JP2021502817A - 高相対湿度での植物生産物の貯蔵に使用される空間内の雰囲気を処理するための方法及び組立体 - Google Patents
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Abstract
本発明は、植物生産物(5)の貯蔵に使用される空間(3)の雰囲気を処理して相対湿度レベルを99%より大きくするための方法であって、充填物を通して流すことによって雰囲気を液体流に接触させる少なくとも1つの工程を含む、方法に関する。
Description
本発明は一般に、大容量の室内に貯蔵された植物生産物の保存に関する。
貯蔵された植物生産物の成熟過程を制御するために数多くのパラメーターを制御する必要がある。
保存された植物生産物の呼吸は、植物品種、それらの成熟の状態、貯蔵温度、及び雰囲気の組成に依存する。
植物生産物は、呼吸する間に、酸素を吸収し、二酸化炭素及び水を産生する。典型的には雰囲気中の酸素レベルの低減によって、代謝は減速又は抑制される。しかし、発酵を生じることなく相当な代謝の低減を実現するためには、極めて低い酸素レベルが、通常低温とともに必要である。
植物生産物から水分が抜けて皺のある外観にならないように、貯蔵雰囲気をある特定の湿度レベルに維持することが一般に必要とされる。よって、一般に、植物生産物は、高くても90〜95%の間の相対湿度(RH)を有する雰囲気中で貯蔵される。この制限は、従来の施設で必然的に起こる結露の強い影響によるものであり、それは特に以下に起因する:
- 投入時に貯蔵温度より高い温度を有する植物生産物を冷却すること;
- 外気と接触する貯蔵空間の壁の方が暖かいこと;
- 極めて発熱性である、貯蔵された植物生産物の呼吸(それによって貯蔵空間の冷却が必要となり、交換器上に結露も生じる)。実際には、空気/冷たい表面の温度差を低減させるために大きな交換面及び中間液としてブラインを使用する最良の冷蔵室は、95%というオーダーのRHをほとんど維持することができない。
- 投入時に貯蔵温度より高い温度を有する植物生産物を冷却すること;
- 外気と接触する貯蔵空間の壁の方が暖かいこと;
- 極めて発熱性である、貯蔵された植物生産物の呼吸(それによって貯蔵空間の冷却が必要となり、交換器上に結露も生じる)。実際には、空気/冷たい表面の温度差を低減させるために大きな交換面及び中間液としてブラインを使用する最良の冷蔵室は、95%というオーダーのRHをほとんど維持することができない。
加えて、RHが増加するほど、結露の作用が増加し、定温で蒸発させるのが困難になる。何故なら、極度に湿度が高い空気は、後で水を蒸発させるのが困難になるからである。
Van den Berg, L.及びC.P.Lentz、1978年、High-humidity storage of vegetables and fruits. HortScience 13:565〜569は、貯蔵空間の外側に冷却空気システムを備えた最大相対湿度99%を有する野菜の貯蔵庫で実験を行った。しかし、彼らが記載する施設は、屋外と屋内の空気の温度差のために壁の上に不可避的に生じる結露によって、99%より大きい相対湿度を実現しない。
2016年8月30日に出願されたFR 201658046は、貯蔵雰囲気を加湿するための設備について記載しているが、99%の相対湿度レベルは考慮されていない。
Van den Berg, L.及びC.P.Lentz、1978年、High-humidity storage of vegetables and fruits. HortScience 13:565〜569
貯蔵された植物生産物の生理機能が、99%より大きい、極めて高い相対湿度を有する雰囲気中で貯蔵することによって抑制することができることを今回発見した。
この目的のために、本発明は、植物生産物を保存するための方法であって、相対湿度(RH)が99%以上、典型的には厳密に99%より大きい雰囲気中で該生産物を貯蔵する工程を含み、空気が飽和するまで室温で該雰囲気が水蒸気で加湿されることを特徴とする、方法に関する。
「相対湿度」(RH)は、同じ温度での空気に含有される水蒸気の分圧の飽和蒸気圧(又は蒸気圧)に対する比に相当する、空気の水分含量である。したがって、それは、空気の水蒸気含量と、同じ条件下での空気の水蒸気を含有する最大能力の比の尺度である。
一実施形態によれば、該方法は、充填物中における循環によって雰囲気を水性流に接触させる、少なくとも1つの工程を含む。
この接触は、一般に、植物生産物の貯蔵空間内で行われる。
一実施形態によれば、該方法は、貯蔵雰囲気中の湿度を測定する工程を含み、ここで、接触工程での雰囲気の流量が温度及び/又は測定された湿度に応じて調整される。典型的には、相対湿度は、湿度計によって測定することができる。
高いRHレベルでは、とりわけ99%より上では、湿度計での測定は、植物生産物の生理的発育に実質的に影響を与える可能性があるRHの変動を判定するのに十分に正確ではない。
したがって、本発明者らは、糖+O2→CO2+H2Oという反応の原理を使用することによって、必要な精度を得ながら、間接的にRHを判定した。
すなわち、vが反応の進行の速度であり、RHが相対湿度であるなら、v=(100-RH)/100である。
平衡を維持するために、H2O濃度が高くなるほど、反応の進行が減速する。
したがって、産生されるCO2の変動を測定することによって、RH比の変動を極度に正確であるように評価し、定量化することができ、生理的発育に及ぼす小さな変動でもチェックすることができる。
異なる条件下でのCO2の産生は、以下によって極めて正確に判定することができる:
- 雰囲気中の濃度を直接読み取る、
- 又は、再循環水中で吸収剤製品(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、又は水酸化カルシウム等)を使用し、実験条件下で一定の時間に吸収されたCO2の量を判定する。
- 雰囲気中の濃度を直接読み取る、
- 又は、再循環水中で吸収剤製品(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、又は水酸化カルシウム等)を使用し、実験条件下で一定の時間に吸収されたCO2の量を判定する。
以下を測定することによって、反応の進行度、よって生理的発育を判定することも可能である:
1)発生した熱の量;
2)失われた乾物の量。
1)発生した熱の量;
2)失われた乾物の量。
「水性相」又は「水性流」という用語は、1種又は複数の薬剤、例えば、活性薬剤、添加剤等が任意選択により添加されている水を主に含む動的循環中にあり得る、ある容量の水を意味する。
水性相又は水性流は、典型的には0〜20℃の間の温度を有する。
RH比率は、3つのパラメーター、すなわち、空気流、水流、及び空気と水との間の接触面によって調整することができ、これらは、貯蔵空間に貯蔵される植物生産物の分量に従って数値設定しなければならない。
一般に、時間当たりの空気流は、確実に均一に加湿されるように、貯蔵容量の25%以上である。
典型的には、加湿しようとする空気の流量(単位kg/時)は、貯蔵される植物生産物の質量の20〜10,000%の間である。
典型的には、水流は、空気流(kg/時)の10%以上である。
該方法は、個々に又は技術的に実現可能な任意の組み合わせで考慮される以下の特徴の1つ又は複数を更に有することができる:
- 植物生産物の貯蔵温度は、-1〜20℃の間、とりわけ10〜20℃の間であり、有利なことに、通常必要とされる極めて低い温度に貯蔵雰囲気を冷却することがもはや不要である。植物生産物の代謝を減速させることによって、本発明による方法は、より高い貯蔵温度を利用することが可能になる。したがって、当然の結果として官能的特性のみならずエネルギー利得も向上する;
- 時間当たりの空気流は、貯蔵室の0.1容量より大きく、特に2000〜10000m3/時の間である;
- 水性流は、質量(kg)で空気流の10%より多く、特に500〜200kg/時の間である;
- 水性相は、60〜280℃の間の沸点を有する少なくとも1種の殺生物及び/又はセーフナー(safener)製品を含み、ここで、水性相は、接触工程において50℃未満の温度で蒸発させる;
- 接触工程は、雰囲気から埃及び芳香を排除することを目的とする;
- 水性相は、少なくとも1種の添加剤を含有し、ここで、接触工程は、雰囲気からCO2及び/又はエチレンを除去することを目的とする;
- 少なくとも1種の添加剤は、酸化剤、例えば、過マンガン酸塩又は二クロム酸塩を含む;
- 該方法は、雰囲気中の殺生物製品及び/又はセーフナー製品の濃度を測定する工程を含み、ここで、他の液体の接触工程への流れの流量は、測定された濃度に応じて調整される;
- 該方法は、
○ 接触工程から生じた水性流を回収する工程と、
○ 接触工程から生じた水性流を再生する工程であって、その間に、外部充填物中における循環を通して水性流を貯蔵庫の外側の空気の流れに接触させ、次いで水性流を接触工程で再利用する、工程と
を含む;
- 該方法は、貯蔵雰囲気中のCO2及び/又はO2の濃度を測定する工程を含み、ここで、水性流の流量は、測定された濃度に応じて調整される;並びに
- 該方法は、貯蔵雰囲気中の温度を測定する工程を含み、ここで、接触工程での雰囲気の流量は、測定された温度に応じて調整される;並びに
- 該方法は、貯蔵雰囲気中の温度を測定する工程を含み、ここで、再生工程の外側の空気流の流量は、少なくとも測定された温度に従って調製される。
- 植物生産物の貯蔵温度は、-1〜20℃の間、とりわけ10〜20℃の間であり、有利なことに、通常必要とされる極めて低い温度に貯蔵雰囲気を冷却することがもはや不要である。植物生産物の代謝を減速させることによって、本発明による方法は、より高い貯蔵温度を利用することが可能になる。したがって、当然の結果として官能的特性のみならずエネルギー利得も向上する;
- 時間当たりの空気流は、貯蔵室の0.1容量より大きく、特に2000〜10000m3/時の間である;
- 水性流は、質量(kg)で空気流の10%より多く、特に500〜200kg/時の間である;
- 水性相は、60〜280℃の間の沸点を有する少なくとも1種の殺生物及び/又はセーフナー(safener)製品を含み、ここで、水性相は、接触工程において50℃未満の温度で蒸発させる;
- 接触工程は、雰囲気から埃及び芳香を排除することを目的とする;
- 水性相は、少なくとも1種の添加剤を含有し、ここで、接触工程は、雰囲気からCO2及び/又はエチレンを除去することを目的とする;
- 少なくとも1種の添加剤は、酸化剤、例えば、過マンガン酸塩又は二クロム酸塩を含む;
- 該方法は、雰囲気中の殺生物製品及び/又はセーフナー製品の濃度を測定する工程を含み、ここで、他の液体の接触工程への流れの流量は、測定された濃度に応じて調整される;
- 該方法は、
○ 接触工程から生じた水性流を回収する工程と、
○ 接触工程から生じた水性流を再生する工程であって、その間に、外部充填物中における循環を通して水性流を貯蔵庫の外側の空気の流れに接触させ、次いで水性流を接触工程で再利用する、工程と
を含む;
- 該方法は、貯蔵雰囲気中のCO2及び/又はO2の濃度を測定する工程を含み、ここで、水性流の流量は、測定された濃度に応じて調整される;並びに
- 該方法は、貯蔵雰囲気中の温度を測定する工程を含み、ここで、接触工程での雰囲気の流量は、測定された温度に応じて調整される;並びに
- 該方法は、貯蔵雰囲気中の温度を測定する工程を含み、ここで、再生工程の外側の空気流の流量は、少なくとも測定された温度に従って調製される。
第2の態様によれば、本発明は、植物生産物の貯蔵庫の雰囲気を処理するセットであって、
- 雰囲気を水性流に接触させるための、充填物を含むデバイスと、
- 接触デバイスに水性流を注入するためのデバイスと、
- 接触デバイス内の貯蔵雰囲気を循環させるためのデバイスと
を少なくとも含み、接触デバイスが、充填物中における循環によって雰囲気を水性流に接触させ、それによって雰囲気が99%より大きい相対湿度を有するように成形されている、セットに関する。
- 雰囲気を水性流に接触させるための、充填物を含むデバイスと、
- 接触デバイスに水性流を注入するためのデバイスと、
- 接触デバイス内の貯蔵雰囲気を循環させるためのデバイスと
を少なくとも含み、接触デバイスが、充填物中における循環によって雰囲気を水性流に接触させ、それによって雰囲気が99%より大きい相対湿度を有するように成形されている、セットに関する。
第3の態様によれば、本発明は、植物生産物の貯蔵庫を含むシステム、及び上の特性を有する貯蔵庫の雰囲気を処理するセットに関する。貯蔵庫は、有利なことに、多量の植物生産物を含有することができる。
該方法は、仏国特許出願公開第1658046号に記載される処理ユニットを用いて有利に行うことができる。
一実施形態によれば、貯蔵雰囲気のRHは99.5%より大きい。
本発明による方法は、植物生産物の生理的発育をある期間にわたって減速させ、それによって老化に伴う現象を抑制することによって、梨果(リンゴ、セイヨウナシ等)のやけ病、塊茎の発芽、あらゆる植物生産物の質量の喪失等の、植物生産物の生理的発育を低減させる。RHが極めて高いと、植物はより良く保存され、したがってより多くの割合の植物が貯蔵庫を開けたときに市場での売買に適したものになる。悪化による損失は低減する。保存された植物の漸進的変化(evolution)によって引き起こされる生理的病害の発生は、減速するか又は防止される。老化した生産物がなくなれば、保全が促進される。
理論に拘束されるわけではないが、貯蔵された植物生産物の代謝の抑制は、貯蔵雰囲気の相対湿度と共に非線形に増大することが発見されている。よって、一実施形態によれば、本発明による方法は、植物生産物の生理的発育の抑制を貯蔵雰囲気の相対湿度95%で基準値1に関連付けたときに、発育の遮断が以下:
RH99%で5、RH99.5%で10、RH99.9%で50、RH99.95%で100、RH99.99%で500
のように変動するように、植物生産物の生理的発育を抑制する。
RH99%で5、RH99.5%で10、RH99.9%で50、RH99.95%で100、RH99.99%で500
のように変動するように、植物生産物の生理的発育を抑制する。
本発明のセットは、個々に又は任意の技術的に実現可能な組み合わせで考慮される1つ又は複数の以下の特性を更に有することができる:
- 接触デバイスは、貯留槽、及び貯留槽に貯蔵された適用量の水性相を含む;
- 水性相は、60〜280℃の間の沸騰温度を有する少なくとも1種の殺生物及び/又はセーフナー製品を含んでもよく、ここで、水性相は、接触デバイス内で50℃未満の温度で蒸発させる;
- 接触デバイスは、雰囲気から埃及び芳香を除去するように設計される;
- 水性相は、少なくとも1種の添加剤を含有し、ここで、接触デバイスは、雰囲気からCO2及び/又はエチレンを除去するように設計される;
- セットは、水性流を再生するための、
○ 外部充填物を含み、該外部充填物に接触させるための外部デバイス;
○ 接触デバイスから来る水性流を外部接触デバイスに注入するためのデバイス;
○ 貯蔵庫(3)の外側の流れを外部接触デバイス内で循環させるためのデバイス;
を有するデバイスを含み、外部接触デバイスは、外部充填物中における循環を通して水性流を貯蔵庫の外側の空気の流れに接触させ、次いで接触デバイス内に再循環させるように成形されている。
- 接触デバイスは、貯留槽、及び貯留槽に貯蔵された適用量の水性相を含む;
- 水性相は、60〜280℃の間の沸騰温度を有する少なくとも1種の殺生物及び/又はセーフナー製品を含んでもよく、ここで、水性相は、接触デバイス内で50℃未満の温度で蒸発させる;
- 接触デバイスは、雰囲気から埃及び芳香を除去するように設計される;
- 水性相は、少なくとも1種の添加剤を含有し、ここで、接触デバイスは、雰囲気からCO2及び/又はエチレンを除去するように設計される;
- セットは、水性流を再生するための、
○ 外部充填物を含み、該外部充填物に接触させるための外部デバイス;
○ 接触デバイスから来る水性流を外部接触デバイスに注入するためのデバイス;
○ 貯蔵庫(3)の外側の流れを外部接触デバイス内で循環させるためのデバイス;
を有するデバイスを含み、外部接触デバイスは、外部充填物中における循環を通して水性流を貯蔵庫の外側の空気の流れに接触させ、次いで接触デバイス内に再循環させるように成形されている。
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら以下に示す詳細な説明から明らかになろう。これらの説明は、情報提供のみを目的としており、決して限定するものではない。
貯蔵庫は、植物生産物の保全を危険に曝さないようにするために、貯蔵雰囲気と外側との間の交換、特にガス交換が極めて低減されているという意味で、密封された筐体である。
植物生産物は、典型的には、野菜、果実、塊茎、子実(grain)、花、又は実生であり、収穫後、小売店に出荷される前に貯蔵されるものである。
図に示されるセット1及び対応する方法は、有利には200m3より大きい容量を有する植物生産物5用の貯蔵庫3の雰囲気を処理することを意図している。一実施形態によれば、貯蔵容量は、典型的には200m3より大きく、好ましくは500m3より大きく、より好ましくは1000m3より大きい。よって、組立体及び方法は、典型的には、大容量の貯蔵庫、例えば、室、サイロ、温室、又は植物生産物の貯蔵のための任意の他の建物に適用することを意図し得る。
別の実施形態によれば、セット及び貯蔵方法は、小売店(スーパーマーケット等)又は輸送(トラック等)の貯蔵場所等のより小さい容量に適用することも意図し得る。
セット1は、少なくとも以下を含む:
- 充填物を含む接触デバイス;
- 水性流を接触デバイスに入れるための注入部材;
- 接触デバイス内の貯蔵雰囲気を循環させるための部材。
- 充填物を含む接触デバイス;
- 水性流を接触デバイスに入れるための注入部材;
- 接触デバイス内の貯蔵雰囲気を循環させるための部材。
接触デバイスは、充填物中における循環によって雰囲気を水性流に接触させるように成形されている。
対応する方法は、充填物中における循環によって雰囲気を水性流に接触させる少なくとも1つの工程を含む。
接触は、充填物を含有する任意のタイプのデバイス内で行われる。例えば、それは、充填塔内で行われてもよい。
「充填物」という用語は、本明細書では、液相と気相との間に大きい接触面を得ることを可能にし、それによって液相と気相との間の交換を向上させる、任意のタイプの構造体を指す。
よって、充填物は、ばらばらのタイプの充填物であっても、又は構造化されたタイプの充填物であってもよい。
本発明の場合、充填物は、例えば、ラシヒ又はポールリングタイプのものであるか、又はハニカム構造の充填物である。
それは、典型的にはプラスチック材料で作製されている。
接触させることによって、液体の流れと貯蔵雰囲気との間に特に効果的な移送を行うことが可能になる。交換面が大きいと、大量の水蒸気を室温で発生させ、それによって結露を回避することが可能になる。
特に、貯蔵庫の内側の温度を所定の範囲内に維持することが意図される空調デバイスが貯蔵庫に備えられているとき、雰囲気に含有される水蒸気の結露が、特に空調デバイスの熱交換器又は凝縮器で生じる。
接触デバイス内を流れる水性相は部分的に蒸発し、それは空調デバイス内に結露した水蒸気を少なくとも部分的に埋め合わせる。
後で説明するように、これらの移送は、本質的に、雰囲気を99%より大きい、とりわけ99.5%より大きい相対湿度に加湿するためである。それは、更に、水性相の性質に応じて異なる目的を果たすこともできる:
- 雰囲気のろ過、特に雰囲気中の埃及び浮遊する土の捕捉;
- 植物生産物によって放出されるCO2の排除;
- 植物生産物によって放出されるエチレン(C2H4)の排除;
- 植物生産物によって放出される芳香の排除;
- 植物生産物によって消費された酸素の復元;
- 雰囲気の滅菌;
- 植物生産物の保護処理の適用。
- 雰囲気のろ過、特に雰囲気中の埃及び浮遊する土の捕捉;
- 植物生産物によって放出されるCO2の排除;
- 植物生産物によって放出されるエチレン(C2H4)の排除;
- 植物生産物によって放出される芳香の排除;
- 植物生産物によって消費された酸素の復元;
- 雰囲気の滅菌;
- 植物生産物の保護処理の適用。
貯蔵雰囲気は、本明細書では、貯蔵庫を満たし、植物生産物を浸す容量のガスに相当する。
この雰囲気は、典型的には、空気及び水蒸気に加えて、植物生産物の成熟につれて植物生産物によって放出されるガス及び産生物を含む。
或いは、雰囲気は、調整雰囲気、例えば酸素が枯渇したものであってもよい。これは、リンゴ等のある特定の植物生産物の貯蔵に特に当てはまる。
図1に示す第1の実施形態によれば、使用する水性相は、60〜280℃の間の沸点を有する少なくとも1種の殺生物及び/又はセーフナー製品を含んでもよく、ここで、液体は、接触工程において50℃未満の温度で蒸発させる。
製品が殺生物製品であるとき、処理は貯蔵庫を衛生化することを目的とする。典型的には、この処理は、貯蔵庫が植物生産物を含有していないときに適用される。
製品が、植物衛生製品とも呼ばれることがあるセーフナー製品であるとき、処理は、殺真菌又は発芽防止(anti-germinating)製品のように、植物生産物を保護し、病気の発生及び/又は腐敗を防止することを目的とする。
液体は、殺生物製品又は植物衛生製品だけを含有するか、又は1種若しくは複数の植物防疫製品と混合された1種若しくは複数の殺生物製品を含む。
植物衛生製品の少なくとも1種は、以下のリストから選択される:精油、テルペン、飽和又は不飽和C3〜C9アルコール、例えば、イソプロパノール、イソ-オクタノール、2-エチルヘキサノール、揮発性合成製品、例えば、グルタルアルデヒド、ヘキサナール、ジメチルナフタレン、及び3-デセン-2-オン。
精油は、例えば、ミント油、クローブ油、ローズ油、タイム油、オレガノ油から選択される。或いは、液体は、L-カルボン、オイゲノール、ゲラニオール、チモール、カルバクロールから選択される、これらの油の構成成分の1種を含んでもよい。
消毒用途の場合、殺生物製品は、クローブ油、タイム油、ゲラニオール、エチルアルコール、グルタルアルデヒド等の、殺生物性を有する、天然又は合成の揮発性製品であってもよい。
典型的には、水性相は、溶媒又は助剤を含まずに、製品だけを含む。或いは、それは、製品及び1種又は複数の助剤が溶解される水性又は有機溶媒を含んでもよい。水性溶媒は、例えば、水である。有機溶媒は、例えば、FR 2 791 910に記載されるタイプの溶媒、又はグリコール、ジ-グリコール、及びそれらの関連エステルである。助剤は、例えば、活性物質を輸送することができるか、又は希釈作用を生じることができる物質である。
いずれの場合も、水性相は、接触工程の間に、50℃未満、好ましくは20℃未満、とりわけ-2℃〜+12℃の間、特に0〜10℃の間の温度で気化される。例えば、水性相は、室温で蒸発させてもよい。
図1に示すように、処理セット1は、以下を含む:
- 充填物9を含む接触デバイス7;
- 水性流を接触デバイス7に注入するためのデバイス11;
- 接触デバイス7内の貯蔵雰囲気を循環させるためのデバイス13
- 充填物9を含む接触デバイス7;
- 水性流を接触デバイス7に注入するためのデバイス11;
- 接触デバイス7内の貯蔵雰囲気を循環させるためのデバイス13
接触デバイス7は、充填物9中における循環によって雰囲気を水性流に接触させるように成形されている。典型的には、接触デバイス7は充填塔であり、示した例では垂直軸を有する。
注入デバイス11は、水性相の貯留槽15、及び貯留槽15に貯蔵された適用量の水性相を含む。貯留槽15は、典型的には槽であり、充填物9の垂直下に設置される。
注入デバイス11は、充填物9の上方に水性相を注入するように配置される。
この目的のために、それは、典型的には、充填物の上方に設置された1つ又は複数のスプリンクラー17、例えば傾斜路、及び、例えば、液体を貯留槽15内に吸引し、スプリンクラー17内に排出するポンプ等の移送部材19を含む。
循環デバイス13は、接触デバイス7の内側で雰囲気の上向きの循環を作り出すように配置される。
これを行うために、接触デバイス7は、雰囲気を接触デバイス7の内側に開放するための1つ又は複数の入口21を充填物9の下に含む。
各入口21は、貯蔵庫3の内部と流動的に連絡している。
接触デバイスは、接触デバイスの上部で充填物9の上方に設置された、蒸発水性相内に装入された雰囲気のための出口23を有する。出口23は、貯蔵庫3の内部と流動的に連結している。
循環デバイス13は、例えば、充填物9の上方又は下方に設置された、典型的には接触デバイス7の最上部に設置された、ファン又は送風機等の循環部材24を含む。
循環部材24は、装入された雰囲気を充填物9の上方の蒸発水性相内に引き込み、それを出口23の中、又は出口23に送出する。
充填物9は、上で明記したような、任意の適切なタイプのものである。
好ましくは、接触デバイス1は、スプリンクラー17の上方、より正確にはスプリンクラー17と循環部材24との間に設置された、液滴分離器25を含む。
例示的な実施形態では、接触デバイス7は、正方形で実質的に一定の700×700mmの水平断面を有する。貯留槽15は、同じ水平断面を有し、500〜700mmの間の高さを有する。該デバイスは4つの入口21を有し、それぞれが1つの側面に配置される。充填物9は、約1mの高さを有する。充填物は、例えば、水性相の入口の700mm下方に設置され、一方液滴分離器25は、水性相の入口の300mm上方に設置される。
処理セット1は、好ましくは、雰囲気中の殺生物製品及び/又はセーフナー製品の濃度を測定するためのセンサー27、及びセンサー27によって通知される電子デバイス29を含む。
電子デバイス29は、注入デバイス11及び/又は循環部材13を制御するようにプログラムされる。
より具体的には、それは特に、センサー27によって測定された濃度に応じて水性流の流量を調整するようにプログラムされる。好ましくは、それは循環部材24も駆動する。
電子デバイス29は、例えば、コンピュータ又はコンピュータの一部である。或いは、電子制御デバイス29は、フィールドプログラマブルゲートアレイ素子(FPGA)の形態で、又は特定用途向け集積回路素子(ASIC,)の形態で実装される。電子デバイス29は、処理戦略を実行するようにプログラムされる。
処理戦略は、任意のタイプのものであってもよい。少量の水性相を徐々に注入し、そのようにして貯蔵庫の内側を所望の相対湿度に所望のレベルで一定に保つようにするために、処理は長時間にわたるものであってもよい。
逆に、雰囲気中の水の飽和濃度を迅速に得ることを目的とした処理を、短期間で行うことも可能である。これによって、例えば、空の又は部分的に空の貯蔵室を湿潤させることが可能になる。
この効果を得ることができるのは、充填物が存在する結果として、水性相と雰囲気との間の接触面が大きいからである。XEDAVAP(登録商標)という名称で販売される機械は、水性相を注入して空気の流れによって吹き飛ばすことによって布地上で蒸発させるという原理を有するが、その展開した布地の最大表面は約4m2である。これによって、例えば5リットル/日の水の蒸発が可能になる。
本発明の処理セットは、それどころか、ガスと水性相との間に、例えば最大70m2になり得る接触面積をもたらす。よって、より多くの量の水、例えば、1000リットルの容量の水及び1000トンの貯蔵生産物に対して1日当たり約70リットルの水を蒸発させることができる。よって、雰囲気中の水の飽和濃度により早く到達することができる。
このセットの運用は以下の通りである。
蒸発させようとする水性相を、貯留槽15に入れる。移送部材19は、水性相をスプリンクラー部材17中に送り込み、それは、水性相を充填物9に向けて噴出する。雰囲気を循環させるための部材24が、上昇するガス流を作り出す。雰囲気は、入口21を通ってデバイス7に入り、充填物9を通って上向きに流れる。水性相は、充填物9を通って下向きに流れ、水性相の一部は、ガス流と接触したときに蒸発し、蒸気の形態で雰囲気に同伴される。蒸発していない水性相の部分は、貯留槽15に落下して戻る。次いでそれは再循環される。蒸発した水で満たされた雰囲気は、液滴分離器25を通過し、循環部材24によって出口23に排出される。
セット1は、典型的には、貯蔵庫の内側に設置される。よって、それは入口21を通して貯蔵雰囲気を直接吸引し、水蒸気で満たされたこの雰囲気を、出口23を介して貯蔵庫内に直接放出する。
水性相の流量は、例えば3m3/時であり、雰囲気の流量は、約2000m3/時である。
第1の実施形態による処理方法は、貯蔵庫3の雰囲気を、別の充填物を通した循環によって少なくとも1つの水性流と接触させる工程を含み、ここで、水性相は、60〜280℃の間の沸騰温度を有する少なくとも1種の殺生物製品及び/又はセーフナー揮発性物質を含み、ここで、水性相は、接触工程において50℃未満の温度で蒸発させる。
典型的には、該方法は、雰囲気中の殺生物製品及び/又はセーフナー揮発性物質の濃度を測定する工程を含み、ここで、接触工程での水性流の流量は、測定された濃度に応じて調整される。
好ましくは、注入された水性相は、充填物の下で貯留槽中に回収され、接触工程に再循環される。
該方法は、上記の処理セット1によって実装されることが意図される。逆に言えば、上記の処理セット1は、該方法の実装に特に適している。
図2を参照しながら、本発明の第2の実施形態をこれから説明する。この第2の実施形態が第1と異なる点のみを以下に詳述する。
第2の実施形態では、雰囲気の加湿に加えて、接触によって埃及び芳香が雰囲気から除去されることを目的とする。芳香は、植物生産物によって、それらが成熟する間に放出される。
セット1は、第1の実施形態におけるように、以下を含む:
- 充填物33を含む接触デバイス31;
- 水性流を接触デバイス31に注入するためのデバイス35;
- 接触デバイス31内の雰囲気を循環させるためのデバイス36。
- 充填物33を含む接触デバイス31;
- 水性流を接触デバイス31に注入するためのデバイス35;
- 接触デバイス31内の雰囲気を循環させるためのデバイス36。
注入デバイス35は、1つ又は複数のスプリンクラー39、例えば傾斜路に供給する、水の入口37を含む。水の入口35は、典型的には、配水管網、又は水槽に接続される。水は、典型的には、添加剤を含まない純水である。この水は、50℃未満の温度、典型的には室温である。
循環デバイス36は、接触デバイス31の内側で雰囲気の上向きの循環を作り出すように配置される。
これを行うために、接触デバイス31は、雰囲気を接触デバイス31の内側に開放するための1つ又は複数の入口41を充填物33の下に含む。循環デバイス36は、貯蔵庫の内部と流動的に連絡する出口43を介して雰囲気を排出するように、充填物33の上方に設置された、循環部材42、例えばファン又は送風機を含む。液滴分離器45は、スプリンクラー部材39と循環部材42との垂直方向の間に設置される。
接触デバイス35は、充填物33の下に設置され、充填物33内で雰囲気と接触したときに蒸発していない水を回収するように設計された、槽47を更に含む。回収槽47は、典型的には下水管に接続された放出口49を有する。
よって、望ましくない産物、すなわち、少なくとも埃及び芳香を含有する廃水が、接触デバイス7から下水管に排出される。それは、再循環されない。
或いは、水は、精製後に再循環されてもよい。
第1の実施形態におけるように、電子デバイス51が、循環部材42及び注入デバイス35を制御する。
典型的には、処理セットは、周期的に、例えば、1日に1回、貯蔵雰囲気を衛生化するように運用される。
水の流量は、典型的には300〜500リットル/時であり、一方、充填物を通る雰囲気の流量は、2000m3/時のオーダーを有する。
第2の実施形態によるデバイス及び方法は、加湿、埃の捕捉、及び芳香の排除に加えて、必要であれば、酸素雰囲気の富化を可能にすることに留意するべきである。
貯蔵庫に貯蔵される植物生産物は、それらの自然な呼吸を通して雰囲気から酸素を消費する。したがって、酸素雰囲気を定期的に再富化することが必要である。本発明の場合、特に第2の実施形態では、接触デバイスに供給する水は、雰囲気と接触して置かれたときに部分的に気化する溶存酸素を含有する。
好ましくは、組立体1は、貯蔵庫3の内側の温度を測定するためのセンサー53を含む。電子デバイス51は、液体流の流量及び/又は雰囲気の流量を少なくとも測定された温度に応じて調整するように設計される。
有利には、組立体1は、貯蔵雰囲気中のO2の濃度を分析するように設計されたセンサー55、典型的にはガス分析器を含む。電子デバイス51は、液体流の流量を少なくとも測定された濃度に応じて調整するように設計される。
例えば、セット1は、室3内の雰囲気の湿度を測定するように配置された、湿度計57を含む。電子デバイス51は、雰囲気の流量及び/又は液体流の流量を少なくとも湿度計57によって測定された湿度に従って調整するようにプログラムされる。
第2の実施形態の変形によれば、貯蔵雰囲気に接触して置かれる水性相は、少なくとも1種の添加剤を含有し、ここで、接触デバイスは、CO2及び/又はエチレンを貯蔵庫の雰囲気から除去するように構成される。
よって、水性相は、水に加えて、水に溶解した添加剤を含む。CO2を除去するために、添加剤は、例えば、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、生石灰、又は消石灰(CaO、Ca(OH)2)である。
エチレンを除去するために、添加剤は、強い酸化剤、例えば、過マンガン酸(MnO4 -)又は二クロム酸(Cr2O7 2-)のナトリウム又はカリウム塩を含有する。典型的には、添加剤は、過マンガン酸ナトリウム若しくは過マンガン酸カリウム、又は二クロム酸カリウムを含有する。
水性相は、CO2を除去するための添加剤のみ、若しくはエチレンを除去するための添加剤のみを含有してもよいし、又はCO2を除去するための添加剤とエチレンを除去するための添加剤とを含有してもよい。
様々な添加剤の濃度は、除去しようとするCO2の量及びエチレンの量に従って選択される。
例えば、水性相は、過マンガン酸ナトリウム又は過マンガン酸カリウムの水溶液であり、過マンガン酸塩で飽和されている。
上で述べたように、CO2及びエチレンは、植物生産物によって、それの成熟につれて放出される。
よって、本発明の第2の実施形態の変形では、デバイス及び方法は、雰囲気を湿潤させ、水を有する雰囲気にO2を再富化するのに加えて、埃、芳香、CO2及び/又はエチレンを雰囲気から排除することを可能にする。
この場合、センサー55は、好ましくは貯蔵雰囲気中のCO2及び/又はエチレンの濃度を分析するように設計される。電子デバイス51は、水性流の流量を測定された濃度に応じて調整するように構成される。
よって、第2の実施形態による貯蔵雰囲気を処理する方法は、充填物中における循環によって雰囲気を水性流に接触させる工程を含む。
典型的には、該方法は、雰囲気中のO2及び/若しくはCO2及び/若しくはエチレンの濃度を測定する工程、並びに/又は雰囲気の温度を測定する工程、並びに/又は貯蔵雰囲気中の湿度を測定する工程を含み、ここで、接触工程での水性流の流量及び/又は雰囲気の流量は、測定値に応じて調整される。
該方法は、上記の処理セット1によって実装されることが意図される。逆に言えば、上記の処理セット1は、該方法の実装に特に適している。
すべての実施形態において該システムが自動制御であることにも留意することが重要である。雰囲気を加湿するための水は、50℃未満である室温で気化し、過飽和の危険性(加熱するときの場合)を有することなく、雰囲気が飽和するまで蒸発する。これによって、注入後に水が再凝結するのが防止される。これは、殺生物及び/又はセーフナー製品の蒸発についても当てはまる。
よって、雰囲気中の湿度の測定による調節に加えて、又はその代わりに、システムを自動制御させることが意図される。例えば、システムは連続的に動作することができる。水は室温で蒸発して飽和する。飽和に達すると、それ以上蒸発しない。
以下の実施例は、本発明の非限定的な実例として示される。
1000トンのジャガイモを、約3000m3の部屋、すなわち約2000m3の使用可能空間に保管した。最初に、ミント油を蒸発乾燥させるための機械(Xeda VAP 1)を2g/t/日の適用量で使用した。このようにして、この機械を相対湿度85%、貯蔵温度8℃で始動し、CO2レベルを室の扉の開放によって(およそ1時間/日)1500〜1700ppmに維持した。次いで、機械Xeda VAP 1を、図1に示す機械に置き換え、水流を1300kg/時、水貯留槽を1000l、空気流を4500m3/時とした。水性相に混合した同様の適用量のミント油を蒸発させた。そのようにして形成されたCO2を中和するために、50kgの苛性ソーダを水貯留槽(1000l)に添加した。その後CO2濃度は、扉を常に閉鎖した状態で直ちに700〜870ppmに下がった。約1か月後に、水溶液は依然としてアルカリ性(pH9.5)であった。よって、全部の水酸化ナトリウムは、炭酸水素ナトリウムに変換されていなかった。それでも、ジャガイモは、腐敗又は発芽することなく、完全に保存された。
すべてのソーダが炭酸水素塩に変換されたとしたら、55kgのCO2が吸収されているはずである。水酸化ナトリウムの炭酸水素塩への変換が35日後に完了しなかったために、55kgのCO2は40日間で吸収され得ると考えることができる。これは、1000tのジャガイモによるこの期間中のCO2産生に相当する。これによって、40日間で55kgのCO2、すなわち1.38kg/日のCO2という値が得られる。この値は、文献で利用可能なデータによる、産生されたはずの100kg/日のCO2と比較されるべきである
これらの結果は、理論的に予想されるものより70倍少ないCO2が産生されたことを意味している。実例として、室内の濃度は約110ppmである(室外での濃度597ppmと比較して)。
呼吸反応は: 糖+O2→CO2+H2Oである。
したがって、この反応は、代謝の抑制において相対湿度95%での基準値1に対して以下の変動をもたらす:
相対湿度99%で5、相対湿度99.5%で10、相対湿度99.9%で50、相対湿度99.95%で100、及び相対湿度99.99%で500。
相対湿度99%で5、相対湿度99.5%で10、相対湿度99.9%で50、相対湿度99.95%で100、及び相対湿度99.99%で500。
したがって、CO2産生の抑制が約100ということは、相対湿度99.95%に相当する。
1 セット、組立体
3 貯蔵庫
5 植物生産物
7 接触デバイス
9 充填物
11 注入デバイス
13 循環デバイス
15 貯留槽
17 スプリンクラー
19 移送部材
21 入口
23 出口
24 循環部材
25 液滴分離器
27 センサー
29 電子デバイス
31 接触デバイス
33 充填物
35 注入デバイス
36 循環デバイス
37 水の入口
39 スプリンクラー
41 入口
42 循環部材
43 出口
45 液滴分離器
49 放出口
51 電子デバイス
53 センサー
55 センサー
57 湿度計
3 貯蔵庫
5 植物生産物
7 接触デバイス
9 充填物
11 注入デバイス
13 循環デバイス
15 貯留槽
17 スプリンクラー
19 移送部材
21 入口
23 出口
24 循環部材
25 液滴分離器
27 センサー
29 電子デバイス
31 接触デバイス
33 充填物
35 注入デバイス
36 循環デバイス
37 水の入口
39 スプリンクラー
41 入口
42 循環部材
43 出口
45 液滴分離器
49 放出口
51 電子デバイス
53 センサー
55 センサー
57 湿度計
Claims (16)
- 植物生産物を保存するための方法であって、密閉室内で相対湿度(RH)が99%以上の雰囲気中で該生産物を貯蔵する工程を含み、空気が飽和するまで室温で該雰囲気を水蒸気で湿潤させることを特徴とする、方法。
- ばらばらの充填物又は構造化充填物、例えば、ラシヒ若しくはポールリング、又はハニカム充填物から選択される充填物中における循環によって、雰囲気を水性流に接触させる少なくとも1つの工程を含む、請求項1に記載の方法。
- 貯蔵雰囲気のRHが99.5%より大きい、請求項1又は2に記載の方法。
- 植物生産物の生理的発育を減速させ、それによって、やけ病、発芽、質量減少等の老化に伴う現象を抑制することによって保存が行われる、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 貯蔵雰囲気の相対湿度95%での基準値1に対する生理的な漸進的変化の減速が、以下:
RH99%で5、RH99.5%で10、RH99.9%で50、RH99.95%で100、RH99.99%で500
のように変動する、請求項4に記載の方法。 - 植物生産物の貯蔵温度が-1〜20℃の間である、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 水性相又は水性流の温度が0〜20℃の間である、請求項2から6のいずれか一項に記載の方法。
- 植物生産物が、果実、野菜、鱗茎及び塊茎、花、種子、実生から選択される、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 殺生物剤及び/又はセーフナー製品の蒸発を更に含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 殺生物剤及び/又はセーフナー製品が、クローブ油及びミント油から選択される、請求項9に記載の方法。
- 水性流が、雰囲気中のCO2の中和、芳香の中和、及び/又はエチレンの中和のための薬剤を更に含む、請求項2から10のいずれか一項に記載の方法。
- CO2を中和する薬剤が、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムである、請求項11に記載の方法。
- 芳香及び/又はエチレンを中和するための薬剤が、過マンガン酸又は二クロム酸のナトリウム又はカリウム塩である、請求項11に記載の方法。
- 接触工程から得られた水性流を回収する工程と、
接触工程から得られた水性流を再生する工程であって、その間に、外部充填物中で水性流を循環貯蔵庫の外側の空気の流れに接触させ、次いで水性流を接触工程で再利用する、工程と
を含む、請求項2から13のいずれか一項に記載の方法。 - 貯蔵雰囲気中の湿度を測定する工程を含み、接触工程での雰囲気の流量が、少なくとも測定された湿度に従って設定される、請求項2から14のいずれか一項に記載の方法。
- 貯蔵雰囲気中のCO2及び/若しくはO2の濃度並びに/又は貯蔵雰囲気の温度を測定する工程を更に含み、接触工程での水性流の流量及び/又は再生工程の外側の空気流の流量が、少なくとも測定されたパラメーターに従って設定される、請求項2から15のいずれか一項に記載の方法。
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