JPH05132515A

JPH05132515A - 青果物類の貯蔵容器

Info

Publication number: JPH05132515A
Application number: JP9745089A
Authority: JP
Inventors: Kenko Yamada; 建孔山田; Kazumi Iwata; 和美岩田
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1993-05-28

Abstract

(57)【要約】電子出願以前の出願であるので要約・選択図及び出願人の識別番号は存在しない。

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は果実や野菜等の青果物あるいは花卉や草木等の草花の長期保存に適した貯蔵容器に関するものである。

＜従来の技術＞我々の日常生活になくてはならない野菜や果物などの青果物あるいは草花など（以下青果物と草花をまとめて「青果物類」と呼ぶ）は、その品質が新鮮でなければならない。これら青果物類は生産者が収穫してから消費者の手に渡るまでに時間を要するために、新鮮さが急速に失われて品質が低下する。収穫後も新鮮さを失わず品質の低下しない青果物類の保存法の開発が望まれている。またこれらの青果物類は季節や天候によってその収穫量が大きく左右されるために、消費者が必要とする量の供給が不足し、値段が暴騰したり、豊作の時は供給量が多すぎて値段が暴落し、生産者が青果物類を廃棄する場合などがある。このようなことから安定した供給を確保するために、青果物類の鮮度を保持した保存の開発が要望されているところである。さらに草花のうち花卉類においては、その寿命が短いため生産者から消費者の手に渡るまでの間に劣化し、変色したり、ひどい場合には落花してしまう。花は開花直前のつぼみの状態や、開花初期の状態で保存できれば、その効果は極めて大きい。青果物類は保存中にも呼吸作用をしており、青果物類の熟成を停止して劣化を遅らせるためには、この呼吸作用を抑制することがポイントである。

そこで保存温度を低温にしたり、熟成ホルモンであるエチレンを除去したり、また貯蔵雰囲気の酸素および炭酸ガスの組成を保存に適した濃度にする保存法が行われている。保存温度を低温に保つ方法は簡便であることから一般に用いられている方法であるが、保存期間が比較的に短いという限界があり、殆んどの青果物類で満足されていない。青果物類の熟成ホルモンであるエチレンを過マンガン酸カリを用いて分解して取り除く方法も提案され、一部で実施されているが、過マンガン酸カリの毒性のために、その使用が大きな問題となっている。

青果物類を貯蔵するため、貯蔵青果物類の雰囲気ガス組成、とくに炭酸ガスと酸素ガスを最適な濃度範囲に保てば、可成り長期間の保存が可能であることは公知である。この貯蔵雰囲気ガス組成を一定にして貯蔵する方法はＣＡ貯蔵（Controlled Atomosphere Storage）と言われ、りんごなどの長期保存に実用化されている。しかしこのＣＡ貯蔵には、貯蔵に適する雰囲気ガス組成にするため、青果物類を採取して貯蔵庫に入れた直後は酸素ガスと炭酸ガスを置換ガスとして貯蔵庫に供給する窒素ガスや炭酸ガスの製造設備を必要とし、さらに貯蔵中は酸素が消費され、炭酸ガスが発生するので雰囲気ガス組成を一定にするための炭酸ガスの除去装置や濃度制御装置も必要である。従って貯蔵のためには大がかりな設備が必要とされ、りんごなど極く限られた青果物にしか適用されていない。大がかりな設備を要せず、生産業者、流通業者、販売業者或は消費者でも容易に使用出来る保存方法の開発が望まれていた。

大がかりな貯蔵雰囲気ガス製造設備をつくることなく、貯蔵雰囲気ガス組成を容易に作る方法として、青果物の呼吸作用自体を利用し、呼吸作用で生成する炭酸ガスと、消費する酸素ガスとの間で適切な濃度のバランスを保つためのフィルムや多孔質膜を用いる方法が提案されており、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。

そのほかプラスチツクフィルムを用いた貯蔵法も数多く提案されている。しかしなが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、最適貯蔵雰囲気濃度に調整しようとすると、目標とする濃度になかなか合わず、現実の貯蔵や包装の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。

＜発明の解決すべき課題＞本発明者らは、上記の如き従来の技術が有する問題点、即ち目的雰囲気ガス組成の調整法について鋭意検討した結果、従来の調整法は、包装材料であるプラスチツクフィルムの炭酸ガス及び酸素の透過性と、貯蔵物である青果物類の炭酸ガス発生量のデータとは現実の値を用い、もう一つのガスの酸素はその消費量が炭酸ガスの発生量と等しいと仮定して考えていることに問題があることを見いだした。ところが本発明者の研究によれば酸素の消費量と炭酸ガスの発生量は必ずしもその量が等しいものではなく、かかる事実により本発明が達成されたものである。

＜発明の構成＞炭酸ガスと酸素の選択透過性フィルムを少なくともその一部に用いた青果物類貯蔵用容器であり、該選択透過性フィルムの特性と、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（cm²）Ｂａ：青果物充填量（kg）Ｋｏ_２：該フィルムの酸素透過速度（cc/cm²/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青果物類の貯蔵用容器である。

＜問題を解決するための手段＞本発明は貯蔵している青果物類の呼吸作用を利用し、ガス選択透過性フィルムを介して外気と容器内とのガス交換を行い、容器内のガス組成を制御するものである。

かかる方式の実用的貯蔵形態は、ガス選択性を有するフィルム（必要ならば、ガス非透過性基板を並存）で大気と遮断された入れ物を形成させ、その中に青果物類を収容するものである。具体的には、大気と機密に保たれたボックスの一部あるいは全部にガスの選択透過性を有するフィルムを取り付けた形状、また当該フィルムをその一部あるいは全部に用い袋形状としたものである。（以下本発明の説明記述において、貯蔵用の入れ物を収納体と称する。）本発明の収納体のガス選択性を有するフィルム以外の部分は、空気や水分に対して透過性が小さいか殆ど無視できる材料で構成されることができ、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、セロハンまたはポリウレタンフィルム等のフィルム材料を挙げることができる。また上記フィルムや紙にアルミやプラスチツクをラミネートまたはコーティングした複合フィルムも用いることができる。あるいはアルミニウム、トタン、ブリキ、ステンレス、ガラス、木等の材料も挙げることもできる。

本発明の貯蔵用容器に用いるガス選択透過性フィルムの特性は、貯蔵に必要な雰囲気ガス組成から決定される。貯蔵に最適の目標とする雰囲気ガス組成の炭酸ガス濃度（Ｘｃｏ_２）と酸素濃度（Ｘｏ_２）とガス選択透過性フィルムの特性との関係は下記式で表される。

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（cm²）Ｂａ：青果物充填量（kg）Ｋｏ_２：該フィルムの酸素透過速度（cc/cm²/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式中Ｋｏ_２は該フィルムの酸素透過速度であり、酸素透過係数をフィルム厚さで割ったものである。

又β値は0.3〜0.8の範囲にある。

即ち本発明の貯蔵容器に使用する選択透過性を有するフィルムは、かかる式を満足する酸素透過速度、炭酸ガスと酸素の選択性、膜面積の特性を持つものである。

そのほかの特性として水蒸気の透過特性も重要であり、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のフィルムが好ましい。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現象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が形成し腐敗の原因となり易い。

ガス選択透過性を有する材質としは例えば、ポリシロキサン類、ポリオレフィン、ポリジェ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、ポリブデン、ポリブタジエン、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−ジメチルフェニルエーテル、ポリ−2,6− ジエチルフェニルエーテルなどである。ポリホスファゼンとしては、ポリジエトキシホスファゼン、ポリジ（ｐ−メチルフェノキシ）ホスファゼン、ポリＮ−プロピル−Ｎ′−ジエチルホフファゼンなどをあげることができる。以上に挙げたフィルムは単独でも、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良い。

フィルムの厚さは薄ければ薄い程透過速度は大きくなり、必要とするフィルム面積が少なくてすむ。フィルム厚は200〜0.1μｍが用いられる。

0.1μｍ以下になるとフィルム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い。一方、フィルムの厚さが200μｍ以上になると、ガス透過速度が小さくなりすぎる。好ましくは100〜 0.2μｍである。フィルムの厚さが１０μｍ以下になると、その強度が問題となるので、強度保持のためにフィルムの片面或は両面を保護材料で補強することが好ましい。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／フィルム）が１／20 以下、好ましくは１／40以下である。具体的保護材料としては、多孔質のプラスチツクフィルム、プラスチツクネット、プラスチツク不織布、繊維織物等を挙げることが出来る。フィルムと保護材料との取り付け法は、保護材料と保護材料との間にフィルムを挾み込むとか、あるいは保護材料を基剤としてその表面にガス選択透過性材料を直接塗布または流延して成型した複合型の方法がある。

またフィルムと保護材料とは適当な接着剤で接着してもよい。

なお本発明においては貯蔵している青果物類の呼吸作用すなわち酸素を消費し、炭酸ガスを吐き出すことを利用し、低酸素・高炭酸ガス組成にするので、本発明のガス組成にするにはある程度時間がかかる。すなわちはじめは酸素濃度が高く、炭酸ガス濃度は低く、本発明のガス組成の範囲に早くすることが、本発明の貯蔵効果をだすためには必要である。そのためにはあらかじめ調整された貯蔵ガス組成のガスを吹き込み貯蔵を始めるのも一方法であり、またはじめガス選択透過性フィルムの部分をガスバリヤーフィルムなどでおおうなどし、該ガス選択透過性フィルムを介して透過するガスを遮断して、ある程度低酸素・高炭酸ガスにし、その後該覆いをはずすことも一つの方法である。

しかし最も好ましいのは、収容体内の空間部をできるだけ減らすことで、空間部が少ないほど早く所定のガス組成にすることができる。

本発明におけるβ値は、貯蔵している青果物類の炭酸ガス発生量と酸素消費量の比であり、この β値が１より小さいことは、量の大きさでは酸素消費量の方が炭酸ガス発生量より大きいことを示している。従来貯蔵中の青果物類の呼吸作用においては、酸素１モルを取入れ、等モルの炭酸ガスを吐き出しているとし、この前提で貯蔵雰囲気を計算していた。しかし本発明者らが、種々検討しても等モルにはならず、表−１に示すとおり炭酸ガスの方が少ない。その理由は分からないが、実際の貯蔵においてはこのβ値が１にならず、１よりちいさいことが貯蔵をうまくやるために重要である。

本発明における青果物類としては、梨、林檎、柿、ぶどう、かぼす、すだち、オレンジなどの果実類、アスパラガス、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、スイートピー、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挙げることができる。

本発明における貯蔵温度は特に限定ないが、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。そのため先の式中の各値は貯蔵温度けおる値であることが必要である。

貯蔵温度としては、温度は室温以下から０℃前後であり、貯蔵期間を長くするには低温の方が好ましい。

以下実施例で本発明を更に具体的に説明するが、これに限定されるものではない。

実施例１炭酸ガスの発生量および酸素の消費量の測定体積のわかった密閉容器中に青果物類を収納する。但し該容器および該青果物類は、あらかじめ設定温度の温度下に24時間おいて、温度を一定にしておく。密閉後、一定時間毎に密閉容器内の炭酸ガスおよび酸素ガスの組成分析をガスクロマトグラフでおこなう。

炭酸ガスおよび酸素ガス濃度の時間毎の変化より、炭酸ガス発生量と酸素消費量を算出する。結果を表−１に示す。

実施例２及び比較例１梨（品種豊水）を20cm×20cm×20cmのアクリル箱に６個入れる。全重量は3.0kgであった。

５℃での炭酸ガス発生量と酸素消費量を測定したところそれぞれ1.08cc／kg／Hrと2.16cc／ kg／Hrで
あった。

このアクリル箱の窓にポリジメチルシロキサン −ポリカーボネート共重合体フィルム（フィルム厚さ約10μ，５℃での酸素透過速度1.7×10^-5cc ／cm²・sec・cmHg，炭酸ガス透過速度 6.6×10^-5cc／cm²・sec・cmHg）を張りつける。

窓の大きさは下記式によって計算される。

酸素濃度の目標を６％として、それぞれの値を代入するととフィルム面積ＡはＡ＝8.36cm²となる。

又この実施例ではフィルムの素材が決められているので、下記式(2)より炭酸ガス濃度が求められる。

平衡時の炭酸ガス濃度は2.0％となる。

そこでこのポリジメチルシロキ酸−ポリカーボネート共重合体フィルムを使い、実際に梨の貯蔵をおこなった結果のガス濃度の変化を図−１に示す。

時間が経つに従い計算結果とよい一致をした。

４ケ月間貯蔵した梨の品質評価の結果を表−２に示す。

食味テスト：１〜５点評価で点の大きい方が品質がよい。

比較のため炭酸ガスの発生量の1.08cc／kg／Hr を酸素の消費量と仮定すると、同じフィルムを使った場合酸素濃度６％とするときのフィルム面積は4.5cm²となる。

そこでフィルム面積4.5cm²で実施例と同様に梨の貯蔵実験をした時のガス濃度の変化を図−２に示す。

同じ４ケ月間貯蔵した後の梨は臭気があり、又内部は芯を中心に黒ずんでおり、食に耐えるものではなく、食味テストの総合も1.3の評点であった。

実施例３及び比較例２りんごの貯蔵実験りんごの２℃での酸素消費量とβ値を表−１に示したものとし、貯蔵の雰囲気組成として、酸素３％，炭酸ガス２％を目標とする。

(2)式より、α＝４ともとめられるので、炭酸ガスと酸素の選択性が４に近く、透過性のよい材料としてポリ（2,6−ジメチルフェニレンエーテル）（ＰＰＯ；２℃での酸素透過係数1.0×10^-9cc・ cm／sec cm²・cmHg，α＝4.8）を選定した。

このＰＰＯの５μｍのフィルムを用意した。

りんご20×20×20cmのアクリル箱に８個入れる。

りんごの重量は2730ｇであった。

酸素３％を目標に必要なフィルム面積(1)式より求めると、32cm²となる。

このときの炭酸ガス濃度は２％となる。２℃での貯蔵実験のガス濃度変化を図−３に示す。又４ケ月後の品質評価の結果を表−３に示すが、品質の低下はほとんどなく又果肉の変色もなかった。

食味テスト：１〜５点評価で点の大きい方が品質がよい。

比較のため炭酸ガスの発生量の0.510c／kg／Hr が酸素消費量と仮定し、酸素３％とした時の必要なフィルム面積は(1)式より14cm²となる。

そこで実施例と同様に５μｍのＰＰＯのフィルム14cm²で貯蔵実験をおこなった。

雰囲気ガス組成の結果を図−４に示す。２℃で貯蔵した４ケ月後の品質評価は、硬度が4.2kg／ cm²に落ち、又果肉は複色に変色しており、食することはできなかった。

【図面の簡単な説明】

図のグラフは貯蔵雰囲気の酸素ガス及び炭酸ガス濃度を示し○印は酸素，●印は炭酸ガスを表わす。図１は実施例２の濃度変化，図２は比較例１の濃度変化を示す。図３は実施例３の濃度変化，図４は比較例２の濃度変化を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭酸ガスと酸素の選択透過性フィルムを
少なくともその一部に用いた青果物類貯蔵用容器であり、該選択透過性フィルムの特性と、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（cm²）Ｂａ：青果物充填量（kg）Ｋｏ_２：該フィルムの酸素透過速度（cc/cm²/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青果物類の貯蔵用容器。