TW202135665A - 農產品的新鮮度維持裝置以及農產品的新鮮度維持方法 - Google Patents

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櫻井公人
田内亮彦
藤岡純
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日商東芝照明技術股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種農產品的新鮮度維持裝置以及農產品的新鮮度維持方法,可實現農產品的新鮮度維持。實施方式的農產品的新鮮度維持裝置包括:光源,向農產品照射光,此光包含近紅外線區域的光及紫外線區域的光;點燈電路,對所述光源施加脈衝電壓;以及控制器,控制所述點燈電路。所述光源具有:發光管,呈筒狀;一對電極,在所述發光管的內部空間相向地設置;放電介質,封入至所述發光管的內部空間;以及觸發電極,設於所述發光管的外部。所述點燈電路電性連接於所述一對電極中的一個所述電極及所述觸發電極。

Description

農產品的新鮮度維持裝置以及農產品的新鮮度維持方法
本發明是有關於一種農產品的新鮮度維持裝置以及農產品的新鮮度維持方法。
一般來說,農產品在收穫後經由流通市場而提供給消費者。而且,農產品有時在收穫後儲藏規定期間。因此,從收穫到提供給消費者之間需要某種程度的時間,此期間中的新鮮度維持變得重要。而且,近年來為了應對危害分析與關鍵控制點(Hazard Analysis and Critical Control Point,HACCP)等或者減少由腐爛等所致的食物損失(food loss)等,農產品的新鮮度維持變得更重要。
作為農產品的新鮮度維持方法,已知冷藏。若進行冷藏,則可抑制農產品的呼吸及液體成分(例如水分)的蒸散,因而可實現農產品的新鮮度維持。但是,冷藏耗費成本,因而農產品的價格變高。而且,也有時在流通過程中無法充分進行冷藏,或者有時在冷藏的情況下無法充分維持新鮮度。
因此,提出了向農產品照射近紅外線區域的光來抑制液體成分的蒸散的技術。但是,關於農產品的新鮮度維持,有改善的餘地。 [現有技術文獻]
[專利文獻] [專利文獻1] 日本專利特開2014-194331號公報
[發明所要解決的問題] 本發明所要解決的問題在於提供一種農產品的新鮮度維持裝置以及農產品的新鮮度維持方法,可實現農產品的新鮮度維持。 [解決問題的技術手段]
實施方式的農產品的新鮮度維持裝置包括:光源,向農產品照射光,此光包含近紅外線區域的光及紫外線區域的光;點燈電路,對所述光源施加脈衝電壓;以及控制器,控制所述點燈電路。所述光源具有:發光管,呈筒狀;一對電極,在所述發光管的內部空間相向地設置;放電介質,封入至所述發光管的內部空間;以及觸發電極,設於所述發光管的外部。所述點燈電路電性連接於所述一對電極中的一個所述電極及所述觸發電極。 [發明的效果]
根據本發明的實施方式,可提供一種農產品的新鮮度維持裝置以及農產品的新鮮度維持方法,可實現農產品的新鮮度維持。
以下,一方面參照圖式,一方面對實施方式進行例示。此外,各圖式中,對同樣的結構元件標注相同符號,適當省略詳細的說明。
本說明書中所謂「農產品」,可設為人為地栽培並收穫的植物、或在自然界中生長並收穫的植物。「農產品」也可通過下述方式獲得:將栽培植物有計劃地栽培並收穫的農耕、自然界中自然生長的植物的採摘(野生植物的採摘)、以栽培與野生的中間狀態生長並收穫的所謂半栽培等。
「農產品」例如可設為一般被稱為蔬菜類、果實類、花卉類等的物品。
蔬菜類例如可設為果菜類、穀物類、葉莖類、莖菜類、花菜類、發芽蔬菜、根菜類、菌菇類等。 此時,果菜類例如可設為茄子、番茄、辣椒、柿子椒、南瓜、黃瓜、秋葵、草莓、西瓜、蜜瓜等。 穀物類例如可設為小豆、芸豆、豌豆、毛豆、蠶豆、大豆、花生、芝麻等。 葉莖類例如可設為捲心菜、小菘菜、大芥菜、青梗菜、油菜花、野澤菜、白菜、菠菜等。 莖菜類例如可設為蔥、韭菜、龍鬚菜、竹筍、大蒜、洋蔥等。 花菜類例如可設為西蘭花、花椰菜、菜花、蜂鬥菜、蘘荷等。 發芽蔬菜例如可設為芽菜(sprout)、豆芽菜、蘿蔔芽等。 根菜類例如可設為白蘿蔔、山葵、牛蒡、生薑、胡蘿蔔、蓮藕、薯類(例如甘薯、芋頭、馬鈴薯、大和芋、山芋等)等。 菌菇類例如可設為金針菇、杏鮑菇、木耳、香菇、占地茸、滑子菇、蜜環菌、平菇、蟹味菇、本菇、舞茸、蘑菇、松茸等。
果實類例如可設為柑橘類、蘋果、桃、梨、香蕉、葡萄、櫻桃、枇杷、無花果、柿、芒果、牛油果、棗、石榴、鳳梨、番木瓜、杏、梅、李、奇異果、栗、楊桃、針葉櫻桃等。
花卉類例如可設為用於鑒賞花或葉的植物,例如可設為仙客來、菖蒲、仙人掌類、一串紅、睡蓮、紫羅蘭、康乃馨、菊、木茼蒿、楊桐等。
此外,上文所述的「農產品」的分類為方便起見的分類,且不限定於此。而且,「農產品」的用途並無特別限定,例如可想到食用、藥用、觀賞用等各種用途。
而且,所謂本說明書中的「農產品的新鮮度維持」,是指盡可能保持剛收穫後的農產品的狀態。此外,對特定的農產品所容許的新鮮度的範圍有時視農產品的種類、商品價值(等級或稀少性等)、收穫時期、流通時期、流通過程等而變動。
(農產品的新鮮度維持裝置) 圖1為用於例示本實施方式的農產品的新鮮度維持裝置1的示意圖。 如圖1所示,可在農產品的新鮮度維持裝置1(以下簡稱為新鮮度維持裝置1)設置供給部10、搬送部20、照射部30、收容部40及控制器50。
供給部10可在內部收容多個成為處理對象的農產品100。而且,供給部10可將內部所收容的農產品100供給於搬送部20。例如,供給部10可設為設有振動裝置的滑槽、設於收容多個農產品100的空間的下部的帶式輸送機(belt conveyor)、將內部所收容的農產品100取出並供給於搬送部20的機器人(robot)等。
此外,將農產品100供給於搬送部20的結構不限定於例示,只要可將所收容的農產品100供給於搬送部20即可。但是,優選在將農產品100供給於搬送部20時,使農產品100彼此不重疊。
此外,供給部10也可省略。在省略供給部10的情況下,只要作業人員將農產品100供給於搬送部20即可。
搬送部20例如將農產品100從農產品100的供給位置搬送至經處理的農產品100a的排出位置。搬送部20例如可配置於供給部10與收容部40之間。搬送部20例如可設為帶式輸送機或輥式輸送機(roller conveyor)等。而且,搬送部20例如也可為搬送收容有農產品100的托盤(tray)的、帶式輸送機或輥式輸送機等。
而且,搬送部20的載置農產品100的部分也可由具有透光性的材料形成。例如,可由具有透光性的樹脂等來形成帶或托盤。而且,可在帶或托盤設置孔等,以使光能夠透過。例如,也可設為具有網狀的帶的輸送機等。只要光可透過搬送部20的載置農產品100的部分,則可經由搬送部20向農產品100照射光。例如,可在帶或托盤等的其中一側(例如上方)設置照射部30,在帶或托盤等的另一側(例如下方)設置反射器(reflector)33或照射部30。若如此設置,則可從更多的方向朝農產品100照射光,因而農產品的新鮮度維持變得更容易。
照射部30例如可設於農產品100的供給位置到經處理的農產品100a的排出位置之間。 照射部30可具有光源31及反射器32。
光源31對由搬送部20所搬送的農產品100照射光。從光源31照射的光包含近紅外線區域(例如波長為700 nm以上且960 nm以下的區域)的光、及紫外線區域(例如波長為200 nm以上且400 nm以下的區域)的光。
此時,優選近紅外線區域的分光特性盡可能寬廣。而且,優選使紫外線區域的光的照射光強度較近紅外線區域的光的照射光強度更大。
此時,也可使用照射紫外線區域的光的多個發光二極體、及照射近紅外線區域的光的多個發光二極體,但會導致光源31的大型化。而且,為了使紫外線區域的光的照射光強度較近紅外線區域的光的照射光強度更大,需要設置多數個照射紫外線區域的光的發光二極體。但是,照射紫外線區域的光的發光二極體昂貴。因此,難以利用發光二極體來實現對於農產品的新鮮度維持而言優選的分光特性及照射光強度。
因此,本實施方式的光源31設為放電燈。若光源31為放電燈,則近紅外線區域的分光特性寬廣,且容易使紫外線區域的光的照射光強度較近紅外線區域的光的照射光強度更大。
但是,如下文將述那樣,若紫外線區域的光的照射光強度變大,則有可能產生農產品100的表面變質而色調變差等問題。因此,光源31優選設為可短時間照射具有上文所述的分光特性及照射光強度的光(所謂可進行脈衝點燈)。
圖2為用於例示光源31的示意圖。 圖3為用於例示光源31的示意截面圖。 如圖2及圖3所示,光源31具有發光管31a、電極31b及觸發電極31c。
發光管31a呈筒狀,可具有全長(管軸向的長度)較管外徑更長的形態。發光管31a例如可設為呈圓筒狀。發光管31a可由具有透光性的材料形成。發光管31a例如可由石英玻璃形成。此時,發光管31a例如可由透明、也就是未經著色的石英玻璃形成。
發光管31a的管軸向的長度及管外徑可根據農產品100的大小等而適當變更。在普通的農產品100的情況下,發光管31a的管軸向的長度例如可設為40 cm~200 cm左右。發光管31a的管外徑例如可設為6 mm~30 mm左右。
此外,發光管31a的管外徑既可設為大致一定,也可設置管外徑變大的區域、管外徑變小的區域。若管外徑變小(若發光管31a的內部空間的、與軸向正交的方向的截面積變小),則放電時流動的電流的電流密度(燈電流密度)變大。因此,管外徑小的區域的光的照射光強度較管外徑大的區域的光的照射光強度更大。因此,在管軸向設為大致均勻的光的照射光強度的情況下,優選將發光管31a的管外徑設為大致一定。另一方面,在欲使光的照射光強度在管軸向變化的情況下,優選設置管外徑不同的區域。
可在發光管31a的內部空間封入放電介質。放電介質例如可設為氙單體的氣體、氪單體的氣體、或在氙中混合有一種以上的其他稀有氣體(例如氬、氖、氪等)的混合氣體。在設為氪與氙的混合氣體的情況下,例如可將氪的混合比率設為70%~98%左右。發光管31a的內部空間的25℃時的放電介質的壓力(放電介質的封入壓力)例如可設為10 kPa以上且200 kPa以下。發光管31a的內部空間的25℃時的放電介質的壓力可通過氣體的標準狀態(標準環境溫度與壓力(Standard Ambient Temperature and Pressure,SATP):溫度25℃、1 bar)而求出。
可在發光管31a的兩側的端部分別設置密封部31a1。密封部31a1將發光管31a的內部空間氣密地密封,並且保持電極31b。密封部31a1例如可設為分級過渡封接(graded seal)。此外,也可使用夾緊封接(pinch seal)或收縮封接(shrink seal)來形成密封部。在使用夾緊封接或收縮封接的情況下,只要在密封部的內部設置鉬箔等,經由鉬箔將電極31b的引線31b1與外部引線(outer lead)電性連接即可。
而且,可在發光管31a的外表面設置突起31a2。突起31a2可為了在製造光源31時對發光管31a的內部空間進行排氣,或向發光管31a的內部空間導入上文所述的放電介質而設置。突起31a2可通過在排氣及導入放電介質後,將由石英玻璃形成的管燒斷從而形成。
電極31b可在發光管31a的內部空間相向地設置一對。電極31b可在發光管31a的、管軸向的兩側的端部各設置一個。電極31b例如可設為所謂冷陰極型的電極。
電極31b例如可具有引線31b1及線圈(coil)31b2。 引線31b1呈線狀,其中一個端部設於發光管31a的內部空間。引線31b1的另一個端部可設於發光管31a的外部。即,在密封部31a1為分級過渡封接的情況下,可使引線31b1具有外部引線的功能。
而且,可利用陶瓷將引線31b1的外表面被覆。若引線31b1的外表面由陶瓷被覆,則可抑制下述情況,即:在光源31的點燈時,從經加熱的引線31b1將碳等釋出至發光管31a的內部空間。因此,可抑制發光管31a的內表面變黑而光源31的壽命變短。
而且,也可如圖3所示,在發光管31a的內部空間設置由陶瓷形成的塊體31b3,使引線31b1穿過塊體31b3的中心。此時,在發光管31a的內表面與塊體31b3之間既可設有稍許的間隙,也可接觸。即,塊體31b3可抑制上文所述的變黑且進行電極31b的保持。
線圈31b2設於引線31b1的其中一個端部側。線圈31b2設於發光管31a的內部空間。線圈31b2例如可設為將線狀構件捲繞於引線31b1而成。此外,例示了將線圈31b2安裝於引線31b1的情況,但也可將引線31b1的另一個端部側捲繞而製成線圈31b2。即,引線31b1與線圈31b2也可一體地形成。
引線31b1及線圈31b2例如可由鎳、鎢、鉬、鉭、鈦等形成。
而且,可在線圈31b2的附近設置吸氣劑(getter)。吸氣劑例如可設為所謂鋇吸氣劑、ZrAl合金吸氣劑等。鋇吸氣劑可設於發光管31a的內表面。鋇吸氣劑例如可設為蒸鍍膜。ZrAl合金吸氣劑可設於引線31b1的接近線圈31b2的位置。ZrAl合金吸氣劑例如可焊接於引線31b1。
如上文所述,優選使紫外線區域的光的照射光強度變大。因此,放電介質的封入壓力設為10 kPa以上且200 kPa以下。此時,放電介質的封入壓力變高,因而在一對電極31b彼此之間不易產生放電。因此,在光源31設有觸發電極31c。
若設有觸發電極31c,則可在與至少一個電極31b之間形成大的電位梯度。因此,在發光管31a的內部空間中容易產生絕緣擊穿,因而在一對電極31b彼此之間容易產生放電。
觸發電極31c設於發光管31a的外部。觸發電極31c例如可通過在發光管31a的外表面捲繞線狀構件從而形成。觸發電極31c可設為呈螺旋狀。觸發電極31c的間距尺寸(線狀構件彼此之間的尺寸)例如可設為5 mm~30 mm左右。若觸發電極31c的間距尺寸小於5 mm,則雖然電弧(放電)的穩定性不存在問題,但遮光率變得過大。若觸發電極31c的間距尺寸超過30 mm,則雖然不存在遮光率的問題,但電弧的穩定性變差。
若如此設置觸發電極31c的間距尺寸,則在光源31的點燈時,電弧的中心大致沿著管軸成為直線狀。而且,可使所形成的電弧穩定。因此,可增大光的照射光強度,且可抑制光的照射光強度的變動。
此外,觸發電極31c的間距尺寸的最優範圍視發光管31a的管軸向的長度而變化。例如,若發光管31a的管軸向的長度為300 mm~2000 mm左右,且發光管31a的管外徑為6 mm~30 mm左右,則觸發電極31c的間距尺寸優選設為20 mm~30 mm左右。
用於形成觸發電極31c的線狀構件的粗細度可設為0.1 mm~2.0 mm左右。若如此設置線狀構件的粗細度,則可抑制點燈時由熱膨脹所致的影響變大,且可抑制遮光率變大。
例如,若線狀構件的粗細度小於0.1 mm,則點燈時熱膨脹變大而容易在與發光管31a之間形成間隙。若觸發電極31c與發光管31a之間的間隙變大,則有可能啟動性受損。而且,若線狀構件的粗細度小於0.1 mm,則觸發電極31c的間距容易混亂。若觸發電極31c的間距混亂,則有可能電弧的穩定性受損。
例如,若線狀構件的粗細度超過2.0 mm,則有可能遮光率變大,並且向發光管31a的外部照射的光的能量分佈的均勻性受損。
此外,觸發電極31c例如也可設為具有沿著發光管31a的管軸的、直線狀的形態。但是,若設為呈螺旋狀的觸發電極31c,則在光源31的點燈時,電弧的中心大致沿著管軸成為直線狀,且容易使所形成的電弧穩定。
而且,也可還設置固定構件31c1。固定構件31c1例如呈環狀,可設於發光管31a的外表面。固定構件31c1例如可設於發光管31a的兩側的端部的附近。可在固定構件31c1與發光管31a的外表面之間夾持觸發電極31c的端部。固定構件31c1例如可由金屬等導電性材料形成。而且,可將引線31c2電性連接於固定構件31c1。若經由固定構件31c1將引線31c2與觸發電極31c電性連接,則即便在配線作業等時意外的張力作用於引線31c2,也可抑制產生觸發電極31c的間距混亂等。
圖4的(a)為用於例示第一光的照射的光譜分佈曲線的一例的圖表。圖4的(b)為用於例示第二光的照射的光譜分佈曲線的一例的圖表。 此處,光譜分佈的數據是使用濱松光子(Hamamatsu Photonics)股份有限公司製造的光譜測定器(型號:C7473-36),在周圍溫度為25℃的氣體環境中測定。 圖4所示的光譜分佈的測定條件為下述情況,即:發光管31a的管軸向的長度為300 mm,發光管31a的管外徑為12 mm,發光管31a的管內徑為10 mm。關於放電介質,氙為100%,25℃時的放電介質的封入壓力為40 kPa。 圖5的(a)為用於例示第一光的照射的燈電流的時間變化的圖表。圖5的(b)為用於例示第二光的照射的燈電流的時間變化的圖表。
第一光的照射中,例如電容器電容為32 μF,放電電路為0 μH,充電電壓為3.6 kV。在第一光的照射的情況下,如圖5的(a)所示,燈電流的半高寬(在將燈電流的最大值設為100%的情況下,燈電流達到50%的脈衝電流的時間)例如為280 μs。 如圖4的(a)所示,第一光的照射中,例如相對於光的波長為200 nm以上且960 nm以下的全波長區域的相對強度的積分值Sa,光的波長為700 nm以上且960 nm以下的近紅外線區域的相對強度的積分值S1a的比率(S1a/Sa)例如為0.436。 另一方面,相對於光的全波長區域的相對強度的積分值Sa,光的波長為200 nm以上且400 nm以下的紫外線區域的相對強度的積分值S2a的比率(S2a/Sa)例如成為0.027,而成為近紅外線區域的發光變強的光譜分佈。
第二光的照射中,例如電容器電容為20 μF,放電電路為0 μH,充電電壓為140 kV。此外,在第一光的照射所使用的電容器的電容、與第二光的照射所使用的電容器的電容不同的情況下,例如可在下文將述的點燈電路51,設置電容不同的兩個電容器、及選擇所使用的電容器的切換元件。另外,只要利用切換元件來選擇第一光的照射所使用的電容器及第二光的照射所使用的電容器即可。
在第二光的照射的情況下,如圖5的(b)所示,燈電流的半高寬(在將燈電流的最大值設為100%的情況下,燈電流成為50%的脈衝電流的時間)例如為80 μs,相較於第一光的照射而變短。
如圖4的(b)所示,第二光的照射中,例如相對於光的波長為200 nm以上且960 nm以下的全波長區域的相對強度的積分值Sb,光的波長為700 nm以上且960 nm以下的近紅外線區域的相對強度的積分值S1b的比率(S1b/Sb)例如為0.079。 另一方面,相對於光的全波長區域的相對強度的積分值Sb,光的波長為200 nm以上且400 nm以下的紫外線區域的相對強度的積分值S2b的比率(S2b/Sb)例如成為0.474,而成為紫外線的發光變強的光譜分佈。
如此,可通過使燈電流的半高寬變化,從而使近紅外線區域的發光比率、及紫外線區域的發光比率變化。 因此,若設為本實施方式的新鮮度維持裝置1,則可根據農產品100的種類或狀態等,容易地切換進行第一光的照射的步驟(增多近紅外線區域的光而照射的步驟)、與進行第二光的照射的步驟(增多紫外線區域的光而照射的步驟)。
此外,由圖4得知,若設為本實施方式的光源31,則可同時照射波長為700 nm以上且960 nm以下的近紅外線區域的光、與波長為200 nm以上且400 nm以下的紫外線區域的光。
而且,關於近紅外線區域及紫外線區域的光的照射光強度,可將放電介質設為混合氣體並根據混合稀有氣體的分壓比而變化。
而且,若燈電流密度為8000(A/cm2 )以上,進而優選為10000(A/cm2 )以上,則可增大紫外線區域的光、特別是波長為300 nm~400 nm的光的照射光強度。此外,若燈電流密度小於8000(A/cm2 ),則紫外線區域的光的照射光強度明顯降低。
而且,若使燈電流密度增加,則紫外線區域的光的照射光強度增加,近紅外線區域的光的照射光強度減小。此時,可見光區域的光的照射光強度幾乎不變化。 即,通過調整混合稀有氣體的分壓比或燈電流密度,從而可在第一光的照射及第二光的照射中,分別調整近紅外線區域的發光比率及紫外線區域的發光比率。
如圖1所示,反射器32使從光源31照射且朝向與農產品100相反的一側的光反射。經反射器32反射的光的一部分照射於農產品100。反射器32例如可設為凹面鏡等。若設有反射器32,則可提高從光源31照射的光的利用效率。
而且,也可如圖1所示,在與光源31相向的位置還設置反射器33。從光源31照射的光的一部分、及經反射器32反射的光的一部分可由反射器33向農產品100反射。反射器33例如既可設為與反射器32相同,也可設為平板狀等具有平坦的反射面的反射器。
照射部30可設置至少一個。可從一個照射部30向農產品100的表面的廣範圍照射光。而且,在搬送部20為輥式輸送機等的情況下,農產品100的朝向變化。因此,若設有一個照射部30,則可獲得下文將述的新鮮度維持效果。
若設有多個照射部30,則可在搬送部20的多個區域向農產品100照射光。因此,可加快搬送部20的搬送速度,因而可實現處理量的增加或作業時間的縮短。
在設置多個照射部30的情況下,可如圖1所示,在農產品100的搬送方向排列設置多個照射部30。而且,也可在農產品100的搬送方向排列設置多個反射器33。
而且,也可還設置檢測農產品100的位置的感測器34。感測器34的形式並無特別限定。感測器34例如可設為光感測器、超聲波感測器、接近感測器等。在由感測器34檢測到農產品100進入照射部30的照射範圍的情況下,可使照射部30脈衝點燈。而且,也可考慮搬送部20的搬送速度而設定照射部30的點燈時機。在設有多個照射部30的情況下,既可針對多個照射部30各自設置感測器34,或也可針對位於最上游的照射部30設置感測器34。在針對位於最上游的照射部30設置感測器34的情況下,只要考慮搬送部20的搬送速度來設定設於下游側的照射部30的點燈時機即可。 即,感測器34檢測由搬送部20所搬送的農產品100的位置。點燈電路51基於來自感測器34的信號,對光源31施加脈衝電壓。
收容部40可收容經處理的農產品100a。收容部40例如可設為設於搬送部20的排出側的端部的附近的貨櫃(container)等。而且,也可在收容部40設置用於促進自搬送部20的移動的鼓風機(air blow)或振動裝置等。
控制器50控制設於新鮮度維持裝置1的各元件的動作。控制器50例如可具有中央處理器(Central Processing Unit,CPU)等運算元件及半導體記憶體等記憶元件。控制器50例如可設為電腦。在記憶元件,例如可保存對設於新鮮度維持裝置1的各元件的動作進行控制的控制程序等。 而且,控制器50可控制下文將述的點燈電路51。控制器50與點燈電路51也可一體地設置。 控制器50可控制點燈電路51,切換第一光的照射與第二光的照射。 例如,控制器50可控制點燈電路51,在進行第一光的照射後,進行第二光的照射。 例如,控制器50可控制點燈電路51,在進行第二光的照射後,進行第一光的照射。 例如,控制器50可控制點燈電路51,交替進行第一光的照射與第二光的照射。
圖6為用於例示點燈電路51的示意圖。 點燈電路51對光源31施加脈衝電壓。點燈電路51(高電壓產生電路51c)電性連接於一對電極31b中的一個電極31b及觸發電極31c。 如圖6所示,點燈電路51可具有電容器51a、充電電路51b及高電壓產生電路51c。
電容器51a可設置多個。多個電容器51a可並聯。例如,電容器51a的靜電電容可設為40 μF,充電電壓可設為12 kV,燈電流的波峰值以電流密度計可設為12760(A/cm2 ),燈電流的半高寬可設為40 μs以上且5 ms以下。 此外,如上文所述,在第一光的照射中所用的電容器的電容、與第二光的照射中所用的電容器的電容不同的情況下,也可還設置切換所使用的電容器51a的個數的切換元件。而且,也可設置電容不同的兩個電容器,利用切換元件來選擇所使用的電容器。
充電電路51b可為了對電容器51a進行充電並將其能量對光源31進行投入而設置。充電電路51b可與電容器51a並聯。
高電壓產生電路51c可具有脈衝變壓器。從設於控制器50的脈衝電源輸出的脈衝電壓施加於高電壓產生電路51c的脈衝變壓器的一次繞組。於是,高電壓的脈衝電壓從脈衝變壓器的二次繞組輸出。從脈衝變壓器輸出的脈衝電壓施加於其中一個電極31b及觸發電極31c。
如以上所說明,若設為本實施方式的新鮮度維持裝置1,則可根據農產品100的種類或狀態等,容易地切換進行第一光的照射的步驟(增多近紅外線區域的光而照射的步驟)、與進行第二光的照射的步驟(增多紫外線區域的光而照射的步驟)。 例如,若進行近紅外線區域的光多的第一光的照射,則可抑制農產品100所含的液體成分的蒸散,因而可抑制農產品100發蔫或軟化。而且,例如若向農產品100照射波長為700 nm以上且960 nm以下的近紅外線區域的光,則可抑制黴菌的產生。
但是,近紅外線區域的光與紫外線區域的光相比殺菌性低,因而無法抑制雜菌的繁殖等。此時,若進行紫外線區域的光多的第二光的照射,則可抑制雜菌所致的腐爛或抑制產生黴菌。
若設為本實施方式的新鮮度維持裝置1,則可根據農產品100的種類或狀態等,實行進行第一光的照射的步驟及進行第二光的照射的步驟的至少任一個。因此,可抑制農產品100的液體成分的蒸散,抑制雜菌所致的腐爛,抑制黴菌的產生。因此,可將農產品100的新鮮度維持得更長。
此外,近紅外線區域的光到達農產品100的內部。因此,若近紅外線區域的光的照射光強度大,則有可能農產品100的內部受到加熱而變質。若設為本實施方式的新鮮度維持裝置1,則可根據農產品100的種類或狀態等而切換進行第一光的照射的步驟與進行第二光的照射的步驟,因而可抑制由近紅外線區域的光所引起的農產品100的變質。
此時,若在第一光的照射中,將光的波長為200 nm以上且960 nm以下的全波長區域的相對強度的積分值設為Sa,將光的波長為700 nm以上且960 nm以下的近紅外線區域的相對強度的積分值設為S1a,則優選以成為「S1a/Sa≦0.5」的方式進行設定。 而且,若在第二光的照射中,將光的波長為200 nm以上且960 nm以下的全波長區域的相對強度的積分值設為Sb,將光的波長為200 nm以上且400 nm以下的紫外線區域的相對強度的積分值設為S2b,則優選設為「S2b/Sb≧0.01」。
而且,如上文所述,可通過光源31的混合稀有氣體的分壓比或燈電流密度來調整紫外線區域的光的照射光強度。
此外,對特定的農產品100所容許的新鮮度的範圍有時視農產品100的種類、農產品100的狀態、商品價值(等級或稀少性等)、收穫時期、流通時期、流通過程等而變動。 因此,視農產品100的種類或狀態等而定,也有時只要實行進行第一光的照射的步驟、或進行第二光的照射的步驟的任一個即可。此種情況下,只要將在照射於農產品100的光的光譜分佈曲線中滿足上文所述的「S1a/Sa≦0.5」的光、或滿足上文所述的「S2a/Sa≧0.01」的光照射於農產品100即可。
而且,進行第一光的照射的步驟及進行第二光的照射的步驟的順序或重複數等也可適當變更。例如,可實行多次進行第一光的照射的步驟,然後實行一次或實行多次進行第二光的照射的步驟。例如,也可實行多次進行第二光的照射的步驟,然後實行一次或實行多次進行第一光的照射的步驟。
圖7的(a)為用於例示另一實施方式的新鮮度維持裝置1a的示意圖。 圖7的(b)為圖7的(a)的新鮮度維持裝置1a的A-A線方向的示意截面圖。 此外,圖7中,為了避免變得煩雜,省略照射部30及反射器33等的圖示,僅記載這些部分的配置。
如圖7所示,新鮮度維持裝置1a可具有搬送部20、照射部30、反射器33及筐體60。而且,也可與上文所述的新鮮度維持裝置1同樣地,設置供給部10、收容部40及控制器50。
筐體60呈箱狀,可在相向的側面設置開口60a、開口60b。可在筐體60的內部設置搬送部20。可使搬送部20的其中一個端部側從筐體60的其中一個開口60a露出。可使搬送部20的另一個端部側從筐體60的另一個開口60b露出。
可在筐體60的內部設置照射部30。例如,可如圖6(a)、圖6(b)所示,在筐體60的內部且與搬送部20的搬送面20a相向的位置設置照射部30。在筐體60的內部的其他區域,也可設置照射部30。而且,也可在筐體60的內部的其他區域設置反射器33。若在筐體60的內部的其他區域設置照射部30或反射器33,則可向農產品100的大致全面照射光。此時,若設置反射器33,則可降低製造成本。
而且,若設置筐體60,則可將利用照射部30來進行光的照射的區域隔開。在照射紫外線區域的光的情況下,若氣體環境中存在氧,則有可能紫外線衰減。因此,也可在筐體60的內部還設置供給氮等氣體G的氣體供給部60c。若對筐體60的內部供給氮等氣體G,則可降低筐體60的內部的氧濃度,因而可抑制紫外線衰減。
圖8的(a)為用於例示另一實施方式的新鮮度維持裝置1b的示意圖。 圖8的(b)為圖8的(a)的新鮮度維持裝置1b的B-B線方向的示意截面圖。 此外,圖8中,為了避免變得煩雜,省略照射部30及反射器33等的圖示,僅記載這些部分的配置。
如圖8所示,新鮮度維持裝置1b可具有載置台21、照射部30、反射器33及筐體61。而且,也可與上文所述的新鮮度維持裝置1同樣地,設置控制器50。
筐體61呈箱狀,可在其中一個側面設置開口61a。而且,可設置可開閉開口61a的門61b。可在筐體61的內部設置載置台21。載置台21的上表面21a可設為載置農產品100的載置面。載置台21也可由具有透光性的材料形成。例如,載置台21可由石英玻璃或具有透光性的樹脂等形成。而且,載置台21也可為設有多個孔的板或網等。
只要光可透過載置台21,則可經由載置台21向農產品100照射光。例如,可在載置台21的背面側設置照射部30或反射器33。若如此設置,則可從更多的方向朝農產品100照射光,因而農產品的新鮮度維持變得更容易。
可在筐體61的內部設置照射部30。例如,可如圖7所示,在筐體61的內部且與載置台21的上表面21a相向的位置設置照射部30。在筐體61的內部的其他區域,也可設置照射部30。而且,也可在筐體61的內部的其他區域設置反射器33。若在筐體61的內部的其他區域設置照射部30或反射器33,則可向農產品100的大致全面照射光。此時,若設置反射器33,則可降低製造成本。
而且,若設置具有門61b的筐體61,則可將利用照射部30來進行光的照射的區域密閉。因此,若還設置供給氮等氣體G的氣體供給部60c,則可降低筐體61的內部空間的氧濃度,因而可抑制紫外線衰減。
而且,也可代替氣體供給部60c而設置對筐體61的內部空間進行排氣的排氣裝置61c。排氣裝置61c例如可設為送風機(blower)等。若對筐體61的內部空間進行排氣,則可降低筐體61的內部空間的氧濃度,因而可抑制紫外線衰減。
(農產品的新鮮度維持方法) 本實施方式的農產品的新鮮度維持方法向農產品100照射光,此光包含近紅外線區域的光及紫外線區域的光。 此時,設為在所照射的光的光譜分佈曲線中滿足以下的式子。 S1a/Sa≦0.5 S2b/Sb≧0.01 Sa為進行第一光的照射的步驟的、光的波長為200 nm以上且960 nm以下的全波長區域的相對強度的積分值。 S1a為進行第一光的照射的步驟的、光的波長為700 nm以上且960 nm以下的近紅外線區域的相對強度的積分值。 Sb為進行第二光的照射的步驟的、光的波長為200 nm以上且960 nm以下的全波長區域的相對強度的積分值。 S2b為進行第二光的照射的步驟的、光的波長為200 nm以上且400 nm以下的所述紫外線區域的相對強度的積分值。
例如,可在實行進行第一光的照射的步驟後,實行進行第二光的照射的步驟。 例如,可在實行進行第二光的照射的步驟後,實行進行第一光的照射的步驟。 例如,可交替實行進行第一光的照射的步驟與進行第二光的照射的步驟。
如上文所述,可通過使燈電流的半高寬變化,從而容易地切換進行第一光的照射的步驟與進行第二光的照射的步驟。 因此,可根據農產品100的種類或狀態等,切換實施進行近紅外線區域的光多的第一光的照射的步驟、與進行紫外線區域的光多的第二光的照射的步驟。
而且,視農產品100的種類或狀態等而定,也有時只要實行進行第一光的照射的步驟、或進行第二光的照射的步驟的任一個即可。此種情況下,只要將在照射於農產品100的光的光譜分佈曲線中滿足上文所述的「S1a/Sa≦0.5」的光、或滿足上文所述的「S2a/Sa≧0.01」的光照射於農產品100即可。 此外,農產品的新鮮度維持方法的內容可設為與上文所述相同,因而省略詳細的說明。
以上,例示了本發明的若干實施方式,但這些實施方式是作為示例而提示,並非意在限定發明的範圍。這些新穎的實施方式能以其他各種方式來實施,可在不偏離發明的主旨的範圍內,進行各種省略、替換、變更等。這些實施方式或其變形例包含於發明的範圍或主旨,並且包含於發明申請專利範圍所記載的發明及其均等範圍。而且,上文所述的各實施方式可相互組合而實施。
1、1a、1b:新鮮度維持裝置 10:供給部 20:搬送部 20a:搬送面 21:載置台 21a:上表面 30:照射部 31:光源 31a:發光管 31a1:密封部 31a2:突起 31b:電極 31b1、31c2:引線 31b2:線圈 31b3:塊體 31c:觸發電極 31c1:固定構件 32、33:反射器 34:感測器 40:收容部 50:控制器 51:點燈電路 51a:電容器 51b:充電電路 51c:高電壓產生電路 60、61:筐體 60a、60b、61a:開口 60c:氣體供給部 61b:門 61c:排氣裝置 100:農產品 100a:經處理的農產品 G:氣體下午 04:27 2021/2/7
圖1為用於例示本實施方式的農產品的新鮮度維持裝置的示意圖。 圖2為用於例示光源的示意圖。 圖3為用於例示光源的示意截面圖。 圖4的(a)為用於例示第一光的照射的光譜分佈曲線的一例的圖表。圖4的(b)為用於例示第二光的照射的光譜分佈曲線的一例的圖表。 圖5的(a)為用於例示第一光的照射的燈電流的時間變化的圖表。圖5的(b)為用於例示第二光的照射的燈電流的時間變化的圖表。 圖6為用於例示點燈電路的示意圖。 圖7的(a)為用於例示另一實施方式的新鮮度維持裝置的示意圖。圖7的(b)為圖7的(a)的新鮮度維持裝置的A-A線方向的示意截面圖。 圖8的(a)為用於例示另一實施方式的新鮮度維持裝置的示意圖。圖8的(b)為圖8的(a)的新鮮度維持裝置的B-B線方向的示意截面圖。
1:新鮮度維持裝置
10:供給部
20:搬送部
30:照射部
31:光源
32、33:反射器
34:感測器
40:收容部
50:控制器
51:點燈電路
100:農產品
100a:經處理的農產品

Claims (15)

  1. 一種農產品的新鮮度維持裝置,其特徵在於,包括: 光源,向農產品照射光,所述光包含近紅外線區域的光及紫外線區域的光; 點燈電路,對所述光源施加脈衝電壓;以及 控制器,控制所述點燈電路; 所述光源具有: 發光管,呈筒狀; 一對電極,在所述發光管的內部空間相向地設置; 放電介質,封入至所述發光管的內部空間;以及 觸發電極,設於所述發光管的外部, 所述點燈電路電性連接於所述一對電極中的一個所述電極及所述觸發電極。
  2. 如請求項1所述的農產品的新鮮度維持裝置,其中,所述控制器能夠控制所述點燈電路,切換第一光的照射與第二光的照射, 所述第一光的照射的光譜分佈曲線滿足以下的式子: S1a/Sa≦0.5 Sa為所述第一光的照射中,光的波長為200 nm以上且960 nm以下的全波長區域的相對強度的積分值, S1a為所述第一光的照射中,光的波長為700 nm以上且960 nm以下的所述近紅外線區域的相對強度的積分值。
  3. 如請求項1或請求項2所述的農產品的新鮮度維持裝置,其中,所述控制器能夠控制所述點燈電路,切換第一光的照射與第二光的照射, 所述第二光的照射的光譜分佈曲線滿足以下的式子: S2b/Sb≧0.01 Sb為所述第二光的照射中,光的波長為200 nm以上且960 nm以下的全波長區域的相對強度的積分值, S2b為所述第二光的照射中,光的波長為200 nm以上且400 nm以下的所述紫外線區域的相對強度的積分值。
  4. 如請求項1或請求項2所述的農產品的新鮮度維持裝置,其中,所述控制器控制所述點燈電路,進行所述第一光的照射後,進行所述第二光的照射。
  5. 如請求項1或請求項2所述的農產品的新鮮度維持裝置,其中,所述控制器控制所述點燈電路,進行所述第二光的照射後,進行所述第一光的照射。
  6. 如請求項1或請求項2所述的農產品的新鮮度維持裝置,其中,所述控制器控制所述點燈電路,交替進行所述第一光的照射與所述第二光的照射。
  7. 如請求項1所述的農產品的新鮮度維持裝置,其中,從所述光源照射的所述光的光譜分佈曲線中,滿足以下的式子: S1a/Sa≦0.5 Sa為所述光的照射中,光的波長為200 nm以上且960 nm以下的全波長區域的相對強度的積分值, S1a為所述光的照射中,光的波長為700 nm以上且960 nm以下的所述近紅外線區域的相對強度的積分值。
  8. 如請求項1或請求項7所述的農產品的新鮮度維持裝置,其中,從所述光源照射的所述光的光譜分佈曲線中,滿足以下的式子: S2a/Sa≧0.01 Sa為所述光的照射中,光的波長為200 nm以上且960 nm以下的全波長區域的相對強度的積分值, S2a為所述光的照射中,光的波長為200 nm以上且400 nm以下的所述紫外線區域的相對強度的積分值。
  9. 如請求項1或請求項2所述的農產品的新鮮度維持裝置,其中,所述發光管的內部空間的25℃時的所述放電介質的壓力為10 kPa以上且200 kPa以下, 所述光源的點燈時流動的電流的半高寬為40 μs以上且5 ms以下。
  10. 如請求項1或請求項2所述的農產品的新鮮度維持裝置,其還包括: 搬送部,搬送所述農產品;以及 感測器,檢測由所述搬送部所搬送的所述農產品的位置, 所述控制器基於來自所述感測器的信號而控制所述點燈電路,對所述光源施加所述脈衝電壓。
  11. 一種農產品的新鮮度維持方法,其特徵在於,向農產品照射光,所述光包含近紅外線區域的光及紫外線區域的光,包括: 進行第一光的照射的步驟;以及 進行第二光的照射的步驟, 所述進行第一光的照射的步驟中的光譜分佈曲線滿足以下的式(1), 所述進行第二光的照射的步驟中的光譜分佈曲線滿足以下的式(2): S1a/Sa≦0.5                                                      式(1) S2b/Sb≧0.01                                                    式(2) Sa為所述進行第一光的照射的步驟中,光的波長為200 nm以上且960 nm以下的全波長區域的相對強度的積分值, S1a為所述進行第一光的照射的步驟中,光的波長為700 nm以上且960 nm以下的所述近紅外線區域的相對強度的積分值, Sb為所述進行第二光的照射的步驟中,光的波長為200 nm以上且960 nm以下的全波長區域的相對強度的積分值, S2b為所述進行第二光的照射的步驟中,光的波長為200 nm以上且400 nm以下的所述紫外線區域的相對強度的積分值。
  12. 如請求項11所述的農產品的新鮮度維持方法,其中,實行所述進行第一光的照射的步驟後,實行所述進行第二光的照射的步驟。
  13. 如請求項11所述的農產品的新鮮度維持方法,其中,實行所述進行第二光的照射的步驟後,實行所述進行第一光的照射的步驟。
  14. 如請求項11至請求項13中任一項所述的農產品的新鮮度維持方法,其中,交替實行所述進行第一光的照射的步驟與所述進行第二光的照射的步驟。
  15. 一種農產品的新鮮度維持方法,其特徵在於,向農產品照射光,所述光包含近紅外線區域的光及紫外線區域的光,其中, 照射於所述農產品的光的光譜分佈曲線中,滿足以下的式(3)或式(4): S1a/Sa≦0.5                                                      式(3) S2a/Sa≧0.01                                                    式(4) Sa為所述光中,波長為200 nm以上且960 nm以下的全波長區域的相對強度的積分值, S1a為所述光中,波長為700 nm以上且960 nm以下的所述近紅外線區域的相對強度的積分值, S2a為所述光中,波長為200 nm以上且400 nm以下的所述紫外線區域的相對強度的積分值。
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