JP2017227371A - Food storage - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス組成を利用して食品の保存性を向上する食品貯蔵庫に関する。 The present invention relates to a food storage that uses a gas composition to improve the storage stability of food.
ガス組成を利用して食品の保存性を高める作用として、対象とする食品の種類によって複数存在する。対象食品が野菜の場合、野菜の呼吸活性を低減したり、成熟ホルモンの効果を低減したりすることにより野菜の成熟に伴う好ましくない変化(例えば硬化、変色、軟化)や呼吸基質となる糖、有機酸、低分子有機成分の消費による味の変化を抑制することである(CA作用)。その場合、貯蔵室内のガス組成は、酸素分圧1〜15kPa、あるいは二酸化炭素分圧1〜20kPa程度、あるいはその両方を満たすように調整したり、減圧したりする。豚肉、鶏肉、白身魚の場合は、微生物の繁殖を防止するために二酸化炭素分圧を10〜80kPa程度に調整したり(制菌作用)、酸素分圧を0〜18kPaに調整して油脂や易酸化成分の酸化変性を抑制(酸化抑制作用)したりする。牛モモ肉やマグロ赤身などミオグロビンを多く含む食品の場合は、鮮赤色を維持するように、上記の二酸化炭素分圧に加えて酸素分圧をミオグロビンのメト化の起こりにくい40〜80kPa程度に調整する(メト化防止作用)。 There are a plurality of effects depending on the type of target food as an action to improve the preservability of the food using the gas composition. When the target food is vegetable, undesired changes (e.g., hardening, discoloration, softening) associated with the maturation of vegetables by reducing the respiratory activity of vegetables or reducing the effects of mature hormones, sugar as a respiratory substrate, It is to suppress changes in taste due to consumption of organic acids and low molecular weight organic components (CA action). In that case, the gas composition in the storage chamber is adjusted so as to satisfy an oxygen partial pressure of 1 to 15 kPa, a carbon dioxide partial pressure of about 1 to 20 kPa, or both. In the case of pork, chicken and white fish, the carbon dioxide partial pressure is adjusted to about 10-80 kPa (antibacterial action) in order to prevent the growth of microorganisms, and the oxygen partial pressure is adjusted to 0-18 kPa for fats and oils. It suppresses the oxidative modification of the oxidizing component (oxidation suppressing action). In the case of foods containing a lot of myoglobin such as beef thigh and red tuna, the oxygen partial pressure is adjusted to about 40 to 80 kPa, in addition to the above partial pressure of carbon dioxide, so that myoglobin is less likely to be met to maintain a bright red color. (Meto-protection action).
家庭用冷蔵庫においても食品の保存性を高めるために、気密状態に構成された貯蔵室とガス組成の制御手段を用いる発明がなされている。例えば、食品を貯蔵する貯蔵室の酸素を減少させることで、食品の酸化を抑えて食品の鮮度を維持し、解凍時に酸素濃度を増加させてメト化防止を図り鮮赤色を維持する冷蔵庫が知られている。(例えば、特許文献1参照) In order to improve the preservability of foods even in household refrigerators, an invention using a storage room configured in an airtight state and a gas composition control means has been made. For example, there is a refrigerator that maintains the fresh red color by reducing the oxygen in the storage room where food is stored, thereby suppressing the oxidation of the food and maintaining the freshness of the food. It has been. (For example, see Patent Document 1)
しかしながら、上記従来の構成では、ガス濃度を増加させたり、解凍のために貯蔵室内の温度を上昇させたりする際に、貯蔵室内の気密性を保つことが困難であるという課題がある。課題の発生原因は、貯蔵室を気密状態で密閉した後の運転条件等によって貯蔵室内部の気圧が高まることである。 However, the conventional configuration has a problem that it is difficult to maintain airtightness in the storage chamber when increasing the gas concentration or increasing the temperature in the storage chamber for thawing. The cause of the problem is that the pressure inside the storage chamber increases due to the operating conditions after the storage chamber is sealed in an airtight state.
具体的には、1.密閉した貯蔵室内にガスを導入すること、2.食品由来の熱が貯蔵室内に放出されることや貯蔵室を加熱したりすること、3.食品の水分が蒸発して水蒸気圧が発生すること、の3つの要因によって貯蔵室内の気圧が高まる。その結果、貯蔵室の気密性を維持できず、ガス濃度を一定に維持することができないという課題を生じる。 Specifically, 1. introducing gas into a closed storage chamber; 2. Heat derived from food is released into the storage room or heating the storage room; The atmospheric pressure in the storage chamber increases due to three factors: the evaporation of water in the food and the generation of water vapor pressure. As a result, there arises a problem that the airtightness of the storage chamber cannot be maintained and the gas concentration cannot be maintained constant.
本発明は、上記の3つの要因に対処することにより、貯蔵室の気密性を維持してガス組成を目的濃度に保つことで食品の保存性の向上を目的とする。 The present invention aims to improve the preservability of food by coping with the above three factors to maintain the gas tightness of the storage chamber and maintain the gas composition at the target concentration.
上記従来の課題を解決するために、本発明の食品貯蔵庫は、密閉性のある貯蔵室と、前記貯蔵室に食品を出し入れするために開閉する扉と、前記扉の開閉を検知する扉開閉検知手段と、前記食品の保存性を高める効果のある気体を供給する保存ガス供給手段と、前記貯蔵室の気圧を1気圧以下に調整する気圧調整手段と、前記扉開閉検知手段と前記保存ガ
ス供給手段と前記気圧調整手段とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知して前記気圧調整手段と前記保存ガス供給手段を作動させて前記貯蔵室に保存ガスを供給するものである。
In order to solve the above-described conventional problems, the food storage of the present invention includes a hermetically sealed storage room, a door that opens and closes to put food in and out of the storage room, and a door open / close detection that detects opening and closing of the door. Means, a storage gas supply means for supplying a gas having an effect of improving the storability of the food, an atmospheric pressure adjusting means for adjusting the atmospheric pressure of the storage chamber to 1 atmosphere or less, the door opening / closing detection means, and the storage gas supply And control means for controlling the atmospheric pressure adjusting means, the control means detects that the door is closed by the door opening / closing detection means, and operates the atmospheric pressure adjusting means and the storage gas supply means to The storage gas is supplied to the storage room.
これにより、貯蔵室に食品が投入されて扉が閉じられると、保存ガス供給手段により保存ガスが貯蔵庫に供給される。その際、前記気圧調整手段が作動することにより、貯蔵室の内圧は1気圧を超えることはない。 Thus, when food is put into the storage chamber and the door is closed, the storage gas is supplied to the storage by the storage gas supply means. At that time, the internal pressure of the storage chamber does not exceed 1 atm by operating the atmospheric pressure adjusting means.
本発明の食品貯蔵庫は、密閉した貯蔵室にガスを導入する要因、貯蔵室内のガスの加熱、水蒸気圧、のいずれの要因でも貯蔵室内の気圧が高まることを防ぐことができる。その結果、貯蔵室の気密性を維持して、保存ガス濃度を目標濃度に一定に維持することが可能になる。 The food storage according to the present invention can prevent the atmospheric pressure in the storage chamber from being increased by any of the factors of introducing gas into the closed storage chamber, heating of the gas in the storage chamber, and water vapor pressure. As a result, it is possible to maintain the airtightness of the storage chamber and keep the storage gas concentration constant at the target concentration.
請求項1に記載の発明は、密閉性のある貯蔵室と、前記貯蔵室に食品を出し入れするために開閉する扉と、前記扉の開閉を検知する扉開閉検知手段と、前記食品の保存性を高める効果のある気体を供給する保存ガス供給手段と、前記貯蔵室の気圧を1気圧以下に調整する気圧調整手段と、前記扉開閉検知手段と前記保存ガス供給手段と前記気圧調整手段とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知して前記気圧調整手段と前記保存ガス供給手段を作動させて前記貯蔵室に保存ガスを供給することにより、貯蔵室に食品が投入されて扉が閉じられると、保存ガス供給手段により保存ガスが貯蔵庫に供給される。その際、前記気圧調整手段が作動することにより、貯蔵室の内圧は1気圧を超えることはなく、保存ガス濃度を目標濃度に一定に維持することが可能となる。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記貯蔵室内を冷却する冷却手段を有し、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知後、前記冷却手段を作動させて前記貯蔵室内を冷却することにより、低温に維持された貯蔵室により高温の食品が投入されて扉が閉じられると、投入された熱負荷から貯蔵室内の気体に熱が移動する。冷却手段により貯蔵庫が強く冷却されると、熱は貯蔵庫外に速やかに移動し、貯蔵室内の気体が膨張することを抑制でき、より確実に保存ガス濃度を目標濃度に一定に維持することが可能となる。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記扉開閉検知手段の検知情報に基づき扉開閉のタイミングを予測する扉開閉予測手段を有し、前記制御手段は前記扉開閉予測手段により予測される所定のタイミングに前記冷却手段を作動させて前記貯蔵室内を冷却することにより、扉が開閉される時間帯が予測されると、その時間帯に貯蔵室が通常時よりも低い温度になるように温度調整される。その後、予測通り食品による熱負荷が投入されると、低温化した貯蔵室の熱量と平衡し、より確実に保存ガス濃度を目標濃度に一定に維持することが可能となる。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, there is provided a door opening / closing prediction means for predicting a door opening / closing timing based on detection information of the door opening / closing detection means, and the control means By operating the cooling means at a predetermined timing predicted by the door opening / closing predicting means to cool the storage chamber, when the time period during which the door is opened / closed is predicted, the storage room is normally The temperature is adjusted to a lower temperature. After that, when a heat load due to food is applied as expected, it becomes possible to equilibrate with the heat quantity of the storage room which has been lowered, and to maintain the storage gas concentration at the target concentration more reliably.
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明において、前記保存ガス供給手段は前記貯蔵室の室内温度よりも低温の保存ガスを供給することにより、低温のガスが投入された食品(熱負荷)を速やかに冷却し、貯蔵室の平均室温と同等の温度まで下げる。そのため、気圧調整手段により気圧が1気圧以下に調整された後に食品が貯蔵室内の気体を膨張させることを抑制できる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the storage gas supply means supplies a storage gas having a temperature lower than the room temperature of the storage chamber, thereby lowering the temperature. The food (heat load) in which the gas is added is quickly cooled to a temperature equivalent to the average room temperature of the storage room. Therefore, it is possible to prevent the food from expanding the gas in the storage chamber after the atmospheric pressure is adjusted to 1 atm or less by the atmospheric pressure adjusting means.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明において、前記気圧調整手段は前記貯蔵室内を減圧する減圧手段であり、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知後、前記減圧手段を作動させて前記貯蔵庫内を減圧した後に前記保存ガス供給手段を作動させて保存ガスを導入することにより、貯蔵室に食品が投入されて扉が閉じられると、減圧手段により減圧される。減圧の程度は、保存ガス供給による圧力上昇幅よりも等しくまたは大きくする。その後、保存ガスが貯蔵室に供給されても、貯蔵室内の気圧は1気圧以下となる。
The invention according to
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の発明において、野菜の気孔開度を低減する気孔閉鎖手段を有し、前記制御手段は前記扉開閉検知手段により扉が閉じたことを検知後、前記気孔閉鎖手段を作動させて野菜の気孔開度を低減することにより、保存ガスによる保鮮性の向上に加え、気孔閉鎖による蒸散抑制により、さらに保鮮性を高めることができる。
The invention according to
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の発明において、前記貯蔵室内に食品から蒸発、蒸散される水蒸気を吸収する吸湿手段を有することにより、野菜から蒸散する水分が吸収されて、水蒸気圧の上昇が抑制される。結果、気圧調整手段により調整された時点より気圧上昇することが抑制できる。
The invention according to
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は本実施形態の食品貯蔵庫の側面からの断面図を示す。食品を収納し密閉性のある貯蔵室1と、前記貯蔵室1に食品を出し入れするために開閉する扉2と、前記扉2の開閉を検知する扉開閉検知手段3と、前記食品の保存性を高める効果のある気体を供給する保存ガス供給手段4と、前記貯蔵室1の気圧を1気圧あるいはそれ以下に調整する気圧調整手段5と、前記貯蔵室内の温度を変動させる冷却手段6と、前記扉開閉検知手段3および前記保存ガス供給手段4および前記気圧調整手段5および前記冷却手段6を制御する制御手段7とからなり、貯蔵室1、保存ガス供給手段4、冷却手段6は断熱性を備えた筐体8および筐体扉9に収納される。貯蔵室1内に気体の温度を測定する温度センサー(不図示)が設けられ、その検知情報は制御手段7に送られる。また、貯蔵室1内に野菜の気孔開度を低減する気孔閉鎖手段10が設けられる。本実施形態における気圧調整手段5は、貯蔵室1内の気圧が1気圧よりも高くなった際に内部の気体を貯蔵室1外に放出する気圧調整弁である。また、冷却手段6は筐体8外の温度よりも低い温度に冷却する。制御手段7はタイマーを備え、扉開閉検知手段3の検知情報と制御手段7の時間情報に基づいて、食品が投入されることの多い時間帯を学習により予測する扉開閉予測手段を制御手段7内に備えるものとする。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a cross-sectional view from the side of the food storage of this embodiment. A
貯蔵室1内のガス濃度を前記の目標ガス濃度に調整するために、保存ガス供給手段4により目標ガス濃度に調整済みのガスを供給する場合と、濃縮した二酸化炭素ガスや酸素濃度が目標濃度よりもさらに低濃度の酸素ガスを所定量供給して、貯蔵室1内の大気と混合して目標ガス濃度に調整する場合とがある。後者は、保存ガス供給手段4の運転が低減で
きて運転エネルギーや消耗部材の耐久性を長くできるというメリットがある。本実施形態の説明では後者を用いるものとする。
In order to adjust the gas concentration in the
保存ガス供給手段4の具体例としては、上記ガスを圧縮貯蔵したガスカートリッジ、電気化学的に酸素を除去したり二酸化炭素を選択的に透過したりする電気化学デバイス、炭素を含む素材を酸化して二酸化炭素を発生したり酸素原子を含む素材を還元して酸素を発生させる酸化還元デバイス、酸素や二酸化炭素の透過速度の大きい膜材料やモレキュラーシーブなどによる物理的分画デバイス、微生物や酵素により酸素を消費したり二酸化炭素を発生させたりする生物的デバイスがある。 Specific examples of the storage gas supply means 4 include a gas cartridge that compresses and stores the gas, an electrochemical device that electrochemically removes oxygen and selectively permeates carbon dioxide, and a material containing carbon is oxidized. By means of redox devices that generate carbon dioxide or reduce oxygen-containing materials to generate oxygen, membrane materials with high oxygen and carbon dioxide permeation rates, physical fractionation devices such as molecular sieves, microorganisms and enzymes There are biological devices that consume oxygen and generate carbon dioxide.
保存ガス供給手段4がガスカートリッジである場合には、保存ガス供給手段4と貯蔵室1とを接続する流路の途中にガスカートリッジ内の残存圧力または量を表示するガス残存表示手段(不図示)を、筐体扉9または筐体8の外部から可視に設置する。これにより、ユーザーは保存ガスの残存を視覚的に認識でき、交換のタイミングを判断することができる。
When the storage gas supply means 4 is a gas cartridge, a gas remaining display means (not shown) for displaying the residual pressure or amount in the gas cartridge in the middle of the flow path connecting the storage gas supply means 4 and the storage chamber 1. ) Is visibly installed from the outside of the
図2のフローチャートを用いて、野菜などの食品が貯蔵室1に投入される場合の食品貯蔵庫の作動について説明する。扉開閉検知手段3により扉2が開けられた時間を検知し(STEP1〜3)、開扉時間に基づいて貯蔵室1内のガス組成を推定する。例えば、所定時間以上の開扉を検知すると、貯蔵室1内の気体は大気組成と同じ酸素約20kPa、二酸化炭素約0.4kPaとなったものとみなすことにする。推定したガス組成に基づいて、保存ガス供給量を判定する(STEP4)。また、制御手段7は温度センサーの温度変化情報に基づいて投入された熱負荷量を推定する。所定量以上の熱負荷投入が推定された場合には、食品が投入されたと判断して、保存ガス供給手段4から前記で判定した量のガスが導入される(STEP5a)。その際、気圧調整手段5が作動して、101kPa(1気圧)を超える内部ガスが貯蔵室外に放出され、貯蔵室1内の気圧は101kPaに保たれ扉2が開くことを防ぐ。また、冷却手段6により貯蔵室1の冷却が安定運転時以上の能力で開始される(STEP5b)。これにより、食品の熱が貯蔵室内のガスを温めて気圧を高める作用を弱め、気圧調整手段5が何度も作動して保存ガスが無駄に貯蔵室1外に漏れることを抑止する。貯蔵室内が所定温度に到達する(STEP7b)と、冷却手段6の強力運転を停止して、通常の温度調整運転制御に戻る(STEP8)。
The operation of the food storage when the food such as vegetables is put into the
あるいは、扉開閉予測手段により予測される時間帯には、予め冷却手段6による冷却を強化しておいて貯蔵室1を安定運転時よりも低温にしておいてもよい。この場合上記に比べて、より短い時間で投入された熱負荷を冷却することができるので、熱負荷による貯蔵室1の気圧が高まる恐れがより小さい。
Alternatively, during the time period predicted by the door opening / closing prediction means, the cooling by the cooling means 6 may be strengthened in advance to keep the
より短時間で熱負荷を冷却するもう一つの手段として、保存ガス供給手段4から貯蔵室1の安定運転時よりも低温の保存ガスを供給する方法がある。保存ガス供給手段4を筐体8内の比較的低温部に配置したり、保存ガス供給手段4と貯蔵室1を接続する流路を比較的低温部に配置したりすることにより実現できる。また、保存ガス供給手段4が圧縮貯蔵したガスを用いる場合は、圧縮ガスを貯蔵室1以下の温度で保存し、膨張により低温化させて供給することによって、熱負荷を急速に冷却することができる。その結果、熱負荷による貯蔵室1の気圧が高まる恐れを更に低減することができる。
As another means for cooling the heat load in a shorter time, there is a method of supplying a storage gas having a temperature lower than that during the stable operation of the
保存ガス供給手段4は作動にエネルギーを消費したり部材を消費したりするため、保存ガスの供給量を減らした方が省エネルギーや耐久性の観点から好ましい。 Since the preservation gas supply means 4 consumes energy or consumes members for operation, it is preferable to reduce the supply amount of the preservation gas from the viewpoint of energy saving and durability.
貯蔵室1において、保存ガス供給手段4の導入部と気圧調整手段5による排出部は、なるべく離れた位置に設けられることにより、保存ガスの無駄な排出を減らすことができる
。例えば、矢印A方向が最も大きな長手方向である場合はその両端近くに、あるいは貯蔵室1の対角付近に設けるのが好ましい。この場合、保存ガス供給手段4からの保存ガスを導入する際の流速は、層流を引き起こさないようにレイノルズ数および導入部と排出部間の距離などを考慮して決める。このようにして貯蔵室1内でガス濃度ムラの発生を防ぐことにより、導入された保存ガスが保存に使われることなく無駄に排出されることを最小化することができる。
In the
同様の目的で、貯蔵室1内の温度よりも低温の保存ガスが供給される場合は、導入部を貯蔵室1内の最も低い位置に、排出部を最も高い位置に設けて、比重の重い保存ガスを底面から導入して比重の軽い既存ガス(大気)を選択的に排出すると更によい。逆に、貯蔵室1内よりも高温の保存ガスを供給する場合は、両者の位置関係を逆に設けて、比重の重い大気を選択的に排出するとよい。
For the same purpose, when a preservation gas having a temperature lower than the temperature in the
また、ガス以外の生理活性低減手段と併用し複数の原理で食品の劣化を多面的に抑制することで、所定の鮮度維持効果を発現するために必要なガス供給量を減らすことができる。例えば、低温障害の発生しやすい野菜や青果に対して、保存ガス存在下では通常よりも低温で保存しても低温障害が発生しない。低温障害は、低温ストレスによって特定の酵素活性が誘導されて細胞膜が損傷される。保存ガスによるCA作用下で生理活性を低減させると、酵素活性が誘導されず低温障害を抑制できることが知られている。例えば、CA無しの保存で最低保存温度が5℃の場合、CA作用下では0〜3℃の低温で上記の食品を保存することが可能となる。低温による生理活性低減が期待できるため、CA作用単独で用いる場合と比較して、同レベルの鮮度維持効果を発現するために必要な保存ガス供給量を低減することができる。 Moreover, the gas supply amount required in order to express a predetermined freshness maintenance effect can be reduced by using together with physiological activity reduction means other than gas, and suppressing deterioration of a food from many aspects by a several principle. For example, low temperature damage does not occur when vegetables and fruits and vegetables that are susceptible to low temperature damage are stored at a lower temperature than usual in the presence of a storage gas. In cold injury, a specific enzyme activity is induced by cold stress, and the cell membrane is damaged. It is known that when physiological activity is reduced under the action of CA by a storage gas, enzyme activity is not induced and low-temperature damage can be suppressed. For example, when the minimum storage temperature is 5 ° C. in the absence of CA, the food can be stored at a low temperature of 0 to 3 ° C. under the action of CA. Since the physiological activity can be expected to be reduced by low temperature, the storage gas supply amount necessary for expressing the same level of freshness maintaining effect can be reduced as compared with the case of using the CA action alone.
また、一部の野菜や青果については、保存の初期に低温ショックを与えることで生体防御的な生理作用を誘導することができて、低温耐性が向上する場合がある。例えば、保存ガスを用いない場合の最低保存温度が8℃だった場合、半日程度の間0℃程度まで冷却することにより低温耐性を発揮する生理作用を誘導して、その後保存ガスを導入すると3〜5℃で保存することができるようになる。その場合、低温による鮮度維持効果の比重がさらに高くなり、CA作用単独で用いる場合と比較して、同レベルの鮮度維持効果を発現するために必要な保存ガス供給量を低減することができる。 In addition, some vegetables and fruits and vegetables can induce a physiological defense physiological effect by applying a low temperature shock at the initial stage of storage, and the low temperature tolerance may be improved. For example, if the minimum storage temperature when no storage gas is used is 8 ° C., a physiological action that exhibits low-temperature tolerance is induced by cooling to about 0 ° C. for about half a day, and then the storage gas is introduced 3 It can be stored at ~ 5 ° C. In that case, the specific gravity of the freshness maintenance effect by low temperature becomes still higher, and compared with the case where it uses only CA action | operation alone, the storage gas supply amount required in order to express the freshness maintenance effect of the same level can be reduced.
他の併用可能な生理活性低減手段として、赤色光や近赤外光を照射して野菜の気孔開度を低減する方法がある。気孔の開度を低減することにより、水分の蒸散を抑えたり、呼吸抑制したりできる。蒸散が多いと野菜の乾燥が進行し萎れたり、更には乾燥によって細胞壁を損傷する酵素が誘導されて組織の軟化が発生したりする。また、呼吸が盛んになると生理活性が全般に亢進して老化が進行したり有用成分が減少したりする。植物は光合成を促進するために日中気孔開度が大きいが、夕方などに赤色光を浴びると気孔を閉じるように進化した。その特性を利用して、気孔の多い葉面やヘタ(ガク)の部分に対して、数時間〜数日おきに800〜900nm程度の赤色光を30分〜数時間照射することにより気孔をより閉じることができる。活性酸素やオゾン発生手段によりそれら刺激成分を暴露することでも、生体防御反応によって気孔の開度を低減することができる。これらの手段と保存ガスを併用することによって、CA作用単独で用いる場合と比較して、同レベルの鮮度維持効果を発現するために必要な保存ガス供給量を低減することができる。 As another physiological activity reducing means that can be used in combination, there is a method of reducing the stomatal opening of vegetables by irradiating red light or near infrared light. By reducing the opening of the pores, it is possible to suppress the transpiration of water or to suppress breathing. If the transpiration is high, the vegetables are dried and wilted, and further, the enzymes that damage the cell walls are induced by the drying, and the tissue is softened. In addition, when breathing becomes active, physiological activity is generally enhanced, and aging progresses or useful components decrease. Plants have large pore openings during the day to promote photosynthesis, but evolved to close the pores when exposed to red light in the evening. Utilizing this property, the surface of the foliar and the stagnation with many pores is irradiated with red light of about 800 to 900 nm every several hours to every few days for 30 minutes to several hours to make the pores more Can be closed. Exposure of these stimulating components by means of active oxygen or ozone generating means can also reduce the opening of the pores due to the biological defense reaction. By using these means and the storage gas in combination, it is possible to reduce the supply amount of the storage gas necessary for exhibiting the same level of freshness maintaining effect as compared with the case where the CA action is used alone.
保存中に野菜や青果の気孔開度が大きいと密閉性の観点からも課題が発生しうる。蒸散によって発生する水蒸気圧は、貯蔵室1の内圧を増大させる。例えば5℃の場合、飽和水蒸気圧は0.87kPaであり、貯蔵室1内が101kPaで食品投入前の水蒸気圧がゼロの場合、約1%全圧が上昇することになる。その結果、貯蔵室1の密閉性が破れて保存ガスが漏出する可能性が生じる。上記の気孔開度低減手段によって水蒸気圧上昇を抑制す
ることにより、保存ガスによるCA作用をより確実に発揮することが期待できる。あるいは、貯蔵室1内に水分吸着作用のある部材を十分な量配置して発生した水蒸気を除去することでも、同様の効果が期待できる。これらの手段と保存ガスを併用することによって、CA作用単独で用いる場合と比較して、貯蔵室1の密閉性をより確実に確保できる。
If the pores of vegetables and fruits are large during storage, problems may occur from the viewpoint of hermeticity. The water vapor pressure generated by transpiration increases the internal pressure of the
野菜や青果を保存中、CA作用によって呼吸活性が低減されるとは言え呼吸がゼロになるわけではなく、食品の呼吸によって貯蔵室1内のガス組成は徐々に変化する。例えば、呼吸速度の比較的大きな野菜を大量に入れた場合は、初期の保存ガス分圧に比べて酸素分圧は更に低減し、二酸化炭素分圧は更に増大する。その変化は、1〜2日間で数kPaに達することがある。酸素分圧が1kPa以下になったり、二酸化炭素分圧が15kPaを超えたりすると、正常な好気呼吸ではなく嫌気呼吸(発酵)がおこることがあり、野菜や青果の風味に悪影響を与える可能性が生じる。そのため、野菜による呼吸でガス組成が変化したとしても、嫌気呼吸を引き起こさないガス分圧を維持する方策が必要である。
While storing vegetables and fruits and vegetables, although the respiratory activity is reduced by the CA action, the breathing does not become zero, and the gas composition in the
貯蔵室1に収納される野菜の種類、量、初期の鮮度によって、ガス組成の変化速度は異なる。貯蔵室1内に収納物を撮影する画像認識手段11を設置し、画像データおよびデータベースに基づいて収納された野菜の種類と量からガス組成の変化を予測する。予測に基づいて、一般的な保存期間(1〜2週間)の間に嫌気呼吸を引き起こさないように、保存ガス供給手段4から供給するガスの量を減らすなどして調整する。あるいは、予測に基づいて、貯蔵室1内のガスが嫌気呼吸を引き起こす恐れが生じる前のタイミングで、気圧調整手段5を開放して外気を導入してもよい。
The rate of change of the gas composition varies depending on the type and amount of vegetables stored in the
また、変化予測の精度を高めるために、貯蔵室1内の収納物の重量を測定する重量測定手段や、貯蔵室1内のガス分圧を測定するガス測定手段の検知情報を組み合わせて変化予測してもよい。画像認識手段11の情報処理については、ネットワークに接続したコンピュータやクラウドコンピューティングを利用して認識作業や予測計算をおこなってもよい。
Further, in order to improve the accuracy of the change prediction, the change prediction is made by combining the detection information of the weight measuring means for measuring the weight of the stored item in the
一方、嫌気呼吸を防ぐための構成を簡便でコンパクトなものにする目的で、貯蔵室1内の収納物の重量に応じて貯蔵室1の開放部が拡大する構成にしてもよい。例えば、図3の貯蔵室1の食品収納部12はばね構造13を介して浮いている。収納重量に比例して、食品収納部12の側面に設けられたスリット14と貯蔵室1の側面に設けられたスリット15の連通部Bが拡大し、外気が貯蔵室1内に拡散しやすくなる。その結果、食品の呼吸による酸素の消費量と拡散による酸素の供給量とが概ね釣り合って、見かけ上、貯蔵室1内のガス濃度組成は一定で変化しなくすることができる。このようにして、簡便な構成により酸素分圧低下の悪影響を抑制することができる。
On the other hand, for the purpose of making the configuration for preventing anaerobic breathing simple and compact, the open portion of the
食品を取り出す際に、扉2を開けることにより目標濃度に混合された保存ガスの一部が貯蔵室1外に漏出する。扉2が度々開けられ、その都度保存ガスを供給し直したとすれば、保存ガス供給手段4の消費エネルギーや部材消費の増大や耐久寿命の短縮という課題を生じる。本課題に対応するため、扉開閉検知手段3により扉2が開けられた時間の長さなどに基づいて貯蔵室1内の保存ガスの残存濃度を予測し、保存ガス供給手段4の作動時間を最小化する。貯蔵室1内のガスの漏出は、貯蔵室1が温度調整手段により冷却されたり加熱されたりしている場合には主に自然対流により、貯蔵庫外との気温差が小さい場合には主に拡散により引き起こされる。予め、開扉時間の長さと内外の温度差が閉扉後の残存ガス濃度に与える影響を求めておき、制御手段7に記憶しておく。扉開閉検知手段3と食品貯蔵庫外の気温を測定する第二の温度測定手段により得られる情報に基づいて、閉扉後に保存ガス供給手段4をどの程度の時間作動させる必要があるか判断して制御する。
When the food is taken out, a part of the preservation gas mixed to the target concentration leaks out of the
また、頻繁な保存ガス供給が招く上記の課題に対応するため、扉2が開かれる頻度の高
い時間帯および低い時間帯を扉開閉予測手段により予測して、保存ガスの供給を制御するようにする。食品に対するCA作用、制菌作用、酸化抑制作用は効果発現までに1時間程度は要することが多い。そのため、1回/時間以上頻繁に開閉される時間帯については保存ガスを導入しても上記効果の発現は小さいため、保存ガス供給手段4を作動させない。
Further, in order to cope with the above-described problems caused by frequent storage gas supply, the door opening / closing predicting means predicts the time period when the
開閉頻度が1回/時間以下と予測される時間帯においては、比較的開閉頻度の高い時間帯には保存ガス供給手段4を作動させず生理活性低減手段だけを作動させる。比較的頻度の低い時間帯には保存ガス供給手段4を単独でまたは生理活性低減手段を併用して複数の作用による鮮度維持を図る。
In a time zone in which the switching frequency is predicted to be less than once / hour, only the physiological activity reducing unit is operated without operating the storage
あるいは、開扉頻度の高い時間帯にはCA作用を発揮する濃度の範囲内で比較的大気に近い濃度に調整するように保存ガス供給手段4を作動させて、頻度の低い時間帯には比較的大気からかけ離れた濃度に調整するように保存ガス供給手段4を作動させてもよい。例えば、貯蔵室1内のガス濃度を、扉開閉が少ない時間帯にはニ酸化炭素分圧を1〜20kPaに調整し、扉開閉が多い時間帯には二酸化炭素分圧0.04〜1kPaに調整する。また、扉開閉が少ない時間帯には酸素分圧を2〜18kPaに、扉開閉が多い時間帯には酸素濃度を18〜21kPaに調整する。本制御により、保存ガス供給手段4の実質的な作動時間は短縮し、上記課題を抑制することができる。
Alternatively, the storage gas supply means 4 is operated so as to adjust the concentration to be relatively close to the atmosphere within the concentration range in which the CA action is exerted during a high opening frequency period, and compared during a low frequency period. The storage gas supply means 4 may be operated so as to adjust the concentration far from the target atmosphere. For example, the gas concentration in the
また、上記の扉開閉の時間帯予測に基づいて、開扉頻度の低い時間帯から頻度の高い時間帯に移行する際は、保存ガス供給手段4を逆転作動させて保存ガスを回収してもよい。例えば、保存ガス供給手段4がガスを選択透過する電気化学デバイスや物理的分画デバイスである場合には、回収した二酸化炭素または酸素をデバイス内に一時的に蓄積したり他室に移送したりする。蓄積されたり移送されたりした保存ガスは、開扉頻度の高い時間帯から頻度の低い時間帯に移行する際に、貯蔵室1に再度移すようにする。その結果、保存ガス供給手段4の消費エネルギーを低減したり、耐久寿命を延長したり、貯蔵室1内のガスを比較的短時間で目標濃度に調整できたりする。
Further, based on the above door opening / closing time zone prediction, when shifting from a low door opening frequency zone to a high frequency zone, the storage gas supply means 4 may be operated in reverse to recover the storage gas. Good. For example, when the storage gas supply means 4 is an electrochemical device or a physical fractionation device that selectively transmits gas, the recovered carbon dioxide or oxygen is temporarily accumulated in the device or transferred to another chamber. To do. The stored gas that has been accumulated or transferred is transferred again to the
(実施の形態2)
図4は本実施形態における食品貯蔵庫の断面図である。本実施の形態における食品貯蔵庫の作動は、実施の形態1と共通の部分が多いため、共通部分については説明を省略し、異なる部分だけを以下に説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a cross-sectional view of the food storage in this embodiment. Since the operation of the food storage in this embodiment has many parts in common with the first embodiment, description of the common parts is omitted, and only different parts are described below.
保存ガス供給手段4は、断熱性を持つ筐体8の外部に設けられる。また、気圧調整手段5は貯蔵室内部を減圧する減圧手段5である。
The storage gas supply means 4 is provided outside the
図5(A)は、本実施形態における貯蔵室1内の気圧変化を示す。食品が貯蔵室1に投入され、扉開閉検知手段3により扉が閉じられたことが検知されると、制御手段7は減圧手段5を作動させて、貯蔵室1内の気体を排気する。減圧手段5は、保存ガス供給手段4により導入される保存ガスの分圧(体積)の分だけ排気する(a〜b)。次に排気が終了すると、制御手段7は保存ガス供給手段4を作動させて保存ガスを供給する(b〜c)。この際、既に保存ガスの分圧の気体が排出済みであるので、貯蔵室1は1気圧となる。ただし、貯蔵室1を冷却手段6によって冷却している場合、保存ガスはより高い温度であるので貯蔵室1内の熱量により冷却されると体積が収縮して(c〜d)、貯蔵室1内の気圧は1気圧以下になり、扉2は貯蔵室1に強く押し付けられる。このようにして、貯蔵室1の密閉性が維持されて、保存ガスの濃度は一定値に維持されて確実な鮮度維持が可能になる(d〜)。
FIG. 5A shows a change in atmospheric pressure in the
また、図5(B)は、減圧手段のもう一つの使い方を示す。上記において減圧手段5が作動される(a’〜b‘)とき、貯蔵室1内を保存ガス供給手段4により導入される保存
ガスの分圧(体積)の分以上に排気する。排気の際、減圧によって野菜などの食品の表面の水滴の蒸発が促進され、蒸発潜熱により野菜の熱を奪う。その結果、食品を貯蔵室1の安定時温度に速く近づけることができ、食品の鮮度を保つ。その結果、CA以外の作用による鮮度維持の割合が高まって、保存ガス供給手段4の供給量を減らすことができる。
FIG. 5B shows another usage of the decompression means. In the above, when the decompression means 5 is operated (a ′ to b ′), the interior of the
また、野菜などの食品の内部に存在していた酸素ガスやエチレンガスを減圧により排出することができるので、食品内部で直接作用する酸素を減らしてCA効果を発揮しやすくしたりエチレンによる老化を抑制したりできる。その結果、一定の野菜の保存性能を発揮するために必要な、保存ガスの供給量を減らすことが出来て、保存ガス供給手段4の耐久性や省エネ性を高めることができる。本作用を強化するために、減圧手段5を複数回作動させて減圧を繰り返しても構わない。 In addition, oxygen gas and ethylene gas that existed in foods such as vegetables can be discharged by reducing the pressure, so that the oxygen that acts directly inside the foods can be reduced to make the CA effect easier, and aging by ethylene It can be suppressed. As a result, it is possible to reduce the supply amount of the storage gas necessary for demonstrating the preservation performance of a certain vegetable, and it is possible to improve the durability and energy saving performance of the storage gas supply means 4. In order to strengthen this action, the decompression means 5 may be operated a plurality of times to repeat the decompression.
次に、排気が終了すると、制御手段7は保存ガス供給手段4を作動させて保存ガスを供給する(b‘〜c’)。供給終了後の貯蔵室1の気圧は1気圧(101kPa)以下であり(c‘)、貯蔵室1内の酸素分圧は21kPa以下であって大気よりも低い。そのため、酸素を所定の目標分圧に調整するために、保存ガス供給手段が酸素濃度の低いガス(例えば窒素など)を供給する場合、保存ガス供給手段の供給量を少なく抑えることができる。また、上記のように初期の酸素分圧を低減したら、低分圧酸素と高分圧二酸化炭素は協奏的にCAに作用するため、二酸化炭素の供給量も少なく抑えることができる。そのため、一定の野菜の保存性能を発揮するために必要な、保存ガス供給手段4の供給量を減らすことができる。
Next, when the exhaust is completed, the
(実施の形態3)
図6は第3の実施の形態における食品貯蔵庫の断面図である。本実施の形態における食品貯蔵庫の作動は、実施の形態1と共通の部分が多いため、共通部分については説明を省略し、異なる部分だけを以下に説明する。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a cross-sectional view of the food storage in the third embodiment. Since the operation of the food storage in this embodiment has many parts in common with the first embodiment, description of the common parts is omitted, and only different parts are described below.
貯蔵室1以外に野菜や青果を保存する第二の貯蔵室16と、第二の貯蔵室16から貯蔵室1にガスを移送する送風手段17とを設け、第二の貯蔵室のガスで貯蔵室1を充満させてから、保存ガス供給手段4を作動させてもよい。その場合、貯蔵室1内の初期ガス組成は大気組成よりも、低酸素かつ高二酸化炭素状態になるため、一定の野菜の保存性能を発揮するために必要な保存ガス供給手段4の作動エネルギーや消耗部材を削減することが可能になる。
In addition to the
以上のように、本発明にかかる食品貯蔵庫は、ガス供給手段と気圧調整手段を同時に作動させて貯蔵室内のガス組成を変えることにより、貯蔵室の気密性を維持することができるので、家庭用機器だけでなく産業用食品貯蔵庫においても適用することができる。例えば、業務用冷蔵庫、冷蔵ショーケース、保冷車、農業用倉庫、リーファーコンテナ、穀物サイロなどで貯蔵室内のガス組成を制御する際に利用できる。 As described above, the food storage according to the present invention can maintain the hermeticity of the storage room by changing the gas composition in the storage room by simultaneously operating the gas supply means and the atmospheric pressure adjusting means. It can be applied not only in equipment but also in industrial food storage. For example, it can be used to control the gas composition in the storage room in a commercial refrigerator, a refrigerated showcase, a cold car, an agricultural warehouse, a reefer container, a grain silo, and the like.
1 貯蔵室
2 扉
3 扉開閉検知手段
4 保存ガス供給手段
5 気圧調整手段(減圧手段)
6 冷却手段
7 制御手段
8 筐体
9 筐体扉
10 気孔閉鎖手段
11 画像認識手段
12 食品収納部
13 ばね構造
14 スリット
15 スリット
16 第二の貯蔵室
17 送風手段
DESCRIPTION OF
6 Cooling means 7 Control means 8
Claims (7)
Priority Applications (1)
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JP2016123192A JP2017227371A (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Food storage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016123192A JP2017227371A (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Food storage |
Publications (1)
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Family
ID=60889182
Family Applications (1)
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JP2016123192A Pending JP2017227371A (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Food storage |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2017227371A (en) |
-
2016
- 2016-06-22 JP JP2016123192A patent/JP2017227371A/en active Pending
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