JPH084452B2

JPH084452B2 - 青果物の貯蔵方法

Info

Publication number: JPH084452B2
Application number: JP8455789A
Authority: JP
Inventors: 市二山下; 力伏見; 豊石川; 良夫妹尾; 正毅河合
Original assignee: 農林水産省食品総合研究所長; トキコ株式会社
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1996-01-24
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH02265431A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、空気および空気の酸素濃度を任意に設定で
きる装置（以下、修整空気発生装置と記す。）とを併用
して、雰囲気を制御することにより、低コストで、安全
かつ管理操作の容易の青果物等のCA（環境ガス制御）貯
蔵方法に関するものである。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕

青果物は収穫後も生命活動を続けているが、栄養の補
給が絶たれているため、自己消耗しながら呼吸してい
る。このため、青果物は収穫後急速に鮮度が低下してい
く。従って、青果物の鮮度保持には何らかの方法で呼吸
速度を低下させるのが効果的である。

一般的には、青果物の鮮度保持には温度を下げて呼吸
を抑制するのが効果的である。さらに、青果物を低酸
素、高二酸化炭素の環境で貯蔵すると鮮度保持に極めて
効果が高い。このように、低温で、さらに雰囲気も制御
する貯蔵方法をCA（Controlled Atmosphere）貯蔵と呼
び、わが国でも主としてリンゴの貯蔵に利用されてい
る。

しかし、これまでのCA貯蔵は、雰囲気の制御にガスボ
ンベに詰めた酸素，窒素，二酸化炭素を使用したり、二
酸化炭素の発生にプロパガスの燃焼を利用したりするた
め、コストが高くつくだけでなく、火災の危険性があっ
た。また、青果物の呼吸によって蓄積する二酸化炭素を
適切な濃度に下げるために、水酸化ナトリウム等のアル
カリ試薬を用いるスクラバーを必要とするなど、施設も
大がかりになる欠点を有していた。

旧来のCA貯蔵方法の問題点を解決した青果物貯蔵方法
としては酸素濃度を任意に設定できる装置を単独で使用
する方法がある（特開平１−296940号公報）。この方法
は、１回の操作で貯蔵庫内の酸素と二酸化炭素を制御で
きる利点があるものの、修整空気発生装置によって作り
出す修整空気の酸素濃度が毎回異なるため、酸素濃度の
変更操作が必要であり、酸素濃度設定に長時間かかる欠
点があった。また、貯蔵庫に導入する修整空気が貯蔵庫
内に存在する気体を押し出すという考え方に基づいてい
るが、実際には修整空気は貯蔵庫に入ると直ちに混合さ
れ、その一部は外部に排気されるため、修整空気導入後
の貯蔵庫内雰囲気組成が計算値とずれる欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

従前の貯蔵法のこのような欠点を解決すべく研究した
結果、貯蔵庫内雰囲気組成の制御に空気および修整空気
発生装置が発生する低酸素濃度の空気（以下、修整空気
と記す）を併用することによって、制御操作を容易に、
かつ短縮し、さらにパーソナルコンピュータによる制御
プログラムを改良することによって計算値と実際の雰囲
気組成が一致するようにして本発明を完成した。

すなわち本発明は、貯蔵庫内雰囲気の酸素濃度と二酸
化炭素濃度を制御して青果物を貯蔵する方法において、
青果物の呼吸によって低下する酸素は空気の導入により
補給し、青果物の呼吸によって増加する二酸化炭素は空
気の酸素濃度を任意に設定できる装置を用いて酸素濃度
を低下させた空気を導入することにより低減させて貯蔵
庫内雰囲気の酸素濃度と二酸化炭素濃度を制御すること
を特徴とする青果物の貯蔵方法を提供するものである。

本発明では、青果物の呼吸作用によって低下する酸素
の補給には空気を使用する（Step1）。呼吸作用によっ
て増加する二酸化炭素はStep1で酸素を補給した後、貯
蔵庫内雰囲気の酸素濃度と同じ酸素濃度に設定した修整
空気を貯蔵庫に導入することによって雰囲気の酸素濃度
に影響を与えることなく低減する（Step2）。

本発明のStep1およびStep2から成る貯蔵庫内の雰囲気
制御は、前記したように、貯蔵庫内に存在する気体Ａに
気体Ｂを加えながら同量の気体を排出する場合、気体Ｂ
が気体Ａを押し出すのではなく、実際には加えられた気
体Ｂは直ちに気体Ａと混合するので、気体Ｂの一部も排
出されることから、次式に基づいて行うことができる。

内容積Vlの容器に濃度ａ％の気体が存在するとき、外
部より濃度ｂ％の同じ気体を毎分flの流速でｔ分間導入
し、導入した気体の体積と同量を外部に排気した場合、
容器内の気体の濃度ｘ（％）は次式から導かれる。

式（１）をｘについて解き、ｔ＝０のときｘ＝ａを代
入すると、また、ｔについて解くと、が得られる。

Step1（酸素の補給）：空気を導入する前の貯蔵庫内の雰囲気組成を酸素O₂m
（％）、二酸化炭素CO₂m（％）とする。次に、空気を毎
分ｆ（ｌ）の流速でt₁分間導入した後の庫内酸素濃度を
O₂t₁（％）、二酸化炭素濃度をCO₂t₁（％）とする。空
気の導入量ならびに貯蔵庫からの雰囲気の排気量は共に
ｆ・t₁（ｌ）となる。

導入された空気は貯蔵庫で直ちに雰囲気と混合され、
一部は排気されていくから、空気の酸素濃度を21％，貯
蔵庫の内容積をＶ（ｌ）とすると、式（３）から庫内の
酸素濃度と空気導入時間の間には次の関係式が成立す
る。

この時、空気の二酸化炭素濃度は0.03％程度で無視で
きるから、酸素補給後の二酸化炭素濃度CO₂t₁（％）
は、式（２）からとなる。

Step2（二酸化炭素の低減）： Step1で空気を導入して酸素を補給し、庫内の酸素濃
度がO₂t₁（％）に達した後、修整空気発生装置を使用し
て酸素濃度をO₂t₁（％）に設定した修整空気（二酸化炭
素を含まない）を貯蔵庫に導入し、過剰の二酸化炭素を
除去する。修整空気の導入時間をt₂とすると、式（３）
から庫内の二酸化炭素濃度と修整空気導入時間の間には
次の関係式が成立する。

本発明による青果物等の貯蔵方法の具体例を第１図に
示した。

本発明を実施するに際し、第１図に示したごとく、主
として修整空気発生装置１と、貯蔵庫12が用いられる。
修整空気発生装置１としては、例えPSA（Pressure Swin
g Adsorption）式窒素ガス発生装置を改良したものが使
用できる。これは、PSA式窒素ガス発生装置の吸着槽入
口に調圧バルブ３を取り付け、このバルブを調整するこ
とで発生ガスの酸素濃度を制御できるようにしたもので
ある。また、貯蔵庫に導入する空気は、第１図に示した
ごとく、修整空気発生装置のコンプレッサー２から供給
した。

貯蔵時の最適酸素濃度および二酸化炭素濃度の範囲
（雰囲気の組成）は、通常のCA貯蔵方法〔野菜の鮮度保
持、大久保増太郎編著、（株）養賢堂、183頁（1982）
年；農流技研会報、1982年、小野田明彦、52頁等参照〕
の場合に準ずればよい。

次に、貯蔵庫を次のような範囲の酸素及び二酸化炭素
濃度に維持して青果物を貯蔵する場合を例として、本発
明による貯蔵方法を説明する。

酸素濃度:O₂min＜O₂＜O₂max 二酸化炭素濃度:CO₂min＜CO₂＜CO₂max 本発明では、酸素濃度が制御範囲の下限値に達する
か、または二酸化炭素濃度が上限値に達したら、Step 1
およびStep 2によって雰囲気制御を行い、制御範囲内に
戻す。

（ア）酸素濃度が下限のO₂minに達し、二酸化炭素濃度
は制御の範囲内にある場合； Step 1で、空気を導入してO₂minの酸素をO₂maxに戻
す。すなわち、式（４）中O₂mはO₂minに等しく、O₂t₁は
O₂maxに等しい。この操作で、庫内の二酸化炭素濃度
は、式（５）にしたがってCO₂mからCO₂t₁に低下する。

次に、Step 2で酸素濃度O₂maxの修整空気を庫内に導
入して、酸素濃度を変えることなく、二酸化炭素をさら
にCO₂t₁からCO₂minに下げる。すなわち、式（６）式CO₂
t₂はCO₂minに等しい。

以上のように、空気をt₁分、修整空気をt₂分導入する
ことにより、庫内雰囲気の酸素はO₂max、二酸化炭素はC
O₂minになる。

（イ）酸素濃度が制御の範囲内にあって、二酸化炭素濃
度が上限値CO₂maxに達した場合； Step 1で、空気を導入してO₂mの酸素をO₂maxに戻す。
すなわち、式（４）中O₂t₁はO₂maxに等しい。この操作
で庫内の二酸化炭素は、式（５）にしたがってCO₂maxか
らCO₂t₁に低下する。

次に、Step 2で酸素濃度O₂maxの修整空気を庫内に導
入して、庫内の酸素濃度を変えることなく二酸化炭素濃
度をCO₂t₁からCO₂minに下げる。すなわち、式（６）式C
O₂t₂はCO₂minに等しい。

以上のように、空気をt₁分、修整空気をt₂分導入する
ことにより、庫内雰囲気の酸素濃度はO₂max、二酸化炭
素濃度はCO₂minになる。

上記（ア）あるいは（イ）の操作を繰り返すことによ
って、青果物等の貯蔵中の雰囲気を一定の制御範囲内に
維持することが出来る。また、Step 1と２における導入
時間t₁およびt₂をパーソナルコンピュータで求めるため
のプログラムを作成することによって、雰囲気制御操作
条件を容易に求めることが出来る。

なお、貯蔵時の温度については、通常の青果物等の貯
蔵に採用されている程度の低温であればよい。

このようにして、青果物等を低コストで安全に貯蔵す
ることができる。

〔実施例〕

次に、実施例により本発明を説明する。

実験例生シイタケ1kgを60lの貯蔵庫で、温度10℃、空気ある
いは修整空気の導入速度を4l/分の条件で、酸素濃度1.5
％〜2.5％、二酸化炭素濃度を９％〜11％の範囲で制御
して貯蔵した。

生シイタケを貯蔵庫に搬入した当初は、貯蔵庫は空気
下の条件にあるから、酸素濃度21％，二酸化炭素濃度０
％，酸素以外は不活性ガス（ほとんどが窒素）と考えて
よい。従って、まず、貯蔵庫の酸素濃度を制御範囲の上
限値である2.5％まで下げた。この方法は、修整空気発
生装置の圧力を調整して酸素濃度2.5％の修整空気で貯
蔵庫全体の空気を置換してもよいし、酸素１％程度の修
整空気で酸素濃度が2.5％になるまで、貯蔵庫の酸素濃
度をモニターしながら置換してもよい。次いで、貯蔵中
に青果物の呼吸作用によって酸素が消費され二酸化炭素
が蓄積し、酸素濃度が制御範囲の下限値1.5％になる
か、二酸化炭素濃度が上限値の11％に達したら、Step 1
およびStep 2によって酸素濃度が2.5％、二酸化炭素濃
度が９％になるように下記の例（１）〜（３）に従って
操作した。

例（１）酸素濃度が1.5％になり、二酸化炭素濃度が
５％で、下限値の９％に達していない場合；酸素濃度が制御範囲の下限値に達しているので、上限
値の2.5％になるように空気を導入する。前記式（４）
にＶ＝60,f＝4,O₂M＝1.5,O₂t₁＝2.5を代入すると、t₁＝
0.79になる。すなわち、空気を0.79分間導入することに
より酸素は上限の2.5％になる。一方、酸素補給後の二
酸化炭素濃度は前記式（５）にCO₂m＝5,t₁＝0.79を代入
して、CO₂t₁＝4.7％に低下する。二酸化炭素濃度が制御
範囲の下限値に達していないので、Step 2は実施しな
い。

例（２）酸素濃度が1.5％になり、二酸化炭素濃度が
制御範囲の10.5％の場合；例（１）と同様にStep 1で空気を導入して酸素を2.5
％にする。前記式（４）から、t₁＝0.79になる。すなわ
ち、空気を0.79分間導入することにより酸素濃度は2.5
％になり、二酸化炭素は前記式（５）からCO₂t₁＝10.0
％に低下する。

次に、Step 2で酸素濃度2.5％の修整空気を導入して
二酸化炭素を下限値９％まで低下させる。前記式（６）
にＶ＝60,f＝4,CO₂t₁＝10.0,CO₂t₂＝９を代入すると、t
₂＝1.52になる。すなわち、Step 1で空気を0.79分、Ste
p 2で修整空気を1.52分間導入することにより、庫内雰
囲気は、酸素濃度2.5％、二酸化炭素濃度９％になる。

例（３）酸素濃度が制御範囲内の２％で、二酸化炭素
濃度が上限の11％に達した場合；例（１）と同様にStep 1で空気を導入して酸素濃度を
2.5％に上げる。前記式（４）式からt₁＝0.40になる。
すなわち、空気を0.4分間導入する。このとき、二酸化
炭素は前記式（５）からCO₂t₁＝10.7％になる。

次に、Step 2で酸素濃度2.5％の修整空気を導入して
二酸化炭素を９％まで下げる。例（２）と同様に前記式
（６）から、t₂＝2.61になる。すなわち、Step 1で空気
を0.4分、Step 2で修整空気を2.61分導入することによ
り、庫内雰囲気は酸素2.5％、二酸化炭素９％になる。

これらの制御操作にあたって、BASICでプログラムを
作成し、パーソナルコンピュータで計算し、その結果に
基づいて修整空気発生装置を運転することにより容易に
雰囲気を制御することが出来た。

本実験例では、夜間に制御範囲の制限値に達すること
があったが、第１表に示したごとく、生シイタケ貯蔵中
の貯蔵庫内の酸素濃度と二酸化炭素濃度をおおむね試験
期間を通して予め設定した濃度範囲内に制御することが
できた。また、この条件では、修整空気発生装置の運転
は貯蔵開始時に約30分間を要した他は、１日に１回約２
分間で貯蔵庫内の環境ガスを制御することができた。

実施例実験例と同様の条件下で、本発明による修整空気利用
簡易CA貯蔵（10℃）した生シイタケと、対照として通常
の10℃冷蔵した生シイタケの鮮度の比較試験結果を第２
表に示した。また、貯蔵中の生シイタケの呼吸量を第２
図に示す。

第２表から明らかなように、生シイタケの商品性に大
きく影響する菌傘の開きは普通冷蔵品では貯蔵２日目か
ら現れ、５日目には全てのシイタケが開傘した。また、
褐変は普通冷蔵では５日目に認められた。一方、修整空
気利用簡易CA貯蔵シイタケは10日間貯蔵後もまったく開
傘も褐変も認められなかった。また、修整空気利用簡易
CAで10日間貯蔵した生シイタケを普通冷蔵に移しても褐
変の進行は新鮮なものよりもやや速かったが、開傘の進
行は抑制された。

これは、第２図に示したように、普通冷蔵に比べて修
整空気利用簡易CA貯蔵ではシイタケの呼吸量が３分の１
以下に抑制されるためと考えられる。

以上の結果から明らかなように、本発明は生シイタケ
の鮮度保持期間を２倍以上延長する効果があった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、特殊なガス，燃焼設備，スクラバー
のような施設を必要とせずに、低コストで安全な雰囲気
制御が可能になる上に、雰囲気制御精度が高く、操作も
簡便かつ短時間で行うことができ、しかも青果物等の鮮
度を長期間保持することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の貯蔵方法の具体例を示したものであ
る。第２図は実施例における生シイタケの貯蔵中の呼吸
量の変化を示したものである。１……修整空気発生装置,2……コンプレッサー,3……吸
着槽入口調圧バルブ,4……圧力計,5……電磁弁,6……吸
着槽,7……リザーバータンク,8……流量調節バルブ,9…
…流量計,10……恒温槽,11…ファン、12……貯蔵庫,13
……排気口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石川豊茨城県つくば市吾妻１丁目1481―１ 402 棟1203号 (72)発明者妹尾良夫東京都狛江市西野川４丁目６番１―411号 (72)発明者河合正毅神奈川県横浜市保土ケ谷区釜台48―１ルネ上星川３―605

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯蔵庫内雰囲気の酸素濃度と二酸化炭素濃
度を制御して青果物を貯蔵する方法において、青果物の
呼吸によって低下する酸素は、空気の導入により補給
し、青果物の呼吸によって増加する二酸化炭素は、空気
の酸素濃度を任意に設定できる装置を用いて酸素濃度を
低下させた空気を導入することにより低減させて貯蔵庫
内雰囲気の酸素濃度と二酸化炭素濃度を制御することを
特徴とする青果物の貯蔵方法。
【請求項２】酸素の補給と二酸化炭素の低減を次式に基
づいて行う請求項１記載の貯蔵方法。（式中、Ｖは貯蔵庫内容積（ｌ）、ｂは貯蔵庫に導入す
る気体の濃度（％）、ｆは貯蔵庫に導入する気体の流量
（l/分）、ｔは気体の導入時間（分）、Ｘは気体導入後
の貯蔵庫内の気体の濃度（％）を示す。）