JPH0488971A - 鮮度保持用ボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は鮮度保持用ボックスに関し、特に詳細には青果
物類又は花弁類を収納した場合に内部のガス環境をコン
トロールすることができ、がっ、保持した状態で運搬や
移動に適した鮮度保持用ボックスに間する。

〈従来技術〉 様々な物品の包装及び収納には、従来、保存のため或い
は外観美化のため装飾美化された紙材。

ダンボール箱等が昔より多用されてきた。近年のプラス
チック材料の普及により、紙材に代わってプラスチック
製ボックス等が用いられるようになってきたが、一般に
プラスチックは紙材に比べて耐水性がよいという利点は
有するものの、特別の用途にあってはガス透過性が悪い
ことがかえってデメリットになる場合が見出された。こ
のような場合の典型的例として生鮮物品、特に青果物、
花弁類などが挙げられる。これらは根から切り離されて
いるために通常の生命維持作用はないが、それ自身はま
だ呼吸しているために、完全な密閉状態にすることは好
ましくなく、また完全な開放状態にしておくことも好ま
しくない。青果物や花弁類をできるだけ長く新鮮な状態
に維持するための好適な環境を作る手段についていくつ
か提案がなされており、例えば特公昭５９−４８６１０
号公報、特開昭６３−１５２６３８号公報及び米国特許
明細書第３、５０７．６６７号等が挙げられる。しかし
なからこれらは概念的にはある程度の目的を達成しうる
手段を提供してはいるが未だ現実の包装・収納材料とし
て利用可能な具体的手段としては不十分である。

即ち、特公昭５９−４８６１０号公報記載の発明は、厚
さ５０μｍのシリコン膜を用いた収納室を用いるもので
あるが、農産物を収納室に入れな後その圧力を絶対圧１
〜１０ｍｍＨｇに保ち、水分の蒸発によって温度を０〜
１５℃に下げかつ外部から窒素、空気またはその他の気
体を導入（公報第１頁左欄下〜右欄上）するという面倒
な手段をとらねばならない。

また特開昭６３−１５２６３８号公報記載の発明は、本
質的に、収納された青果物、花卉類の推定酸素フラック
スを与えるような、微多孔質プラスチックメンブレンか
らなる、ガス透過性のパネルを有するものであり、この
場合炭酸ガス／酸素のパーミアンス比が１／１となるも
のであるために収納室内の炭酸ガスと酸素の和は常に２
１％になるものである。該発明においては、かかる炭酸
ガス／酸素のパーミアンス比が１／１であるようなパネ
ルと別個に、パーミアンス調製メンブレン用として炭酸
ガス／酸素のパーミアンス比が４：１または８：１の如
きパネルを取り付ける（同公報第５頁左上欄）ことがで
きることも記載されているが、かがるメンブレンについ
ての具体的記載はない。しかもこの場合どのような調製
メンブレンを用いるにしても該発明にあっては微多孔膜
を用いることを必須要件としており、しかもその大きさ
も規定酸素が透過する程の物であるために、水蒸気の蒸
散が避けがたく青果物等の保存上の大きな問題である。

更に、該発明の重大な問題点は、鮮度保持のための好適
な雰囲気ガス組成が青果物や花弁の種類によって異なる
ため、貯蔵対象物を任意に選定することができないこと
にある。即ち、貯蔵に好適な酸素ガス及び炭酸ガスの濃
度がそれぞれ５％以下の領域の青果物や花弁には実質適
用できない。

また米国特許明細書第３．５０７．６６７号には最少膜
厚が５０〜１５０μｍのシリコンエラストマーを用いて
同様の目的を達成しようとする袋が記載されている。こ
のような膜厚のものを用いると、必要とされる面積が極
めて大となり実用上好ましくないのみならず、厚いシー
トのために包装材として不都合である。

本発明者は上記の如き公知の技術が有する問題点、即ち
、目的雰囲気ガス組成の選定、水蒸気の蒸散の問題、及
び包装上の不都合を一挙に解決する手段として、特定の
厚さのガス選択性膜を用いそして特定の膜面積を有する
鮮度保持用ボックスをさきに提案したく特願平１−１５
８４１０号参照）。

しかし、貯蔵にあっては、貯蔵温度が青果物類の呼吸量
に大きく影響することがわかり、できるだけ貯蔵温度を
一定に保ちたいこと、また貯蔵から出荷までの移動中や
あるいは消費者の手にわたるまでの運送中にもできるだ
け温度を下げて鮮度を保持しないという要求が出てきた
。

かかる要求に答えるべく鋭意検討し、本発明に到達した
。

〈発明の構成〉 （１）切欠部を有する実質的にガスを透過しない素材か
らなるボックス、及び当該切欠部の全面を覆い、その周
辺全縁に関し当該ボックスと気密に保たれている３０μ
ｍ以下の厚さの活性層を有するガス選択透過性膜からな
る鮮度保持用ボックスにおいて、該ボックスのガスを透
過しない素材が断熱材から構成されていることを特徴と
する鮮度保持用ボックスであり、 （２）ボックスの切欠部に設けられたガス選択透過性膜
の面積がボックスの全表面積の０．００５〜５％である
鮮度保持用ボックスであり、 （３）該断熱素材がポリエチレン、ポリプロピレン。

ポリスチレン、ポリスチレン共重合、ポリウレタン、ポ
リフェノール、ポリウレアから運ばれた発泡体であるこ
とを特徴とする鮮度保持用ボックスであり、 （４）ガス選択透過性膜の特性が、目標とする容器中の
雰囲気ガス組成の炭酸ガス濃度（ＸＣＯ２）と酸素濃度
＜Ｘ　Ｏ□）とが下記式 ％式％ Ｇａ：青果物の酸素消費量（ｃｃ／ｍ／）Ｉｒ＞Ａ：該
選択透過性フィルムの面積（−）Ｂａ：青果物充填量（
ｋｇ＞ ＫＯ２：該フィルムの酸素投下速度 （ｅ　ｃ　／　Ｇａ　／　ｓ　ｅ　ｃ　／　ａｎ　Ｈｇ
　）α：選択性透過フィルムのガス選択性 く炭酸ガス透過性／酸素透過性〉 β：青果物類の炭酸ガス発生量／青果物類の酸素消費量 ￥０２　二人気中酸素濃度 ＹＣＯ２：大気中の炭酸ガス濃度 を満足する関係にあり、しかも鎖式においてβ値が０．
３〜０．８にあることを特徴とする第１項記載の鮮度保
持用ボックスである。

く問題を解決するための手段〉 本発明において、青果物や花弁類（以下青果物類と称す
）鮮度保持のための実用的貯蔵形態は、鮮度保持用ボッ
クスで大気と遮断された入れ物を形成させ、その中に貯
蔵物を収容するものである。

具体的には、大気と気密に保たれたボックスの一部分に
鮮度保持のためのガス濃度を調整する気体選択透過性膜
を取り付けた形状のものである。

本発明では、ボックスの壁は空気や水分に対して透過性
が殆んど無視できる材料であり、かつ断熱即ち伝熱の小
さい材料で構成される。断熱材の熱伝導率は０．０６Ｋ
ｃａｌ／　ｍ　−ｈｒ　−’Ｃ以下、好ましくは０．０
５Ｋｃａｌ／　ｍ　−ｈｒ　−’Ｃ以下、さらに好まし
くは０、０４Ｋｃａｌ／　ｍ　−ｈｒ　−℃以下の材料
である。

厚さは厚ければ厚い程伝熱しにくくなるが、重量が重く
かさばるので５ｃｍ以下、好ましくはＪａｎ以下である
。

熱伝導率の小さい材料を使うほど薄くできるが、形態保
持の点から通常最小の厚さは５ｎｗｎ以上、好ましくは
８ｍｍ以上である。

かかる熱伝導率をもつならば、例えば、ガラスやステン
レスの二重壁でまん中を真空にしたような断熱構造体も
使用しうるが、高価であり、かつ重量も重いことであり
、好ましい材料としてはプラスチックの発泡体である。

かかる発泡体素材としてはポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリスチレン−アクリル酸等の共重
合他意、ポリウレタン、ポリフエノール、ポリウレアな
どであり、この中では、プラスチック断熱ボックスとし
てよく使用されるポリスチレンあるいはポリスチレン共
重合体が好適に用いられる。

またこのプラスチック発泡体自体は強度不足であればそ
の片面あるいは両面をプラスチック板等の他の材料で補
強したものも使用することができる。

ボックス内の雰囲気ガスの組成は、その一部に取り付け
られるガス選択透過性膜の特性、即ち炭酸ガス、窒素、
水蒸気およびエチレンの各種ガスの透過係数、および膜
面積、膜厚、収納する青果物類の保存条件での呼吸量に
よって決められるが、膜特性に関しては、炭酸ガスと酸
素の透過係数の比（炭酸ガスの透過係数／酸素の透過係
数）が２乃至ｌＯの膜が好ましい。透過係数比が２以下
では、雰囲気の炭酸ガス濃度が青果物類の保存に好まし
い濃度（−鍛的には１．５％乃至７％）より小さい値と
なり、また酸素濃度はやはり好ましい濃度（−船釣には
１，０％乃至１０％）より大きい値となり、保存に適さ
ず実用的でない。透過係数比が１０以上の膜材料では、
上記ケースと逆の関係になるし、また極めて特殊の材料
の膜となるため経済性の上からも実用的でない。また水
蒸気と酸素の透過係数の比（水蒸気の透過係数／酸素の
透過係数）は１０乃至５００の膜が好ましい。水蒸気と
酸素の選択率があまり大きすぎると貯蔵青果物類からの
水の蒸散が激しく、青果物類が貯蔵中にしおれやひから
び減少を起こし好ましくない。またこの値が小さすぎて
も青果物類の表面に水滴となって腐敗の原因となり易い
。

膜の材質としては例えば、ポリシロキサン類。

ポリオレフィン、ポリジエンおよびポリアセチレンなど
の炭化水素系ポリマー類、ポリアルキルフェニルエーテ
ル類、ポリホスファゼン類などをあげることができる。

ポリシロキサン類としては、ポリジメチルシロキサン、
ポリジメチルシロキサンポリカーボネート共重合体、あ
るいはポリシロキサン含有ポリ尿素、ポリシロキサン含
有ポリアミドをあげることができる。炭化水素系ポリマ
ー類の例としてはポリメチルペンテン、ポリメチルヘキ
セン、ポリブテン、ポリブタジェン、ポリアルキル置換
アセチレン等やポリトリメチルビニルシラン、ポリトリ
メチルアリルシランやポリトリメチルシリルアセチレン
などのアルキルシリル基含有ポリマーもあげることがで
きる。ポリアルキルフェニルエーテル類としてはポリ−
２，６−シメチルフエニルエーテル、ポリ−２，６−ジ
ニチルフエニルエーテルなどである。ポリホスファゼン
としては、ポリジェトキシホスファゼン、ボリン（ｐ−
メチルフェノキシ）ホスファゼン、ポリＮ−プロビルＮ
′−ジエチルホスファゼンなどをあげることができる。

以上に挙げた膜は単独でも、また混合物としても用いる
ことができる。更に、上記膜材質を多層重ね合わせたも
のであってもよい。

膜の厚さは薄ければ薄い程所望の膜面積が少なくてすむ
。膜厚は３０μｍ以下の活性層をもつ膜が好ましい。こ
こで活性層とは膜の表面または内部にピンホール等の欠
陥部のない均質な膜の層で実質的にガス選択機能を有す
る部分を意味する。膜厚さが３０μｍ以上になると水蒸
気の透過速度が小さくなり、青果物類表面に滴露現象が
生じ、腐敗の原因となる。またボックスの表面の殆んど
大部分を膜が占める結果となり、簡便さの特徴を損なう
。また０、０１μｍ以下になると膜に微細な欠陥が生じ
易く実質的にガス濃度の制御が出来なくなる。

特に好ましい活性膜厚は０．０５〜２０μｍの範囲であ
る。一方、膜の厚さが１０μｍ以下になると、その強度
が問題となるので、強度保持のために、膜の片面あるい
は両面を保護材料で補強することができる。保護材料は
膜のガス透過性に影響しないような透過抵抗の小さいも
のが選定されなければならない。透過抵抗の尺度として
空気透過速度の比（保護材料／膜）が１７２０以下、好
ましくは１７４０以下である。具体的保護材料としては
、多孔質のプラスチックフィルム、プラスチックネット
、プラスチック不織布、繊維織物等を挙げることができ
る。

本発明において、ボックスに設けられた切矢部の面積、
即ち有効な膜材料の面積は、貯蔵する青果物類の種類、
量および貯蔵に好適な雰囲気ガス組成等の条件により多
少異なるが、実質的には当該切欠部に設けられる膜材料
が３０μｍであれば、収納体の表面積の０．００５〜５
％の面積、好ましくは０．０２〜５％の面積で目的が達
せられる。切欠部の数は、切欠部をボックスの多数個に
分けて付けた方が、収納体内のガス組成の分布が少なく
てすむので好ましい。収納する青果物類の量をかえると
か、部基に炭酸ガスの発生量が多いときは、切欠部（膜
面ｉ＞を増やさなければならないので、切欠部の数を調
節して膜面積を調節することもできる。

切欠部の形状は円形、楕円形、正方形また矩形のいずれ
かでもよい。

ボックスに設けた切欠部に膜材料を取り付ける方法とし
ては、ボックスの壁の一部を所望の面積分切り取り、そ
の部分に接着剤等を用いて張り付けることでおこなえる
。

また、本発明者の研究によれば、本発明の上記貯蔵容器
を用いて青果物類の貯蔵実験を行った際に、従来の青果
物等の貯蔵では貯蔵対象物としての青果物類が消費する
酸素ガス量が該青果物類が発生する炭酸ガス量を等しい
と仮定していたが、この仮定が事実と大幅に相違しそれ
故貯蔵結果にとうてい無視し難い顕著な影響を及ぼすこ
とが明らかにされた。それ故、炭酸ガスと酸素の選択透
過性膜が容器区画の一部を占める貯蔵容器中で果物、野
菜もしくは草花を貯蔵するにあたり、該容器中の貯蔵雰
囲気ガス組成の炭酸ガス濃度と酸素ガス濃度を、貯蔵す
べき果物、野菜もしくは草花の炭酸ガス発生量対酸素消
費量の比を０．３〜０．８の範囲に設定して該選択透過
性膜の使用面積と果物、野菜もしくは草花の貯蔵量を決
定すべきである。

すなわち、特定の青果物類を貯蔵する際に、選択透過性
膜の使用量＜Ａ＋と青果物類の貯蔵ＪＬ　（Ｂ）は、下
記式 ％式％ Ｇａ：青果物の酸素消費量（ｃ　ｃ　／　ｋｇ　／　Ｈ
ｒ　）Ａ：該選択透過性フィルムの面積（−）Ｂａ：青
果物充填量＜ｋｇ＞ ＫＯ２：該フィルムの酸素投下速度 （ｃｃ／ａｉ［／　ｓｅｃ　／ｃｍＨｇ）α：選択性透
過フィルムのガス選択性 （炭酸ガス透過性／酸素透過性） β＝青果物類の炭酸ガス発生量／青果物類の酸素消費量 Ｙ　０２　：大気中酸素濃度 Ｙ２Ｏ２：大気中の炭酸ガス濃度 を満足する関係により、容器中の雰囲気ガス組成の炭酸
ガス濃度（ＸＣＯ２）と酸素ガス濃度（Ｘ　０２　）を
決定することによって決定される。

従来の青果物の貯蔵法では、いわば上記式においてβの
値を１と仮定して、選択透過性フィルムの使用量と青果
物類の貯蔵量を決定していたために、結局青果物類を所
望のガス組成の雰囲気中で貯蔵量していることにはなら
ながったのである。

本発明によれば、貯蔵すべき青果物類に依存して、βの
値が変動するが、従来とは異なり、事実に基づきβの値
を０．３〜０．８の範囲に設定することにより、青果物
類を所望のガス雰囲気中に貯蔵することが可能となり、
それ故例えば青果物類の貯蔵期間を長くすることが可能
となるのである。

本発明の貯蔵容器によれば、例えばもも、梨。

林檎、柿、ぶどう、かぼす、すだち、オレンジ。

青梅などの果実類：アスパラガス、トマト、ブロッコリ
ー、ホウレンソウ、レタス、菜の花などの野菜類；菊、
カーネーション、バラ、スィートピー、ゆり、リンドウ
、フリージア、グラジオラス。

アイリス、チューリップ、スイセンなどの草花類を有利
に貯蔵して、これらの青果物の鮮度を保持することがで
きる。

貯蔵温度としては、特に制限はないが、室温から０℃前
後が好ましく、貯蔵期間を長くするには低温の方が好ま
しい。選択透過性フィルムのガス透過性能、青果物類の
炭酸ガス発生量・酸素消費量は温度によって大きく変わ
るので、本発明の貯蔵容器の設計には貯蔵温度を十分に
考慮すべきである。

なお、本発明の貯蔵ボックスは断熱材で構成されている
ので低温で貯蔵する場合、低温になりにくい。そこで貯
蔵に当っては、前もって貯蔵ボックスを低温室等に入れ
、温度を下げておくことが好ましい。しかし−旦低温に
すると、その温度から変動することが少なく、例えば低
温設備の温度の変動が大きくても変動の小さい一定の温
度で貯蔵できるし、また設備が故障しても短時間であれ
ばそのまま貯蔵が可能である。

また、貯蔵設備から取り出し他所へ移動する場合、貯蔵
ボックスのまま移動しても、内部の温度は貯蔵温度に保
たれるし、また輸送においては低温設備のある輸送手段
間の荷の積みおろしにおいても、温度の変動が少なく、
貯蔵青果物類の鮮度の保持がよいという効果がみられる
。

本発明の貯蔵ボックス中には、貯蔵中の果物。

野菜もしくは草花から発生する老化を促進するエチレン
を除去するためのエチレン吸収剤や容器の壁に付着する
水滴を防ぐための吸湿シートを入れることができる。ま
た一方貯蔵中の水分蒸散を積極的に防止するために容器
中に水を共存させることもできる。例えば吸水シートに
水を充分含ませたものを容器の下部に敷き、その上にク
ツション材を重ね、その上に貯蔵物をおくことで直接貯
蔵果物等と触れないで貯蔵することである。

〈実施例〉 以下実施例で本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１ ポリスチレン発泡体の板（厚み１０ｎｉｎ、密度２５ｇ
／Ｊ２　、熱伝導率０．０２７Ｋｃａｌ　／　ｍ　−ｈ
ｒ　−℃）を切り取り、内のりで２０ｃｍ　Ｘ　２０ａ
ｎ　Ｘ　２０ａｎの箱をつくる。

この箱に８．４−の窓をあけ、ポリジメチルシロキサン
−ポリカーボネート共重合体膜（膜厚１０μ。

５℃での酸素透過速度１．７　Ｘ　１Ｏ−５ｃｃ／ｃＪ
　・ｓｅｅｃｍ　Ｈｇ　、炭酸ガス透過速度６．６　Ｘ
　１Ｏ−５ｃｃ１０＆　−ｓｅｅ・ｃｘＨｇ）をこの窓
に貼りつけた。

５℃での梨（豊水）の炭酸ガス発生量と酸素消費量はそ
れぞれ１．０８ｃｃ／　ｋｇ　−Ｈｒ、　２．１　ｃｃ
／　Ｂ　・Ｈｒである。次式より計算すると酸素濃度は
６．０％となる。

３　ｍｍ　、熱伝導率０．１８Ｋｃａｌ／　ｍ−Ｈｒ　
−’Ｃ）に同じ面積の窓を開け、同じポリジメチルシロ
キサン−ポリカーボネート共重合体膜をつけて貯蔵した
。

貯蔵テストは冷蔵庫中でおこない、５℃に設定したが、
温度は約±２℃で変動し、また途中ガス濃度のサンプリ
ング時や観察のための冷蔵庫の開閉時には温度上昇が避
けられなかった。

３ケ月および５ケ月間貯蔵した結果を表−１に示す。

次式より炭酸ガス濃度は２．０％となる。

この箱に梨（豊水）６個（全重量１３．０ｋｇ　）を入
れ貯蔵テストを行う。

比較は内のりが同サイズのアクリル製箱（ｐＪさ断熱箱
を使用すると、特に長期間にわたって貯蔵が可能である
。比較例では庫内の温度変化の影響を受け、長期の貯蔵
ではだんだん影響を受け、品質の劣化がはじまる。

また、別の実験で２ケ月後約４時間冷蔵庫よりだし、再
度冷蔵庫に入れることをおこなったが、断熱材を使用し
た容器ではその後の梨の品質に何ら変化がなかったのに
対し、アクリル箱の方はその後酸素濃度が下がる一方炭
酸ガス濃度が上り、また硬度も３．０ｋｇ／ｃｓ＆まで
低下しな。

それは貯蔵途中の移動を想定した実験であるが、本発明
の断熱材容器の使用の効果が大きい。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）切欠部を有する実質的にガスを透過しない素材か
   らなるボックス、及び当該切欠部の全面を覆い、その周
   辺全縁に関し当該ボックスと気密に保たれている３０μ
   ｍ以下の厚さの活性層を有するガス選択透過性膜からな
   る鮮度保持用ボックスにおいて、該ボックスのガスを透
   過しない素材が断熱材から構成されていることを特徴と
   する鮮度保持用ボックス。
2. （２）ボックスの切欠部に設けられたガス選択透過性膜
   の面積がボックスの全表面積の０．００５〜５％である
   請求項第１項の鮮度保持用ボックス。
3. （３）該ガス選択透過性膜の特性が、目標とする容器中
   の雰囲気ガス組成の炭酸ガス濃度（ＸＣＯ＿２）と酸素
   濃度（ＸＯ＿２）とが下記式 ＸＯ＿２＝ＹＯ＿２−｛（Ｃ・Ｇａ）／ＫＯ＿２・（Ａ
   ／Ｂａ）｝ＸＣＯ＿２＝−β／α・ＸＯ＿２＋（−β／
   α・ＹＯ＿２＋ＹＣＯ＿２）ここで Ｃ：単位換算係数＝３．６５５×１０＾−＾６Ｇａ：青
   果物の酸素消費量（ｃｃ／ｋｇ／Ｈｒ）Ａ：該選択透過
   性フィルムの面積（ｃｍ＾２）Ｂａ：青果物充填量（ｋ
   ｇ） ＫＯ＿２：該フィルムの酸素投下速度 （ｃｃ／ｃｍ＾２／ｓｅｃ／ｃｍＨｇ） α：選択性透過フィルムのガス選択性 （炭酸ガス透過性／酸素透過性） β：青果物類の炭酸ガス発生量／青果物類 の酸素消費量 ＹＯ＿２：大気中酸素濃度 ＹＣＯ＿２：大気中の炭酸ガス濃度 を満足する関係にあり、しかも該式においてβ値が０．
   ３〜０．８にあることを特徴とする第１項の鮮度保持用
   ボックス。
4. （４）該断熱素材がポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
   リスチレン、ポリスチレン共重合、ポリウレタン、ポリ
   フェノール、ポリウレアから選ばれた発泡体であること
   を特徴とする第１項の鮮度保持用ボックス。