JP2004166610A - 生鮮食品の低温貯蔵方法と冷蔵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長い期間にわたって新鮮な状態で生鮮食品を保存する。
【解決手段】生鮮食品の低温貯蔵方法は、生鮮食品を１０〜−１．９℃の温度範囲に設定している非凍結温度まで冷却する急速冷却工程の後、生鮮食品を冷却する冷蔵庫２の設定温度を−０．０１５℃／時間以下の温度勾配として、生鮮食品を０℃以下であって凍結させない長期保存温度まで冷却する凝固点降下冷却工程で生鮮食品を貯蔵する。
【効果】生鮮食品を急速冷却工程した後、凝固点降下冷却工程において冷蔵庫の設定温度を極めて制限された範囲に特定することにより、生鮮食品を凍結させることなく、理想的な低温で保存して、極めて長い期間にわたって新鮮な状態で保存できる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生鮮な果実、野菜、食肉等を冷蔵して長期保存する冷蔵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷蔵装置にとって特に大切な性能は、生鮮食品をいかに長い期間にわたって新鮮な状態で保存できるかにある。このことを実現するために、生鮮食品は、氷結温度に近い温度で、凍結させないで保存される。この冷蔵環境は、生鮮食品をもっとも長い期間、新鮮な状態で保存できる。この温度に冷却された生鮮食品の生理活性が低下して変質を最小にできるからである。このことをするために種々の冷蔵装置が開発されている。たとえば、特開平３−４７０３４号、特開平５−１６１４４９号に氷結温度に近い温度で保存する冷蔵装置が記載される。これ等の公報は、できるかぎり低温に冷却しながら、氷結されるまでの時間を長くする冷蔵装置を記載している。このことを実現するために、生鮮食品はプラスチック製袋に包装される。この生鮮食品を、冷却の設定温度低下勾配を小さくしながら氷結温度まで冷却する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−４７０３４号公報
【特許文献２】
特開平５−１６１４４９号公報
【０００４】
これらの公報に記載される低温貯蔵方法は、できるかぎり低温に冷蔵しながら氷結させないように、プラスチック製袋に入れて包装している。この方法は、プラスチック製袋で氷結を防止できるのが数日であるから、数日の保存には適している。しかしながら、数週間から数カ月もの長期間にわたる低温貯蔵には使用できない。プラスチック製の袋に入れた生鮮食品も、低温で保存すると氷結してしまうからである。
【０００５】
本発明者は、この低温貯蔵方法では考えられないほどの長期間にわたって、生鮮食品を新鮮な状態で保存できる低温貯蔵方法を目的として、冷蔵庫に貯蔵している生鮮食品の凝固点降下温度を検出し、検出した生鮮食品の凝固点降下温度に基づいて、冷蔵庫内の冷却温度を設定する方法を開発した。この方法は、生鮮食品の凝固点降下温度を所定の時間毎に検出し、検出した凝固点降下温度に基づいて、設定温度を変更しながら生鮮食品を低温貯蔵する。
【０００６】
生鮮食品の凝固点降下温度は、ラウールの法則により検出することができる。ラウールの法則とは「溶液の凝固点降下温度は、一定量の溶媒に溶けている溶質のモル濃度に比例し、溶質の種類には関係しない。」との法則である。
水に溶質が溶けて凝固点が降下する温度は、以下の式で計算される。
凝固点降下温度＝Ｋ（１０００ｍ）／Ｍｎ
ただし、この式においてＫは定数で水の場合は１．８６
ｍは溶質の重量
Ｍは溶媒の重量
ｎは溶質の分子量である。
この式におい溶媒を１０００ｇの水とすれば、式は以下のように簡単になる。
凝固点降下温度＝１．８６ｍ／ｎ
ｍ／ｎは１０００ｇの水に溶ける溶質のモル数であるから、１０００ｇの水に溶ける溶質のモル数、すなわちモル濃度をｘ（ｍｏｌ／ｌ）とすれば、凝固点降下温度は１．８６×（モル濃度）となる。すなわち、１０００ｇの水に１モルの溶質が溶解されると、凝固点降下温度は０℃から１．８６℃低下して−１．８６℃となり、２モルの溶質が溶解されると、凝固点降下温度は−３．７℃となる。
【０００７】
したがって、生鮮食品の凝固点降下温度は、生鮮食品に溶解されている糖度や有機酸のモル濃度を検出して検出できる。糖度と有機酸の両方のモル濃度、または一方のモル濃度を赤外線センサーで検出することができる。また、凝固点降下温度は、生鮮食品の浸透圧を検出して検出することもできる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上の方法は、低温貯蔵する生鮮食品の凝固点降下温度を検出して冷却する温度を設定するので、種々の生鮮食品を氷結させることなく、理想的な低温で保存して、長い期間にわたって新鮮な状態で保存できる。しかしながら、この方法は、生鮮食品の凝固点降下温度を検出するので、その機構が複雑になる欠点がある。また、この方法は、生鮮食品の氷結を防止しながら長期保存することはできるが、必ずしも全ての生鮮食品を充分に満足できる期間まで長期保存できるわけではない。理想的な低温貯蔵方法は、収穫した生鮮食品を次の年の収穫まで保存できることである。生鮮食品をこの期間貯蔵できると、１年を通じていつも生鮮食品を出荷できるからである。本発明は、さらに保存期間を延長することを目的として開発されたもので、本発明の重要な目的は、さらに長い期間にわたって新鮮な状態で生鮮食品を保存できる低温貯蔵方法と冷蔵装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の生鮮食品の低温貯蔵方法は、生鮮食品を１０〜−１．９℃の温度範囲に設定している非凍結温度まで冷却する急速冷却工程の後、生鮮食品を冷却する冷蔵庫２の設定温度を−０．０１５℃／時間以下の温度勾配として、生鮮食品を０℃以下であって凍結させない長期保存温度まで冷却する凝固点降下冷却工程で生鮮食品を貯蔵する。
【００１０】
本明細書において、負の温度勾配の大小は、絶対値で表示するものとする。したがって、温度勾配が−０．０１５℃／時間以下とは、絶対値が０．０１５℃／時間以下となるような負の温度勾配を意味し、温度勾配が−０．０５℃／時間以上とは、絶対値が０．０５℃／時間以上となるような負の温度勾配を意味している。
【００１１】
非凍結温度は、５〜−１℃、好ましくは、３〜−０．５℃とすることができる。さらに、本発明の低温貯蔵方法は、凝固点降下冷却工程における冷蔵庫２の設定温度の温度勾配を−０．０００１〜−０．０１５℃／時間として、生鮮食品を長期保存温度まで冷却することができる。さらに、本発明の低温貯蔵方法は、急速冷却工程において、生鮮食品を非凍結温度まで冷却する冷蔵庫２の設定温度の温度勾配を、−０．０５℃／時間以上とすることができる。
【００１２】
さらに、本発明の低温貯蔵方法は、非凍結温度を３〜−１．９℃として、急速冷却工程を常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程とに分離し、常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程の境界温度を１０℃以下で３℃よりも高くして、常温帯冷却工程における冷蔵庫２の設定温度の温度勾配を−０．５℃以上として、耐寒帯冷却工程における冷蔵庫２の設定温度の温度勾配を−０．０３〜−０．５℃／時間とすることができる。常温帯冷却工程における冷蔵庫２の設定温度の温度勾配は、−２℃／時間以上とすることもできる。
【００１３】
さらに、本発明の低温貯蔵方法は、生鮮食品を冷蔵庫２から取り出す前に、庫内温度を次第に上昇させる温度上昇工程を設けて、庫内温度を長期保存温度から上昇させた後、冷蔵庫２から取り出すことができる。
【００１４】
さらに、本発明の請求項９の生鮮食品の冷蔵装置は、冷蔵庫２に入れた生鮮食品を、８〜−１．９℃の温度範囲に設定している非凍結温度まで急速冷却した後、設定温度を−０．０１５℃／時間以下の温度勾配として生鮮食品を凍結させない長期保存温度まで冷却する冷却機構１を備える。この冷却機構１は、冷媒を液化させて冷蔵庫２内を冷却する蒸発器３と、この蒸発器３で気化された冷媒を加圧するコンプレッサ４と、コンプレッサ４で加圧された冷媒を冷却し液化させる凝縮器５と、この凝縮器５と蒸発器３の間に連結されて凝縮器５から蒸発器３に冷媒を供給する膨張弁６と、コンプレッサ４を駆動するモーター７と、このモーター７の回転速度を制御するインバータ８と、庫内温度を検出してインバータ８を介してモーター７の回転速度を制御する制御器９を備える。この冷蔵装置は、インバータ８がモーター７の回転速度を制御して、庫内温度が非凍結温度よりも高い状態と低い状態とで温度勾配を設定範囲として生鮮食品を冷却する。
【００１５】
さらに、本発明の請求項１０の生鮮食品の冷蔵装置は、冷蔵庫２に入れた生鮮食品を、８〜−１．９℃の温度範囲に設定している非凍結温度まで急速冷却した後、設定温度を−０．０１５℃／時間以下の温度勾配として生鮮食品を凍結させない長期保存温度まで冷却する冷却機構１を備える。この冷却機構１は、冷媒を液化させて冷蔵庫２内を冷却する蒸発器３と、この蒸発器３で気化された冷媒を加圧するコンプレッサ４と、コンプレッサ４で加圧された冷媒を冷却し液化させる凝縮器５と、この凝縮器５と蒸発器３の間に連結されて凝縮器５から蒸発器３に冷媒を供給する膨張弁６と、コンプレッサ４を駆動するモーター７と、このモーター７の運転をオンオフに制御する制御器９を備える。この冷蔵装置は、制御器９が庫内温度を検出し、モーター７の運転をオンオフに切り換えるデューティを変更して、庫内温度が非凍結温度よりも高い状態と低い状態とで設定された温度勾配となるようにして生鮮食品を冷却する。
【００１６】
さらに、本発明の冷蔵装置は、冷蔵庫２の庫内温度を上昇させる加温機構１２を備えることができる。この冷蔵装置は、生鮮食品を冷蔵庫２から取り出すときに、加温機構１２で庫内温度を長期保存温度よりも上昇させて、庫内温度を上昇させた状態で冷蔵庫２から生鮮食品を取り出す。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための生鮮食品の低温貯蔵方法と冷蔵装置を例示するものであって、本発明は低温貯蔵方法と冷蔵装置を下記のものに特定しない。
【００１８】
さらに、この明細書は、理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１９】
図１と図２に示す生鮮食品の冷蔵装置は、冷却機構１で冷蔵庫２内を冷却する。冷却機構１は、冷蔵庫２に生鮮食品を入れた後、冷蔵庫２内の設定温度を所定の設定温度低下勾配で低下させて、長期保存温度で貯蔵する。冷却機構１は、冷蔵庫２の庫内温度を検出して、庫内温度が設定温度となるように運転される。冷却機構１は、冷蔵庫２に入れられた生鮮食品を、急速冷却工程の後、凝固点降下冷却工程で長期保存温度まで冷却して貯蔵する。冷蔵庫２に入れられた生鮮食品は、図３〜図５のグラフに示すように、急速冷却工程で非凍結温度まで冷却した後、凝固点降下冷却工程で長期保存温度まで冷却して保存される。冷却機構１は、急速冷却工程において生鮮食品を非凍結温度まで冷却した後、凝固点降下冷却工程において冷蔵庫２の庫内温度の設定値を特定の温度勾配で低下させる。凝固点降下冷却工程においては、生鮮食品を０℃以下であって凍結させない長期保存温度まで冷却し、この状態で生鮮食品を貯蔵する。
【００２０】
図３と図４は、生鮮食品を冷却する急速冷却工程を、より急速に冷却する常温帯冷却工程と、常温帯冷却工程よりもゆっくりと冷却する耐寒帯冷却工程とに分離している。急速冷却工程をこのように分離して生鮮食品を冷却する場合、生鮮食品の耐寒性を向上しながら非凍結温度まで冷却できる。急速冷却工程を常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程に分離する場合、非凍結温度を３〜−１．９℃として、常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程の境界温度を１０℃以下で３℃よりも高くする。さらに、常温帯冷却工程における冷蔵庫２の設定温度の温度勾配を−０．５℃／時間以上とし、耐寒帯冷却工程における冷蔵庫２の設定温度の温度勾配−０．０３〜−０．５℃／時間とする。耐寒帯冷却工程は、生鮮食品の耐寒性を向上させながらゆっくりと冷却する。したがって、耐寒帯冷却工程においては、庫内温度を低下させる設定温度低下勾配を、常温帯冷却工程において庫内温度を低下させる設定温度低下勾配よりも小さくする。このように、急速冷却工程において、生鮮食品を常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程とで非凍結温度まで冷却し、その後、凝固点降下冷却工程で長期保存温度まで冷却する方法は、速やかに生鮮食品を冷却しながら長期保存できる特長がある。それは、急速冷却工程で速やかに、しかも耐寒性を向上した後、長期保存温度に冷却して保存するからである。
【００２１】
急速冷却工程を常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程とに分離する場合、常温帯冷却工程で庫内温度を低下させる設定温度を−０．５℃／時間以上とし、耐寒帯冷却工程においては−０．０３〜−０．５℃／時間に設定する。常温帯冷却工程の設定温度を低下させる温度勾配は、好ましくは−０．５〜−２℃／時間とする。さらに常温帯冷却工程の設定温度低下勾配は、−２℃／時間よりも大きくすることもできる。それは、常温帯冷却工程において、生鮮食品が急速に冷却されても悪い影響を受けないからである。理想的には常温帯冷却工程における設定温度を低下させる温度勾配は−０．５〜−１℃／時間とする。
【００２２】
耐寒帯冷却工程で庫内温度を低下させる設定温度の温度勾配は、−０．０３〜−０．５℃／時間とする。耐寒帯冷却工程の設定温度低下勾配が−０．０３℃／時間よりも小さいと、生鮮食品を速やかに冷却できなくなる。またこの設定温度低下勾配が−０．５℃／時間よりも大きいと、生鮮食品に耐寒性を付与しながら冷却するのが難しくなる。耐寒帯冷却工程は、図３に示すように、途中で設定温度を低下させる温度勾配を変更することができる。この場合、常温帯冷却工程に近い温度領域の設定温度の低下する勾配を、凝固点降下冷却工程に近い温度領域の設定温度低下勾配の１．５〜４倍、好ましくは約２倍とする。耐寒帯冷却工程の途中で設定温度を低下させる温度勾配を変更する方法は、生鮮食品に耐寒性を付与しながら速やかに冷却できる特長がある。
【００２３】
冬期に収穫される青果物のように、すでに耐寒性のある生鮮食品は、必ずしも耐寒帯冷却工程を通過させる必要がない。したがって、図５に示すように、温度勾配を一定とする急速冷却で非凍結温度まで冷却することができる。図５に示すように、生鮮食品を急速冷却工程で非凍結温度まで急速冷却した後、凝固点降下冷却工程で長期保存温度まで連結する場合、非凍結温度を１０℃〜−１．９℃の範囲に設定する。
【００２４】
凝固点降下冷却工程において、設定温度を低下させる温度勾配は、−０．０１５℃／時間以下、好ましくは−０．０００１〜−０．０１５℃／時間とする。凝固点降下冷却工程における設定温度を低下する温度勾配は、生鮮食品を凍結させないで０℃以下に冷却する温度勾配に設定される。生鮮食品は０℃で凍結するわけではない。生鮮食品は、前述の凝固点降下温度があって凍結する温度が時間と共に変化する。冷却機構１は、生鮮食品を冷却する設定温度が凝固点降下温度よりも低くならないように、凝固点降下冷却工程における設定温度の低下勾配を前述の範囲に特定する。凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配は、設定温度が凝固点降下温度よりも低くなることなく、できるかぎり凝固点降下温度に近い温度となるのを理想とする。設定温度が凝固点降下温度よりも低くならないように、凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配を−０．０１５℃／時間以下とする。凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配が小さすぎると、生鮮食品を冷却するのに時間がかかって高品質な状態で長期保存するのが難しくなる。このため、長期保存しながら凍結させないように、凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配を前述の範囲に設定する。凝固点降下冷却工程においても、途中で設定温度低下勾配を変更して、生鮮食品をより高品質な状態で長期保存することができる。この場合、非凍結温度から限界温度である−１℃〜−１．９℃までの間の設定温度低下勾配を−０．０１〜−０．０１５℃／時間とし、限界温度である−１℃〜−１．９℃以下の温度領域における設定温度低下勾配を−０．０００１〜−０．０１℃／時間とする。
【００２５】
凝固点降下冷却工程において、生鮮食品は設定温度低下勾配で長期保存温度まで冷却される。長期保存温度は、生鮮食品を保存して凍結させない温度である。長期保存温度は、非凍結温度よりも低温であって、かつ０℃以下であり、たとえば−１〜−２℃に設定される。長期保存温度を凝固点降下温度に極めて近い低温に設定する場合、長期保存温度を時間と共に変化させる。凝固点降下冷却工程で保存される生鮮食品の凝固点降下温度が変化するからである。
【００２６】
本発明は、凝固点降下冷却工程において、冷蔵庫２内の設定温度が凝固点降下温度よりも低くならないように、また長期保存温度においても設定温度が凝固点降下温度よりも低くならないようにする。生鮮食品の凝固点降下温度は、含有される糖分、有機酸、デンプン、タンパク質等のモル濃度で特定される。生鮮食品は、含まれる分子のモル濃度が増加すると、ほぼモル濃度に比例して凝固点は降下する。たとえば、糖度が１０度である生鮮食品は凝固する温度が約−１℃であるが、糖度が２０度になると凝固する温度は約−２℃になる。したがって、モル濃度を検出して生鮮食品の凝固点降下温度を特定できる。冷蔵する生鮮食品の種類が特定されると、各々の生鮮食品におけるモル濃度の範囲は特定される。特定されるモル濃度の範囲から、凝固点降下温度を演算できる。演算される凝固点降下温度から、凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配と長期保存温度とを特定できる。理想は、冷蔵する生鮮食品のモル濃度を検出して、検出したモル濃度から凝固点降下温度を演算して設定温度低下勾配と長期保存温度とを特定する方法であるが、生鮮食品の種類が特定されると、モル濃度の範囲が特定されるので、特定された範囲から凝固点降下温度を演算して、凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配と長期保存温度を特定することができる。本発明の方法は、保存する生鮮食品のモル濃度を検出することなく、あらかじめ検出したモル濃度を基準にして凝固点降下温度を特定して設定温度低下勾配と長期保存温度を特定する。
【００２７】
生鮮食品の凝固点降下温度は、時間と共に変化する。生鮮食品が氷結されない０℃以下の温度、たとえば、０℃〜氷結温度の間の温度で長期保存されると、時間が経過するにしたがって生鮮食品のモル濃度が高くなって凝固点が降下する。たとえば、青果物をこの温度で保存すると、デンプンが糖分に、タンパク質がアミノ酸に分解される。糖分はデンプンに比較してひとつの分子量が小さく、アミノ酸はタンパク質に比較してひとつの分子量が小さい。このため、ひとつの分子がより多数の分子に分解されて、生鮮食品に含まれるモル濃度が高くなる。生鮮食品のモル濃度が高くなるのは、低温で保存される温度環境に対応して、自身で凍結するのを防止するためである。モル濃度が増加すると、生鮮食品はモル濃度の増加に比例して凝固点が降下するので、生鮮食品を低温で貯蔵すると、凝固点が降下する。一般的には、日数が経過するにしたがって凝固点は次第に低下し、約４５〜６０日で最低になる。タンパク質やデンプンが小さい分子に分解されるからである。このため、凝固点降下冷却工程において、長期保存温度まで冷却した後、長期保存温度を極めて小さい設定温度低下勾配でさらに低下させて、生鮮食品をより理想的な状態で低温貯蔵できる。この場合、冷蔵を開始してから２〜１０日、好ましくは３〜１０日で長期保存温度まで冷却し、その後は、冷蔵を開始してから４５日〜６０日までは、長期保存温度を低下して低温貯蔵する。長期保存温度を低下させる設定温度低下勾配は、凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配よりも小さく、かつ、−０．０００１〜−０．００１℃／時間とする。凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配は、−０．０００１〜−０．０１５℃／時間に設定されるので、長期保存温度まで冷却した後、さらに長期保存温度を低下させる場合、凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配を長期保存温度の設定温度を低下させる勾配よりも大きくする。長期保存温度を低下させる方法は、凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配を比較的大きくして、生鮮食品を長期保存温度まで速やかに冷却できる。
【００２８】
生鮮食品は、凝固点が最低の温度まで降下した後は、ゆっくりと上昇する傾向がある。それは、分解した糖分やアミノ酸を消耗するからである。したがって、長期保存温度を極減まで低下させる方法は、最低温度まで低下させた後は、ゆっくりと上昇させるのがよい。
【００２９】
図１と図２の冷蔵装置は、冷蔵庫２に入れた生鮮食品を、急速冷却工程と凝固点降下冷却工程とで長期保存温度まで冷却する冷却機構１を備えている。この冷却機構１は、冷蔵庫２の設定温度を低下させる設定温度低下勾配を、急速冷却工程と凝固点降下冷却工程とで変更すると共に、凝固点降下冷却工程において庫内温度を低下させる設定温度低下勾配を急速冷却工程よりも小さくして、凝固点降下冷却工程において、０℃以下であって生鮮食品を凍結させない長期保存温度まで冷却して生鮮食品を貯蔵する。
【００３０】
図１と図２の冷蔵装置に装備される冷却機構１は、冷媒を液化させて冷蔵庫２内を冷却する蒸発器３と、この蒸発器３で気化された冷媒を加圧するコンプレッサ４と、コンプレッサ４で加圧された冷媒を冷却して液化させる凝縮器５と、この凝縮器５と蒸発器３の間に連結されて凝縮器５から蒸発器３に冷媒を供給する膨張弁６と、コンプレッサ４を駆動するモーター７とを備える。この冷却機構１は、コンプレッサ４で加圧されたガス状の冷媒を冷却して凝縮器５で液化させる。液化された冷媒は膨張弁６で断熱膨張されて蒸発器３で気化する。膨張弁６は開口面積を調整できる開閉弁、あるいは細いパイプのキャピラリーチューブである。膨張弁６を通過して蒸発器３の内部で気化される冷媒は、周囲から熱を奪って蒸発器３を冷却する。冷却される蒸発器３は、強制送風されて冷蔵庫２の庫内温度を低下させる。したがって、この冷却機構１は、モーター７がコンプレッサ４を運転すると、冷媒が図の実線の矢印Ａで示す方向に循環されて冷蔵庫２内を冷却する。
【００３１】
図１の冷却機構１は、このモーター７の回転速度を制御するインバータ８と、庫内温度を検出してインバータ８を介してモーター７の回転速度を制御する制御器９を備えている。冷蔵庫２の設定温度を所定の設定温度低下勾配で低下させるために、制御器９は庫内温度を温度センサー１０で検出し、庫内温度を低下させる設定温度低下勾配が、急速冷却工程よりも凝固点降下冷却工程で小さくなるようにインバータ８を介してモーター７の回転速度を制御する。すなわち、制御器９は、設定温度低下勾配を大きくして速やかに庫内温度を低下させるときには、インバータ８でモーター７の回転速度を速くし、設定温度低下勾配を小さくしてゆっくりと庫内温度を低下させるときには、インバータ８を介してモーター７の回転速度を遅くする。コンプレッサ４は、モーター７の回転速度に比例して冷媒を加圧し、加圧した冷媒で冷蔵庫２内を冷却する。したがって、制御器９は、冷蔵庫２の庫内温度が設定温度低下勾配で低下されて長期保存温度で保持されるように、インバータ８を介してモーター７の回転を制御する。この冷却機構１は、モーター７の回転を無段階に変更できるので、庫内温度をスムーズに設定温度低下勾配で低下できる。
【００３２】
図２の冷蔵装置に装備される冷却機構１は、制御器９でもってモーター７の運転をオンオフに制御する。この制御器９は、モーター７の回転速度を変更するのではなく、モーター７の運転と停止を繰り返して、冷蔵庫２を冷却する。したがって、制御器９は、温度センサー１０で庫内温度を検出し、冷蔵庫２内の温度が設定温度低下勾配で低下して長期保存温度となるように、モーター７の運転をオンオフに切り換えて制御する。この冷却機構１は、簡単な構造で冷蔵庫２内の温度を設定温度低下勾配で低下させる。
【００３３】
設定温度低下勾配と長期保存温度は、図１と図２の冷却機構１の制御器９に記憶され、あるいは外部制御器１１から制御器９に入力される。設定温度低下勾配と長期保存温度は、生鮮食品の種類によって異なる。したがって、種々の生鮮食品を低温貯蔵する設定温度低下勾配と長期保存温度は制御器９に記憶され、あるいは外部制御器１１から入力される。
【００３４】
制御器９は、生鮮食品を冷蔵庫２に入れると、庫内温度を設定温度低下勾配で低下させるようにモーター７の運転を制御する。設定温度低下勾配で庫内温度を低下させて長期保存温度まで庫内温度を冷却する。制御器９は、生鮮食品の凝固点降下温度＋０．１℃を加算する温度を長期保存温度とする。所定の設定温度低下勾配でこの長期保存温度となるように、制御器９はモーター７を介してコンプレッサ４の運転を制御する。時間が経過して生鮮食品の凝固点降下温度が低下すると、低下した凝固点降下温度に＋０．１℃を加算して長期保存温度を変更し、変更された長期保存温度となるように、モーター７でコンプレッサ４の運転を制御して冷蔵庫２内を長期保存温度に保持する。
【００３５】
ただし、制御器９は、長期保存温度を貯蔵する生鮮食品の凝固点温度以下に設定することもできる。それは、生鮮食品の種類によっては、庫内温度を凝固点温度以下に設定しても、生鮮食品の全体が凍結しないこともあるからである。
【００３６】
さらに、図１と図２に示す冷蔵装置は、生鮮食品を出荷するときに庫内温度を上昇させる加温機構１２を備える。加温機構１２は、所定の設定温度上昇勾配で庫内温度を上昇させる。設定温度上昇勾配は、長期保存温度から最終温度まで一定の温度勾配とし、あるいは途中で設定温度を上昇させる温度勾配を変更する。この場合、５℃までの温度勾配を、０．０５℃／時間以下、好ましくは０．０１〜０．０５℃／時間、さらに好ましくは０．０１５〜０．２５℃／時間とする。５℃以上の温度勾配は、１．５℃／時間以下、好ましくは０．０５〜０．１５℃／時間、さらに好ましくは０．０５〜０．１℃／時間とする。
【００３７】
図１に示す冷蔵装置は、冷却機構１を加温機構１２に併用している。この冷却機構１は、コンプレッサ４の供給側と排出側を、制御弁１３を介して冷媒の循環路に連結しており、この制御弁１３を制御器９で制御して冷媒の循環方向を逆転できるようにしている。すなわち、冷却機構１として動作させるときは、制御弁１３を図に示す位置として、図の実線の矢印Ａで示す方向に冷媒を循環させて庫内を冷却し、加温機構１２として動作させるときは、制御弁１３を逆転させて、図の鎖線の矢印Ｂで示す方向に冷媒を循環させて庫内を加温する。この加温機構１２は、制御器９が温度センサー１０で庫内温度を検出しながら、インバータ８を介してモーター７の回転速度を制御して、冷蔵庫２内の設定温度を所定の設定温度上昇勾配で上昇させる。この加温機構１２は、冷却するときと同様に、インバータ８でモーター７の回転速度を制御して設定温度上昇勾配を調整できるので、庫内温度をスムーズに設定温度上昇勾配で上昇できる。以上のように、冷却機構１を加温機構１２に併用する冷蔵装置は、簡単な構造で庫内を冷却し、また加温できる特長がある。
【００３８】
図２に示す冷蔵装置は、加温機構１２としてヒータ１３を備える。ヒータ１３は、制御器９でオンオフに制御されて冷蔵庫２内を加温する。この加温機構１２は、制御器９が温度センサー１０で庫内温度を検出しながらヒータ１３を制御して、冷蔵庫２内の設定温度を所定の設定温度上昇勾配で上昇させる。
【００３９】
以上の加温機構１２は、冷蔵庫２内を強制的に加温できるので、庫内温度を短時間で確実に上昇できる特長がある。これらの加温機構１２は、冷蔵庫２内の設定温度を大きな設定温度上昇勾配で上昇させるのに最適である。ただ、冷蔵装置は、生鮮食品の種類によっては、必ずしも大きな設定温度上昇勾配で設定温度を上昇させるとは限らない。とくに、０℃以下から５℃ぐらいの温度までは、小さな温度上昇勾配で、すなわち長時間かけて庫内温度を上昇させる。ちなみに、０℃以下に冷却された冷蔵庫２内の温度は、冷却機構１の運転を停止しても、すぐには常温まで上昇せずに、小さな温度上昇勾配で上昇する。したがって、このときの温度上昇勾配よりも小さな設定温度上昇勾配で庫内温度を上昇させるときには、加温機構１２を使用することなく、冷却機構１の運転を制御して冷蔵庫２内の温度を設定温度上昇勾配で上昇させることができる。また、冷却機構１の停止状態における温度上昇勾配よりも大きな温度上昇勾配で庫内温度を上昇させるときには、加温機構１２を使用して速やかに庫内温度を上昇できる。
【００４０】
【実施例】
［実施例１］
冷蔵庫２にモモを入れて低温貯蔵する。冷蔵庫２の庫内温度を図３に示す設定温度低下勾配で低下して長期保存温度で保存し、出荷するときに設定温度上昇勾配で庫内温度を上昇させる。図３の設定温度低下勾配は、急速冷却工程を常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程として、常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程と凝固点降下冷却工程とで設定温度低下勾配を変更している。さらに、耐寒帯冷却工程においては途中で設定温度低下勾配を変更している。また、設定温度を上昇させる勾配も０℃と５℃で変更している。急速冷却工程である常温帯冷却工程と、耐寒帯冷却工程と、凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配を以下のように設定している。長期保存温度は、−１．５℃から−１．８℃に変更して、−１．８℃で保存する。
（１） 設定温度低下勾配
常温帯冷却工程（常温→５℃）…………………０．６２５℃／時間
耐寒帯冷却工程（５℃→２．５℃→０℃）……０．１０→０．０５℃／時間
凝固点降下冷却工程（０℃→−１．５℃）……０．０１６℃／時間
（２） 長期保存温度………………−１．５℃→−１．８℃
長期保存温度を低下させる設定温度低下勾配は−０．０００５７℃／時間
（３） 設定温度上昇勾配
長期保存温度→０℃……０．０１９℃／時間
０→５℃…………………０．０６９℃／時間
５→１０℃………………０．２１℃／時間
【００４１】
以上の温度条件は、モモを冷蔵庫２に入れてから、１日かけて５℃まで庫内温度を低下し（常温帯冷却工程）、その後、入庫してから２日後に２．５℃（耐寒帯冷却工程）、入庫から４日後に０℃（耐寒帯冷却工程）、入庫から８日後に長期保存温度である−１．５℃まで冷却し（凝固点降下冷却工程）、さらに、入庫してから３０日後に長期保存温度を−１．８℃まで低下させる。以上の温度条件でモモを長期保存すると、約８カ月と極めて長い期間にわたって新鮮な状態で保存できた。モモは、通常の冷蔵庫での低温貯蔵では約１週間、環境と温度の両方を正確に制御するＣＡ貯蔵においても４週間が最大であるから、本発明は極めて長い期間にわたって新鮮に保存できる。
【００４２】
［実施例２］
冷蔵庫２にメロンを入れて低温貯蔵する。冷蔵庫２の庫内温度を図４に示す設定温度低下勾配で低下して長期保存温度で保存し、出荷するときに設定温度をゆっくりと上昇させる。図４の設定温度低下勾配は、急速冷却工程を常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程として、常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程と凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配を変更している。各々の温度領域における設定温度低下勾配と設定温度上昇勾配を以下のように設定している。長期保存温度は、−１．５℃から−１．８℃に変更して、−１．８℃で保存する。
（１） 設定温度低下勾配
常温帯冷却工程（常温→５℃）………………０．６２５℃／時間
耐寒帯冷却工程（５→０℃）…………………０．０６９℃／時間
凝固点降下冷却工程（０→−１．５℃）……０．０１２５℃／時間
（２） 長期保存温度………………−１．５℃→−１．８℃
長期保存温度を低下させる設定温度低下勾配は０．０００６０℃／時間
（３） 設定温度上昇勾配
長期保存温度→５℃……０．０４０℃／時間
５→１０℃………………０．２１℃／時間
【００４３】
以上の温度条件は、メロンを冷蔵庫２に入れてから、１日かけて５℃まで庫内温度を低下し（常温帯冷却工程）、その後、入庫してから４日後に０℃（耐寒帯冷却工程）、入庫から９日後に長期保存温度である−１．５℃まで冷却し（凝固点降下冷却工程）、さらに長期保存温度を低下させて、入庫から３０日後に−１．８℃まで庫内温度を低下させる。以上の温度条件でメロンを長期保存すると、約７カ月と極めて長い期間にわたって新鮮な状態で保存できた。メロンは、通常の冷蔵庫での低温貯蔵では１〜２週間、環境と温度の両方を正確に制御するＣＡ貯蔵においても１カ月が最大であるから、本発明は極めて長い期間にわたって新鮮に保存できる。
【００４４】
［実施例３］
冷蔵庫２にブドウを入れて低温貯蔵する。冷蔵庫２の庫内温度を図５に示す設定温度低下勾配で低下して長期保存温度で保存し、出荷するときに設定温度上昇勾配で庫内温度を上昇させる。図５の設定温度低下勾配は、急速冷却工程を常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程とに区分することなく一定の勾配として、急速冷却工程と凝固点降下冷却工程とで設定温度低下勾配を変更している。また、設定温度を上昇させる勾配も４℃で変更している。急速冷却工程である常温帯冷却工程と、耐寒帯冷却工程と、凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配を以下のように設定している。長期保存温度は、−１．５℃から−１．８℃に変更して、−１．８℃で保存する。
（１） 設定温度低下勾配
常温帯冷却工程（常温→０℃）………………０．４１７℃／時間
凝固点降下冷却工程（０→−１．５℃）……０．００７８℃／時間
（２） 長期保存温度………………−１．５℃→−１．８℃
長期保存温度を低下させる設定温度低下勾配は０．０００６３℃／時間
（３） 設定温度上昇勾配
長期保存温度→４℃……０．０６０℃／時間
４→１０℃………………０．２５℃／時間
【００４５】
以上の温度条件は、ブドウを冷蔵庫２に入れてから、急速冷却工程で２日かけて０℃まで庫内温度を低下し、その後、凝固点降下冷却工程で、入庫から１０日後に長期保存温度である−１．５℃まで冷却し、さらに長期保存温度を低下させて、入庫から３０日後に−１．８℃まで庫内温度を低下させる。以上の温度条件でブドウを長期保存すると、約１０カ月と極めて長い期間にわたって新鮮な状態で保存できた。ブドウは、通常の冷蔵庫での低温貯蔵では３カ月であるから、本発明は極めて長い期間にわたって新鮮に保存できる。
【００４６】
［実施例４］
冷蔵庫２にホウレンソウを入れて低温貯蔵する。冷蔵庫２の庫内温度を図６に示す設定温度低下勾配で低下して長期保存温度で保存し、出荷するときに設定温度上昇勾配で庫内温度を上昇させる。図６の設定温度低下勾配は、急速冷却工程を常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程として、常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程と凝固点降下冷却工程とで設定温度低下勾配を変更している。各々の温度領域における設定温度低下勾配と設定温度上昇勾配を以下のように設定している。長期保存温度は、−０．３℃としている。
（１） 設定温度低下勾配
常温帯冷却工程（常温→３℃）………………２．８３℃／時間
耐寒帯冷却工程（３→０℃）…………………０．１７℃／時間
凝固点降下冷却工程（０→−０．３℃）……０．００６３℃／時間
（２） 長期保存温度………………−０．３℃
（３） 設定温度上昇勾配
長期保存温度→３℃……０．０６９℃／時間
３→１０℃………………０．２９℃／時間
【００４７】
以上の温度条件は、ホウレンソウを冷蔵庫２に入れてから、６時間かけて３℃まで庫内温度を低下し（常温帯冷却工程）、その後、入庫してから１日後に０℃（耐寒帯冷却工程）、入庫から３日後に長期保存温度である−０．３℃まで冷却する（凝固点降下冷却工程）。以上の温度条件でホウレンソウを長期保存すると、約４〜５カ月と極めて長い期間にわたって新鮮な状態で保存できた。ホウレンソウは、通常の冷蔵庫での低温貯蔵では１０日〜２週間、環境と温度の両方を正確に制御するＣＡ貯蔵においても１カ月が最大であるから、本発明は極めて長い期間にわたって新鮮に保存できる。
【００４８】
さらに、本発明は、ホウレンソウに代わって、コマツナ、ネギ、シュンギクを実施例４と同じ温度条件で低温貯蔵して、極めて長い期間にわたって新鮮な状態で保存できた。
【００４９】
［実施例５］
冷蔵庫２にキャベツを入れて低温貯蔵する。冷蔵庫２の庫内温度を図７に示す設定温度低下勾配で低下して長期保存温度で保存し、出荷するときに設定温度上昇勾配で庫内温度を上昇させる。図７の設定温度低下勾配は、急速冷却工程を常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程として、常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程と凝固点降下冷却工程とで設定温度低下勾配を変更している。各々の温度領域における設定温度低下勾配と設定温度上昇勾配を以下のように設定している。長期保存温度は、−０．８℃としている。
（１） 設定温度低下勾配
常温帯冷却工程（常温→５℃）………………０．６２５℃／時間
耐寒帯冷却工程（５→０℃）…………………０．１０℃／時間
凝固点降下冷却工程（０→−０．８℃）……０．０１１℃／時間
（２） 長期保存温度………………−０．８℃
（３） 設定温度上昇勾配
長期保存温度→５℃……０．０８１℃／時間
５→１０℃………………０．２１℃／時間
【００５０】
以上の温度条件は、キャベツを冷蔵庫２に入れてから、１日かけて５℃まで庫内温度を低下し（常温帯冷却工程）、その後、入庫してから３日後に０℃（耐寒帯冷却工程）、入庫から６日後に長期保存温度である−０．８℃まで冷却する（凝固点降下冷却工程）。以上の温度条件でキャベツを長期保存すると、約６カ月と極めて長い期間にわたって新鮮な状態で保存できた。ホウレンソウは、通常の冷蔵庫での低温貯蔵では３〜５週間、環境と温度の両方を正確に制御するＣＡ貯蔵においても３カ月が最大であるから、本発明は極めて長い期間にわたって新鮮に保存できる。
【００５１】
さらに、本発明は、キャベツに代わって、ハクサイを実施例５と同じ温度条件で低温貯蔵して、極めて長い期間にわたって新鮮な状態で保存できた。
【００５２】
［実施例６］
冷蔵庫２に牛肉を入れて低温貯蔵する。冷蔵庫２の庫内温度を図８に示す設定温度低下勾配で低下して長期保存温度で保存し、出荷するときに設定温度上昇勾配で庫内温度をゆっくりと上昇させる。図８の設定温度低下勾配は、急速冷却工程を常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程として、常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程と凝固点降下冷却工程における設定温度低下勾配を変更している。各々の温度領域における設定温度低下勾配と設定温度上昇勾配を以下のように設定している。長期保存温度は、−１．７℃から−２．２℃に変更して、−２．２℃で保存する。
（１） 設定温度低下勾配
常温帯冷却工程（常温→１℃）…………………０．７９２℃／時間
耐寒帯冷却工程（１→−１．０℃）……………０．０２１℃／時間
凝固点降下冷却工程（−１．０→−１．７）…０．０５８℃／時間
（２） 長期保存温度………………−１．７℃→−２．２℃
長期保存温度を低下させる設定温度低下勾配は０．００１０℃／時間
（３） 設定温度上昇勾配
長期保存温度→１℃……０．０１９℃／時間
１→５℃…………………０．１７℃／時間
【００５３】
以上の温度条件は、牛肉を冷蔵庫２に入れてから、１日かけて１℃まで庫内温度を低下し（常温帯冷却工程）、その後、入庫してから５日後に−１．０℃（耐寒帯冷却工程）、入庫から１０日後に−１．７℃（凝固点降下冷却工程）、さらに長期保存温度を低下させて、入庫から３０日後に−２．２℃まで庫内温度を低下させる。以上の温度条件で牛肉を長期保存すると、約３カ月と極めて長い期間新鮮な状態で保存できた。牛肉は、通常の冷蔵庫での低温貯蔵では、約６週間であるから、本発明は極めて長い期間にわたって新鮮に保存できる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は、生鮮食品を急速冷却工程した後、凝固点降下冷却工程において冷蔵庫の設定温度を極めて制限された範囲に特定することにより、生鮮食品を凍結させることなく、理想的な低温で保存して、極めて長い期間にわたって新鮮な状態で保存できる特長が実現される。とくに、本発明は、生鮮食品を袋に入れる等の余分な手間をかける必要がないにもかかわらず、袋に入れて冷却保存する方法とは比較にならないほど極めて長い期間に新鮮な状態で保存できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる生鮮食品の冷蔵装置の概略構成図
【図２】本発明の他の実施例にかかる生鮮食品の冷蔵装置の概略構成図
【図３】本発明の実施例１にかかる低温貯蔵方法で生鮮食品を長期保存する状態を示すグラフ
【図４】本発明の実施例２にかかる低温貯蔵方法で生鮮食品を長期保存する状態を示すグラフ
【図５】本発明の実施例３にかかる低温貯蔵方法で生鮮食品を長期保存する状態を示すグラフ
【図６】本発明の実施例４にかかる低温貯蔵方法で生鮮食品を長期保存する状態を示すグラフ
【図７】本発明の実施例５にかかる低温貯蔵方法で生鮮食品を長期保存する状態を示すグラフ
【図８】本発明の実施例６にかかる低温貯蔵方法で生鮮食品を長期保存する状態を示すグラフ
【符号の説明】
１…冷却機構
２…冷蔵庫
３…蒸発器
４…コンプレッサ
５…凝縮器
６…膨張弁
７…モーター
８…インバータ
９…制御器
１０…温度センサー
１１…外部制御器
１２…加温機構
１３…制御弁
１４…ヒータ

Claims (11)

1. 生鮮食品を１０〜−１．９℃の温度範囲に設定している非凍結温度まで冷却する急速冷却工程の後、生鮮食品を冷却する冷蔵庫（２）の設定温度を−０．０１５℃／時間以下の温度勾配として、生鮮食品を０℃以下であって凍結させない長期保存温度まで冷却する凝固点降下冷却工程とで生鮮食品を貯蔵する生鮮食品の低温貯蔵方法。
2. 非凍結温度が５〜−１℃である請求項１に記載される生鮮食品の低温貯蔵方法。
3. 非凍結温度が３〜−０．５℃である請求項１に記載される生鮮食品の低温貯蔵方法。
4. 凝固点降下冷却工程における冷蔵庫（２）の設定温度の温度勾配を、−０．０００１〜−０．０１５℃／時間として、生鮮食品を長期保存温度まで冷却する請求項１に記載される生鮮食品の低温貯蔵方法。
5. 急速冷却工程において、生鮮食品を非凍結温度まで冷却する冷蔵庫（２）の設定温度の温度勾配が、−０．０５℃／時間以上である請求項１に記載される生鮮食品の低温貯蔵方法。
6. 非凍結温度が３〜−１．９℃で、急速冷却工程を常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程とに分離し、常温帯冷却工程と耐寒帯冷却工程の境界温度を１０℃以下で３℃よりも高くして、常温帯冷却工程における冷蔵庫（２）の設定温度の温度勾配を−０．５℃／時間以上として、耐寒帯冷却工程における冷蔵庫（２）の設定温度の温度勾配を−０．０３〜−０．５℃／時間としている請求項１に記載される生鮮食品の低温貯蔵方法。
7. 常温帯冷却工程における冷蔵庫（２）の設定温度の温度勾配が、−２℃／時間以上である請求項６に記載される生鮮食品の低温貯蔵方法。
8. 生鮮食品を冷蔵庫（２）から取り出す前に、庫内温度を次第に上昇させる温度上昇工程を設けて、庫内温度を長期保存温度から上昇させた後、冷蔵庫（２）から取り出す請求項１に記載される生鮮食品の低温貯蔵方法。
9. 冷蔵庫（２）に入れた生鮮食品を、８〜−１．９℃の温度範囲に設定している非凍結温度まで急速冷却した後、設定温度を−０．０１５℃／時間以下の温度勾配として生鮮食品を凍結させない長期保存温度まで冷却する冷却機構（１）を備えており、
   冷却機構（１）が、冷媒を液化させて冷蔵庫（２）内を冷却する蒸発器（３）と、この蒸発器（３）で気化された冷媒を加圧するコンプレッサ（４）と、コンプレッサ（４）で加圧された冷媒を冷却し液化させる凝縮器（５）と、この凝縮器（５）と蒸発器（３）の間に連結されて凝縮器（５）から蒸発器（３）に冷媒を供給する膨張弁（６）と、コンプレッサ（４）を駆動するモーター（７）と、このモーター（７）の回転速度を制御するインバータ（８）と、庫内温度を検出してインバータ（８）を介してモーター（７）の回転速度を制御する制御器（９）を備えており、
   インバータ（８）がモーター（７）の回転速度を制御して、庫内温度が非凍結温度よりも高い状態と低い状態とで温度勾配を設定範囲として生鮮食品を冷却する生鮮食品の冷蔵装置。
10. 冷蔵庫（２）に入れた生鮮食品を、８〜−１．９℃の温度範囲に設定している非凍結温度まで急速冷却した後、設定温度を−０．０１５℃／時間以下の温度勾配として生鮮食品を凍結させない長期保存温度まで冷却する冷却機構（１）を備えており、
    冷却機構（１）が、冷媒を液化させて冷蔵庫（２）内を冷却する蒸発器（３）と、この蒸発器（３）で気化された冷媒を加圧するコンプレッサ（４）と、コンプレッサ（４）で加圧された冷媒を冷却し液化させる凝縮器（５）と、この凝縮器（５）と蒸発器（３）の間に連結されて凝縮器（５）から蒸発器（３）に冷媒を供給する膨張弁（６）と、コンプレッサ（４）を駆動するモーター（７）と、このモーター（７）の運転をオンオフに制御する制御器（９）を備えており、
    制御器（９）が庫内温度を検出し、モーター（７）の運転をオンオフに切り換えるデューティを変更して、庫内温度が非凍結温度よりも高い状態と低い状態とで設定された温度勾配となるようにしてなる生鮮食品の冷蔵装置。
11. 冷蔵庫（２）に入れた生鮮食品を、８〜−１．９℃の温度範囲に設定している非凍結温度まで急速冷却した後、設定温度を−０．０１５℃／時間以下の温度勾配として生鮮食品を凍結させない長期保存温度まで冷却する冷却機構（１）と、冷蔵庫（２）の庫内温度を上昇させる加温機構（１２）とを備えており、
    生鮮食品を冷蔵庫（２）から取り出すときに、加温機構（１２）が、庫内温度を長期保存温度よりも上昇させ、庫内温度を上昇させた状態で冷蔵庫（２）から生鮮食品を取り出すようにしてなる請求項９又は１０に記載される生鮮食品の冷蔵装置。

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