JP2014155492A - 高ジンセノサイド含量の高麗人参生産のための植物栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高ジンセノサイド含量の高麗人参生産のための植物栽培装置を提供する。
【解決手段】高麗人参栽培ベッドの上部に、高麗人参栽培ベッドの長手方向に沿って設けられたガイドレールと、ガイドレールのガイドレールに結合され、ガイドレール上を移動する可動部と、一端が可動部に結合され、他端が可動部から高麗人参栽培ベッド上の高麗人参栽培空間に向かって可変長に延びるアーム部と、アーム部の他端に結合され、高麗人参栽培期間または高麗人参収穫期間の特定期間に高麗人参栽培ベッドに向かって紫外線を照射する紫外線照射部と、を備える植物栽培装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、高麗人参などの植物体を栽培するための植物栽培装置に係り、さらに詳細には、高ジンセノサイド含量の高麗人参生産のための高麗人参栽培装置に関する。

生の高麗人参、紅参、黒参などの様々な人参加工品には、抗癌、抗炎症、抗高血圧、抗動脈硬化、神経系調節、免疫機能調節などの薬理効果を奏する２次代謝産物である高麗人参サポニン、通称ジンセノサイド類が存在し、その含量及び構成比が人参または人参加工品の品質を定める重要な要素である。

高麗人参サポニン成分は、他の植物から見つけられるサポニンとはその化学構造が異なる。このような理由で、高麗人参サポニンを他の植物界サポニンと区別するために、高麗人参（Ｇｉｎｓｅｎｇ）から分離された配糖体（Ｇｌｙｃｏｓｉｄｅ）という意味で、高麗人参サポニンをジンセノサイドと呼ぶ。

ジンセノサイド（Ｇｉｎｓｅｎｏｓｉｄｅ）は、抗糖尿病活性を始めとして抗癌作用、抗酸化作用、動脈硬化及び高血圧の予防、肝機能促進、二日酔いの解消、抗疲労、抗ストレス、アンチエイジング、頭脳活動促進、抗炎症活性、アレルギー性疾患治療、タンパク質合成の促進などの作用があると報告されている。

ビタミン類、カロチノイド類、ポリフェノール類、アントシアニン類のような体内抗酸化能力、免疫力増加、抗癌活性、心臓疾患予防などの薬理効果を示す植物抽出機能性物質の大部分は、２次代謝産物に分類される。同様に、高麗人参から得られるジンセノサイドも２次代謝産物に分類される。植物の種類によって２次代謝産物の種類及び含量は多様であり、同じ種であっても生物的／非生物的ストレスの強度によって２次代謝産物の構成が変わる。

水参（生の高麗人参）を蒸気処理して製造する紅参や黒参には、水参に比べてジンセノサイド含量が増加し、また水参には微量に含まれるまたは存在していない成分が含まれていると報告されている。

既存の一部の高麗人参を用いた紅参または黒参の製造方法では、蒸気の温度と時間、処理回数などの条件を変更してサポニンまたは特定ジンセノサイド成分の含量を高めようとした。また、いくつかの既存の方法では、高麗人参の加工過程において乳酸菌接種、放射線の照射、遠赤外線の照射といった処理を行うことでジンセノサイド含量を高めようとした。

前述したように、既存の高麗人参の機能性物質関連の研究は、栽培期間中の取り扱いにより高品質の高麗人参の生産よりも、加工過程での任意の処理によりジンセノサイド含量を増大させることに重点を置かれている。

すなわち、ジンセノサイド含量増大についての既存の研究は、主に収穫した根域（root zone）を加工過程中に任意処理する範囲に留まっている実情である。

このような従来技術は、機能性物質の総体的な増加ではなく、いくつかの特定ジンセノサイド含量増大のみに効果があり、その特定ジンセノサイド以外の機能性物質の含量が低減するというマイナス効果がある。

また、一部の従来技術で、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）からの可視光照射によってジンセノサイド含量を増大させようとする研究が行われているが、その効果を立証した結果はこれまで報告されていない。放射線照射法は、安全性の問題で商業的適用が制限されている。

特開２０１２−１４７７３７号公報

本発明は、従来技術の限界に鑑みてなされたものであり、本発明による植物栽培装置は、高麗人参栽培においてジンセノサイド含量を効率的に増大させることを目的とする。

また本発明は、高麗人参などの植物体栽培時に紫外線を用いて特定成分の含量を増大させることを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明による高ジンセノサイド含量の高麗人参生産のための植物栽培装置は、高麗人参栽培ベッドの上部に、前記高麗人参栽培ベッドの長手方向に沿って設けられたガイドレールと、前記ガイドレールに結合され、前記ガイドレール上を移動する可動部と、一端が前記可動部に結合され、他端が前記可動部から前記高麗人参栽培ベッド上の高麗人参栽培空間に向かって可変長に延びるアーム部と、前記アーム部の他端に結合され、高麗人参栽培期間または高麗人参収穫期中の特定の期間に前記高麗人参栽培ベッドに向かって紫外線を照射する紫外線照射部と、を備えることを特徴とする。

本発明の実施形態による植物栽培装置において、前記紫外線照射部は、紫外線を照射するＵＶ−ＬＥＤ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）モジュールと、前記ＵＶ−ＬＥＤモジュールが実装される基板と、前記基板に結合され、前記ＵＶ−ＬＥＤモジュールで発生する熱を放出する放熱板と、前記基板または前記放熱板に結合して前記ＵＶ−ＬＥＤモジュールの紫外線の照射範囲を規定する反射板と、を備えてもよい。

本発明の一実施形態による植物栽培装置において、前記ＵＶ−ＬＥＤモジュールは、前記基板に脱着式に結合されてもよい。

本発明の一実施形態による植物栽培装置は、前記紫外線照射部から前記高麗人参栽培ベッドまでの距離を測定するセンサをさらに備えてもよい。

本発明の一実施形態による植物栽培装置は、前記センサからの出力信号に含まれた距離情報を基づいて前記アーム部の長さを制御する制御部をさらに備えてもよい。

本発明の他の実施形態による植物栽培装置において、前記制御部は、前記可動部の移動速度を既定の速度で制御してもよい。

本発明の別の実施形態による植物栽培装置は、収穫した高麗人参を載置する棚と、前記棚を支えるフレームと、前記棚に向かって紫外線を照射するように前記棚上部のフレームに支持された紫外線照射部と、を備え、前記紫外線照射部は、前記収穫した高麗人参の保存期間または加工工程以前の一定期間中に、葉を含む高麗人参植物体全体または前記収獲された高麗人参の根域に紫外線を少なくとも１回照射することを特徴とする。

本発明の一実施形態による植物栽培装置において、前記紫外線照射部は、前記紫外線を照射するＵＶ−ＬＥＤモジュールと、前記ＵＶ−ＬＥＤモジュールが実装され、前記棚の上部側フレームに設けられた基板と、を備えてもよい。

本発明の一実施形態による植物栽培装置は、前記棚上を照らすように前記ＵＶ−ＬＥＤモジュールに一体に配されたＬＥＤ照明部をさらに備えてもよい。

本発明のさらに別の実施形態による植物栽培装置は、植物体を栽培するための植物栽培ベッドの上部に前記植物栽培ベッドの長手方向に沿って配置されたガイドレールと、前記ガイドレールに結合され、前記ガイドレール上を移動する可動部と、一端が前記可動部に結合され、他端が前記可動部から前記植物栽培ベッド上の植物栽培空間に向かって可変長に延びるアーム部と、前記アーム部の他端に結合され、前記植物体の栽培期間または前記植物体の収穫期中の特定期間に前記植物栽培ベッドに向かって紫外線を照射する紫外線照射部と、を備えることを特徴とする。

本発明による植物栽培装置は、前記の構成によって、高麗人参の加工工程以前に、すなわち、高麗人参の栽培期間や収獲後の保存期間中に、任意処理によるジンセノサイド含量増大に関する研究結果として、少なくとも１回の一定量の紫外線の照射により高麗人参のジンセノサイド含量を増大させる効果を奏する。

また、本発明による植物栽培装置は、高麗人参の場合と同様に、植物体栽培時に紫外線を照射することで植物体に含有された成分を有用に変化させる効果を奏する。

本発明による高麗人参栽培装置の斜視図である。 図１の高麗人参栽培装置の部分拡大斜視図である。 図２の高麗人参栽培装置を底側から見た斜視図である。 図２の高麗人参栽培装置の幅方向の断面図である。 図２の高麗人参栽培装置の長手方向の断面図である。 本発明の一実施形態による高麗人参栽培装置のブロック図である。 本発明の一実施形態による高麗人参栽培装置を適用できる高麗人参栽培環境を説明するための例示図である。 本発明の一実施形態による高麗人参栽培装置を適用できる高麗人参栽培環境を説明するための例示図である。 本発明の他の実施形態による高麗人参栽培装置を示す図面である。

以下、本発明の望ましい実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は、通常的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自分の発明を一番最善の方法で説明するために用語の概念を適宜に定義できるという原則に即して、本発明の技術的思想に符合する意味及び概念で解釈されねばならない。よって、本明細書に記載の実施形態及び図面に示された構成は本発明の一実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想の全てを表すものではないため、本出願の時点にこれらを入れ替えられる多様な均等物及び変形例があり得るということを理解せねばならない。

図１は、本発明の一実施形態による高麗人参栽培装置の斜視図である。

図１を参照すると、本実施形態による高麗人参栽培装置は、ガイドレール１１、可動部１２、アーム部１３及び紫外線照射部１４を備え、高麗人参栽培ベッド２０によって規定される高麗人参栽培空間２１に、高麗人参の栽培期間中に紫外線を少なくとも一回、栽培中の高麗人参に照射する。

ガイドレール１１は、支持構造物１１Ａによって支えられるモノレール形態で高麗人参栽培空間２１の上部に設けられる。ガイドレール１１は、高麗人参栽培空間２１の長手方向に沿って設けられてもよい。ガイドレール１１は、高麗人参栽培空間２１の幅方向よりも長い長手方向に沿って設けることが望ましいが、幅方向と長手方向とを区分し難い場合、任意の一方向を長手方向と定め、その長手方向に沿って設けられてもよい。

また、ガイドレール１１は、実施形態によっては高麗人参栽培ベッド２０の幅方向に沿って設けてもよいが、ガイドレール１１を幅方向に沿って設けるのは、長手方向に沿って設ける場合に比べて設備が複雑になる。

高麗人参栽培のための露地（畑）に垣根（Barrier）を設ける場合、高麗人参栽培ベッド２０は、畝（ridge）を支える支持板や、このような支持板に相応する機能を行う構成部であってもよい。そして、高麗人参栽培空間２１は、高麗人参が植えてある畝であってもよい。

また、水耕栽培の場合、高麗人参栽培ベッド２０は、養液を保存し、養液が移動する内部空間と、高麗人参が植えてある上板とを備える高麗人参栽培設備であってもよい。そして、水耕栽培の場合、高麗人参栽培空間２１は、高麗人参栽培設備の上板に対応してもよい。

本実施形態では、ガイドレール１１は、図示及び説明の便宜上、直線状であるが、本発明はかかる構成に限定されず、ガイドレール１１は、高麗人参栽培空間２１の上部に直線状、曲線状、またはこれらが組み合わせられた多様な形態に設けられてもよい。

また、本実施形態では、ガイドレール１１は、支持構造物１１Ａによって支えられると図示及び説明されたが、本発明はかかる構成に限定されず、ガイドレール１１は、一般的な植物工場、ロボット基盤（robot-based）の植物工場などの高麗人参生産設備のフレームによって直接設けられてもよい。

可動部１２は、ガイドレール１１に結合してガイドレール１１上で移動する手段や、このような手段に相応する機能を行う構成部を称する（図４及び図５を参照）。すなわち、可動部１２は、ガイドレール１１上で紫外線照射部１４をガイドレール１１に沿って前方及び後方に移動させることができる可動構成要素を有する。

アーム部１３は、可動部１２と紫外線照射部１４とを連結する手段や、このような手段に相応する機能を行う構成部を称する（図４及び図５を参照）。本実施形態では、アーム部１３は、高低調節部であり、その長さを伸縮自在に構成される。このようなアーム部１３を用いれば、高麗人参栽培空間２１の植物体（高麗人参）と紫外線照射部１４との距離を所望の距離に任意に調節できる。また、アーム部１３は、上部から地面に向かって下方に延びるように設けられることが示されているが、この構成に限定されず、実施形態によっては、側面方向などの多様な方向に延長するように設けられてもよい。

紫外線照射部１４は、高麗人参栽培空間２１に植えてある高麗人参に紫外線を照射するためのものである。紫外線照射部１４は、ＵＶ−Ａ領域の紫外線（概ね３２０〜４００ｎｍ）、ＵＶ−Ｂ領域の紫外線（概ね２８０〜３２０ｎｍ）及びＵＶ−Ｃ領域の紫外線（概ね１００〜２８０ｎｍ）のうち少なくともいずれか一つを出射する少なくとも一つのＬＥＤを備える。紫外線照射部１４については、以下でさらに詳細に説明する。

図２は、図１の高麗人参栽培装置の部分拡大斜視図である。図３は、図２の高麗人参栽培装置を底側から見た斜視図である。

図２及び図３を参照すると、本実施形態による高麗人参栽培装置は、ガイドレール１１、可動部１２、アーム部１３及び紫外線照射部１４を備える。紫外線照射部１４は、ＵＶ−ＬＥＤ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）モジュール１４１、ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１が実装される基板１４２、基板１４２に結合してＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１で発生する熱を放出する放熱板１４３、及び基板１４２または放熱板１４３に結合してＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１から出射される紫外線の照射範囲を規定する反射板１４４を備える。

ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１は、ＵＶ−Ａ領域の紫外線を出射する第１ＬＥＤ１４１１、ＵＶ−Ｂ領域の紫外線またはＵＶ−Ｃ領域の紫外線を出射する第２ＬＥＤ１４１２、及び可視光領域の光を出射する第３ＬＥＤ１４１３を備えてもよい。第１ＬＥＤ１４１１及び第２ＬＥＤ１４１２と第３ＬＥＤ１４１３とは、同時に駆動されてもよく、選択的に駆動されてもよい。

ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１は、基板１４２の表面上に実装できるメタルカン（metal can）または射出成形リードフレームパッケージ形態で設けられてもよく、スルーホール実装できる形態で設けられてもよく、またはベア（Ｂａｒｅ）チップやフリップチップタイプで装着されてもよい。また、ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１は、熱放出特性や電気的特性を改善するために使う中間基板（Ｓｕｂ−ｍｏｕｎｔ）に取り付けられる形態で設けられてもよい。

また、ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１は、実施形態によっては既存の多様な脱着式ソケットを用いて基板１４２に設けられてもよい。

基板１４２は、ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１が搭載され、かつＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１の動作に必要な配線、電気素子、集積回路などが実装される印刷回路基板を称する。基板１４２は、ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１が基板上に一体に、または脱着自在に実装するための手段や構成部を備えてもよい。

基板１４２は、熱電素子、プラスチックＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）基板、セラミックス基板、メタル基板のうちいずれか一つで形成される。本実施形態では、熱電素子は、熱電材料を用いて作製され、直流電源の供給のみで冷却機能を行う冷却基板として動作する。熱電素子を用いれば、熱電素子の一側を−７５℃まで冷却することができ、よって、ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１の放熱特性を改善する。

また、基板１４２は、少なくともその一面上に静電気保護回路及び出力調節回路（駆動部に対応する）のうち一つ以上を備えてもよく、静電気保護回路及び出力調節回路のうち少なくとも一つを保護するために、基板１４２上に塗布または封止されるコーティング物質を含んでもよい。

放熱板１４３は、ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１や基板１４２で発生する熱を放出し、アーム部１３に結合して基板１４２及びＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１を支える。放熱板１４３は、アーム部１３と結合するための構成部（中央開口部など）を備えてもよく、板状部材の一面に幅方向に複数の羽部材が概ね等間隔で取り付けられていてもよい。放熱板１４３は、放熱性能に優れた材料（金属性材料など）で形成される。放熱板１４３は、ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１に隣接している位置のみに部分的に設けられてもよく、その長さ及び幅は本例示に制限されず、実際条件に合わせて調節できる。

反射板１４４は、作業者が過度な紫外線に曝されないように、ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１から出射される紫外線の照射方向を制限し、出射される紫外線のばらつきを最小化してエネルギー効率を高めるためのものである。反射板１４４は、放熱板１４３の下部側周縁に設けられ、実施形態によっては、概ね重力方向に対して所定の勾配を持つように設けられてもよい。反射板１４４は、紫外線反射物質、及び変色や劣化の少ない高耐熱性の材料を含む板状部材やフィルム部材を用いて作製されてもよい。

また、反射板１４４には、ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１や基板１４２を保護するためのカバー（図示せず）が備えられてもよい。その場合、カバーは、反射板１４４を介して放熱板１４３と対向して設けられてもよい。また、カバーは、石英部材または強化ガラス部材からなってもよい。石英部材は、波長３００ｎｍ以下の光である極紫外線（Ｄｅｅｐ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）の場合、概ね９８％以上の紫外線透過率を持つので、外部からのＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１の保護に好適に用いられる。また、強化ガラス部材は、概ね９０％以上の紫外線透過率（波長３００ｎｍ〜４００ｎｍ基準）を持つので、石英部材と同様に類外部の衝撃からＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１を保護するために有用に用いられる。

また、本実施形態による高麗人参栽培装置は、図３に示したように、センサ１５をさらに備える。センサ１５は、紫外線照射部１４またはＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１と高麗人参栽培空間２１の植物体との距離を測定するためのものである。センサ１５は、基板１４２に実装されてもよい。この場合、別途のセンサを用いる場合に比べて製造コストを低減することができる。センサ１５は、超音波近接センサ、距離センサなどであってもよい。

図４は、図２の高麗人参栽培装置の第１方向または幅方向の概略的な断面図である。そして、図５は、図２の高麗人参栽培装置の第１方向と直交する第２方向または長手方向の概略的な断面図である。

図４及び図５を参照すると、本実施形態による高麗人参栽培装置は、可動部１２の速度またはアーム部１３の長さを調節して、ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１から高麗人参栽培空間の植物体（高麗人参）に照射される紫外線量を調節する。

可動部１２は、ガイドレール１１に結合し、かつガイドレール１１上で移動するための駆動手段を備えてもよい。また、可動部１２は、実施形態によっては、ガイドレール１１に結合する摺動部と、この摺動部に綱、チェーンなどで連結されて摺動部を往復動させるための駆動手段とを備えてもよい。ここで、駆動手段は、モータやモータに相応する機能を行う装置であってもよい。

アーム部１３は、その長さ調節のために第１アーム部１３ａ及び第２アーム部１３ｂを備え、第１アーム部１３ａが第２アーム部１３ｂの内部に長手方向に可変長に挿入されるように設けられる。ここで、第１アーム部１３ａの一側端部には可動部１２が結合されており、第２アーム部１３ｂの一側端部には放熱板１４３が結合されている。

図６は、本発明の実施形態による高麗人参栽培装置のブロック図である。

図６を参照すると、本実施形態による高麗人参栽培装置は、ガイドレール１１、可動部１２、アーム部１３、紫外線照射部１４、センサ１５及び制御部１６を備える。

本実施形態では、ガイドレール１１、可動部１２、アーム部１３、紫外線照射部１４及びセンサ１５は、図１ないし図５を参照して前述した実施形態の対応構成要素と実質的に同一であるので、それについての詳細な説明は省略する。

制御部１６は、センサ１５からの出力信号に含まれた距離情報に基づいてアーム部１３の長さを制御する。アーム部１３の長さを制御すると、高麗人参栽培空間２１から紫外線照射部１４までの距離を所望の長さに設定でき、それによって、高麗人参栽培空間の高麗人参への紫外線照射量を調節する。

また、制御部１６は、可動部１２の移動速度を既定の速度で制御する。可動部１２の移動速度を制御すると、紫外線照射部１４によって高麗人参栽培空間２１に照射される紫外線照射量を調節できる。

また、制御部１６は、物理的なボタンやソフトウェア的な管理プログラムなどで構成されるユーザインターフェース（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＵＩ）に接続されてもよい。この場合、制御部１６は、ユーザインターフェース１７を通じて入力された情報によって、アーム部１３の長さ及び／または可動部部１２の速度などを制御してもよい。

本実施形態によれば、高麗人参栽培において、紫外線の照射は、人為的に適用できる非生物的ストレスの一方法であり、紫外線照射を人為的に加るというストレスに対する抵抗で、高麗人参でのジンセノサイドの含量が増大する。

紫外線の照射によって高麗人参のジンセノサイド含量が増大した実験結果を、表１に示した。

表１で、Ｃｏは、比較例の高麗人参群の部位別（葉、茎、根）ジンセノサイド含量（平均値）を示し、Ｔ１ないしＴ８は、本実施形態の８個の高麗人参群対して、収獲前に１週間毎日５分ずつ高麗人参栽培空間２１に植えてある高麗人参から紫外線照射部までの隔離距離１００ｍｍないし２００ｍｍに維持し、数μW／ｃｍ^２ないし数ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線強度で紫外線を照射して得た高麗人参群の部位別ジンセノサイド含量（平均値）を示す。比較例の高麗人参群及び本実施形態の高麗人参群は、同じ露地（畑）で栽培した６年根高麗人参である。

表１から分かるように、高麗人参の収穫前に本実施形態による高麗人参栽培装置を用いて紫外線が照射されたすべての高麗人参群のジンセノサイド含量は、既存の方法で生産された高麗人参よりも増大しているということが分かる。

本実施形態では、収獲前に高麗人参に１週間毎日５分ずつ紫外線を照射することを説明したが、本発明はかかる構成に限定されず、収獲２週前から隔日で５分間紫外線を高麗人参に照射してもよい。

図７及び図８は、本発明による高麗人参栽培装置を適用できる高麗人参栽培環境を説明するための例示図である。

図７を参照すると、本発明による高麗人参栽培装置は、既存の伝統栽培方式の高麗人参栽培空間２１上に適用することができる。伝統栽培方式とは、高麗人参栽培予定地に畝（ridge）を作って高麗人参の苗を移植し、移植された苗上に日隠し装置を設けた高麗人参栽培施設を称する。

図８を参照すると、本発明による高麗人参栽培装置は既存の水耕栽培方式の高麗人参栽培空間２１上に適用することができる。水耕栽培方式とは、高麗人参栽培ベッドに養液を供給して水耕栽培することを称する。

高麗人参の水耕栽培の施設は、四季生産でき、かつ栽培環境を自動的に調節できるビニールハウスや温室や植物工場施設を備えることが望ましい。すなわち、高麗人参の水耕栽培施設には、温湿度調節装置、換気装置、冷暖房装置、遮光装置、複合環境制御装置、養液自動供給装置、給排水装置、養液再使用装置などが設けられてもよい。

図９は、本発明の他の実施形態による高麗人参栽培装置を示す図面である。

図９を参照すると、本発明の他の実施形態による高麗人参栽培装置は、フレーム３１、棚３２及び紫外線照射部３３を備える。本実施形態による高麗人参栽培装置は、加工する前に収穫した高麗人参を保存するまたは加工する前に保管する倉庫や植物工場施設の所定空間に設けられる。高麗人参栽培装置は、収穫した高麗人参の保存期間または加工工程以前のうちの一定期間中に少なくとも一回、棚３２上の葉を始めとする高麗人参植物体全体または収獲された高麗人参の根域に紫外線を照射する。

フレーム３１は、収穫した高麗人参を保存するまたは加工する前に保管する倉庫や植物工場施設の所定空間に配置される。フレーム３１は、多段構造を有してもよい。

棚３２は、上部面に収穫した高麗人参を載置できるようにフレーム３１に所定高さで固定される。棚３２は、フレーム３１によって支えられる。

紫外線照射部３３は、フレーム３１に支持されて、収獲されて棚３２に載置された高麗人参に紫外線を照射するように配置される。例えば、紫外線照射部３３は、数μW／ｃｍ^２ないし数ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線強度で少なくとも１回、棚３２に載置された高麗人参に紫外線を照射する。

紫外線照射部３３は、紫外線を照射するＵＶ−ＬＥＤモジュール３３１、ＵＶ−ＬＥＤモジュール３３１が脱着自在に固定される基板、及び基板またはＵＶ−ＬＥＤモジュール３３１に電源を供給するか、またはＵＶ−ＬＥＤモジュール３３１の動作を制御するための電源供給部または駆動部を備えてもよい。

ＵＶ−ＬＥＤモジュール３３１及び基板は、図３ないし図５を参照して前述した紫外線照射部１４の対応する構成要素と実質的に同一であるので、それについての詳細な説明は省略する。そして、ＵＶ−ＬＥＤモジュール３３１に電源を供給するか、またはＵＶ−ＬＥＤモジュール３３１の動作を制御する電源供給部または駆動部は、ＬＥＤ技術分野で周知であるため、それについての詳細な説明は省略する。

本実施形態による高麗人参栽培装置は、加工前または出荷前の保存期間中に、葉の有無に関係なく、収穫した高麗人参に１回または複数回紫外線を照射することにより、高麗人参のジンセノサイド含量を増大させるためのものである。本実施形態による高麗人参栽培装置は、効果的な紫外線の照射のために、既存の可視光ＬＥＤ設置構造と類似して、ＵＶ−ＬＥＤモジュール１４１（図２参照）が備えられた規格化された処理装備（高麗人参栽培装置）を構成して、高麗人参個体ごとに同じ照射量を提供することが望ましい。

本実施形態によれば、高麗人参の加工工程以前に本実施形態による高麗人参栽培装置を用いて紫外線を高麗人参に照射することにより、高麗人参のジンセノサイド含量を既存の高麗人参よりも増大させることができる。すなわち、本実施形態による高麗人参栽培装置は、摂取または加工以前には、高麗人参は生きている生命体であるという点に基づき、生命体が持っているストレスに対する防御機制（Ｄｅｆｅｎｓｅ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を活用したものであり、加工工程以前に高麗人参に適正レベルの紫外線を照射することで、従来の高麗人参（水参）に比べて、多様な種類のジンセノサイド含量が全般的に増大した高麗人参を生産することができる。

一方、前記の実施形態では、高麗人参の加工工程以前に、高麗人参に紫外線を照射してジンセノサイド含量を増大させると説明したが、本発明による高麗人参栽培装置はかかる構成に限定されず、高麗人参の場合と同様に、様々な植物体（食用の植物体など）で特定成分の含量を増大させる、または成分を変化させるために用いられてもよい。その場合、本発明による高麗人参栽培装置は、所定の植物体を栽培するための植物栽培装置と称する。

本発明は、以上で述べたように望ましい実施形態をあげて図示及び説明したが、前記の実施形態に限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲内で当業者によって多様な変更、置換、修正が可能であり、このような変更、置換、修正などは本発明の特許請求の範囲に属するといえる。

本発明は、高麗人参などの植物体を栽培するための植物栽培装置関連の技術分野に好適に用いられる。

１０：高麗人参栽培装置
１１：ガイドレール
１２：駆動部
１３：アーム部
１４：紫外線照射部
１５：センサー
１６：制御部

Claims (10)

1. 高麗人参栽培ベッドの上部に、前記高麗人参栽培ベッドの長手方向に沿って設けられたガイドレールと、
   前記ガイドレールのガイドレールに結合され、前記ガイドレール上を移動する可動部と、
   一端が前記可動部に結合され、他端が前記可動部から前記高麗人参栽培ベッド上の高麗人参栽培空間に向かって可変長に延びるアーム部と、
   前記アーム部の他端に結合され、高麗人参栽培期間または高麗人参収穫期中の特定期間に前記高麗人参栽培ベッドに向かって紫外線を照射する紫外線照射部と、
   を備えることを特徴とする植物栽培装置。
2. 前記紫外線照射部は、
   紫外線を照射するＵＶ−ＬＥＤモジュールと、
   前記ＵＶ−ＬＥＤモジュールが実装される基板と、
   前記基板に結合され、前記ＵＶ−ＬＥＤモジュールで発生する熱を放出する放熱板と、
   前記基板または前記放熱板に結合して前記ＵＶ−ＬＥＤモジュールの紫外線の照射範囲を規定する反射板と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
3. 前記ＵＶ−ＬＥＤモジュールは、前記基板に脱着式に結合することを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
4. 前記紫外線照射部から前記高麗人参栽培ベッドまでの距離を測定するセンサをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培装置。
5. 前記センサからの出力信号に含まれた距離情報に基づいて前記アーム部の長さを制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の植物栽培装置。
6. 前記制御部は、前記可動部の移動速度を既定の速度で制御することを特徴とする請求項５に記載の植物栽培装置。
7. 収穫した高麗人参を載置する棚と、
   前記棚を支えるフレームと、
   前記棚に向かって紫外線を照射するように前記棚上部のフレームに支持された紫外線照射部と、
   を備え、
   前記紫外線照射部は、前記収穫した高麗人参の保存期間または加工工程以前の一定期間中に、葉を含む高麗人参植物体全体または前記収獲された高麗人参の根域に紫外線を少なくとも１回照射することを特徴とする植物栽培装置。
8. 前記紫外線照射部は、
   前記紫外線を照射するＵＶ−ＬＥＤモジュールと、
   前記ＵＶ−ＬＥＤモジュールが実装され、前記棚の上部側フレームに設けられた基板と、
   を備えることを特徴とする請求項７に記載の植物栽培装置。
9. 前記棚上に照明を照らすように前記ＵＶ−ＬＥＤモジュールに一体に配されたＬＥＤ照明部をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の植物栽培装置。
10. 植物体を栽培するための植物栽培ベッドの上部に前記植物栽培ベッドの長手方向に沿って配置されたガイドレールと、
    前記ガイドレールに結合され、前記ガイドレール上を移動する可動部と、
    一端が前記可動部に結合され、他端が前記可動部から前記植物栽培ベッド上の植物栽培空間に向かって可変長に延びるアーム部と、
    前記アーム部の他端に結合され、前記植物体の栽培期間または前記植物体の収穫期中の特定期間に前記植物栽培ベッドに向かって紫外線を照射する紫外線照射部と、
    を備えることを特徴とする植物栽培装置。