JP6966833B2 - ジャガイモの発芽生長抑制装置及び方法 - Google Patents
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Description
そのため、従来、ジャガイモの発芽生長を抑制するため、2〜5℃の低温に温度調整した密封保管庫でジャガイモを保管している。
しかし、このような低温域で保存すると、保存中に芋本体のデンプンが糖に変わる。糖化が進行したジャガイモは、調理のため加熱すると、メイラード反応により褐色物質(メラノイジン)が発生し、商品価値が低下するという問題がある。そこで、糖化が進行しないように、上記温度域以上の温度域で保存せざるを得ず、そのため、発芽の生長を抑制することができない。
さらに、ジャガイモを低温保存すると水浸状となり、加工食品としたとき食感が悪くなるという問題も指摘されている。
特許文献2には、ジャガイモの表層(表皮)部に60〜100℃の熱水を所定時間接触させた後、室温で貯蔵することで、発芽抑制を行う保存方法が開示されている。
また、特許文献2に開示された方法では、ジャガイモに熱水を接触させると、ジャガイモを変質させるおそれがある。
ジャガイモを保管するための保管庫と、
前記保管庫の内部を常温より低くかつ前記ジャガイモの糖化を抑制可能な温度域(以下「糖化抑制温度域」とも言う。)に調整するためのクーラユニットと、
前記保管庫の内部に設けられ、波長200nm以下の真空紫外線を発生するための放電ランプと、を備え、
前記放電ランプから放射された真空紫外線によって発生するオゾンとラジカルが、前記クーラユニットによって形成される空気流に乗って前記保管庫の内部に拡散するように構成される。
上記保管庫の内部は、上記クーラユニットによってジャガイモに含まれるデンプンの糖化を抑制し、かつ発芽生長を常温域よりは抑制できる常温より低い糖化抑制温度域に温度調整される。他方、上記糖化抑制温度域に温度調整するため、加工食品としたときの食感を維持できる。
また、上記放電ランプから放射された真空紫外線によって、保管庫内空間のガスが分解され、生長抑制作用を有するオゾン及びラジカルが生成される。発生したオゾン等は上記クーラユニットによって形成される空気流に乗って保管庫の内部に拡散する。
上記構成の放電ランプでは、異なる波長からなる連続光ではなく単一波長の真空紫外線を放射可能であるため、オゾン等を高出力で生成できる。
また、上記真空紫外線は大気中のN2ガスを乖離しないため、窒素酸化物の発生を抑制でき、そのため、保管庫を構成する機材や保管されたジャガイモを傷めるおそれがない。また、電力供給と同時に速やかに点灯してオゾンを発生し、電力停止と同時にこれらの発生が停止するため、オゾンの濃度コントロールが容易である。
前記放電ランプから放射された真空紫外線によって、前記オゾンと共にOHフリーラジカルが発生し、
前記OHフリーラジカルは、前記クーラユニットによって形成される空気流に乗って、前記オゾンと共に前記保管庫の内部に拡散するように構成される。
上記構成(2)によれば、オゾンと共にOHフリーラジカルを発生させることで、ジャガイモの発芽生長をさらに効果的に抑制できる。また、OHフリーラジカルは短時間で消滅するため、ジャガイモ及び保管庫を構成する機材に対して悪影響を及ぼすおそれはない。
前記クーラユニットは、該クーラユニットに導入される空気流を加湿する加湿部を有する。
上記構成(3)によれば、上記加湿部で加湿された空気で、保管庫内雰囲気を高湿度に保持し、庫内の乾燥を抑制できるため、ジャガイモの水分放散による歩留まり低下を抑制できる。
前記放電ランプをオンオフ制御すると共に、前記放電ランプの作動時間及び停止時間を制御し、前記放電ランプから放射される真空紫外線によって発生するオゾンの濃度を設定濃度に制御する制御装置をさらに備える。
上記構成(4)によれば、上記制御装置を備えることで、保管庫内のオゾン濃度の制御が容易になり、ジャガイモの発芽生長の抑制に最適なオゾン濃度に保持できる。
前記糖化抑制温度域が7℃以上15℃以下である。
上記構成(5)によれば、上記糖化抑制温度域を7〜15℃とすることで、保管されたジャガイモの発芽生長を抑制しつつ、ジャガイモの糖化を抑制でき、これによって、前述したメイラード反応による褐色物質の発生を抑制し、商品価値の低下を抑制できる。
前記放電ランプは紫外線照射窓を有し、
前記紫外線照射窓が、前記クーラユニットによって形成される空気流に向けて配置される。
上記構成(6)によれば、放電ランプから放射された真空紫外線がクーラユニットによって形成される空気流に照射されるため、この空気流中で発生したオゾン等が空気流に乗って保管庫内全域に拡散する。これによって、保管されたジャガイモ全体に対して均一かつ効果的に発芽生長を抑制できる。
前記放電ランプは紫外線照射窓を有すると共に、
前記クーラユニットによって形成される空気流に面して配置され、
前記紫外線照射窓が前記保管庫の内部に保管された前記ジャガイモに向けて配置される。
上記構成(7)によれば、真空紫外線がジャガイモに向けて照射されるので、ジャガイモの表面に強い発芽生長抑制力を発揮できる。加えて、真空紫外線を照射された空気流は、オゾンを発生させて保管庫の内部に拡散するので、ジャガイモに照射された真空紫外線と発生したオゾンとの相乗効果で、発芽生長抑制効果を高めることができる。
前記放電ランプは紫外線照射窓を有すると共に、
前記クーラユニットの内部に形成される空気流路に面して設けられ、
該紫外線照射窓が前記空気流路に向けて配置される。
例えば、クーラユニットの空気流路の入口、出口又はクーラユニットの内部に形成される空気流路に面して設けられる。
上記構成(8)によれば、クーラユニットに導入される空気流に向けて真空紫外線が照射され、真空紫外線を照射された空気流はオゾン等を発生して保管庫内に拡散する。
そのため、発生したオゾンをこの空気流に乗せて庫内全域に効率良く拡散できる。従って、保管されたジャガイモ全体の発芽生長を抑制できると共に、ジャガイモの歩留まり低下を抑制できる。
保管庫の内部にジャガイモを保管する保管工程と、
前記保管庫の内部に設けられたクーラユニットによって、前記保管庫の内部を常温より低くかつ前記ジャガイモの糖化を抑制可能な温度域に調整する温度調整工程と、
前記保管庫の内部に設けられ放電ランプから波長200nm以下の真空紫外線を放射し、前記保管庫の内部にオゾンとラジカルを発生させる発芽生長抑制工程と、を含み、
前記発芽生長抑制工程において、
前記放電ランプから放射された真空紫外線によって発生するオゾン及びラジカルを、前記クーラユニットによって形成される空気流に乗せて前記保管庫の内部に拡散させる。
また、上記生長抑制工程において、放電ランプから波長200nm以下の真空紫外線は放射されるため、オゾン及びラジカルを高出力で生成できると共に、発生したオゾンはクーラユニットによって形成される空気流に乗って保管庫の内部に拡散する。
従って、保管されたジャガイモ全体の発芽生長を均一に抑制できると共に、ジャガイモの糖化を抑制し、これによって、前述したメイラード反応による褐色物質の発生を抑制し、ジャガイモの商品価値の低下を抑制できる。
その他、上記構成(1)と同様の作用効果を得ることができる。
前記発芽生長抑制工程において、
前記放電ランプから放射された真空紫外線によって、前記オゾンと共にOHフリーラジカルを発生させ、
前記OHフリーラジカルを、前記クーラユニットによって形成される空気流に乗って、前記オゾンと共に前記保管庫の内部に拡散させるものである。
上記方法(10)によれば、オゾンと共にOHフリーラジカルを発生させることで、ジャガイモの発芽生長をさらに効果的に抑制できる。また、OHフリーラジカルは短時間で消滅するため、ジャガイモ及び保管庫を構成する機材に悪影響を及ぼす虞はない。
前記保管庫の内部を加湿する加湿工程をさらに含み、
前記温度調整工程は、前記保管庫の内部を7℃以上15℃以下に温度調整するものであり、
前記発芽生長抑制工程は、オゾン濃度を0.1ppm以上2.0ppm以下に調整するものであり、
前記加湿工程は、前記保管庫内の相対湿度を90%以上に調整するものである。
また、上記温度調整工程で、保管庫の内部を7℃以上15℃以下に温度調整することで、保管されたジャガイモの発芽生長を抑制しつつ、前述したメイラード反応による褐色物質の発生を抑制し、商品価値の低下を抑制できる。
さらに、上記生長抑制工程において、オゾン濃度を0.1ppm以上2.0ppm以下に調整することで、オゾンによる発芽生長抑制効果を最大限に発揮できる。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
密封保管庫12(12a、12b)の内部は、クーラユニット14(14a、14b)によって、糖化抑制温度域に温度調整される。放電ランプ18(18a〜18d)は、誘電体バリア放電によって波長200nm以下の真空紫外線を発生すると共に、放電ランプ光源で発生した真空紫外線を放射する紫外線照射窓20を有している。
放電ランプ18(18a〜18d)から放射される真空紫外線の波長は、その放電室に封入された放電ガスによって決まり、例えば、126nm(放電ガスがアルゴン(Ar))、146nm(放電ガスがクリプトン(Kr))、172nm(放電ガスがキセノン(Xe))等である。
図示された実施形態では、クーラユニット14(14a、14b)は、空気流aの入口及び出口を有するケーシング30の内部に、ファン32、デフロスト用及び温度調整用のヒータ34、及び冷凍機16から冷媒が供給される熱交換器36を有する。そして、ケーシング30の内部に空気流路bが形成される。
図2に図示された実施形態では、密封保管庫12(12b)のクーラユニット14(14b)に設けられた加湿部38は、ケーシング30の底部に設けられた貯水槽40と散水装置42とで構成され、散水装置42は、貯水槽40から加湿用水を汲み上げ、ケーシング30の内部に形成された空気流路に加湿用水を散布する散水管及び散水ノズルを有している。密封保管庫12bは、例えば高湿度密封保管庫として用いることができる。
図3に図示された実施形態では、密封保管庫の内部にオゾンの濃度を検出するオゾン濃度センサ46が設けられ、オゾン濃度センサ46の検出値が制御装置44に送られる。制御装置44は、オゾン濃度センサ46の検出値に基づいて放電ランプ18(18a〜18d)のオンオフ動作を含む発停動作を制御する。
例示的な実施形態では、図1及び図2に示すように、放電ランプ18(18a〜18d)は、その紫外線照射窓20がクーラユニット14(14a、14b)によって形成される空気流aに向けて配置される。
これによって、空気流aにオゾン等が発生し、発生したオゾン等は空気流aに乗って密封保管庫12(12a、12b)の内部全域に拡散する。
例示的な実施形態では、図1に示すように、放電ランプ18(18a)は空気流aに面して配置されると共に、その紫外線照射窓20がジャガイモfに向けて配置される。
これら放電ランプ18(18a〜18d)のうち、少なくとも1個の放電ランプを設ければよい。
この実施形態では、空気流路bに向けて真空紫外線が照射されるので、空気流路bにオゾン等が発生し、発生したオゾン等は密封保管庫の内部全域に拡散する。
発芽生長抑制工程S16では、発生したオゾンをクーラユニット14(14a、14b)によって形成される空気流aに乗せて密封保管庫の内部に拡散させる。
例示的な実施形態では、発芽生長抑制工程S16は、空気流aに配置された放電ランプ18(18d)によって真空紫外線がジャガイモfに向けて照射される第2発芽生長抑制ステップS16bを含む。
例示的な実施形態では、発芽生長抑制工程S16は、放電ランプ18(18a〜18c)によって、紫外線がクーラユニット14(14a、14b)の内部に形成される空気流路bに向けて照射される第3発芽生長抑制ステップS16cをさらに含む。
第1生長抑制ステップS12a、第2生長抑制ステップS12b及び第3生長抑制ステップS12cのうち、少なくとも一つを行えばよく、また、これら発芽生長抑制ステップの順序は適宜選択できる。
加湿手段として、例えば、図2に示すように、クーラユニット14(14b)に加湿部38を設け、クーラユニット14(14b)に導入される空気流aを高湿度に加湿する。
そして、温度調整工程S12で、密封保管庫の内部を7℃以上15℃以下に温度調整し、発芽生長抑制工程S16で、オゾン濃度を0.1ppm以上2.0ppm以下に調整する。
また、上記密封保管庫の内部は糖化抑制温度域、例えば7〜15℃に温度調整されるので、ジャガイモfの糖化及びメイラード反応による褐色物質の発生を抑制できるため、ジャガイモfの商品価値が低下せず、かつ加工食品としたときの食感を維持できる。
なお、OHフリーラジカルは短時間で消滅するため、ジャガイモ及び密封保管庫を構成する機材に悪影響を及ぼさない。
さらに、上記真空紫外線は、大気中のN2ガスを乖離しないため、窒素酸化物の発生を抑制でき、密封保管庫を構成する機材や保管されたジャガイモfを傷めるおそれがない。また、電力供給と同時に速やかに点灯してオゾン等を発生し、電力停止と同時にこれらの発生が停止するため、オゾンの濃度コントロールが容易である。
また、放電ランプ18(18a〜18d)は、制御装置44によってオンオフ制御されると共に、作動時間及び停止時間が制御されるので、オゾン濃度の制御が容易になり、ジャガイモfの発芽生長の抑制に最適なオゾン濃度とすることができる。
図2に示す実施形態では、放電ランプ18(18a〜18c)の紫外線照射窓20がクーラユニット14(14b)の内部に形成される空気流路bに向けて配置されるので、空気流路bで発生したオゾン及びOHフリーラジカルが空気流aに乗って密封保管庫12(12b)の内部空間全域に拡散する。これによって、保管されたジャガイモ全体の発芽生長を均一に抑制できる。
また、発芽生長抑制工程S16において、放電ランプ18(18a〜18d)から波長200nm以下の真空紫外線が放射されるので、オゾン及びOHフリーラジカルが高出力で生成され、発生したオゾン及びOHフリーラジカルは密封保管庫12(12a、12b)の内部全域に拡散する。これによって、保管されたジャガイモfの発芽生長を抑制できる。
また、発芽生長抑制工程S16で、上記密封保管庫の内部を0.1〜2.0ppmに調整すれば、ジャガイモfの発芽生長抑制効果を最大限に発揮できる。
図2に示す発芽生長抑制装置10Bを用い、密封保管庫12bの内部にジャガイモを裸の状態で入れたケース22を置き、温度12℃、相対湿度95%以上で5ヵ月間保管した。保管4ヶ月後に波長200nm以下の真空紫外線を放射する放電ランプ18(18a〜18d)を作動させ、庫内のオゾン濃度が1.0ppmとなるように、1時間/日のオンオフ制御を行い、残りの日数を費やした。
その結果、保管開始から4ヶ月間はゆっくりと芽が伸びたが、放電ランプ18(18a〜18d)を作動して1ヶ月後、芽の先端のみ黒くなって壊死が確認され、芽の成長が止まった。芋自体には影響がなかった。
比較例として、温度を20℃にしたところ、オゾン濃度を4ppmにしても発芽生長抑制効果は得られなかった。
図5に示すように、本発明で用いられる放電ランプ18は、放電ランプ単体において放電ガスgが封入されている放電室19から放射される真空紫外線が空間cに導入された大気中のN2ガスに吸収されず、そのため、N2ガスを乖離しない。従って、窒素酸化物の発生を抑制できる。
図6は、放電ガスとしてキセノンを用いて波長172nmの真空紫外線を放射する放電ランプを用い、この放電ランプ18を用いて発生させたオゾンガスをガスクロマトグラフィで分析した結果を示している。図中、ラインAは上記放電ランプを用いた場合を示し、ラインBは従来公知の放電式オゾナイザを用いてオゾンガスを発生させた場合を示している。図6に示すように、ラインAでは、窒素酸化物はほとんど発生していない。
12(12a、12b) 密封保管庫
14(14a、14b) クーラユニット
16 冷凍機
18(18a、18b、18c、18d) 放電ランプ
20 紫外線照射窓
22 ケース
30 ケーシング
32 ファン
34 ヒータ
36 熱交換器
38 加湿部
40 貯水槽
42 散水装置
44 制御装置
46 オゾン濃度センサ
a 空気流
b 空気流路
c 大気
g 放電ガス
Claims (11)
- ジャガイモを保管するための保管庫と、
前記保管庫の内部を常温より低くかつ前記ジャガイモの糖化を抑制可能な温度域に調整するためのクーラユニットと、
前記保管庫の内部に設けられ、波長200nm以下の真空紫外線を発生するための放電ランプと、を備え、
前記放電ランプから放射された真空紫外線によって発生するオゾンとラジカルが、前記クーラユニットによって形成される空気流に乗って前記保管庫の内部に拡散することで前記ジャガイモの発芽生長を抑制するように構成されることを特徴とするジャガイモの生長抑制装置。 - 前記クーラユニットは、該クーラユニットに導入される空気流を加湿する加湿部を有することを特徴とする請求項1に記載のジャガイモの生長抑制装置。
- 前記放電ランプをオンオフ制御すると共に、前記放電ランプの作動時間及び停止時間を制御し、前記放電ランプから放射される真空紫外線によって発生するオゾンの濃度を設定濃度に制御するための制御装置をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のジャガイモの生長抑制装置。
- 前記クーラユニットによって前記保管庫の内部を7℃以上15℃以下に温度調整することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のジャガイモの生長抑制装置。
- 前記放電ランプは紫外線照射窓を有し、
前記紫外線照射窓が前記クーラユニットによって形成される空気流に向けて配置されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のジャガイモの生長抑制装置。 - 前記放電ランプは紫外線照射窓を有すると共に、
前記クーラユニットによって形成される空気流に面して配置され、
前記紫外線照射窓が前記保管庫の内部に保管された前記ジャガイモに向けて配置されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のジャガイモの生長抑制装置。 - 前記放電ランプは紫外線照射窓を有すると共に、
前記クーラユニットの内部に形成される空気流路に面して設けられ、
前記紫外線照射窓が前記空気流路に向けて配置されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のジャガイモの生長抑制装置。 - ジャガイモを保管するための保管庫と、
前記保管庫の内部を常温より低くかつ前記ジャガイモの糖化を抑制可能な温度域である7℃以上15℃以下に調整するためのクーラユニットと、
前記保管庫の内部に設けられ、波長200nm以下の真空紫外線を発生するための放電ランプと、を備え、
前記放電ランプから放射された真空紫外線によって発生するオゾンとラジカルが、前記クーラユニットによって形成される空気流に乗って前記保管庫の内部に拡散することで前記ジャガイモの発芽生長を抑制するように構成されることを特徴とするジャガイモの生長抑制装置。 - ジャガイモを保管するための保管庫と、
前記保管庫の内部を常温より低くかつ前記ジャガイモの糖化を抑制可能な温度域に調整するためのクーラユニットと、
前記保管庫の内部に設けられ、波長200nm以下の真空紫外線を発生するための放電ランプと、を備え、
前記放電ランプから放射された真空紫外線によって発生するオゾンとラジカルが、前記クーラユニットによって形成される空気流に乗って前記保管庫の内部に拡散することで前記ジャガイモの発芽生長を抑制するように構成され、
前記放電ランプは紫外線照射窓を有すると共に、
前記クーラユニットの内部に形成される空気流路に面して設けられ、
前記紫外線照射窓が前記空気流路に向けて配置されることを特徴とするジャガイモの生長抑制装置。 - 保管庫の内部にジャガイモを保管する保管工程と、
前記保管庫の内部に設けられたクーラユニットによって、前記保管庫の内部を常温より低くかつ前記ジャガイモの糖化を抑制可能な温度域に調整する温度調整工程と、
前記保管庫の内部に設けられ誘電体バリア放電を行う放電ランプから、波長200nm以下の真空紫外線を放射し、前記保管庫の内部にオゾンを発生させる発芽生長抑制工程と、を含み、
前記発芽生長抑制工程において、
前記放電ランプから放射された真空紫外線によって発生するオゾンとラジカルを、前記クーラユニットによって形成される空気流に乗せて前記保管庫の内部に拡散させることで前記ジャガイモの発芽生長を抑制することを特徴とするジャガイモの生長抑制方法。 - 前記保管庫の内部を加湿する加湿工程をさらに含み、
前記温度調整工程は、前記保管庫の内部を7℃以上15℃以下に温度調整するものであり、
前記発芽生長抑制工程は、オゾン濃度を0.1ppm以上2.0ppm以下に調整するものであり、
前記加湿工程は、前記保管庫内の相対湿度を90%以上に調整するものであることを特徴とする請求項10に記載のジャガイモの生長抑制方法。
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