED组合而构成的光源,能够使近红外光的照射区域可视化,此外,对于在例如超市等中陈列的农作物,可以作为具备显示器功能和保鲜功能的照明来使用。
图3示出本发明的农作物的保鲜装置的一例。图3的(a)是表示本例的农作物的保鲜装置30的外观的示意图,图3的(b)是农作物的保鲜装置30的图3的(a)中的I-I向视截面图。
如图所示,农作物的保鲜装置30中,在照射装置主体31的内部沿着其前后方向贯通地设置有传送带32,在照射装置主体31的内顶面部配置有光源33和控制装置34。光源33包括:照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长(例如850nm)的近红外光的近红外LED。控制装置34是自动控制传送带32的驱动速度的变更、辐射照度的调节的装置,其属于本发明的调节手段。在照射装置主体31的侧面设置有用于通过手动对控制装置34输入各种指示的控制面板35。
农作物(在图3中为草莓)S载置在传送带32上,在沿着箭头方向通过照射装置主体31的内部的过程中,从光源33受到近红外光的照射。
在例如农作物的批发市场、水果市场等中,通过将该农作物的保鲜装置30接续配置在农作物的分类装置、容器填充装置的上游侧或下游侧,能够连续地进行农作物的保鲜处理。此时,为了根据农作物的种类、处理量来变更每单位时间的保鲜处理量,需要变更传送带32的驱动速度。
在提高传送带32的驱动速度的情况下,对穿过光源33下方的农作物照射近红外光的时间变短,因此,为了防止过少照射而以增大辐射照度的方式进行调节。另一方面,在使传送带32的驱动速度降低的情况下,由于对农作物照射近红外光的时间变长,因此,为了防止过多照射而以减小辐射照度的方式进行调节。该辐射照度的调节必须以同时满足上述式1、式2和式3的方式来进行。
保鲜装置30的传送带32的驱动速度的变更以及与驱动速度的变更对应的辐射照度的调节可通过基于控制装置34的自动控制来进行,但也可以通过手动操作控制面板35来进行。
(3)试验例
[试验1:通过调节对散叶莴苣照射的近红外光的量而带来的蒸散抑制率的变化]
调查在对收割后的散叶莴苣照射近红外光的情况下,辐射照度和照射时间的调节对蒸散抑制率造成的影响。
对于刚收割后的散叶莴苣(品种:NOCHIP)的茎叶部,在温度为18~23℃、湿度为30~50%的室内,针对从光源(LED)发出的中心波长850nm的近红外光,使辐射照度(W/m2)和照射时间(秒)如下述表1的样品1~18栏和下述表2的样品20~27栏所示那样地变化26次,进行照射而制作样品1~18和样品20~27(以下也称为“照射样品”)。此外,准备未照射近红外光的样品19(以下也称为“无照射样品”)。
需要说明的是,近红外光的辐射照度以在散叶莴苣的茎叶部的至少一部分表面位置达到设定值的方式进行调节,辐射照度的测定通过辐射照度计(DELTAOHM公司制,DO9721)来进行。
将上述26种照射样品和1种无照射样品分别装入塑料制容器中,进行密封,在温度为10℃的冰箱内保管24小时。
针对上述各样品,将即将照射上述近红外光之前的质量和上述以10℃保管24小时后的质量之差作为各样品的蒸散量,求出无照射样品19的蒸散量与各照射样品1~18、20~27的各蒸散量之差,由它们的差值除以无照射样品19的蒸散量,并乘以100,将由此得到的数值作为“蒸散抑制率(%)”。各照射样品的蒸散抑制率如表1和表2所示那样。
[表1]
[表2]
若将上述表1的照射样品1~18配置于将横轴(X轴)设为辐射照度(W/m2)、将纵轴(Y轴)设为照射时间(秒)的双对数图,则如图1所示。需要说明的是,在图1的各照射样品的坐标位置处标注的编号是表1所示的样品编号。
蒸散抑制率示出18~20%的极高数值的样品6~9在图1中排列成向右下倾斜的大致直线状,因此,利用最小二乘法求出它们的回归式时,得到下述回归式B。将回归式B示于图1的双对数图而得的直线为回归直线LB。
回归式B:Y=42471X-1.852(决定系数R2=0.9984)
在图1中,坐标位置处于回归直线LB上方的照射样品之中,示出蒸散抑制率超过0%且小于5%的样品是样品1~5。利用最小二乘法求出这些样品1~5的回归式时,得到下述回归式A。将回归式A示于图1的双对数图而得的直线为回归直线LA。
回归式A:Y=413019X-1.872(决定系数R2=0.9588)
此外,在图1中,坐标位置位于回归直线LB下方的照射样品之中,示出蒸散抑制率超过0%且小于5%的样品是样品10~14。利用最小二乘法求出这些样品10~14的回归式时,得到下述回归式C。将回归式C示于图1的双对数图而得的直线为回归直线LC。
回归式C:Y=5966X-1.866(决定系数R2=0.9767)
如上所示,在图1中,坐标位置处于回归直线LA与回归直线LB之间的照射样品的蒸散抑制率均超过0%,可以说确认到了保鲜效果。
另一方面,在图1中,坐标位置处于回归直线LA上方的照射样品15和16的蒸散抑制率为-20%和-8%而均显示极低的负值,与无照射样品19相比鲜度大幅劣化。推测这是因为:由于近红外光的过多照射,导致散叶莴苣感知到强应力,呼吸、蒸散增大。需要说明的是,因近红外光的过多照射而导致农作物的鲜度劣化是通过本发明而最先明确的事项。
此外,在图1中,坐标位置处于回归直线LC下方的照射样品17和18的蒸散抑制率均为-1%和0%,可以认为:因近红外光的过少照射而未产生保鲜效果。
进而,在对农作物进行的近红外光照射中,辐射照度小于1W/m2时,如果不大大延长照射时间就得不到充分的保鲜效果。因此,在农作物的批发市场、水果市场等中,将辐射照度设为小于1W/m2来进行农作物的保鲜处理是不实际的。
此外,对农作物照射近红外光的时间小于0.01秒时,如果不大大增大辐射照度就得不到充分的保鲜效果。因此,将照射时间设为小于0.01秒来进行农作物的保鲜处理是不实际的。
由此可以说:如果以在图1中坐标存在于被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围内那样的辐射照度和照射时间对农作物(散叶莴苣)照射近红外光,则能够可靠地获得保鲜效果。
若用式子表示该条件,则是同时满足下述式1、式2和式3的情况,如果像这样对农作物(散叶莴苣)照射近红外光,则可以说能够可靠地获得保鲜效果。
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
接着,若将上述表2的照射样品20~27配置于将横轴(X轴)设为辐射照度(W/m2)、将纵轴(Y轴)设为照射时间(秒)的双对数图,则如图2所示。需要说明的是,在图2的各照射样品的坐标位置处标注的编号是表2所示的样品编号。
照射样品20~27的蒸散抑制率均显示出10~13%的高数值,利用最小二乘法求出其中的样品20~23的回归式时,得到下述回归式D。将回归式D示于图2的双对数图而得的直线为回归直线LD。
回归式D:Y=117942X-1.9(决定系数R2=0.9959)
此外,利用最小二乘法求出样品24~27的回归式时,得到下述回归式E。将回归式E示于图2的双对数图而得的直线为回归直线LE。
回归式E:Y=23059X-1.874(决定系数R2=0.9976)
像这样,在图2中,坐标位置处于回归直线LD与回归直线LE之间的照射样品的蒸散抑制率均为10%以上,可以说确认到了高保鲜效果。
此外,在对农作物进行的近红外光照射中,辐射照度小于1W/m2时,如果不大大延长照射时间就得不到充分的保鲜效果,因此,将辐射照度设为小于1W/m2来进行保鲜处理是不实际的。
进而,对农作物照射近红外光的时间小于0.01秒时,如果不大大增大辐射照度就得不到充分的保鲜效果,因此,将照射时间设为小于0.01秒来进行保鲜处理是不实际的。
由此可以说:如果以在图2中坐标存在于被回归直线LD、回归直线LE、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围内那样的辐射照度和照射时间对农作物(散叶莴苣)照射近红外光,则能够可靠地获得高保鲜效果。
若用式子表示该条件,则是同时满足下述式1a、式2和式3的情况,如果像这样对农作物(散叶莴苣)照射近红外光,则可以说能够可靠地获得高保鲜效果。
式1a:117942X-1.9≥Y≥23059X-1.874
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
[试验2:通过调节对温州蜜柑果实照射的近红外光的量而带来的发霉抑制率的变化]
调查在对收割后的温州蜜柑的果实照射近红外光的情况下,辐射照度和照射时间的调节对发霉抑制率造成的影响。
使收割后的温州蜜柑(中熟品种)的果实在塑料制的掉泥垫上滚动,进行对果皮造成多个划痕的负伤处理。
接着,对于负伤处理后的温州蜜柑果实,在温度为18~23℃、湿度为30~50%的室内,使辐射照度(x:W/m2)和照射时间(y:秒)如图4所示那样地变化10次来照射从光源(LED)发出的中心波长850nm的近红外光,针对10种样品(以下称为“照射样品”)各制作24个。此外,准备24个未照射近红外光的1种样品(以下称为“无照射样品”)。
需要说明的是,对于照射样品照射近红外光的照度以在温州蜜柑果实的果皮的至少一部分表面位置达到设定值的方式进行调节,辐射照度的测定利用辐射照度计(DELTAOHM公司制,DO9271)来进行。
上述10种照射样品以及无照射样品共计11种样品均在温度为20℃、湿度为85%的保管库内保管24天。
针对11种上述各样品,将在上述保管中果皮部分发霉的个体的数量比例记作发霉率,求出无照射样品的发霉率与10种各照射样品的发霉率之差,由它们的差值除以无照射样品的发霉率,并乘以100,将由此得到的数值作为“发霉抑制率(%)”。
在图4中,将发霉抑制率为10%以上的照射样品作为确认到保鲜效果的样品,用“●”表示并配置,将发霉抑制率小于10%的照射样品作为未确认到保鲜效果的样品,用“○”表示并配置。
需要说明的是,图4与图1同样为将横轴(X轴)设为辐射照度(W/m2),且将纵轴(Y轴)设为照射时间(秒)的双对数图,在其大致中央部示出的“梯形范围”与图1同样为被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围,若用式子表示,则为同时满足下述式1、式2和式3的范围。
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
如图4所示那样,确认到温州蜜柑的保鲜效果的样品、即“●”全部配置在上述“梯形范围”的内侧,另一方面,未确认到保鲜效果的样品、即“○”全部配置在上述“梯形范围”的外侧。换言之,可以说:如果以坐标存在于上述“梯形范围”的内侧那样的辐射照度和照射时间对温州蜜柑照射近红外光,则能够可靠地获得保鲜效果。
因此可以说,针对温州蜜柑,也与上述试验1的散叶莴苣同样地,通过以坐标存在于图4所示的被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围内那样的辐射照度和照射时间照射近红外光,能够可靠地获得保鲜效果。
即可以说:温州蜜柑果实通过以同时满足上述式1、式2和式3的方式照射近红外光,也能够可靠地获得保鲜效果。
[试验3:通过调节对草莓果实照射的近红外光的量而带来的蒸散抑制率的变化]
调查在对收割后的草莓的果实照射近红外光的情况下,辐射照度和照射时间的调节对蒸散抑制率造成的影响。
对于收割后的草莓(品种:幸之香)的果实,在温度为18~23℃、湿度为30~50%的室内,使辐射照度(x:W/m2)和照射时间(y:秒)如图5所示那样地变化10次来照射从光源(LED)发出的中心波长850nm的近红外光,制作10种样品(以下称为“照射样品”)。此外,准备未照射近红外光的1种样品(以下称为“无照射样品”)。
需要说明的是,对照射样品照射的近红外光的照度以在草莓果实的果皮的至少一部分表面位置达到设定值的方式进行调节,辐射照度的测定利用辐射照度计(DELTAOHM公司制,DO9721)来进行。
将上述10种照射样品以及无照射样品共计11种样品均装入塑料制容器中,进行密封,在温度为10℃的冰箱内保管10天。
针对上述11种各样品,将即将照射上述近红外光之前的质量和上述以10℃保管10天后的质量之差作为各样品的蒸散量,求出无照射样品的蒸散量与10种各照射样品的蒸散量之差,由它们的差值除以无照射样品的蒸散量,并乘以100,将由此得到的数值作为“蒸散抑制率(%)”。
在图5中,将蒸散抑制率为5%以上的照射样品作为确认到保鲜效果的样品,用“●”表示并配置,将蒸散抑制率小于5%的照射样品作为未确认到保鲜效果的样品,用“○”表示并配置。
需要说明的是,图5与图1同样为将横轴(X轴)设为辐射照度(W/m2),且将纵轴(Y轴)设为照射时间(秒)的双对数图,在其大致中央部示出的“梯形范围”与图1同样为被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围,若用式子表示,则为同时满足下述式1、式2和式3的范围。
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
如图5所示那样,确认到草莓果实的保鲜效果的样品、即“●”全部配置在上述“梯形范围”的内侧,另一方面,未确认到保鲜效果的样品、即“○”全部配置在上述“梯形范围”的外侧。换言之,可以说:如果以坐标存在于上述“梯形范围”的内侧那样的辐射照度和照射时间对草莓果实照射近红外光,则能够可靠地获得保鲜效果。
因此可以说,针对草莓果实,也与上述试验1的散叶莴苣、上述试验2的温州蜜柑果实同样地,通过以坐标存在于图5所示的被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围内那样的辐射照度和照射时间照射近红外光,能够可靠地获得保鲜效果。
即可以说:草莓果实通过以同时满足上述式1、式2和式3的方式照射近红外光,也能够可靠地获得保鲜效果。
[试验4:通过调节对雏菊照射的近红外光的量而带来的蒸散抑制率的变化]
调查在对收割后的已开花的雏菊照射近红外光的情况下,辐射照度和照射时间的调节对蒸散抑制率造成的影响。
在将已开花的雏菊从茎的根底切断并收割后,立即在温度为18~23℃、湿度为30~50%的室内,使辐射照度(x:W/m2)和照射时间(y:秒)如图6所示那样地变更3次来照射从光源(LED)发出的中心波长850nm的近红外光,制作3种样品(以下称为“照射样品”)。此外,准备未照射近红外光的1种样品(以下称为“无照射样品”)。
需要说明的是,对照射样品照射的近红外光的照度以在雏菊的花、叶或茎的至少一部分表面位置处达到设定值的方式进行调节,辐射照度的测定利用辐射照度计(DELTAOHM公司制,DO9721)来进行。
上述3种照射样品以及无照射样品共计4种样品均在温度为21℃、湿度为85%的保管库内保管3天。
针对上述4种各样品,将即将照射上述近红外光之前的质量与上述以21℃保管3天后的质量之差作为各样品的蒸散量,求出无照射样品的蒸散量与3种各照射样品的蒸散量之差,由它们的差值除以无照射样品的蒸散量,并乘以100,将由此得到的数值作为“蒸散抑制率(%)”。
在图6中,将蒸散抑制率为5%以上的照射样品作为确认到保鲜效果的样品,用“●”表示并配置,将蒸散抑制率小于5%的照射样品作为未确认到保鲜效果的样品,用“○”表示并配置。
需要说明的是,图6与图1同样为将横轴(X轴)设为辐射照度(W/m2),且将纵轴(Y轴)设为照射时间(秒)的双对数图,在其大致中央部示出的“梯形范围”与图1同样为被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围,若用式子表示,则为同时满足下述式1、式2和式3的范围。
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
如图6所示那样,确认到雏菊的保鲜效果的样品、即“●”全部配置在上述“梯形范围”的内侧,另一方面,未确认到保鲜效果的样品、即“○”配置在上述“梯形范围”的外侧。换言之,可以说:如果以坐标存在于上述“梯形范围”的内侧那样的辐射照度和照射时间对雏菊照射近红外光,则能够可靠地获得保鲜效果。
因此可以说,针对雏菊,也与上述各试验的散叶莴苣、温州蜜柑果实和草莓果实同样地,通过以坐标存在于图6所示的被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围内那样的辐射照度和照射时间照射近红外光,能够可靠地获得保鲜效果。
即可以说:雏菊通过以同时满足上述式1、式2和式3的方式照射近红外光,也能够可靠地获得保鲜效果。
[试验5:通过调节对油菜照射的近红外光的量而带来的蒸散抑制率的变化]
调查在对收割后的油菜照射近红外光的情况下,辐射照度和照射时间的调节对蒸散抑制率造成的影响。
对于收割后的油菜的茎叶部,在温度为18~23℃、湿度为30~50%的室内,使辐射照度(x:W/m2)和照射时间(y:秒)如图7所示那样地变化9次来照射从光源(LED)发出的中心波长940nm的近红外光,制作9种样品(以下称为“照射样品”)。此外,准备未照射近红外光的1种样品(以下称为“无照射样品”)。
需要说明的是,对照射样品照射的近红外光的照度以在油菜的茎叶部的至少一部分表面位置处达到设定值的方式进行调节,辐射照度的测定利用辐射照度计(DELTAOHM公司制,DO9721)来进行。
上述9种照射样品以及无照射样品共计10种样品均在温度为25℃、湿度为35~55%的室内保管1天。
针对上述10种各样品,将即将照射上述近红外光之前的质量与上述以21℃保管3天后的质量之差作为各样品的蒸散量,求出无照射样品的蒸散量与9种各照射样品的蒸散量之差,由它们的差值除以无照射样品的蒸散量,并乘以100,将由此得到的数值作为“蒸散抑制率(%)”。
在图7中,将蒸散抑制率为5%以上的照射样品作为确认到保鲜效果的样品,用“●”表示并配置,将蒸散抑制率小于5%的照射样品作为未确认到保鲜效果的样品,用“○”表示并配置。
需要说明的是,图7与图1同样为将横轴(X轴)设为辐射照度(W/m2),且将纵轴(Y轴)设为照射时间(秒)的双对数图,在其大致中央部示出的“梯形范围”与图1同样为被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围,若用式子表示,则为同时满足下述式1、式2和式3的范围。
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
如图7所示那样,确认到油菜的保鲜效果的样品、即“●”全部配置在上述“梯形范围”的内侧,另一方面,未确认到保鲜效果的样品、即“○”全部配置在上述“梯形范围”的外侧。换言之,可以说:如果以坐标存在于上述“梯形范围”的内侧那样的辐射照度和照射时间对油菜照射近红外光,则能够可靠地获得保鲜效果。
因此可以说,针对油菜,也与上述各试验的散叶莴苣、温州蜜柑果实、草莓果实和雏菊同样地,通过以坐标存在于图7所示的被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围内那样的辐射照度和照射时间照射近红外光,能够获得保鲜效果。
即可以说:油菜通过以同时满足上述式1、式2和式3的方式照射近红外光,也能够可靠地获得保鲜效果。
[试验6:通过调节对温州蜜柑果实照射的近红外光的量而带来的糖度和酸度的变化]
调查在对收割后的温州蜜柑(早熟品种)的果实照射近红外光的情况下,辐射照度和照射时间的调节对糖度和酸度的变化造成的影响。
对于收割后的温州蜜柑的果实,在温度为18~23℃、湿度为30~50%的室内,使辐射照度(x:W/m2)和照射时间(y:秒)如图8所示那样地变化10次来照射从光源(LED)发出的中心波长850nm的近红外光,针对8种样品(以下称为“照射样品”)各制备20个。此外,准备20个未照射近红外光的1种样品(以下称为“无照射样品”)。
需要说明的是,对照射样品照射的近红外光的照度以在温州蜜柑果实的果皮的至少一部分表面位置处达到设定值的方式进行调节,辐射照度的测定利用辐射照度计(DELTAOHM公司制,DO9271)来进行。
将上述10种照射样品以及无照射样品共计11种样品分别收纳至不同的纸箱中,在温度为20℃、湿度为30~50%的室内保管14天。
从上述保管后的11种各样品中随机选择各10个并榨汁,测定其糖度和酸度。糖度的测定利用数字糖度计(ATAGO公司制,PR-101α)来进行,以BRIX值的形式求出,酸度的测定通过中和滴定法来进行,以柠檬酸换算值的形式来算出。
针对糖度,求出10种各照射样品的糖度与无照射样品的糖度之差,由它们的差值除以无照射样品的糖度,并乘以100,将由此得到的数值作为“糖度保持率(%)”。此外,酸度也同样操作,求出10种各照射样品的酸度与无照射样品的酸度之差,由它们的差值除以无照射样品的酸度,并乘以100,将由此得到的数值作为“酸度保持率(%)”。
在图8中,将糖度保持率为5%以上的照射样品作为确认到糖度保持效果的样品,用“●”表示并配置,将糖度保持率小于5%的照射样品作为未确认到糖度保持效果的样品,用“○”表示并配置。
需要说明的是,图8与图1同样为将横轴(X轴)设为辐射照度(W/m2),且将纵轴(Y轴)设为照射时间(秒)的双对数图,在其大致中央部示出的“梯形范围”与图1同样为被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围,若用式子表示,则为同时满足下述式1、式2和式3的范围。
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
在图9中,将酸度保持率为5%以上的照射样品作为确认到酸度保持效果的样品,用“●”表示并配置,将酸度保持率小于5%的照射样品作为未确认到酸度保持效果的样品,用“○”表示并配置。
需要说明的是,图9与图1同样为将横轴(X轴)设为辐射照度(W/m2),且将纵轴(Y轴)设为照射时间(秒)的双对数图,在其大致中央部示出的“梯形范围”与图1同样为被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围,若用式子表示,则为同时满足下述式1、式2和式3的范围。
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
温州蜜柑在收割后随着时间的经过,鲜度降低,糖度和酸度减少,美味程度受损。如图8和图9所示那样,确认到温州蜜柑的糖度保持效果或酸度保持效果的样品、即“●”全部配置在上述“梯形范围”的内侧,另一方面,未确认到糖度保持效果和酸度保持效果的样品、即“○”全部配置在上述“梯形范围”的外侧。换言之,可以说:如果以坐标存在于上述“梯形范围”的内侧那样的辐射照度和照射时间对温州蜜柑照射近红外光,则能够可靠地获得以糖度、酸度作为指标的保鲜效果。
因此可以说,针对温州蜜柑,也与上述各试验的散叶莴苣等同样地,通过以坐标存在于图8和图9所示的被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围内那样的辐射照度和照射时间照射近红外光,能够可靠地获得以糖度、酸度作为指标的保鲜效果。
即可以说:温州蜜柑果实通过以同时满足上述式1、式2和式3的方式照射近红外光,也能够可靠地获得以糖度、酸度作为指标的保鲜效果。
[试验7:通过调节对樱桃番茄果实照射的近红外光的量而带来的发霉抑制率的变化]
调查在对收割后的樱桃番茄的果实照射近红外光的情况下,辐射照度和照射时间的调节对发霉抑制率造成的影响。
对于收割后的樱桃番茄的果实,在温度为18~23℃、湿度为30~50%的室内,使辐射照度(x:W/m2)和照射时间(y:秒)如图10所示那样地变化10次来照射从光源(LED)发出的中心波长850nm的近红外光,针对10种样品(以下称为“照射样品”)各准备20个。此外,准备20个未照射近红外光1种样品(以下称为“无照射样品”)。
需要说明的是,对照射样品照射的近红外光的照度以在樱桃番茄果实的果皮的至少一部分表面位置处达到设定值的方式进行调节,辐射照度的测定利用辐射照度计(DELTAOHM公司制,DO9271)来进行。
将上述10种照射样品以及无照射样品共计11种样品分别收纳至内容积1.25升的塑料容器(Tupperware)中,在温度25℃的保管库内保管7天。
针对上述11种各样品,将在上述保管中在果实的蒂部发霉的个体的数量比例作为发霉率,求出无照射样品的发霉率与10种各照射样品的发霉率之差,由它们的差值除以无照射样品的发霉率,并乘以100,将由此得到的数值作为“发霉抑制率(%)”。
在图10中,将发霉抑制率为10%以上的照射样品作为确认到保鲜效果的样品,用“●”表示并配置,将发霉抑制率小于10%的照射样品作为未确认到保鲜效果的样品,用“○”表示并配置。
需要说明的是,图10与图1同样为将横轴(X轴)设为辐射照度(W/m2),且将纵轴(Y轴)设为照射时间(秒)的双对数图,在其大致中央部示出的“梯形范围”与图1同样为被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围,若用式子表示,则为同时满足下述式1、式2和式3的范围。
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01
如图10所示那样,确认到樱桃番茄的保鲜效果的样品、即“●”全部配置在上述“梯形范围”的内侧,另一方面,未确认到保鲜效果的样品、即“○”全部配置在上述“梯形范围”的外侧。换言之,可以说:如果以坐标存在于上述“梯形范围”的内侧那样的辐射照度和照射时间对樱桃番茄照射近红外光,则能够可靠地获得保鲜效果。
因此可以说,针对樱桃番茄,也与上述各试验的散叶莴苣等同样地,通过以坐标存在于图10所示的被回归直线LA、回归直线LC、X=1和Y=0.01这四条直线包围的范围内那样的辐射照度和照射时间照射近红外光,能够可靠地获得保鲜效果。
即可以说:樱桃番茄果实通过以同时满足上述式1、式2和式3的方式照射近红外光,也能够可靠地获得保鲜效果。
产业上的可利用性
根据本发明的农作物的保鲜方法和保鲜装置,能够长期保持收割后的农作物的鲜度,因此,可以在农作物的流通/销售领域中广泛利用。
附图标记说明
LA、LB、LC、LD、LE··回归直线
30··保鲜装置
31··照射装置主体
32··传送带
33··光源
34··控制装置
35··控制面板
S··农作物(草莓)
Claims (9)
1.一种农作物的保鲜方法,其特征在于,对于收割后的农作物,在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,以同时满足下述式1、式2和式3的方式照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光,
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01。
2.一种农作物的保鲜方法,其特征在于,对于收割后的农作物,在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,以同时满足下述式1a、式2和式3的方式照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光,
式1a:117942X-1.9≥Y≥23059X-1.874
式2:X≥1
式3:Y≥0.01。
3.一种农作物的保鲜方法,其特征在于,对于收割后的农作物,在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,以同时满足下述式1、式2和式3的方式调整辐射照度或照射时间中的至少一者而照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光,
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01。
4.一种农作物的保鲜方法,其特征在于,对于收割后的农作物,在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,以同时满足下述式1a、式2和式3的方式调节辐射照度或照射时间中的至少一者而照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光,
式1a:117942X-1.9≥Y≥23059X-1.874
式2:X≥1
式3:Y≥0.01。
5.根据权利要求3或4所述的农作物的保鲜方法,其特征在于,根据所述近红外光的照射时间的变更来调节辐射照度。
6.一种农作物的保鲜装置,其特征在于,其具备:
光源,其对收割后的农作物照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光;以及
调节手段,其在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,能够以同时满足下述式1、式2和式3的方式调节从所述光源照射的近红外光的辐射照度或照射时间中的至少一者,
式1:413019X-1.872≥Y≥5966X-1.866
式2:X≥1
式3:Y≥0.01。
7.一种农作物的保鲜装置,其特征在于,其具备:
光源,其对收割后的农作物照射包含设定在800~1000nm的波长区域内的波长的近红外光;以及
调节手段,其在将辐射照度(W/m2)记作X且将照射时间(秒)记作Y的情况下,能够以同时满足下述式1a、式2和式3的方式调节从所述光源照射的近红外光的辐射照度或照射时间中的至少一者,
式1a:117942X-1.9≥Y≥23059X-1.874
式2:X≥1
式3:Y≥0.01。
8.根据权利要求6或7所述的农作物的保鲜装置,其特征在于,所述调节手段以能够根据从所述光源照射的近红外光的照射时间的变更来调节辐射照度的方式构成。
9.根据权利要求8所述的农作物的保鲜装置,其特征在于,所述调节手段以能够通过自动控制来调节辐射照度的方式构成。
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