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浦上 財団 研 究報 告 書Vol.6(1998)

ニ ン ニ ク球 根 の 貯 蔵

・乾 燥 に 関 す る 研 究

戸 次 英

緒

二(弘前大学農学部教授)(恒温10℃)に 収 納 した。1回 の実験 に使用 す る言
重 量は10kgfで,順わが 国のニ ンニ ク生 産の 現況 は,1990年 代 に入り安価 な中国産 ニ ンニクが輸 入 される ようにな っ

次 行 った8回 の実験 ごとに庫内か ら引 き出 して供試 した。
2)実験 装置:閉 鎖循 環気 系を形成 す る除 湿乾て,国 産品 は品質で優 る ものの価格 でた ち打 ちで燥 装置 を製作 した。温湿 度の調 整 にはユニ ッ ト型

きない状 況 に陥 り,栽 培面 積は減 少の一途 をた ど

恒 温 恒湿 空 気供 給 装 置(タ バ イ,ASE‑110)をって いる。 この緩和 に少 しで も役立 て ばと思い,用いた。 以下恒 温 恒湿 装置 と略称す る。 これを断生産 コス トの低減 と品質 の向上 を目途 に本 研究 を

熱 ボ ックスの乾燥 室へ 断熱 ダク ト(ガ ラ スウール

実施 した。

30mm厚)で

現在,農 家 が一般 的に行 って いる収穫直 後の 予

図1の よ う に連 結 し た。恒 温恒 湿

装 置 の内部 に は冷却 器(2kW),加湿 器(2kW),措乾燥 として,ニ ンニ ク球 根を入 れた網袋 を棚 に

加 熱 ヒー タ(3kW),送風 フア ン(0.2kW)がのせ て収納庫 内 に配 置 し,一 方か ら入気 して他 方列 に配置 され,凝 縮器 は循環 気経路 か ら絶 縁 されへ排 気す る開 放通気 系の乾 燥方法 が とられて いる。

た下部 に設 け られ てい る。乾燥 室 は合板(12mm

夜間 や降雨 の低温高 湿時 にのみ球 根温度 の上昇 と厚)で 組 まれ,外 壁 に断熱材(ス タイ ロフォー ム

入気 の除湿 をバー ナに よる加温 で行 ってい る。乾

50mm厚),内燥 の目標 は水 分重量 減少 率25%と して いるが,1た。内部 に は通 風撹搾 用の小 形 ファン を2個 取 り

回分 の終了 まで に約1週 間を要 し,こ の間に電 力付 けた。乾燥 室内の通 風量 を調整 するた め,送 ・と灯 油のエ ネル ギーを多 量に消費 す る。

排風管 の間 にバイパ スを設 け,調 整 弁 と軸 流 ファ

壁 に薄 鋼 板(0.5mm厚)を直

張 っ

本 研究の乾 燥方 法は省 エネ を目指 した閉鎖循 環

ン を取 り付 けた。乾燥 室内 の任意 の温度 を恒温恒気 系の除湿 であ る。す なわち,入 気 を遮 断 して除湿装置 で制御 す るため,セ ンサ部 を乾 燥室 のヘ ッ

湿 に要す るエネ ルギー を省 き,ニ ンニ ク球根 か ら

ドスペ ース にそ う入 した。

蒸発 した水蒸 気 を除湿機 で凝結 するエ ネルギ ーの3)実験 区の構成:表1に示す 温度 と湿 度 を組

み とす る除 湿乾燥 の省エ ネ効果 につ いては,穀 物

み合 わ せて8除 湿乾 燥 区 を構成 し,こ れ にcon‑に多 くの実験 例 を見受 けるが,そ の他 の農産物 のtro1と して 自然乾 燥 の慣 行 区を加 えた。除 湿乾燥

予措 乾燥 に関 しては数例1‑5)を見 るの みであ る。

の風量 比 は全区 とも0.48m3/min・kgfの 共 通 とした。 自然乾燥 は屋外 に降雨 と直射 日光 を避 けた屋

実験方法
1)供

根付 きの金網 箱 を地 上1mの

試 材料:1997年7月4日に青森 県常盤 村

で ニンニ ク球 根(品 種:福 地 ホワイ ト6片 種)を
収 穫 し,2時間 後 に は弘前 大学 農学 部 の 保蔵 庫

位 置 に設 け,内 部 に

花茎 を3束 結 わ えた球根 を懸垂 させた。
4)測定 方法:各 セ ンサの 取 り付 け位 置 は図1に示 す とお りで あ る。①風 速:送 風 側 が傍 熱 型

ニ ンニ ク球 根 の貯 蔵 ・乾燥 に関 する研 究

図1実

表1温

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験装置と測定点

熱収 支 と水収 支に関 す る理 論的解析

湿度による実験区の構成

除湿乾 燥の方 法に は図2の よ うに開放 通気 系 と閉鎖循環 気系 の2と お りが ある。前者 は入気 を除湿 の対 象 とし,排 気 には関与 しない。 した がって,
サ ー ミスタ(芝 浦PA2611),排線(日 本 科 学工 業6144)の

風側 が低温 型熱被 乾燥物 量が多 くて,大 量の 塵埃が排 気に含 まれ

風 速 計,② 静圧:乾る場合 に適用 され る。 大量の 入気 を所 要の湿 度 ま燥室 中央部 で デジタ ル圧 力計(コ パ ルPG200),で除湿 しよ うとす るので,電 力消費量 が多 くな る。

③ 温湿度:実 験 装置 の周囲(チ ノー乾 湿球温 度発

後 者 は被 乾燥物 量が少 な くて,乾 燥速 度が遅 く,

振 器R321),送被 乾燥物 が排 出す る塵 埃が少 ない場合 に適 用され・排 風 ダ ク ト(同R221‑101),④球 根温 度:任 意 に選 抜 した球根3個 の鱗茎 内部(深さ10mm)にT型

熱電 体 を埋 め込 んで 固定,る。周 囲空気 か らの入 気が ないので,そ の 除湿 に要す る電 気消費 量が省 かれ る。ニ ンニク球根 の よ

積 載棚 の上 ・中 ・下段 に配置,⑤ 乾 減重量 と形状
変 化:図1の乾 燥室底 部 にデジ タル台秤(ザ ル ト

リウス1‑1200S,感量0.1gf/秤 量12100gf,s.d:0.

05gf)を 設 置。形 状 は特 定球根6個 を選抜 し,ノギスで長 径 と短 径 を測 定,⑥ 水分 と硬度:花 茎,
盤 茎,鱗 茎 の 各2〜3gfをPS11)で105°C‑24h法
試 験機(島 津1M‑100)に

恒 温 器(タバ イに より絶乾,硬 度 は万能(a)開放通気系

貫入 ポ ンチ を冶具 として取 り付 け,貫 入力 を測定,⑦ 電力:三 相 電力計(日置3184)で測 定 した。
(b)閉鎖循環気系
図2除

湿乾燥方式

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浦上 財 団研 究報 告 書VoL6(1998)

うに乾 燥速度 の極 めて遅 い被乾燥 物 は,循 環気 のt。:乾 燥 室 か らの 排 風 温 度=恒塵埃 含量 も比 較的 少な いこ とか ら,後 者 が適 してい る。収穫後 の多 水分籾 の ように,多 量 の被乾 燥2)熱温 垣 湿 装 置 へ の 回 帰 風 温 度(℃)

損 失:乾

燥 室 の 内 面(内物 とその水 分蒸発 量,そ れに多 量の埃 塵 を排 出す

天 井 面 積:0.2m2)にる場 合に は前 者が 適 してい る。

λi:168kJ/m・h・

本 実験装 置 は閉 鎖循環 気系 であ るか ら,周 囲空h・℃)と

壁 面 積:1.9m2,

張 っ た 薄 鋼 板(熱°C)と外 面 を 覆 う ス タ イ ロ フ ォ ー ム(λb:

気 との対流 はな く,熱 授 受の状 況 は図3に 表 す と

0.084kJ/m・h・

お りとな る。乾燥 室で は熱供給 を受 けたニ ンニ ク

送 ・排 風 ダ クト(λd:0.086kJ/m・h・

球根 か らの水分蒸 発 に伴 う熱収 奪が あ り,排 出熱

L:0.75m,外径d。:0.105m,内量 は恒温恒 湿装置 へ回帰 され る。 この循環過 程が

m)か

1)乾

°C)を

貫 流 す る 熱 量Qpw,おQpdi.e=2π

収奪 熱量QR。,加 熱機 の加 熱量Q。,送 風 ファンからの放射 熱量̀4CFi,通風量調 整の熱 量QRに よ り,̀oCi‐fir+bChu‐QRe+Qa+bCFi‐AYR

が あ る 。 後 者 は,

(kJ/h)......(3)こ こで,t.=周な お,底囲 温 度(℃)

部か らの貫流 熱量 は実験台 が厚 い天板

上 に 置 か れ て い る た め無 視 し た 。
3)ファ ン 発 生 熱 量:乾燥 室 内 に設 け た2個

Qm=3.66・Tm4・AF(k7/h)......(4)こ こで,σ:ス

定 温湿 度に対 して加減 され,QFiを 加 えてQ。で一テ フ ァ ン ・ボ ル ツ マ ン 定 数
5.67x10‑8W/m2・K4

括 して表 す と,そ の熱 量 は次 式で も求 め られ る。

AF:ファ ン の 放 熱 面 積(0.0157m2)

Qu=G。(h;・cpl・ti‑h。
・cp。
・t。)

Tm:フ

ァ ン の 表 面 温 度(K)〔kJ/h〕・・・…(2)
ここでG。:循 環風量(m3/h)

また,風QF=3612P(kJ/h)・°C)t、:恒温恒湿 装置か らの排 風温度=乾 燥室へ の送風 温度(℃)

量調 整用バ イパ スに設 けたフ ァンか らの 発 熱 量QFは,h;,h。:送 ・排風 の比重量(kgf/m3)
cpl,cp。:送・排風 の比熱(kJ/kgf・

フ ァ ン 軸 動 力

(kW)
Pt:風

量 調 整 用 バ イ パ ス の 全 圧(159.7Pa)

GR:同上 の 通 風 量(2.2m3/min,一ηF:送風 効 率(*0.5)

定)

温 恒 湿 装 置 へ の 回 帰 熱 量Qi,:乾燥 室 から の 排 出 熱 量 で も あ る か ら,送風 温 度 に対 して 球

根 か ら発 生 す る 呼 吸 熱 量Q,,水

分蒸 発 で収 奪 さ

れ る 潜 熱 量QL,蒸授受の状況説明図

・・…(5)

こ こ で,P=P,・GR/599761パ

4)恒

図3熱

の

撹 搾 用 フ ァ ンか ら の 放 熱 量Qmは,〔kJ/h〕・。
…。(1)
ここで,恒 温 恒湿 装 置内 のQ、。,Q。。,Q。は設長・λd・L(ti,。
‐te)/1n(d。/di)燥 室へ の送入熱 量:恒 温恒湿 装置 か らのか らの放 熱量Q、。,冷却器 の水 分蒸 発 に ともな う

よび℃,管径d,:0.075

ら の 貫 流 熱 量QPdiとQPdeと乾燥 終了 まで繰 り返 される。

排 出熱 量で もあるか ら,循 環 気熱 量Qi.,加 湿 器

伝 導 率

合 板(λ,:0.42kJ/m・

発 水 分 熱 量QL.,球

*日本冷凍 協会,冷 凍空調 技術p.167,1995よ根温度 上昇り引 用

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ニ ンニ ク球 根 の貯 蔵 ・乾燥 に関す る研 究

熱量Qhが 関与 す る。本 装 置で は温 度測 定 に乾 湿

乾燥室 のヘ ッ ドスペース と中央部 では,乾 湿 球

球温度計 を用 いて いるの で,球 根 の水分 蒸発 に伴

温度計 の湿 球 か ら蒸発 した水 分Mw1β と球 根か らう潜 熱量Qw、,2とそれ らの蒸 発水 分熱量Qw,1,2も加蒸発 した 水分量M、 が加 わる。 また,排 風 に含 まわ る。 これ らを一括 してQ、で表す と,

れ る水 蒸気 量M。に排 風管 内で乾 湿球 温度 計 の湿Qb=Q。‑QL+QL,‑AA、‑Qwz+Qw,1+Qw.2〔kJ/h〕

球 か ら蒸 発 した水蒸 気量M。3が加 わ り,さ らに風……(6)

これ ら に熱損 失 ΣQp=Qpdi+Qpd。+Qpw,フン発 生 熱量2Qm+Q。,風
風熱 量QR,乾ァ

量 調整 用 バイ パ スの 通

量 調整 用バ イパスか ら流れて くる通風 の水蒸 気量
MRと 合 流 してMi,と な り,恒 温 恒 湿装 置 に 回帰
す る。 すなわ ち,M,r=M,十MW,十MWZ十Mb十MW3十MR

燥室 か らの 排風 用 に設 けた乾 湿 球

温度計 の湿 球か らの 水分 蒸発潜 熱量Qw3と その 蒸
発水 分熱量Qw,3が 加減 されて,恒 温 恒湿装 置へ の(kgf/h)・・
・…(10)以上 を総括 して閉 鎖循環気 系の水収 支式 ΣM=0は,

回帰熱 量Qirとな る。 す なわち,

Mb十Mw1十Mw2十Mw3十Mc=0

Qi,=Qi± ΣQp+Q、+2Qm‑Qw、+Qw,3+QF+QR〔kJ/h〕
5)熱

……(7)

収支 式:以 上 を総括 した閉鎖循 環気 系の熱収 支式 ΣQ=0は,
Q、+2Qm+Qb+QF±

実験 結果 と考察
ΣQp‑Qw3+Qw,3=0〔kJ/h〕

・・… ・(8)となる。
6)水

収支 式:循 環気 に含 まれる水蒸 気 とニ ン

ニ ク球 根か ら蒸発 す る水 蒸気 の収 支 は,図4に(kgf/h)・・
・
…(11)
とな る。

示

す とお りで ある。乾 燥室 への送風 に含 まれ る水 蒸

1.乾

燥経 過

1)風

速 と風量比:各 実験 の平均 風速 および その風量 と風量比 を表2に 示 す。送 ・排風量 の差 は僅少 で,乾 燥 室か らの漏出 はなか った。
2)静圧:35℃‑60%rhの33Paが最大で あ

気量M、は恒 温恒 湿装 置 へ回帰 す る循環 気 に含 まっ た。 これは3.3×10‑1gf/cm2に 相 当す るか ら微れ る水蒸気量M,,と 蒸発 器で凝結 した水 分量M,,

小圧 であ る。

お よび風量調 整用 バイパ ス に流 れた通風 の水 蒸気
量MRか ら,3)温湿度:送・排風 と実 験室 内の温湿 度経過を 図5a〜hに 表 す。 温度 は ほぼ設 定 値 どお りでM、=Mir‑M,‑MR〔kgf/h〕……(9)

あ ったが,湿 度 は恒 温恒湿装 置 に附属の乾 湿球温
度計 の調整不 足で,設 定値 と多少離 れ る場 合 もあっ た。 しか し,全 般 に設定値 に ほぼ近似 した湿度で経過 した。
4)球根 温 度:乾 燥 室 内の 球根 積 載 棚 の上 ・

中 ・下 段 に配 置 した特定球 根の温 度経過 は,平 均
値 で表3に 示す とお りで あった。40°Cの場合 は室
温 から立 ち上 り,送 ・排風 温度 に接近 する まで 約
40時 間 を要 した。全 般の平 均温度 は設定 温度 にほ
図4水分蒸発 と凝結の状況説明図

ぼ近 く経過 した。

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浦 上財 団研 究 報 告書Vol.6(1998)

表2送風 と排風の速度および風量,風 量比

図5a〜h温湿度経過

ニ ンニ ク球 根 の貯 蔵 ・乾燥 に関す る研 究

表3球

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屋外 の 自然 乾燥 に おい て,花 茎 を約30cmに根の平均温度長

くした球 根 で は重量 減 少率 が25%に 達 す る まで
240h(10日)と300h(12.5日),花燥 の場 合 と同様 に数cmにh(45日)を

茎 を 除湿 乾短 くした球根 で は1084

経 過 して も,な お24%に とどまった。

花茎 を長 くした球根 は花茎 か らの蒸発 水分 量が多いた め,あ た か も重量 減少速 度が早 い ように見受
け られ るが,貯 蔵 中に水分過 多で ある と腐 敗 し易5)形

状 変 化:各 実験 の168h経 過 後 の球 根 縮

い盤茎部 は依 然 として高水分 であ り,軟 弱状 態 に

小 率 は35℃‑30%r.h.で

重 量 減 少 率25%に対 しあ った。花茎 を短小 に した球 根は重量 減少 速度が3.2%,40℃‑30%r.h.で同 じ く26.5%に 対 し9

遅 い ように見 受け られるが,盤 茎部 の乾燥 が同時%で あっ た。 個体差 は あるが,設 定温度 の高 い方に進行 して硬 質化 した。乾燥 経過 中に裂皮 を発生が縮小 率 は大 きくな った 。

しな い限 り,花 茎 を短 小 にした方が よい こ とが分6)乾燥前 後の部 位別 水分 と盤 茎硬度:重 量 減

少率 が27.1%に 達 した40°C‑30%r.hの実験 で は,

乾燥 の初 期 か ら終期 に至 る水 分 は花 茎 で85.9→
49.4%,外%,鱗

皮 で76.1→40.6%,盤茎で64.8→64.0%と貫入力 で345N→364Nへ7)乾茎で77。1→59.2

減少 した。盤 茎硬度 も高 まり,硬 質化 した。

燥速 度:重 量減 少率の経 過 を図6に 表 す、った。
この 自然 乾 燥 をControlに,除験 と比較 す る と,図7の湿 乾 燥 の各 実とお り初期 の立 ち上が りが 緩 く,15℃‑45%r.h.と25%℃‑60%r.h,の実

験 の 中間に位 置す る。 しか し,本 実験 で限 定 した
乾 燥 時 間168hを 過 ぎて も平 均湿 度 は27°C‑70%
r.h.付近 にあ って,重 量減 少速 度 を比較 的低 下 さ

通風 の温度 が高 く,湿 度 が低 いほ ど重量 減少率 がせ ずに 経過 した。 よ って,168h以

大 き くな っ た。本 実 験 で 限 定 した 乾 燥 時 間 の%r.h.と25℃‑45%r.h.の後 は25°C‑60

168h内 に重 量減 少 率 が25%を 超 え たの は40℃‑

ない か と予測 され る。 自然乾 燥の場 合は大 気の温30%r.h.の 実験 の みで,137h(5.7日)を要 した。

湿度 の年次変 動が あ り,重 量 減少速 度 も不 安定で

その他 の実験 では所 定の乾 燥時 間内 に25%へ 達 しあ るが,閉 鎖循 環気 系の除湿 乾燥 では入気 の影響

なか ったが,以 後 の貯蔵乾 燥で安 全に乾 燥 を進 め

を受 けないの で,安 定 した乾 燥速度 が得 られ る。

る ことがで きた。

開放通 気系の 除湿乾燥 で は除 湿機 を常時運 転せず,

中 聞 を推移 す るの で は

外気 湿度60%を 境 にon‑off制 御 させ る経済 的運
転 が望 まれ る。
乾燥 の開始 時 と終 了時の重 量差 か ら算 出 した重量 減少率 と毎 時平均乾 減水分 量,重 量減少 速度 を
表4に 示す。 重量 減少 速度 は40°C‑30%r,h.の 実
験 に おいて,最 も早い0.16%・/hで 自然乾燥 の2倍 で ある。収穫 直後 の高水分 の花茎 と盤茎 を乾燥す る速度 が遅 けれ ば,こ の部 分に かびの繁 殖 を起図6重量減少率の経過生 し,品 質劣化 の要 因に なるので,乾 燥初 期の重70

浦 上財 団研 究 報告 書Vol.6(1998)

図7自然乾燥 と除湿乾燥の重量減少率の比較

表4重量減少速度と乾減水分量

量 減 少 速 度 が 品 質 保 全 上 重 要 で あ る。 本 実 験 で 最に,式(2)〜(5)で算 出 した 各熱量 を用いて 総収入 熱も 劣 る乾 燥 条 件 の15%‑60%r.h.で量 と総 支出熱 量 を求 めた。 両者 の差 は小 さ く,均は0.04%/hと

低 か っ た が,外重量減 少速 度
見上 の異 常 は見 ら

衡式 ΣQ=0に近似 した。 よ って,前 掲 の 式(8)の熱収 支式 は適 当 と判 断 され た。総収 入 熱量 を100

れ なか った。
2.熱収 支 と水収支 に関す る理論式 の検証%と おいて,収 支 の各算 出熱量 の占め る割合 を求1)水収 支 式:乾め,図8a〜hに燥 経 過 の 安 定 し た 時 刻て 貫流 熱量 ΣQpが 収入 に加 わ る よ うにな っ た。

同45%r.h.:42h,同60%r.h.:44h,25°C‑30%

支 出側 は設 定 温度35℃ で 加熱 量Q。が 出現 し,温r.h.:44h,同45%r.h。:41h,同60%r.h.:44h,
15℃‑45%r.h.:35h,同60%r.h.:40h)に

熱収 支 図 と して表 す。収 入 側 は

設定 温度が25℃ 以下 に なる と,温 度の低 下 につれ(40°C‑30%r.h.:42h,35°C‑30%r.h.:42h,

お け

度 の低下 につれ てしだ いに大 き くな った。 また,る 球 根 か ら の 乾 減 水 分 量 と除 湿 機 に よ る 凝 結 水 量

球 根か らの 水分 蒸発 潜熱量Q、が しだ い に減少 しを 求 め,水た。

分 の 収 入 量 と支 出 量 を 試 算 した 。 両 者の 差 は小 さ く,均衡 式 ΣM=0に

近 似 した 。 よ って 前 掲 の 式(ll)の水 収 支 式 は 適 当 と判 断 され た 。
2)熱収 支 式:上記 の 水 収 支 を試 算 し た 同 時 刻

3.所

要 エネ ルギー

重量減 少率が10%付 近 で,温 湿度 はほぼ一 定の傾 向 を示 すよ うにな った。そ の時刻(40℃‑30%

71

ニ ンニ ク球 根の 貯蔵 ・乾 燥 に関 す る研 究

風 量 を初期 に0.44m3/m1n・kgf,静Pa,恒圧 を最 大 で33

温 恒 湿 を15,25,35,40°Cと30,45,60%r.h.で 組 み合 わ せ,乾 燥 時 間 を168hに 限定 して除湿乾 燥 を試みた。
1)いずれ の温湿度 の組 み合わせ で も品 質を損

な うこ とな く,除 湿乾 燥 を進 め るこ とがで きた。
最 も良好 な乾燥 条件 の40°C‑30%r.h.で は重 量減
少率 が27.1%に 達 し,乾 燥 の一般 的な 目安 として
い る重量 減少 率25%を137h(5.4日)で超 えた。

168hの 平均 重量減 少速 度 は0.16%/hであ った。

それ以 外の 条件で は重量減 少率の最 高が22.8%であ った。
2)Controlと
図8熱して屋外 に設 置 した自然 乾燥 で収支図は,1080h(45日)を経過 して23。2%の 重量 減少

r.h.:19h,35℃‑30%r.h.:24h,同45%r.h.41

率 で,0.02%/hの減少 速 度で あ った。 こ の間 のh,同60%r。h.:48h,25°C‑45%r.h.:52h,同

温 湿 度 は平 均 で27℃‑70%r.h.に

あ り,168hま60%r.h.:87h,15°C‑45%r.h.:134h,同60%

で の重 量減 少 速度 は0.08%/hであ ったか ら,本r.h.:168h)に

実験 の25°C‑60%r.h.の 条件 に相 当す る。

熱 効 率 η を試 算 し た 。 上 記 の 設 定

温 湿 度 順 に,η
16.1,8.0,4.9%であ った 。 η は 総 収 入 熱 量 に 対し 蒸 発 潜 熱 量QLと
あ る か ら,温球 根 温 度 上 昇 熱 量Q、 の 割 合 で度 が 低 く湿 度 が 高 い設 定 ほ ど 水 分 蒸

発 潜 熱 量 が 減 少 し,η分1kgfの実 験で は,乾 燥 の初期 か ら終期 に至 る水分 が花茎 で85.9→49.4%,外皮 で76.1→40.6%,盤茎で77。1→59.2%,鱗

茎で減少 した。食 用 とな る鱗茎 はほ とでの エネ ルギ効

ん ど乾減 せず,他 の部 位が乾燥 した。 かび による除 去 に要 した消 費電 力量 のエ ネ

汚 染 と腐敗の し易 い球 根底部 の盤茎硬 度 も高 まっ

ル ギ 換 算 値)は525.1MJ/kgfであ っ た。被 乾燥

物か らの水分 蒸発量 に対 する恒温 恒湿装 置の凝 結
能 力 を 過 大 と し た 本 実 験 装 置 で あ る か ら,籾
MJ/kgf程根 の温 度が通風 温度 にほぼ等 し く経過 した なか で,40°C‑30%r.h.の64.8→64.0%とを低 下 さ せ た 。40°C‑30%

r.h.に お け る 重 量 減 少 率27.1%ま
率(水

3)球

は36.2,36.0,25.8,26.1,21.7,の3度 と比 較 し て 異 常 に 大 き な 数 値 と な って硬質 化 した。
4)収穫 後168h(7日)に,最も劣 る乾 燥 条

件 の15°C‑60%r.h.で 重 量 減 少 率 が0.04%/hとな り,自 然乾 燥 の0.08%/hよ

り低 か っ た。 しかて い る 。 実 用 に 際 し て は 水 分 蒸 発 に 見 合 う凝 結 能し,盤 茎 にかびの 繁殖や腐 敗の兆候 が見 られ なか

力 が 設 定 さ れ る の で,もった。 このよ うに低速で乾 燥 しなが ら貯 蔵 を兼 ねっ と低 い 数 値 とな る 。

るか,あ るい は,40℃‑30%r.h.の摘 要

よ うに急速 で乾燥 した後 に別 の貯蔵庫 へ移す かは,当 該農家 の

収穫 後の ニ ンニク球根 を貯蔵 に先立 ち予措 的 に

対 象面積 ある いは収穫量,乾 燥 装置の 能力,市 場

乾燥 す るため,除 湿機 と断熱 ボ ックスの乾燥 室 を

へ の 出荷 時期 等 を勘 案 して選 択 され る こ とにな

送 ・排風管 で結 ぶ閉鎖 循環気 系で,乾 燥室 内の通

る。

72

5)総

浦上 財 団研 究報 告 書Vol.6(1998)

収 入熱量 に対 して水分 蒸発潜熱 量 と球 根

加熱 量 の割 合 で表 す熱効 率 は,40°C‑30%r.h.で

文
1)塩

献
山房 男,黒 崎 俊明,鈴 木正 行,高 橋憲 一,倉 井耕 一,

吉沢 崇:こ んに ゃ く種球 の除湿 器利用 無加温 貯蔵 法に関 す

36.2%,35°C‑30%r.h.で36.0%,同45%r.h.で25.8%,同60%r.h.で26.1%,25℃‑45%r.h.で21.7%,同60%r.h.で16.1%,15℃‑45%r.h.で8.0%,同60%r.h.で4.9%であ った。温 度が低 く

湿 度の高 い組 み合わせ ほ ど蒸発 潜熱量 が減 少 して低 率 となった。
6)実験 装置 の熱授受 の関係 は一般 的な閉鎖 循

る研 究,栃 木 農研報37:25‑34,19902)田原迫昭 爾,守 田和夫,魏 長楽:常 温 低湿 空気 によ る農産物 の乾燥お よび品 質評価,鹿 大農報40:243‑250,19903)田原迫昭 爾,守 田和夫,魏 長楽,林 純 男:ビ ニ ールハ ウ

ス 内にお ける切 り干 し大根の 除湿乾燥(1),農 業施 設21(2):
95‑101,19904)田原迫昭 爾,守 田和夫,魏 長楽,林 純 男:ビ ニ ールハ ウ

ス 内にお ける切 り干 し大根の 除湿乾燥(2),農 業施 設21(3):183‑191,1991

環気 系の装 置 と同様で あるか ら,本 実験 の測定 値による試算 で実証 され た水収支 式 と熱収 支式 お よび熱 収支図 は,エ ネル ギ節減の ための装 置の診 断と改 良等 に参考 にな るもの と思 う。

5)鈴木敏 広,本 杉TF義,円村政志:か つ お節焙 乾工 程へ の

ヒー トポ ンプの応用,食 化工43(8):923‑929,1996

StudiesonDry・StorageofGarlicBulbs

73

StudiesonDry・StorageofGarlicBulbs

EljlBekki(FucultyofAgricultureandLifeScience,HirosakiUniversity)
Undersuchconditionthatgarlicbulbs(itsfoliageleaves,internalstemandbasal
plateexceptediblecloves)immediatelyafterharvestarenotdriedenough,itisfeared
thatmoldsattachedtothemwillpropagateandthenbringaboutrotteness.Therefore,
dryingisindispensablepreparatorytostorage.Atthattimeitisrequiredtotreatthem
inexpensivelyaspossiblewithoutdeteriorationinquality.Asacharacteristicofgarlicbulbsmuchmoistureiscontainedcomparedwithcerealcrops,andtherateofmoisture
reductionindryingisfairlyslow,sothatenergyconsumptionrequiredishigher.There‑
fore,thisexperimentwascarriedouttofindoutthedryingcharacteristicsandthe
propertiesofmoistureandheatbalanceinthedehumidifiedairdrying,whichmakes
possiblethewidecoveragefromheatedairdryingwithhigh‑ratemoisturereductionto
dry‑storagewithlow‑latemoisturereduction.Theexperimentalresultsprovedthat
dehumidificationdryingiseffectivefordryingofgarlicbalbsinstorageasshownina
headingabove.
Therearetwowaysofdehumidificationdrying:anopenairflowsystem,andaclosed
airrecirculationsystem.Thefarmerscultivatinggarlichavegenerallyadoptedtheformer
usingheatedair.However,dehumidificationdryingispossiblewiththelatter,which
excludestheeffectofinletair.Thoughaconstanttemperatureandhumidityairsupplier
usedforthisexperimentalapparatusasadehumidifierwascontinuouslyrun,forpractical
pourposes,itmaybeintermittentlyoperatedwiththeexpectationofkeepingrunningcosts
aslowaspossible.Accordingly,suchacontrolledmethodthatwouldgiveasetvalue
againstanarbitrarytemperatureandhumidityofrecirculatedairshouldbetaken.The
apparatuswasaclosedairrecirculationsystem,whichcombinedadehumidifieranda
dryingchambermadeofanadiabaticboxwithtwoadiabaticincoming(inflow)andoutgoing(outflow)airpipes.ItwasconditionedsuchthatairvolumewasO.44m3/min・
kgfatthestartofeachexperimentandmaximumstaticpressureinsidedryingchamber
was33Paduringtheexperiment.Theexperimentsofdehumidifiedairdryingwerecarried
outbycombiningconstanttemperaturevaluesof15,25,35and40°Candconstanthumidityvaluesof30,45,and60%,andlimitingthedryingtimeto168hours(?days)
equally.Theresultsobtainedweresummarizedasfollows:
1.At40°C‑30%r.h.,thebestdryingconditioninthisexperiment,thepercentageof
weightreductionattainedwas27.1%for168hours.Itwas25%overthestandardregula‑tionofdryingfor137hours(5.7days).AveragerateofweightreductionwasO.16%/

74

URAKAMIFOUNDATIONMEMOIRSVol.6(1998)

hin168h.TheO.04%/hrateofweightreductionat15°C‑60%r.h.wastheworstdrying
conditioninthisexperiment.However,signsofmoldpropagation,anddeteriorationatthe
basalplatecouldbefoundnowhere.Decisiononwhethergarlicistransferredtoanotherstorehouseafterbeingdriedwithhighrateasintheconditionof40°C‑30%r.h.orremains
dryingin‑storewithaslowrateasobtainedin15°C‑60%r.h.,shouldtakeintoconsidera‑
tionthestorageareaoryieldofafarmer,capacityofdryingunitandthetimeof
forwardingtothemarket.
2.Withnaturaldryingsetoutdoorsasthecontrol,thepercentageofweightreduction
was23.2%after1,080hours(45days)elapsed,andthecorrespondingratewasaslow
asO.02%/h.Thetemperatureandhumidityduringthisdryingaveraged27°C‑70%r.h.and
therateofweightreductionwasO.08%/hin168h,sotheconditionofnaturaldrying
correspondedtotheconstanttemperatureandhumidityconditionof25°C‑60%r.h.in
dehumidificationdrying.
3.Bulbtemperaturesprogressednearlyequaltoairflowtemperature,andthemoisture
contentfromthestarttotheendofdryingdecreasedfrom85.9to49.4%intheinternal
stem,76.1to40.6%inthefoliageleaves,77.1to59.2%inthebasalplate,and64.8to
64.0%intheedibleclovesat40°C‑30%r.h.Ediblebulbwaslessdriedthantheotherparts.
Thehardnessofbasalplate,whichistheeasiesttodeterioratebymoldgrowthinawet
garlicbulb,wasincreasedbyreducingthemoisture.
4.Thethermalefficiencyshownbytheratioonlatentheatforevarporatingthe
moisturefromgarlicbulbsandheatforraisingbulbtemperatureasoutgoingheattothe
totalamountofincomingheatwas36.2%at40°C‑30%r.h.,36.0%at35°C‑30%r.h.,25.
8%at35°C‑45%r.h.,26.1%at35°C‑60%r.h.,21.7%at25°C‑45%r.h.,16.1%at25°C‑
60%r.h.,8.0%at15°C‑45%r.h.and4.9%at15°C‑60%r.h.,respectively.Undersucha
conditionoflowertemperatureamdhigherhumiditycombination,thethermalefficiency
resultedinalowratioduetodecreaseoflatentheatforevaporatingmoisture.
5.Themutualrelationshipofdeliveringandreceivingheatintheapparatusissimilarto
generalclosedrecirculatingairsystem,sotheheatandmoisturebalanceequationwere
verifiedbycalculationintrialwiththemeasuredvaluesandbydrawingthefiguresclearly
showingtheconditonofincomingandoutgoingheat.Theseareprobablyusefulwhen
examiningandimprovingtheapparatusforenergyconservation.