JPH0795919B2 - 植物の鮮度維持方法及びその実施に使用する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は貯蔵庫に貯蔵された果実及び野菜等の青果物並
びに花木類の鮮度を維持して、青果物等の長期に亘る保
存を可能にした植物の鮮度維持方法及びその実施に使用
する装置に関する。

［従来の技術］ 従来、青果物を長期保存するための技術としては、青果
物を低温にする方法、雰囲気ガスの酸素濃度を低下させ
る方法及び雰囲気ガスのCO₂濃度を増加させる方法等、
青果物を冬眠させる方法が一般的である。

而して、近時、青果物の成熟化及び腐敗を促進する腐敗
ホルモンであるエチレンガスを貯蔵庫内の青果物の周囲
から除去することにより、青果物の保存期間を長期化す
ることができることがわかってきた。

青果物が腐敗する機構は、青果物の成熟化に伴いエチレ
ンを主体とする腐敗ホルモンが発生し、この腐敗ホルモ
ンが誘引となって更に成熟化が促進するものと考えられ
ている。このため、特に、大量に貯蔵された青果物につ
いては、腐敗ホルモンが極力発生しないように、前述の
如く庫内温度を低下させる等の手段を講じると共に、発
生した腐敗ホルモンを青果物の周辺から除去することが
青果物の長期保存上有効である。そこで、青果物の周囲
にエチレンガスが滞留しないように通風したり、貯蔵庫
内に腐敗ホルモンであるエチレンガスを吸着する活性炭
又はクリストバライト等の吸着剤を設置し、庫内の空気
を前記吸着剤に循環させてエチレンガスを除去する技術
が提案されている（特開昭06-118144）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、青果物を大量に保存する必要がある貯蔵
庫においては、多量の腐敗ホルモンが継続的に発生して
いる。このため、従来のように、吸着剤によるエチレン
ガスの除去では、長期に亘って、しかも低コストでエチ
レンガスを除去することは困難である。

また、単に通風のみによってエチレンガスを除去する方
法においては、貯蔵庫内等のように密閉空間内で青果物
を長期間に亘ってエチレンガス濃度を低い雰囲気におく
ことはできない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
大量に発生する腐敗ホルモンを長期間に亘り安定して且
つ低コストで除去することができ、青果物等の植物の長
期保存を容易にする植物の鮮度維持方法及びその実施に
使用する装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本願第１発明に係る植物の鮮度維持方法は、エチレンを
酸化させて少なくとも水分を生じさせる触媒に、貯蔵庫
内の植物が放散するエチレンを含有するガスと、加熱昇
温させた再生ガスとを交互に強制的に送給することを特
徴とする。

本願第２発明に係る植物の鮮度維持装置は、ガスの流入
口及び排出口が設けられたケースと、このケース内に配
設さ前記流入口から排出口に向かう方向に並置されたフ
ァン、ヒータ及び触媒と、前記ヒータをその所定のオフ
時間及び所定のオン時間が経過する毎に夫々ヒータをオ
ン及びオフする制御手段と、を有し、前記触媒はエチレ
ンを酸化させて水分を生じさせるものであり、貯蔵庫内
の植物が放散するエチレンを含有するガスを前記ファン
により前記流入口を介してケース内に導入し、触媒を通
過させた後排出口から庫内に供給することを特徴とす
る。

本願第３発明に係る植物の鮮度維持装置は、エチレンを
酸化させて水分を生じさせる触媒と、この触媒をその中
心軸の周りに回転駆動する駆動手段と、触媒が存在する
領域の一部に設けられた処理ゾーンに植物貯蔵庫内のガ
スを供給し、この庫内ガスを処理ゾーンの触媒部分を通
過させて庫内に返戻する庫内空気送給手段と、触媒が存
在する領域の残部に設けられた再生ゾーンに前記貯蔵庫
の外部のガスを供給し、この庫外ガスを再生ゾーンの触
媒部分を通過させて庫外に排出する庫外空気送給手段
と、前記再生ゾーンに供給する庫外空気を加熱する加熱
手段と、を有することを特徴とする。

［作用］ 本発明においては、常温下又は低温下で触媒を用いて腐
敗ホルモンであるエチレンを長期に亘り安定して酸化分
解させる。

一般的にエチレンのような炭化水素系ガスの常温反応型
触媒としては、鉄マンガン系、銅マンガン系又は銅亜鉛
系等が知られているが、これらの触媒ではエチレンガス
を空気バランス中で反応させると、水と炭酸ガスに分解
する。ここで発生する水が触媒に一部吸着されて触媒の
活性基をふさぐこととなり、触媒の水失活が生じる。こ
のため、触媒寿命の点から、常温域での使用は制約され
たものとなっていた。

本願発明者等は、この触媒の水失活現象に対し、触媒自
体を加温するか、又は高温ガスを流通させるかして、吸
着した水を離脱させることにより、再び元の触媒反応が
得られることを知見し、このような観点に立って触媒を
連続的に長時間使えるようにしたものである。

つまり、所定触媒層にエチレン含有の常温又は低温空気
を供給してエチレンを酸化分解させ、一定期間経過して
その反応生成物の一つである水が触媒へ吸着して触媒作
用が低下してしまう前に、加熱昇温した空気を前記触媒
に所定期間供給し、この高温のガスにより触媒に付着し
た水分を離脱させる。このようにして、触媒作用が回復
するので、再度エチレン含有ガスを前記触媒に送給して
エチレンを分解させる。少なくとも局所的には、このよ
うなエチレン含有ガスと、再生加温ガスとを触媒部分に
交互に通過させることによって、長期間に亘り継続的に
エチレンガスを低濃度に制御することができる。

このようなエチレンガスの除去は、本願第２発明に係る
装置によれば、ファンにより、ケースの空気流入口から
前記触媒を経て空気排出口に向う空気の流れをケース内
に形成し、ヒータをオン・オフ制御することにより行う
ことがせきる。つまり、制御手段により、先ず、所定期
間ヒータをオフにしてエチレンガスを含有する空気をそ
のまま触媒に通すと、触媒によりエチレンガスは分解し
て水分が生じる。次いで、水分の付着が進行するとエチ
レンガスの分解能が落ち始めるので、一定時間経過した
後、制御手段によりヒータをオンにして空気流入口から
の空気を加熱した後、触媒に通すことにより、触媒に付
着していた水分を触媒から離脱させる。このように、ヒ
ータのオン・オフを繰り返すことにより、触媒を継続的
に、また、長期安定的に作用させて庫内ガス中のエチレ
ンガスを分解することができる。

一方、本願の第３発明に係る装置においては、触媒をそ
の中心軸の周りに回転させつつ、その処理ゾーンに貯蔵
庫内のエチレン含有ガスを送給し、再生ゾーンには加温
再生ガスを送給する。これにより、処理ゾーンを通過し
てエチレンの分解に供された触媒部分は、再生ゾーンを
通過する間に高温ガスにより水分を除去される。このよ
うにして、本装置においては、庫内ガスを連続的に処理
することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

本発明の実施例方法においては、青果物又は花木を貯蔵
した貯蔵庫内のエチレン含有ガスを加熱することなく常
温下で触媒に通してエチレンを分解させる。

従来、エチレンを主体とする腐敗ホルモン含有ガスを数
百度に加熱した後、触媒に通してエチレンを分解する技
術は公知である。しかしながら、この技術をそのまま青
果物の鮮度維持に適用するこはできない。前述の如く青
果物の保存に際しては、青果物から腐敗ホルモンが発生
しないようにすることも重要な課題であり、エチレンガ
スの発生自体を抑制することと、発生したエチレンガス
を除去することとが相俟って青果物の腐敗を防止し、長
期保存を可能にするものである。このため、青果物の保
存自体低温域で行う必要があり、エチレン含有ガスを高
温にして触媒と反応させることは、処理コスト上及びシ
ステム構成上から極めて困難である。

そこで、本実施例方法においては、常温下で貯蔵庫内の
エチレン含有ガスを触媒に通す。この場合に、エチレン
ガスの分解により生成したガスの一部は水になり、この
水が触媒に付着してエチレンガスの分解性能を劣化させ
てしまうという難点がある。このため、常温のエチレン
含有ガスを連続的に触媒に通しても、長期間に亘り安定
して大量のガスを処理することは困難である。

本実施例方法においては、このような難点を解消するた
めに、触媒への水分の吸着により触媒の分解性能が劣化
する直前に加熱昇温ガスを触媒に与え、吸着水分を触媒
から離脱させて触媒を再生する。そして、触媒が再生さ
れた後、貯蔵庫内の腐敗ホルモン含有ガスを再度触媒に
通して庫内のエチレンガスを分解させる。そして、この
ような腐敗ホルモン含有ガスの通過と、加温再生ガスの
通過とを夫々所定の期間に亘り交互に行うことにより、
触媒は長期に亘って安定した分解性能を維持し、貯蔵庫
内のガスのエチレン濃度は極めて低い値に維持されると
共に、常温又は低温保管している庫内に大きな熱負荷を
与えることなく保存することが可能となる。

なお、上述の如く、触媒の特定の部分について、処理す
べき腐敗ホルモン含有ガスと、再生加温ガスとを交互に
通過させる手段としては、静止した触媒に対し、断続的
に且つ交互的に処理ガスと再生ガスとを供給してもよい
し、処理ガスの供給域と再生ガスの供給域とに交互的に
触媒を移動させてもよい。

触媒としては常温におけるエチレンの分解性能が優れて
おり、再生過程を含むサイクルで性能が安定しているも
のを使用する。このような触媒としては、銅、マンガン
若しくはその酸化物又はそれらの１種又は２種以上の混
合物がある。この種の触媒は鉄系又は亜鉛系等の他の周
知の触媒よりも常温での分解性能及び水分脱着による再
生性能等が極めて優れている。

また、触媒の使用量が多い方がそのエチレン分解の作用
効果は増大する。

更に、触媒に強制的に送給するエチレン含有ガスは、そ
の風量が多い方が腐敗ホルモンの分解量が増大するため
好ましいが、この風量が庫内容積に比して多すぎると、
青果物の表面乾燥を促進して逆に青果物の品質を劣化さ
せる要因になるため、青果物の品種に応じてその適正風
量に保持することが必要である。

次に、本発明方法の実施に使用する装置について具体的
に説明する。

第１図は本発明を小型の貯蔵庫内に貯蔵された青果物の
鮮度維持に適用した実施例を示す鮮度維持装置の模式的
断面図である。

この装置においてはケース１の両端部に貯蔵庫内の空気
（ガス）取入口２及び空気吐出口３が形成されていて、
取入口２の近傍のケース１内にはフィルタ４が設置され
ており、吐出口３の近傍のケース１内には触媒７が設置
されている。そして、フィルタ４と触媒７との間にはフ
ァン５及びヒータ６が配設されている。

この鮮度維持装置は、商用周波数の電源コンセント（AC
100V）に接続されて給電されるようになっており、ファ
ン５は電源投入後連続して稼働され、例えば、60m³／時
の風量で空気の流れをケース１内に形成する。ヒータ６
は、タイマー（図示せず）により触媒の活性が低下しな
い範囲の、例えば、20分間休止した後３分間稼働すると
いうように、断続的に駆動される。このヒータの容量は
例えば、800Wであり、前述の風量で通過する空気を約80
℃の温度に昇温させる。

触媒７は通常ペレット状にして使用れているが、本発明
のように大量のガスを高効率で処理するためには、圧力
損失が小さく、通流ガスとの間の接触反応が良好になさ
れるハニカム形状に成形することが好ましい。例えば、
触媒７を１平方インチ当たり約500個の貫通孔を有する
ハニカム状に成形すると、圧損はペレット状の触媒の場
合の1/10以下である。従って、ファン５による送風を低
電力で行うことができる。また、触媒７は、銅、マンガ
ン及びその酸化物の合計含有量が70重量％であり、残部
はバインダ成分と不純物である。なお、触媒７の大きさ
は、例えば、幅が60mm、長さが120mm、高さが50mmであ
り、容積は360ccである。

このように構成された鮮度維持装置においては、青果物
が貯蔵され、適宜の冷却装置により冷却されている貯蔵
庫内に本装置を装入し、電源を投入してファン５を起動
させる。そうすると、貯蔵庫内の空気が取入口２を介し
てケース１内に取り込まれ、この庫内空気はフィルタ２
によりほこり又はちり等が濾過された後、ヒータ６及び
触媒７を通過し、その後吐出口３から庫内に放出されて
返戻される。このようにして、ファン５により、庫内空
気がフィルタ４、ヒータ６及び触媒７を強制循環させ
る。ヒータ６は、例えば、20分間待機しており、この間
に庫内の空気は触媒７による作用を受け、空気中に含有
される腐敗ホルモンであるエチレンガスが分解されて水
分となる。この水分は次第に触媒に付着してくる。

そして、20分間経過した後、タイマー作動により、ヒー
タ６がオンになり、ケース１内を通過する空気がヒータ
６により、例えば、80乃至90℃に加熱される。この高温
空気が触媒を通過することにより触媒７に付着していた
水分が取り除かれ、触媒７が再生される。次いで、例え
ば、３分経過した後、ヒータ６の通電を停止する。この
ヒータ通電の間に吐出口３から高温空気が庫内に排出さ
れるが、ヒータ６の通電時間が短く庫内の全容積に比し
てこの間に庫内に排出される風量が極めて少ないことか
ら、この高温空気の排出は常時冷却されている庫内の温
度を上昇させるまでには至らない。

次いで、次順の20分間において、貯蔵庫内のエチレンガ
ス含有空気が庫内温度の状態で触媒７を通過し、その含
有エチレンガスが分解される。このようなヒータ６の断
続を繰り返すことにより、庫内のエチレンガス量が減少
し、又は、庫内のエチレンガス濃度が極めて低い値に維
持される。従って、庫内の青果物は常に新鮮な状態が保
持される。

実際に、第１図に示す装置を使用し、ヒータの動作条件
及びファンの処理風量等の仕様を前述の如くして、約60
m³の内容積を有し、適宜の冷却装置により３℃の温度に
調温された貯蔵庫内にこの装置を設置した。そして、エ
チレンガスを100ppmの濃度になるまで庫内に導入した
後、前記装置を稼働させたところ、約１時間でエチレン
ガス濃度が20ppmにまで低下し、５時間経過後は0.05ppm
以下にまで低下した。

ところで、例えば、りんごは生産現地にて冷蔵すると共
にCO₂ガスリッチの雰囲気にすることにより長期保存さ
れたものを、需要に基き現地に送出するわけであるが、
従来、この搬送に冷蔵コンテナ車を使用しなければその
途中で急激に成熟化が生じ、腐敗率が高くなってしまう
という難点があった。そこで、上述の本実施例の装置を
密閉された通常の（冷蔵でない）コンテナ車に積載し、
りんごの輸送を試みたところ、その腐敗率は許容限度以
下であり、十分に使用に供し得るものであった。なお、
通常輸送時には、エチレン濃度は数ppmから十数ppmレベ
ルが確認されるが、本実施例の場合では検知管の検知限
界0.2ppm以下のレベルが保たれていた。このように、冷
蔵コンテナ車を使用しないで済むことの経済的メリット
は甚大なものがある。

次に、第２図を参照して本発明を大型貯蔵庫内に貯蔵さ
れた青果物の鮮度維持に適用した実施例について説明す
る。本実施例は常温での腐敗ホルモンの触媒分解と、吸
着水の離脱とを平行して行わせるものである。

即ち、円筒状のケーシング内に嵌入された円柱状の触媒
10は、第１の実施例と同様にハニカム状をなし、その貫
通孔が延長する方向を中心軸と一致させてモータ11によ
りその中心軸の周りに回転駆動されるようになってい
る。このロータ状の触媒10の大きさは、例えば、直径が
600mm、長さが20mmである。装置のハウジング（図示せ
ず）には、庫内の空気を取り入れる取入口にフィルタ12
が設置されており、このフィルタ12により濾過された庫
内空気は庫内空気用ブロア13により配管14を介してロー
タ状の触媒10の処理ゾーン10aに供給され、この処理ゾ
ーン10aを通過した後、ハウジングに設けられた放出口1
5に導かれ、この放出口15を介して庫内に供給される。
なお、ブロア13による庫内空気循環量は、例えば、1200
m³／時である。

一方、装置ハウジングに設けられた庫外空気用フィルタ
16には、貯蔵庫の外の空気が適宜の配管（図示せず）を
介して供給されるようになっている。そして、このフィ
ルタ16により濾過された庫外空気は庫外空気用ブロア17
により、配管18を介して、ロータ状の触媒10の再生ゾー
ン10bに供給される。このブロア17による庫外空気循環
量は、例えば、200m³／時である。配管18の途中には容
量が例えば15KWのヒータ19が介装されており、再生ゾー
ン10bに供給する庫外空気をこのヒータ19により加熱し
て約80℃の温度に昇温させるようになっている。再生ゾ
ーン10bを通過した高温空気はハウジングに設けられた
庫外空気排出口20に導かれ、この排出口20から適宜の配
管（図示せず）を介して貯蔵庫の外部に放出される。

なお、ロータ状の触媒10における処理ゾーン10aと再生
ゾーン10との面積比率は、例えば、6:1である。

このように構成された鮮度維持装置においては、ロータ
状の触媒10はモータ11により常時、例えば、6rphの回転
数で一方向に回転駆動されている。そして、ブロア13に
より、庫内空気がフィルタ12により濾過された後、例え
ば、1200m³／時の流量で触媒10の処理ゾーン10aに循環
供給されている。常温の庫内空気は処理ゾーン10aにて
触媒10を通過することにより、その含有エチレンガスが
分解され、水分が生成する。この水分は触媒10に付着す
るが、ロータ状の触媒10の回転により水分が付着した部
分が再生ゾーン10bに回動してきてこの再生ゾーン10bに
て高温空気の通過により水分が触媒10から除去される。
この高温空気は庫外から取入口16を介して装置内に取り
入れられたものであり、ヒータ19により、例えば、約80
℃に加熱された後再生ゾーン10bに供給される。この高
温空気は、前述の如く、処理ゾーン10aにおいて水分が
付着した触媒部分の再生に使用され、次いで、この水分
を含む比較的高温の空気は排出口20を介して庫外に導か
れ、庫外に放出される。

本実施例においては、再生空気は庫内に放出されず、庫
外に排出されるので、庫内の温度及び湿度等に対する再
生空気の影響は極めて少ない。また、触媒10を回転させ
つつエチレンガスの分解と、水分除去再生とを並行して
行うから、連続的にエチレンガスを分解処理することが
できる。

第２図に示す鮮度維持装置を使用して、上述の各動作条
件でもって、みかんを貯蔵する内容積が8000m³の冷蔵式
貯蔵庫内を浄化した結果、みかんの腐敗率が従来の場合
の約1/5に低下した。

なお、本発明において使用する触媒は、前述のように常
温酸化型触媒であればよいが、常温及び低湿域において
最も高効率な分解が得られたのは、銅マンガン若しくは
その酸化物又はそれらの１種又は２種以上の混合物であ
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、青果物の貯蔵庫内に発生するエチレン
を主体とする腐敗ホルモンを触媒の作用下で分解し、生
成する水分を加熱ガスにより触媒から除去するから、エ
チレンガス濃度を極めて低値に維持することができ、青
果物を長時間に亘って安定的に貯蔵することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る鮮度維持装置を示
す断面図、第２図は本発明の第２の実施例に係る鮮度維
持装置を示す斜視図である。 4,12,16;フィルタ、5;ファン、6,19;ヒータ、7,10;触
媒、13,17;ブロア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 23/889 23/94

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エチレンを酸化させて少なくとも水分を生
   じさせる触媒に、貯蔵庫内の植物が放散するエチレンを
   含有するガスと、加熱昇温させた再生ガスとを交互に強
   制的に送給することを特徴とする植物の鮮度維持方法。
2. 【請求項２】ガスの流入口及び排出口が設けられたケー
   スと、このケース内に配設され前記流入口から排出口に
   向かう方向に並置されたファン、ヒータ及び触媒と、前
   記ヒータをその所定のオフ時間及び所定のオン時間が経
   過する毎に夫々ヒータをオン及びオフする制御手段と、
   を有し、前記触媒はエチレンを酸化させて水分を生じさ
   せるものであり、貯蔵庫内の植物が放散するエチレンを
   含有するガスを前記ファンにより前記流入口を介してケ
   ース内に導入し、触媒を通過させた後排出口から庫内に
   供給することを特徴とする植物の鮮度維持装置。
3. 【請求項３】エチレンを酸化させて水分を生じさせる触
   媒と、この触媒をその中心軸の周りに回転駆動する駆動
   手段と、触媒が存在する領域の一部に設けられた処理ゾ
   ーンに植物貯蔵庫内のガスを供給し、この庫内ガスを処
   理ゾーンの触媒部分を通過させて庫内に返戻する庫内空
   気送給手段と、触媒が存在する領域の残部に設けられた
   再生ゾーンに前記貯蔵庫の外部のガスを供給し、この庫
   外ガスを再生ゾーンの触媒部分を通過させて庫外に排出
   する庫外空気送給手段と、前記再生ゾーンに供給する庫
   外空気を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とす
   る植物の鮮度維持装置。