JPH07289162A - 気孔を有する被貯蔵物の鮮度保持方法並びに鮮度保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】被貯蔵物の鮮度保持期間を長期間にわたって延
長することができる気孔を有する被貯蔵物の鮮度保持方
法並びに鮮度保持装置を提供する。 【構成】サンプル用重量変換部５が被貯蔵物を貯蔵する
装置本体２の内部に設けられ、サンプル用重量変換部５
に接続された制御部４が装置本体２内の被貯蔵物の気孔
の開口度を検出し、制御部４の検出結果に基づいて乾燥
・冷却部３が被貯蔵物を乾燥または冷蔵する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、果実・軟弱野
菜・切り花等の気孔を有する被貯蔵物の鮮度を保持する
方法並びに鮮度保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば、果実・軟弱野菜・切り花
等の気孔を有する被貯蔵物の鮮度を長期間にわたって保
持させることは、経済規模の拡大や流通の長大化のみな
らず、日常生活全般に有用な事項である。

【０００３】従来、このような被貯蔵物の鮮度を保つた
めの鮮度保持装置としては、冷蔵庫等のように、周囲温
度を下げることにより被貯蔵物の新陳代謝を抑制し、こ
の抑制により鮮度をある程度の期間保持するように構成
されている。

【０００４】ところで、鮮度保持装置による新陳代謝を
抑制する概念とは、植物生理学上での温度係数Ｑ₁₀とい
う考え方を基本概念としている。この温度係数Ｑ₁₀と
は、被貯蔵物に関して、 Ｑ₁₀＝１０℃上昇した時の反応速度／ある温度における
反応速度 と定義されている。尚、Ｑ₁₀は、通常２前後の値を示し
ているが、これは温度が１０℃上昇すればその反応速度
が２倍になると言うことを意味し、換言すれば、温度を
下げることにより反応速度が抑制され、この反応速度の
抑制により被貯蔵物の呼吸が緩慢となって老化現象が抑
えられた分、鮮度保持が容易となるということである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の鮮度
保持装置は、上述した原理に基づいて装置本体内を低温
とすることによって被貯蔵物の鮮度を保持しているが、
この様に、単に装置本体内を低温にするのみでは、被貯
蔵物の鮮度を長期的に保持することは困難であった。

【０００６】そこで、例えば、エチレンの吸着や紫外線
による殺菌等を付加することによって鮮度保持期間を延
長するようにした高鮮度保持装置が開発されているが、
何れの場合にあっても、Ｑ₁₀の考え方を基本としている
ため、鮮度保持に関する基本概念の域を出る程長期間延
長することができるものが開発されていないのが実情で
ある。

【０００７】他方、貯蔵の対象となる果実や軟弱野菜或
は切り花等の気孔を有する被貯蔵物は、常に呼吸作用が
営まれている結果、気孔から体内に酸素を取り込むと共
に炭酸ガスや水分を体内から排出して老化することによ
り鮮度が急速に失われてしまう。尚、この老化は−１０
℃の領域であっても完全に停止させることはできなかっ
た。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あって、老化の基となる気孔の呼吸作用を、単に抑制す
るのではなく、人工的に気孔の開口度を制御して適正な
状態に保持することができるならば、呼吸作用の低減が
可能となって長期的な鮮度の保持が可能となるという考
えに至り、果実・軟弱野菜・切り花等についての気孔制
御鮮度保持との関連について貯蔵試験を行い、ガス分析
・顕微鏡観察等により多年にわたって検討した結果、低
温貯蔵に加えて気孔の最適制御を加えた場合には長期的
な鮮度の保持が可能であることが証明されたことに基づ
いて、気孔を有する被貯蔵物の鮮度保持期間を長期間に
わたって延長することができる鮮度保持方法並びに鮮度
保持装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、被貯蔵物の鮮度保持期間
が最大となる最適重量減少率に基づいて前記被貯蔵物の
気孔の開口度を制御しつつ貯蔵することを要旨とする。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、被貯蔵物
を貯蔵する装置本体内にサンプル用重量変換部を設け、
該装置本体内の被貯蔵物の気孔の開口度を検出する制御
部を前記サンプル用重量変換部に連係し、前記制御部の
検出結果に基づいて被貯蔵物を乾燥または冷蔵する調節
部を設けたことをことを要旨とする。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の方法にあっては、気孔を有す
る被貯蔵物は常時呼吸をしながら老化してその鮮度が逐
次喪失されるが、この際、気孔の開口度を被貯蔵物の鮮
度保持期間が最大となる最適重量減少率に基づいて制御
しつつ被長蔵物が貯蔵される。

【００１２】請求項２に記載の構成においては、サンプ
ル用重量変換部が被貯蔵物を貯蔵する装置本体内に設け
られ、サンプル用重量変換部に接続された制御部が装置
本体内の被貯蔵物の気孔の開口度を検出し、制御部の検
出結果に基づいて調節部が被貯蔵物を乾燥または冷蔵す
る。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例を図１乃至図８に基づ
いて説明する。

【００１４】図１において、低温乾燥庫と低温貯蔵庫と
を兼ねる被貯蔵物の鮮度保持装置１は、図示しない果実
・軟弱野菜・切り花等の気孔を有する被貯蔵物を貯蔵す
る装置本体２と、調節部としての乾燥・冷却部３と、装
置本体２の外部に設けられた制御部４とを備えていて、
装置本体２の内部に貯蔵された被貯蔵物全般の気孔を制
御するに当たり、その一部のサンプルを抽出してそれに
対する制御量により被貯蔵物全体を制御するように構成
されている。

【００１５】装置本体２の内部には、制御部４と接続さ
れたサンプル用重量変換部５、冷風吹き出し用の送風機
６、制御部４に駆動制御されて装置本体２内の空気を撹
拌する撹拌機７、下部から装置本体２内の空気を給気し
て上部から冷風を排気するダクト８を備えている。

【００１６】乾燥・冷却部３は、圧縮機９、蒸発器１
０、凝縮器１１，１２、膨張弁１３、電磁弁１４，１５
を備えている。蒸発器１０と凝縮器１１とは装置本体２
内に位置している。

【００１７】制御部４にはサンプル用重量変換部５から
出力された重量低減信号が常時入力される。この重量低
減信号は、図２に示すように、ηを装置本体２内に貯蔵
された被貯蔵物の最適重量減少率、ｗをサンプル初期重
量としたとき、サンプル用重量変換部５により検出され
たサンプル初期重量ｗの重量低減状況を示す。また、制
御部４は、入力された重量低減信号と図示しないＲＡＭ
やＲＯＭ等から出力された目標値ｗ（１−η）とを比較
することにより装置本体２内の被貯蔵物の気孔の開口度
を検出し、この検出結果に基づいて電磁弁１４，１５へ
命令信号を出力して弁の開閉を自動的に制御する。

【００１８】例えば、重量低減信号と目標値ｗ（１−
η）とが一致していないときは電磁弁１４を開弁して圧
縮機９と凝縮器１１とを連通すると同時に電磁弁１５を
閉弁して被貯蔵物を乾燥させ、重量低減信号と目標値ｗ
（１−η）とが一致したときには電磁弁１４を閉弁する
と同時に電磁弁１５を閉弁して圧縮機９と凝縮器１２と
を連通して被貯蔵物を冷却する。

【００１９】これらの際、圧縮機９から送り出されて電
磁弁１４，１５の何れか一方の開弁により凝縮器１１，
１２へと送られた蒸気は、この凝縮器１１，１２で冷却
されつつ凝縮された後、膨張弁１３により凝縮された適
正量の液体媒体を低圧の蒸発器１０側に送って高圧の冷
媒がこの膨張弁１３を通って再び圧縮機９へと戻され
る。

【００２０】次に、本発明の詳細な作用を実験経過に基
づいて説明する。

【００２１】一般に、植物の葉や果実等には無数の気孔
があり、この気孔から大気中の炭酸ガス（ＣＯ₂）を吸
収すると共に根から水（Ｈ₂Ｏ）を吸収する。例えば、
植物の葉の場合、葉緑体内でクロロフィルが捕らえた太
陽エネルギにより糖類、澱粉等の炭水化物に変換する。
化学方程式では、 ６ＣＯ₂＋６Ｈ₂Ｏ＋ｎｈμ→Ｃ₆Ｈ₁₂Ｏ₆＋６Ｏ₂ で示される。

【００２２】また、摘果された果実等の場合にあって
は、合成された糖類が酸素（Ｏ₂）を吸収してぶどう糖
を分解し、炭酸ガスと水とを気孔を通して排出する。化
学方程式では、 Ｃ₆Ｈ₁₂Ｏ₆＋６Ｏ₂→６ＣＯ₂＋６Ｈ₂Ｏ で示される。

【００２３】尚、これらの変換や分解にはエネルギを生
じるが、これは熱ではなく生物に利用可能なＡＴＰ（ア
デノシン三リン酸）という形に変えられるもので、一般
にはこれを呼吸と定義している。光合成との関連では気
孔における炭酸ガスの吸収量並びに放出量は、図３に示
すように、光の強さにより炭酸ガスの吸収量が変化する
と共に光合成中にも一部炭酸ガスの放出があり、これが
光合成中にも利用されていることが分かる。さらに、光
量が０の場合には、炭酸ガスの放出量のみとなる。

【００２４】以上のことから、気孔の数が多ければ呼吸
が多くなり、比例して炭酸ガスの放出量も多くなる。一
般に、呼吸量が大きければ果実の熟成が進むことにな
り、貯蔵中であれば鮮度が低下するので、この熟成を抑
制するためには呼吸量を少なくすればよい。

【００２５】次に、気孔の開口度を最適に制御するため
には、気孔の構造や動作特性を生理学的に十分把握して
おくことが必要となる。図４（Ａ），（Ｂ）は、このよ
うな気孔Ｐの構造並びに動作状況を示したものである。

【００２６】即ち、植物の水分およびガスの吸収並びに
放出は、その大部分が気孔Ｐを通して行なわれるので、
気孔Ｐには光の強さ・炭酸ガス濃度・葉等の含水率に応
じてその開口度を調節する仕組みがある。これは、気孔
Ｐは孔辺細胞ｃ，ｃと呼ばれる２個の細胞の隙間として
存在し、この孔辺細胞ｃ，ｃが体積を増やすと気孔Ｐが
開き（図４（Ａ）の状態）、体積を減らすと気孔Ｐが閉
まる（図４（Ｂ）の状態）。

【００２７】このような気孔Ｐの開閉は、 （１）孔辺細胞ｃ，ｃは、カリュウムイオン（Ｋ⁺）を
周囲の細胞から取り込むと同時に孔辺細胞ｃ，ｃ中の澱
粉を分解してリンゴ酸を生成する。

【００２８】（２）孔辺細胞ｃ，ｃの浸透ポテンシャル
が低下し、水が孔辺細胞ｃ，ｃ内へ入ってくる。

【００２９】（３）孔辺細胞ｃ，ｃの体積が増加して気
孔Ｐが開く。

【００３０】という段階を経て行なわれるが、この様な
特性を用いて気孔Ｐの開口度を人為的に制御することも
可能である。

【００３１】次に、このような考察を実証するために、
果実としてのすだち、切り花としての都わすれ（菊科植
物）を用いた実験結果を示す。

【００３２】図５は、低温貯蔵したすだちの歩留り率と
重量減少率との関係を示したものであるが、試供品Ｃ，
Ｄ，Ｅでは歩留り率が最高値の時の重量減少率は９〜１
２％の間に分布している。また、同様に試供品Ａ，Ｂで
は略１５％の付近の値になることが推定される。

【００３３】そして、同じ試供品について、炭酸ガスの
排出量と重量減少率との関係を図６に、又、各試供品毎
の単位面積（０．０６９３ｍｍ²）当たりの気孔の数を
図７に示した。図６では、試供品Ａ，Ｂが炭酸ガスの排
出量において他の試供品Ｃ，Ｄ，Ｅよりも上位にある。
これと符合するように、図７の単位面積当たりの気孔数
において試供品Ａ，Ｂが供に他の試供品Ｃ，Ｄ，Ｅより
も２０％程度多くなっている。

【００３４】即ち、気孔数が多ければ多い程、炭酸ガス
の放出量も多くなることを示している。これはまた試供
品Ａ，Ｂの呼吸量が他の試供品Ｃ，Ｄ，Ｅの呼吸量より
も多いことを示す。さらに、上述した図５にこの関係を
適用すると、試供品Ａ，Ｂでは最適重量減少率が図示右
の方に寄って１５％付近に位置することになり、気孔数
が多いことにより呼吸作用も多いため、被貯蔵物の鮮度
を保持するためにはさらに重量減少率を大きくすること
が必要となったことを意味する。

【００３５】一方、切り花の場合を図８に示す。尚、こ
の図８において、縦軸の歩留り率は花の部分に限定して
花弁部分においてしなびないものを歩留りとして考え、
横軸は経過日数とした。

【００３６】この図８から明らかなように、気孔の制御
をしたものとしないものとの差は極めて歴然としてい
て、歩留り率１００％の場合の日数比は最高でおよそ
３：７となっている。また、重量減少率は３％程度が良
好と考えられる。

【００３７】他方、気孔制御した場合としない場合にお
ける気孔の開口状況について、マイクロビデオスコープ
を用いて観察すると、前者では気孔は硬く閉じられ、後
者では気孔が大きく開口している状況が明確に観察され
た。尚、以上の経過並びに結果は他の数多くの試験にお
いても気孔制御による効果が恒常的に認められた。

【００３８】また、このような気孔制御はエチレンの発
生防止にも効果が判明した。即ち、一般的に植物におけ
るエチレンの発生は前駆物質メチオニンから生成される
が、この段階で酸素の供給を停止するとエチレンの生成
は直ちに停止される。したがって、気孔の制御を行なえ
ば、呼吸が抑制されると共に酸素の供給もまた抑制され
ることになるので、エチレンの生成も同時に抑制される
ことになり、被貯蔵物の呼吸上昇による老化やしおれを
防止することができる。

【００３９】このように、本発明は、気孔の開口度を制
御する装置を用いて被貯蔵物の水分を蒸発させることに
より被貯蔵物の孔辺細胞を収縮させて気孔の開口度を小
さくさせると共に、装置本体２の内部に設けたサンプル
重量変換部により水分の蒸発に比例する被貯蔵物の重量
減少度合を検出することによりその最適値を決定し、こ
の最適値になったか否かを監視して最適値に達した時点
で被貯蔵物を自動的に乾燥から低温冷蔵へと移行させる
一連の動作により気孔を有する被貯蔵物の鮮度保持期間
を延長することができる。

【００４０】したがって、本発明は、低温貯蔵という従
来方式の貯蔵方法の他に、被貯蔵物の水分を蒸発させて
気孔の孔辺細胞の収縮を起こし、気孔の開口度を最適な
状態に制御して鮮度保持期間の長期化を図る気孔制御と
いう新規な基本概念を示したものといえる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の気孔を有
する被貯蔵物の鮮度保持方法並びに鮮度保持装置にあっ
ては、被貯蔵物の気孔の開口度を制御しつつ貯蔵する方
法を鮮度保持装置に適用することにより、気孔を有する
被貯蔵物の鮮度保持期間を長期間にわたって延長するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示し、気孔を有する被貯蔵物
の鮮度保持方法に適用される鮮度保持装置の模式図であ
る。

【図２】同じく、要部のブロック図である。

【図３】同じく、植物における光合成と炭酸ガスの吸収
及び排出に関するグラフ説明図である。

【図４】同じく、植物における気孔の開閉動作を上方か
ら見た説明図で、（Ａ）は気孔開口状態、（Ｂ）は気孔
閉成状態である。

【図５】同じく、貯蔵されたすだちの歩留り率並びに色
調評価値と最適重量減少率との関係を示すグラフ説明図
である。

【図６】同じく、貯蔵されたフィルム内すだちから排出
される炭酸ガスと重量変化率とをしめす関係を示したグ
ラフ説明図である。

【図７】同じく、すだち果実の単位面積当たりの気孔数
を示した説明図である。

【図８】気孔制御を実施した都わすれと気孔制御を実施
しない都わすれとの鮮度保持状況を対比したグラフ説明
図である。

【符号の説明】

１…鮮度保持装置 ２…装置本体 ３…乾燥・冷却部（調節部） ４…制御部 ５…サンプル用重量変換部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被貯蔵物の鮮度保持期間が最大となる最適
   重量減少率に基づいて前記被貯蔵物の気孔の開口度を制
   御しつつ貯蔵することを特徴とする気孔を有する被貯蔵
   物の鮮度保持方法。
2. 【請求項２】被貯蔵物を貯蔵する装置本体内にサンプル
   用重量変換部を設け、該装置本体内の被貯蔵物の気孔の
   開口度を検出する制御部を前記サンプル用重量変換部に
   連係し、前記制御部の検出結果に基づいて被貯蔵物を乾
   燥または冷蔵する調節部を設けたことを特徴とする気孔
   を有する被貯蔵物の鮮度保持装置。