JP2007500503A - 収穫後農産物の貯蔵期間を延長させるための方法及びコーティング組成物 - Google Patents

Abstract

収穫したての農産物の外表面を水に対して約０．２５〜２５重量％のコポリマー固体を含有するポリ塩化ビニリデンコポリマー及びエマルション中のコポリマー固体の重量に対して０．００１〜２０％の可塑剤（好ましくは、Ｔｒｉｔｏｎ-Ｘのようなポリエチレンオキシドをベースとする添加剤）の水性エマルションを含むコーティング組成物でコーティグすることにより新鮮な収穫農産物の貯蔵期間を延長させる。前記コーティングは収穫後農産物の貯蔵、出荷、配送及び販売中の前記農産物での細菌及び真菌増殖を抑制するために殺生物剤を含有していてもよい。前記コーティング組成物は農産物の貯蔵期間を延長させるのに有効である。
【選択図】なし

Description

本発明は、収穫後農産物の成熟及び／または登熟中前記農産物に出入りするガス及び水蒸気の透過をコントロールできるコーティング組成物で前記農産物をコーティングすることによる前記農産物の保存方法に関する。

新鮮な収穫後農産物を保存するための慣用技術には、温度及び／または圧力処理、雰囲気制御パッキング、ワックス及び類似のコーティング技術、合成ポリマーコーティング技術、ポリマーパッキング及び登熟を引き起こす各種代謝経路の遺伝子工学が含まれる。

各種コーティング組成物が提案されている。例えば、ワックスフィルム形成剤及び殺真菌薬の石油溶媒溶液（米国特許第４，００６，２５９号）；溶融状態で施用されるラード、獣脂及びレシチンの混合物(米国特許第４，２０７，３４７号)；水素化ホホバ油（米国特許第４，３５６，１９７号）；カルボン酸の塩及びアルキルアミン（米国特許第４，５３２，１５６号）；水素化植物油、ステアリン酸及びアニオン性乳化剤の３％水中油型エマルション（米国特許第４，６４９，０５７号）;食用酸、食用還元剤及び炭水化物増粘剤を混合後凍結（米国特許第４，７５１，０９１号）；大豆、小麦及びコーンの変性タンパク質溶液（米国特許第５，１２８，１５９号）；スクラビングと同時に殺真菌薬含有溶液を用いるドレンチング（米国特許第５，１４８，７３８号）；農産物の副生成物及び特定の糖及び酸からなるスラリー（米国特許第５，３６４，６４８号）；ポリサッカライドポリマー、保存剤、酸性化剤及び乳化剤の混合物（米国特許第５，１９８，２５４号及び同第５，３７６，３９１号）；及び光活性化組成物（米国特許第５，４８９，４４２号）。

各種形態の農産物パッキングが、例えば米国特許第４，７６９，２６２号、同第５，０３０，５１０号、同第５，０９３，０８０号、同第５，１６０，７６８号、同第５，４２７，８０７号、同第５，５４７，６９３号及び同第５，５７５，４１８号に開示されている。

幾つかのロシア及び日本の刊行物は農産物に対するガスバリヤコーティングとしてポリビニルアルコールを使用することを提案しているが、これらの示唆の中で市販されるようになったものはわずかである。

本出願の譲渡人の米国特許第６，１６５，５２９号及び同第６，２０３，８３３号は、新鮮な農産物を保存するためのかなり改良された方法及び実質的に加水分解された冷水可溶性ポリビニルアルコール、低分子量冷水可溶性デンプン及び界面活性剤を含む前記方法のためのコーティング組成物を開示している。任意の追加成分は可塑剤、抗菌薬及び消泡剤である。好ましくは、デンプンはマルトデキストリンであり、界面活性剤はレシチンまたはジオクチルナトリウムスルホスクシネートであり、抗菌薬はメチルパラベンであり、可塑剤はグリセリンである。

本発明の目的は、収穫後農産物の貯蔵期間を延長させるための新規で改良された非常に経済的なコーティング方法及びそのための組成物を提供することである。

本発明の別の目的は、農産物を大きく劣化させることなく周囲温度で貯蔵できる期間を延長させる収穫後農産物の保存方法を提供することである。

更なる目的は、収穫後農産物の成熟、水損失及び登熟を遅らせ、よって収穫から農産物が最良の消費状態にある時までの期間を延長させる新鮮な農産物の保存方法を提供することである。

本発明によれば、新規な改良方法は、収穫後農産物の外表面に対して約０．２５〜約２５重量％のポリ塩化ビニリデンコポリマー及び約０．０００１〜１０％の界面活性剤（好ましくは、Ｔｒｉｔｏｎ-Ｘ）の水性エマルションを含む改良コーティング組成物を施用することにある。任意の追加成分には抗菌薬、可塑剤及び消泡剤が含まれる。

前記コーティング組成物は、成熟及び登熟プロセスをコントロールし、延長させるため及び収穫から消費までの許容される貯蔵時間を延長させるために呼吸交換、すなわち農産物への酸素（空気）の透過、農産物からのガス（例えば、エチレン及び二酸化炭素）の透過及び水蒸気透過を制限するが、妨げない。

本発明の上記した及び他の目的並びに作用効果は以下の詳細説明から当業者には明らかとなるであろう。

以下は、本発明者が発明実施の最良の形態であると現在見なしている本発明の特定実施形態の詳細説明である。以下の説明で当業者は本発明を使用できるので、図面は必要ないと認められる。

上記したように、本発明は、収穫後農産物（具体的には果実、特に食べられない果皮、外皮または皮を有する果実）の外表面に特別に配合したコーティング組成物を施用すると成熟、登熟及び水損失を有意に遅らすという知見に基づく。これにより、収穫から最良の消費状態までの期間が長くなり、新鮮な果実及び野菜がより広範囲に配達される。更に、特殊な輸送及び貯蔵装置及び条件（例えば、冷蔵）の必要が多くの場合なくなるかまたは少なくとも軽減される。

本発明に応じて、コーティング組成物を希釈液体エマルションを施用することにより特定の果実及び野菜の外表面に対して最も簡単に経済的に施用することが好ましい。

好ましくは、エマルションは水性であり、重量％（ｗ／ｗ）で約０．２５〜約２５％、好ましくは１〜１０％、より好ましくは２〜７％の水に懸濁させたポリ塩化ビニリデンコポリマー及び約０．０００１〜１０％、より好ましくは約０．０１〜ｌ％の界面活性剤（例えば、Ｔｒｉｔｏｎ-Ｘ４５）を含む。

場合により、前記コーティング組成物はまた、約０．０５〜約１％の抗菌薬（好ましくは、メチルパラベン）、少量の可塑剤（例えば、ポリ塩化ビニリデンコポリマーの約０．０１〜１０重量％のポリソルベート）及び好ましくは約０．００５％の消泡剤（例えば、ポリジメチルシロキサン）のいずれかまたは全部を含み得る。

水中の成分の濃度は約０．２５〜７重量％である。すなわち、希釈溶液は約９３〜約９９重量％の水を含む。

水溶液は農産物に対して適当なまたは慣用の方法で、例えば農産物を水溶液のタンクまたはバット中に浸漬することにより、水溶液を農産物に噴霧することにより、または水溶液の降下カーテンまたは滝中に農産物を通すことにより施用され得る。貯蔵期間を所望通り延長させるために、農産物の外表面全体または保証されているときには農産物の外表面の一部に前記水溶液をコーティングすることができる。農産物を噴霧によりコートするとき、組成物の固体含量は好ましくは２０％を越えてはならず、好ましくは５％を越えてはならない。

エマルションからコーティングを施用後、収穫後農産物をその後の出荷のために湿ったまま包装してもよい。または、所望によりコーティングを周囲空気または強制空気乾燥トンネル中で乾燥してもよい。

エマルションから農産物上に形成されたコーティングは相当程度の浸透性を有しており、よって乾燥コーティングは呼吸産物を周囲大気と容易に交換することができる。ガス抜きまたは呼吸の適合度は農産物の種類の生理学的反応及びエマルションコーティングの特定の化学組成の関数である。特定の理論に束縛されるつもりはないが、コーティングは成熟プロセス中に生じたかまたは特別に設計したガスチャンバーにおいて収穫後農産物に人工的に曝した酸素、エチレン及び二酸化炭素ガスを限定的に透過させることができる。特に、本発明のコーティングは農産物の水蒸気透過、よって水損失を大きく低下させ、これにより脱水を減らす及び／または遅らす。脱水が起こると、しぼんだり、農産物の大きさが小さくなったり、または農産物の皮にしわが寄ったりする。

本発明において、ポリビニリデンエマルションの使用により酸素に関して２５℃及び相対湿度８５％で１〜１００ｃｍ^３-ｕｍ／（ｍ^２-日-バール）、最も好ましくは２５℃及び相対湿度８５％で１０〜８０ｃｍ^３-ｕｍ／（ｍ^２-日-バール）；水蒸気に関して３８℃及び相対湿度９０％で１〜５０ｇ-ｕｍ／（ｍ^２-日）、好ましくは３８℃及び相対湿度９０％で１０〜３０ｇ-ｕｍ／（ｍ^２-日）のガス透過性を有する乾燥フィルムが得られたので、前記エマルションが最良の結果を有していたことが判明した。

本発明で使用されるポリ塩化ビニリデンコポリマーは、ポリ塩化ビニリデン-コ-、アクリル酸、アクリル酸メチル、塩化ビニル、酢酸ビニル、メタクリル酸メチル、プロピレン、エチレン、アクリレート、スチレン類、またはコポリマー組成物を形成する上記モノマーの組合わせであり得る。

本発明の目的を達成し、作用効果を得るため、収穫後農産物の貯蔵寿命を延長させる薄い連続フィルムを前記農産物の表面上に形成するエマルションを提供するために、水に対する重量％に基づいて５％のＤＩＯＦＡＮ Ａ０３６、０．０００５％のＴｒｉｔｏｎ-Ｘ４５及び９４．００９５％の水のコーティング組成物が現在好ましい。

ＤＩＯＦＡＮ Ａ０３６は、収穫後農産物のガス交換をコントロールするためのコーティングの主要成分である。Ｔｒｉｔｏｎ-Ｘ４５は、組成物の表面張力を低下させ、ばらつきのない性能のために好ましい非常に均一なコーティングの農産物の表面上への形成を促進する。

多数のポリ塩化ビニリデンコポリマー、例えばいずれも（例えば、ベルギーのブリュッセルに所在のSolvay Corporation, Solvin S.A., Specialty Polymersから）市販されているＤＩＯＦＡＮ Ａ０３６、Ａ７３６、Ａ１１５、Ａ７１６、１９３Ｄ、Ａ２３２、Ａ０５０、Ａ０６３及びＡ６０３を本発明において使用することができる。

界面活性剤または湿潤剤を用いると、収穫後農産物で通常見られるワックス状表面に対して組成物を均一にコート及び付着させる能力が高められる。Ｔｒｉｔｏｎ-Ｘ４５がより好ましいが、いずれもミシガン州ミッドランドに所在のDow Chemical Companyから入手可能なＴｒｉｔｏｎ Ｘ、１５、３５、４５、１００、１０２、１１４、１６５、３０５、４０５、５０５、Ｌ-８０Ｎ並びにＴｅｒｇｉｔｏｌ界面活性剤を使用することもできる。商品名Ｔｗｅｅｎ-ＸＸＸ（ここで、Ｘは０〜９のアラビア数字を示す）で公知のポリソルベートも使用することができ、デラウェア州ウィルミントンに所在のICI America'sから市販されている。Cytec Corporation製ジオクチルナトリウムスルホスクシネートも使用することができる。

場合により、コーティング組成物は、約０．０５％〜％％の抗菌薬（例えば、トリクロサン及びより好ましくはメチルパラベン）、約５０〜５０００ｐｐｂ（ｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｂｉｌｌｉｏｎ）の殺真菌薬（例えば、ＴＢＺ、ＳＯＰＰまたはＩｍａｌｚａｌｉｌ）、及び可塑剤（例えば、水性エマルション中のポリ塩化ビニリデンコポリマーの重量に対して約０．１〜２０％のグリセリンまたはポリソルベート）をも含み得る。

コーティングを収穫後農産物に対して商業的に施用するときには消泡剤が推奨される。消泡剤を含まないコーティングを作成及び施用すると、しばしば泡が生じ、その結果泡が消え、コーティングがいつでも使用できるようになるまで時間を要するので使用時間が遅れる。消泡剤はそのような遅れを解消し、主に製造の便宜として使用される。本発明では、ミシガン州ミッドランドに所在のDow Corning Corporationから市販されているＦＧ-１０として公知のポリジメチルシロキサンとして約０．００１〜０．５％の消泡剤を使用することができる。

収穫から登熟プロセスの開始までの第１保存期間及び登熟プロセスの開始から消費までの第２保存期間を有するバナナや他の果実及び野菜の場合、本発明のコーティング方法は上記した２つのいずれかまたは両方の期間の保存目的で使用され得る。

適当な濃度を調節するために、約５０重量％固体のポリ塩化ビニリデンコポリマーを含有する濃縮エマルションに脱イオン水を混合することによりコーティング溶液を調製することが適当である。

施用のために必要な工業的挙動を達成するために、前記溶液に対して適当濃度の界面活性剤、殺生物剤及び消泡剤を混合しながら添加する。

比較試験の１例では、実質的に同程度に未熟で硬いがガス処理していないバナナを地元の卸売人から購入した。対照のバナナを約５重量％のＴｒｉｔｏｎ-Ｘ４５界面活性剤含有ポリ塩化ビニリデンコポリマーＤＩＯＦＡＮ Ａ０３６を含むエマルションに約１０秒間浸すことによりコートし、その後周囲空気中で乾燥した。他のバナナには全く処理を施さなかった。次いで、これらのバナナを５８°Ｆの冷蔵庫で２日間貯蔵した。その後、バナナのボックスを卸売人に戻し、黄化または登熟を促進するためにエチレンガス室中に約７２°Ｆで２日間入れ、試験の残りの期間は周囲条件下で貯蔵した。登熟を遅らす前記コーテイングの有効性を調べる高信頼方法では、バナナの皮上に現れる褐色斑点、すなわち“糖斑点”の量及び大きさを観察する。４日後、未処理のバナナには小さい褐色斑点が現れ、５日目には数も多くなり、大きくなった。対照的に、ポリマーコートしたバナナでは６日後でも褐色斑点は殆んど現れなかった。また、７日後ではコートされていないバナナの皮の大部分は褐色の斑点状を呈し、コートしたバナナでは１０％未満しか褐色斑点を有しておらず、この斑点も比較すると非常に小さかった。８日後、対照バナナは殆ど褐色であり、触ると柔らかかったのに対して、コートしたバナナには小さな褐色斑点しかなく、味見すると内部の果肉は硬く、異臭もなかった。これらの特定条件下で、コートした農産物はコートされていない対照よりも少なくとも２〜３日長い貯蔵寿命を有している。

別の比較試験では、収穫したてのパイナップルを有機フードストアから購入した。収穫したてのパイナップルの最大の問題の１つは貯蔵及び配送中の重量損失である。コートされていない４個の新鮮なパイナップルを対照として使用し、４個のパイナップル及び果物の冠部を実施例１の５％エマルションでコートした。果物をコーティング後室温で７日間保持し、重量損失を調べた。７日後、対照農産物の重量損失は平均1０．７％であり、コートした農産物の重量損失は８．６％であり、重量損失は対照に比して２０％減であった。客観的に１，０００，０００ポンドの出荷量で製品の販売量が２０，０００ポンド増加するであろうと見込まれる。加えて、コートした果実は触ったところ硬く、内部の果肉は半透明でなく、貯蔵期間の短縮の指標である内部褐色斑点も呈していなかった。これに対して、対照ではサンプルの半分が半透明であり、褐色斑点を有していた。

本発明をうまく実施できるであろう候補者の別の果実及び野菜には、アボカド、カンタループ、ハネーデューメロン、マンゴ、パパイア、プランテーン、スターフルーツ、レモン、ライム、オレンジ、マンデリン、タンジェリン、キンカン、タンジェロ、グレープフルーツ、ライチ、グアバ、パンノキ、キウイ及びランブータンが含まれる。

試験で分かるように、本発明のコーティング方法はコートした農産物の呼吸交換またはガス、特に水及び水蒸気の透過に関して対照を強化し、収穫後農産物の貯蔵期間の延長に大いに寄与する。また、前記コーティングは真菌かび増殖を抑制し、適当な添加剤を用いて農産物の表面上での細菌増殖を抑制する。

従って、本発明の目的及び作用効果が便利で経済的で実際的で安易な方法で達成されることが判明した。

本発明の特定の好ましい実施形態を本明細書中に記載してきたが、請求の範囲により規定される本発明の範囲を逸脱することなく前記実施形態に対して各種の変化、再編成、修飾及び付加を加えることができると認められる。

Claims (11)

1. 新鮮な農産物の外表面を約０．２５〜２５重量％のポリ塩化ビニリデンコポリマー及び約０．０００５〜１０重量％の界面活性剤の水性エマルションを含むコーティング組成物でコーティングするステップを含む新鮮な農産物の保存方法。
2. ポリ塩化ビニリデンコポリマーがポリ塩化ビニリデン-コ-、アクリル酸、スチレン、塩化ビニルまたは前記コモノマーの組合わせから構成される請求項１に記載の方法。
3. 界面活性剤がＴｒｉｔｏｎ-Ｘ４５、Ｔｅｒｇｉｔｏｌ、ポリソルベートまたはジオクチルナトリウムスルホスクシネートである請求項１に記載の方法。
4. コーティング組成物が約０．０５〜約０．１重量％の抗菌薬を含む請求項１に記載の方法。
5. コーティング組成物が約５０〜１０００ｐｐｂの殺真菌薬を含む請求項１に記載の方法。
6. コーティング組成物が約０．００５〜０．１％のポリジメチルシロキサンを含む請求項１に記載の方法。
7. 約０．２５〜２５重量％のポリビニリデンコポリマー及び約０．０００５〜１０％の界面活性剤の水性エマルションを含む新鮮な農産物を保存するためのコーティング組成物。
8. 界面活性剤がＴｒｉｔｏｎ-Ｘ４５、Ｔｅｒｇｉｔｏｌ、Ｔｗｅｅｎまたはジオクチルナトリウムスクシネートを含む請求項７に記載のコーティング組成物。
9. 約０．０５〜２５重量％の抗菌薬を含む請求項７に記載のコーティング組成物。
10. 約２５〜１０００ｐｐｂの殺真菌薬を含む請求項７に記載のコーティング組成物。
11. 約０．００５〜０．１％の消泡剤ポリジメチルシロキサンを含む請求項７に記載のコーティング組成物。