(57)【要約】【課題】環境を悪化させず安全な手法で、農産物の表層部に存在する病害虫を、表層部内側の中核部の品質を劣化させずに、短時間で効率的に防除できるようにした農産物の病害虫防除方法及びその装置を提供する。【解決手段】近赤外線ランプ１７を取り付けた照射器１６を配置し、栗の表皮下面温度を病害虫の致死温度に急激に加熱するための第１の加熱処理室１２−１と致死温度を所定時間維持させるための第２〜第５の加熱処理室１２−２〜１２−５とからなる加熱処理部２と、該加熱処理部に隣接配置した冷却部３と、加熱処理部及び冷却部を貫通して配置された無端メッシュベルト１５からなる搬送装置１４とで農産物の病害虫防除装置を構成する。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱線を農産物に照射し、農産物の表層部内側の中核部の品質低下をもたらさずに、該農産物の表層部内に存在する病害虫を加熱処理により防除することを特徴とする農産物の病害虫防除方法。
【請求項２】
前記熱線による農産物の加熱処理後、冷風により該農産物を常温まで冷却することを特徴とする請求項１に係る農産物の病害虫防除方法。
【請求項３】
前記熱線照射による加熱処理は、農産物を所定温度で一定時間加熱する処理であることを特徴とする請求項１又は２に係る農産物の病害虫防除方法。
【請求項４】
前記熱線は、赤外線ランプより放射される赤外線であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に係る農産物の病害虫防除方法。
【請求項５】
前記熱線は、近赤外線ランプより放射される近赤外線であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に係る農産物の病害虫防除方法。
【請求項６】
前記農産物は、硬い殻をもつ栗であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に係る農産物の病害虫防除方法。
【請求項７】
熱線源を配置し農産物の表層部内の病害虫を熱線による加熱処理により防除するための加熱処理室と、該加熱処理室へ順次農産物を搬入し処理された農産物を搬出するための搬送手段とを備えていることを特徴とする農産物の病害虫防除装置。
【請求項８】
前記加熱処理室に隣接して、加熱処理された農産物を冷風により冷却する冷却室を配置していることを特徴とする請求項７に係る農産物の病害虫防除装置。
【請求項９】
前記熱線源は、赤外線ランプであることを特徴とする請求項７又は８に係る農産物の病害虫防除装置。
【請求項１０】
前記熱線源は、近赤外線ランプであることを特徴とする請求項７又は８に係る農産物の病害虫防除装置。
【請求項１１】
前記加熱処理室は、短時間で農産物の表層部下部を所定温度まで加熱するための第１の加熱処理部と、前記所定温度に加熱された表層部下部を該所定温度を維持しながら所定時間加熱処理するための第２の加熱処理部とで構成されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に係る農産物の病害虫防除装置。
【請求項１２】
前記第２の加熱処理部は、農産物の搬送方向に沿って配置された複数個の赤外線ランプ又は近赤外線ランプの駆動電力を、農産物の搬送方向に沿って連続的にあるいは段階的に低減するように構成されていることを特徴とする請求項１１に係る農産物の病害虫防除装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、栗などの農産物の表層部に存在する病害虫を殺虫防除するための方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特表平９−５０２８６８号公報
【０００３】
従来、農産物に存在する病害虫は、一般に農薬を利用して防除している。例えば、収穫後の栗については、表層部（表皮及び薄皮部分）に存在する病害虫であるクリシギゾウムシにより４０％以上が被害を受け、流通・消費段階で厄介な問題になっているため、従来は、収穫した段階の一次産物に臭化メチル薫蒸を主体とする化学薬剤による病害虫の防除が行われている。
【０００４】
また、農薬による防除の代わりに、温湯を用いて病害虫を防除する手法も一部で試みられている。また、農産物の品質に悪影響を及ぼすことなく、制御された相対湿度の下で熱風により農産物を加熱して、農産物の病害虫を殺虫防除する手法が、特表平９−５０２８６８号公報（特許文献１）で提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、栗の病害虫であるクリシギゾウムシを殺虫防除するために用いられている臭化メチルは、オゾン層を破壊する物質として、２００５年に一部を除いて全廃されることになっている。一方、温湯による栗などの農産物の病害虫の防除方法は、栗などの農産物を均等に加熱処理することができ、効率的に病害虫を防除することができるが、農産物を温湯に浸漬して処理を行う方法であるため、連続的な大量処理が行えないばかりでなく、温度管理が容易でなく、また処理後に水分により、カビや腐敗が発生し、保存上の問題が生じる。
【０００６】
また、上記公報開示の熱風による防除処理では、熱風による乾燥を防止するため所定の湿度を保持した処理室で、長時間に亘って処理しなければならないという問題がある。したがって、農産物における病害虫防除、特に栗の病害虫であるクリシギゾウムシの防除には、臭化メチル薫蒸などの化学薬剤に代わる有効な防除手法は、未だ確立されていないのが現状である。
【０００７】
本発明は、従来の農産物の病害虫防除方法における上記問題点を解消するためになされたもので、環境を悪化させず安全な手法で、農産物の表層部に存在する病害虫を、表層部内側の中核部の品質に影響を与えず短時間で効率的に防除できるようにした農産物の病害虫防除方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、本発明は、熱線を農産物に照射し、農産物の表層部内側の中核部の品質低下をもたらさずに、該農産物の表層部内の病害虫を加熱処理により防除するものである。
【０００９】
このように、赤外線ランプや近赤外線ランプなどから放射される熱線を直接農産物に照射させることにより、熱線は波長が可視光に近く、マイクロ波などのように被照射体（農産物）の内部には余り入り込まないので、農産物の表層部内側の中核部は余り加熱されず、その品質に影響を与えないようにして、主に表層部を該表層部内に存在する病害虫を死滅させることができる程度に、短時間で加熱することができ、効率的に病害虫を防除することが可能となる。
【００１０】
そして、温湯を用いて病害虫の防除を行う場合のように、加熱処理後に農産物に水分を付着・含有させることはないので、加熱防除処理済みの農産物に対してカビを発生させたり、腐敗させたりすることなく、効率的に大量処理することが可能となる。更にまた、農産物を乾燥させない短時間の熱線処理であるので、熱風処理のように、長時間所定湿度を保って処理を行うなどの煩雑な処理を必要としないものである。
【００１１】
また、本発明に係る農産物の病害虫防除装置は、熱線源を配置し農産物の表層部内の病害虫を熱線による加熱処理により防除するための加熱処理室と、該加熱処理室へ順次農産物を搬入し処理された農産物を搬出するための搬送手段とで構成するものである。
【００１２】
このように構成することにより、熱線で農産物の表層中に存在する病害虫の加熱防除処理を効率的に行える農産物の病害虫防除装置を実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態について説明する。本発明に係る農産物の病害虫防除方法は、栗に限らず、米、麦等の穀類などの農産物の病害虫の防除にも適用可能なものであるが、本実施の形態では、農産物として栗を対象とした病害虫の防除方法について説明する。
【００１４】
本実施の形態に係る栗の病害虫であるクリシギゾウムシの防除方法は、具体的には栗の表皮、薄皮（渋皮）を含む表層部の下部、すなわち表皮の下面（裏）を致死温度まで加熱し、所定時間保持することにより行うものであるが、次に、このように処理温度及び時間を設定することにより、栗の病害虫（クリシギゾウムシの卵及び幼虫）を殺虫防除できることを確認するために行った実験について説明する。
【００１５】
まず、赤外線ランプによる熱線の照射により、図１の栗の概略断面図に示すように、栗１の各部、すなわち表皮２の表面、表皮２の下面、薄皮３の下面及び栗中核部（中心）４の温度が、その照射時間によって、どのように変化するかを調査した。ここで、赤外線ランプとして、反射膜付１０００Ｗ，色温度２５００Ｋの近赤外線ランプを用い、ランプ配置間隔を  １３０ｍｍとして、栗載置網の上下に２本づつ配置し、照射距離を  １００ｍｍとして栗に照射した。そして、φ０．１ｍｍ  の熱電対を栗の上記所定部位に取り付け、照射時間による各部の温度変化を測定した。
【００１６】
測定結果を図２〜図５に示す。栗の病害虫であるクリシギゾウムシの卵や幼虫は、主に栗の表層下部、すなわち表皮２の下面と薄皮３の上面の間に存在するので、この部分すなわち、表皮下面の温度が基準値になるようにして各部の温度変化を測定し、その結果を示している。図２に示す測定結果は、表皮下面の温度が出来るだけ速く基準値４０℃に達し、その後４０℃を維持できるように、近赤外線ランプの電力を調光制御した場合の各部の温度変化を示すもので、この測定結果から、照射開始後約３５秒で表皮下面の温度は４０℃に達し、その時点での表皮表面の温度は６５℃に達しており、中核部は常温（２５℃）のままであり、その後徐々に４０℃に近づいて行くことがわかる。図２において、ａは表皮表面、ｂは表皮下面、ｃは薄皮下面、ｄは中核部の温度変化を示している。なお、実験に供した栗は、収穫直後の大（約３０ｇ），中（約２２ｇ），小（約１７ｇ）の生栗で、その測定平均値を求めて示している。
【００１７】
図３は、同じく表皮下面の温度が基準値５０℃になるまで急速に加熱した後、５０℃を維持するように近赤外線ランプを調光制御して加熱した場合における各部の温度変化を示す。この場合は、照射開始後約４０秒で表皮下面の温度が５０℃に達し、その時点での表皮表面温度は７５℃に達しているが、中核部はやはりほぼ常温のままであることがわかる。
【００１８】
図４は、同じく表皮下面の温度が基準値６０℃になるまで急速に加熱した後、６０℃を維持するように近赤外線ランプを調光制御した場合における各部の温度変化を示す。この場合は、照射開始後約４５秒で表皮下面の温度が６０℃に達し、その時点での表皮表面の温度が９５℃に達しているが、中核部はやはりほぼ常温のままであることがわかる。
【００１９】
図５は、同じく表皮下面の温度が基準値７０℃になるまで急速に加熱した後、７０℃を維持するように近赤外線ランプを調光制御した場合における各部の温度変化を示す。この場合は、照射開始後約６０秒で表皮下面の温度が７０℃に達し、その時点での表皮上面の温度は  １２５℃に達しているが、中核部は常温より数度程度の温度上昇がみられる程度であることがわかる。
【００２０】
次に、上記近赤外線ランプからの熱線照射による加熱処理と、栗におけるクリシギゾウムシの被害果率（殺虫率）との関係について調査するため行った実験について説明する。この実験では、無処理の被害果率（ムシ混入率）が約２０％の収穫直後の栗を用い、先の栗の各部の温度変化測定結果に基づいて、表皮下面の温度を基準値４０℃，５０℃，６０℃，７０℃に設定し、最短時間で表皮下面温度を上記設定温度にした後、その設定温度で所定時間加熱処理を行い、設定した処理時間経過後は、冷風によりすみやかに常温に冷却させる処理を行った。そして、処理後の栗のクリシギゾウムシの孵化率から被害果率を求めた。なお、この実験において設定される表皮下面の温度は、図２〜図５に示した温度変化グラフ図を参照して、実測した表皮上面の温度から推定する形態で、実験を行った。その実験結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
この実験結果では、少なくとも、表皮下面の温度を７０℃で４分間保持させる熱処理により、栗の表皮と薄皮間、すなわち表層下部に存在する病害虫（クリシギゾウムシの卵及び幼虫）を完全に殺虫防除できることが判明した。これにより、７０℃前後で４分前後の熱処理により防除できる可能性があるものと考えられる。
【００２３】
次に、近赤外線ランプの熱線照射での加熱処理による栗の中核部の品質への影響を確認するために行った実験について説明する。この実験においては、栗の表皮下面の加熱温度と、その加熱温度の持続時間に対する中核部のα化（変質）の度合いの測定を行った。その測定結果を表１に合わせて示す。表１からわかるように、この加熱処理実験では、いずれのケースでも栗の中核部の品質の目安であるα化はみられなかった。
【００２４】
なお、上記各実験においては、熱線処理用の熱線源として近赤外線ランプを用いているが、農産物の病害虫の防除処理自体には、近赤外線ランプより波長の長い熱線を放射する遠赤外線ランプを用いることも可能ではある。しかし、遠赤外線は、波長がマイクロ波に近くなり、栗に照射した場合、中核部に侵入しやすくなり、表層下部ばかりでなく中核部をも同時に加熱して品質劣化を生じさせてしまうおそれがあり、したがって、熱線源として遠赤外線ランプを用いることは好ましくない。
【００２５】
次に、本発明に係る農産物の病害虫防除装置の実施の形態について説明する。図６の（Ａ）〜（Ｃ）は、農産物として栗を対象とし、その病害虫であるクリシギゾウムシの防除装置の実施の形態の構成を示し、図６の（Ａ）はランプ配置部分を透視して示す上面図、図６の（Ｂ）は同じくランプ配置部分を透視して示す平面図、図６の（Ｃ）は側面図である。図６の（Ａ）〜（Ｃ）において、１１は装置本体で、加熱処理部１２と該加熱処理部１２に隣接する冷却部１３とで構成されている。１４は本体１１の加熱処理部１２及び冷却部１３の内部を貫通して配置されている無端メッシュベルト１５からなる搬送装置である。
【００２６】
そして、７０℃で４分間の熱処理を行う構成例として、加熱処理部１２は、第１〜第５の加熱処理室１２−１〜１２−５に区分されていて、各加熱処理室１２−１〜１２−５には、無端メッシュベルト１５の上側走行部を挟んで、その上下に照射器１６がそれぞれ配置されていて、各照射器１６には、それぞれ２本の近赤外線ランプ（１０００Ｗ）１７が取り付けられている。そして、各加熱処理室１２−１〜１２−５を通して、各近赤外線ランプ１７は、この実施の形態では、ランプ間隔が  １３０ｍｍとなるように配置されており、また直径約５ｃｍの栗を無端メッシュベルト１５上に載置して搬送したとき、上下に配置された各ランプからの照射距離が、それぞれ  １００ｍｍとなるように、上下の照射器１６が配置されている。また冷却部１３内には、図示しない送風手段で冷風が供給されるようになっている。なお、第１の加熱処理室１２−１が請求項１１の第１の加熱処理部に、第２〜第５の加熱処理室１２−２〜１２−５が請求項１１の第２の加熱処理部に対応する。
【００２７】
そして、搬送装置１４の無端メッシュベルト１５を０．２５ｍ／ｍｉｎ  で駆動し、図示しないランプ調光装置による各加熱処理室のランプ電力を調整することにより、第１の加熱処理室２−１では、例えば電力  １００％で栗の表皮表面が  １２５℃（表皮下面は７０℃）に達するまで１分間加熱し、第２の加熱処理室以降では、表皮下面温度が７０℃を維持するように、例えば第２の加熱処理室２−２では、電力５０％で１分間、第３の加熱処理室２−３では、電力４０％で１分間、第４の加熱処理室２−４では、電力２５％で１分間、第５の加熱処理室２−５では、電力１８％で１分間というように、ランプ電力を漸減させて加熱処理を行う。
【００２８】
このように構成した病害虫防除装置よれば、無端メッシュベルト上に直径約５０ｍｍ（重量約３０ｇ）の栗を１列に８個載置して処理すると、１時間に約２４００個、約７２ｋｇの栗を加熱防除処理することが可能となる。
【００２９】
上記各加熱処理室の各ランプ電力の調光コントロールに関しては、予め図５に示したグラフ図から、栗の表皮下面の温度が７０℃で４分間維持される表皮表面の温度の設定値を推定し、装置の実稼働前に、搬送処理される栗の表皮表面の温度を実測し、その実測値が上記図５から求められる推定設定値になるように、各加熱処理室のランプ電力の調光コントロールを行い、その調光コントロール値に基づいて、実稼働時の調光コントロールを行うようにする。
【００３０】
なお、収穫時期などによる栗の含有水分の変動により、その表皮表面の温度を所定の  １２５℃（表皮下面の温度は７０℃）まで加熱するのに要する時間は、一定電力で加熱する場合は若干変動するので、第１の加熱処理室のランプ電力の調整によって所定の時間（１分間）で処理できるようにするが、第１の加熱処理室のランプ電力の調整によっても１分間の加熱処理では対応できないと予想される場合は、第１の加熱処理室の上下に配置される照射器の数を増やすとか、配置ランプのワット数を変えて対応させればよい。
【００３１】
このように構成された病害虫防除装置においては、近赤外線ランプから放射される近赤外線が搬送装置で搬送される生栗に対して直接照射され、表層部内に存在するクリシギゾウムシの卵及び幼虫が短時間で致死温度（例えば７０℃）まで加熱され、その致死温度が所定時間（例えば４分間）保持され、確実に死滅させる。しかも、短時間の近赤外線による加熱処理なので、中核部のα化が生ぜず、更にその後の冷却処理により、品質の劣化を確実に防止できる。
【００３２】
上記病害虫防除方法及びその装置の実施の形態においては、いずれも農産物として栗を対象としたものについて説明を行ってきたが、本発明に係る熱線による病害虫防除方法は、栗に限らず、米や麦などの穀類にも適用可能であり、防除対象とする病害虫に対応して処理温度や処理時間を適切に設定することにより、品質を損なわず、それらの農産物に存在する病害虫を有効に防除をすることが可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上実施の形態に基づいて説明したように、本発明に係る農産物の病害虫防除方法によれば、熱線照射による加熱処理により表層部内の病害虫を防除するようにしているので、環境を悪化させず安全に、短時間で且つ品質に影響を与えることなく効率的に病害虫を防除することができる。また本発明に係る農産物の病害虫防除装置によれば、熱線により表層部内に存在する農産物の病害虫の加熱防除処理を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】栗の断面を示す概略図である。
【図２】栗の表皮下面の温度を４０℃になるまで急速に加熱した後、４０℃を維持するように近赤外線ランプを調光制御した場合における栗の各部の温度変化を示すグラフ図である。
【図３】栗の表皮下面の温度を５０℃になるまで急速に加熱した後、５０℃を維持するように近赤外線ランプを調光制御した場合における栗の各部の温度変化を示すグラフ図である。
【図４】栗の表皮下面の温度を６０℃になるまで急速に加熱した後、６０℃を維持するように近赤外線ランプを調光制御した場合における栗の各部の温度変化を示すグラフ図である。
【図５】栗の表皮下面の温度を７０℃になるまで急速に加熱した後、７０℃を維持するように近赤外線ランプを調光制御した場合における栗の各部の温度変化を示すグラフ図である。
【図６】本発明に係る農産物の病害虫防除装置の実施の形態を示す概略図である。
【符号の説明】
１  栗
２  表皮
３  薄皮
４  中核部
１１  装置本体
１２  加熱処理部
１２−１  第１の加熱処理室
１２−２  第２の加熱処理室
１２−３  第３の加熱処理室
１２−４  第４の加熱処理室
１２−５  第５の加熱処理室
１３  冷却部
１４  搬送装置
１５  無端メッシュベルト
１６  照射器
１７  近赤外線ランプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004275153.tif 000007
【図５】
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【図６】
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