УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СВЕЖИХ ПРОДУКТОВ И СПОСОБ ХРАНЕНИЯ
DEVICE FOR STORAGE OF FRESH PRODUCTS AND METHOD OF STORAGE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству для хранения свежих продуктов и способу хранения для стерилизации свежих продуктов с использованием вакуумных ультрафиолетовых лучей при хранении, охлаждении или размораживании свежих продуктов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Обычные способы для предотвращения роста грибов и бактерий на свежих продуктах включают в себя обеспечение ультрафиолетовой лампы внутри холодильного шкафа для испускания ультрафиолетовых лучей и стерилизации воздуха, обеспечение ультрафиолетовой лампы в водяном резервуаре или трубопроводах увлажнителя для испускания ультрафиолетовых лучей и стерилизации воды для увлажнения и т.д.
Кроме того, стерилизацию выполняют посредством генерирования озона плазменным генератором озона и разбрызгивания озонированной воды внутри холодильного шкафа, или посредством разбрызгивания гипохлористой кислоты внутри холодильного шкафа.
[0003] Патентный документ 1 раскрывает устройство хранения и стерилизации, в котором хранимые пищевые продукты подвергается воздействию воздуха, который содержит влагу и ион-радикал кислорода, генерируемый при облучении фотоэлектрического элемента ультрафиолетовыми лучами.
Патентный документ 2 раскрывает увлажнитель, в котором ультрафиолетовая лампа используется для облучения ультрафиолетовыми лучами воды для увлажнения, или озон генерируется посредством облучения вводимого воздуха ультрафиолетовыми лучами и испускается из отверстия выпуска воздуха.
Патентный документ 3 раскрывает стерилизацию пищевых продуктов ультрафиолетовой лампой внутри хранилища, хранение пищевых продуктов и циркуляцию охлажденного воздуха внутри хранилища.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА
[0004]
Патентный документ 1: JP2010-193829A
Патентный документ 2: JP2013-155995A
Патентный документ 3: JP2014-25613A
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ЗАДАЧИ, КОТОРЫЕ НЕОБХОДИМО РЕШИТЬ
[0005] В способе стерилизации хранимых пищевых продуктов озоном или радикалом, генерируемым посредством испускания ультрафиолетовых лучей, окислительное действие озона или радикала может вызвать окислительное повреждение хранимых пищевых продуктов.
Например, Патентный документ 1 раскрывает использование ультрафиолетовой лампы, в которой ультрафиолетовые лучи, имеющие длину волны, равную 240 нм или менее, вырезаются для предотвращения окисления озоном хранимых пищевых продуктов (абзац 0042). Однако, в этом способе, эффективность генерирования озона уменьшается, и количеством генерируемого озона невозможно точно управлять.
Ни один из Патентных документов 2 или 3 не раскрывает решение вышеупомянутой задачи.
Кроме того, ультрафиолетовая лампа, снабженная ртутной лампой, может не зажигаться при низкой температуре, равной 10°C или менее, и, таким образом, должна быть нагрета перед зажиганием, что усложняет работу. В способе с использованием плазменного генератора озона, посредством химической связи азота и кислорода в воздухе может быть получен оксид азота, который может повредить компоненты холодильного шкафа или хранимые фрукты и овощи, а также может оказать отрицательное влияние на среду и работников.
[0006] Ввиду вышеупомянутого, задачей настоящего изобретения является сохранение свежести свежих продуктов, хранимых в хранилище, посредством эффективной стерилизации всех свежих продуктов без повреждения свежих продуктов озоном или радикалом, генерируемым посредством испускания ультрафиолетовых лучей.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ
[0007] (1) Устройство для хранения свежих продуктов согласно некоторым вариантам осуществления содержит: хранилище свежих продуктов, способное хранить свежий продукт при температуре, не меньшей, чем температура охлажденного состояния; элемент настройки температуры, способный настраивать внутреннюю температуру хранения хранилища свежих продуктов на температуру, не меньшую, чем температура охлажденного состояния; элемент генерирования воздушного потока, выполненный с возможностью образования воздушного потока внутри хранилища свежих продуктов; элемент облучения ультрафиолетом, выполненный с возможностью генерирования озона или радикала посредством облучения воздушного потока ультрафиолетовыми лучами; и элемент управления прерывистым облучением, способный управлять элементом облучения для облучения воздушного потока ультрафиолетовыми лучами в прерывистом режиме.
[0008] В вышеупомянутой конфигурации, с использованием элемента облучения, испускающего ультрафиолетовые лучи в воздушный поток, вокруг свежих продуктов генерируют озон или радикал, такой как радикал OH. Генерируемый озон или радикал рассеивается воздушным потоком по всей внутренней области хранилища свежих продуктов. Вся внутренняя область хранилища стерилизуется рассеянным озоном или радикалом, что позволяет уменьшить рост микроорганизмов, таких как грибы, и уменьшить порчу хранимых свежих продуктов. Таким образом, можно сохранять свежесть свежих продуктов в течение длительного периода времени.
Кроме того, посредством испускания ультрафиолетовых лучей элементом управления прерывистым облучением в прерывистом режиме, можно обеспечить управление концентрацией озона или радикала, генерируемого вокруг свежих продуктов. Посредством управления концентрацией озона или радикала, генерируемого посредством прерывистого облучения, можно уменьшить окислительное повреждение свежих продуктов озоном или радикалом при сохранении стерилизующего действия на свежие продукты.
[0009] Кроме того, температура свежих продуктов сохраняется элементом настройки температуры такой, чтобы она была не меньшей, чем температура охлажденного состояния, и, таким образом, можно уменьшить образование кристаллов льда внутри клеток свежих продуктов. Таким образом, можно уменьшить повреждение клеточной мембраны, вызываемое образованием кристаллов льда, и сохранить свежесть свежих продуктов.
Кроме того, с использованием элемента настройки температуры, настраивающего внутреннюю температуру хранилища свежих продуктов на температуру, подходящую для охлаждения, сохранения температуры, или размораживания свежих продуктов, можно использовать хранилище свежих продуктов в качестве холодильного шкафа, устройства сохранения температуры, или размораживающей установки, например.
[0010] (2) В некоторых вариантах осуществления, в вышеупомянутой конфигурации (1), элемент управления прерывистым облучением выполнен с возможностью испускания ультрафиолетовых лучей в прерывистом режиме на основе совокупной концентрации, получаемой умножением концентрации озона или радикала на время воздействия на свежие продукты озоном или радикалом.
Было обнаружено, что степень окислительного действия озона или радикала, которая оказывает стерилизующее действие на свежие продукты, зависит от совокупной концентрации.
Время воздействия на свежие продукты озоном или радикалом может быть по существу заменено временем испускания ультрафиолетовых лучей элементом облучения.
[0011] Облучение ультрафиолетом включает в себя непрерывное облучение и прерывистое облучение. В случае непрерывного облучения, можно увеличить окислительное действие при меньшей совокупной концентрации, но окислительное действие может стать слишком сильным, когда период хранения свежих продуктов является длительным, что может привести к развитию окислительного повреждения на поверхности свежих продуктов. С другой стороны, в случае прерывистого облучения, можно уменьшить генерирование озона или радикала, и, таким образом, можно стерилизовать свежие продукты без повреждения их поверхности, даже если свежие продукты хранятся в течение длительного времени.
В случае вышеупомянутой конфигурации (2), можно точно управлять генерируемым количеством озона или радикала посредством прерывистого испускания ультрафиолетовых лучей на основе вышеупомянутой совокупной концентрации. Таким образом, можно точно настроить степень окислительного действия на свежие продукты, что позволяет сохранять стерилизующее действие без повреждения поверхности свежих продуктов.
[0012] (3) В некоторых вариантах осуществления, в вышеупомянутой конфигурации (2), элемент управления прерывистым облучением выполнен с возможностью испускания ультрафиолетовых лучей в прерывистом режиме во время хранения свежего продукта в хранилище свежих продуктов, и управления совокупной концентрацией вокруг свежего продукта таким образом, чтобы она имела значение между нижним предельным значением, при котором возникает стерилизующее действие на свежий продукт, и верхним предельным значением, при котором на поверхности свежего продукта возникает окислительное повреждение.
В случае вышеупомянутой конфигурации (3), во время периода хранения свежих продуктов, можно сохранять стерилизующее действие без повреждения поверхности свежих продуктов во время всего периода хранения посредством прерывистого испускания ультрафиолетовых лучей таким образом, чтобы совокупная концентрация находилась в диапазоне между нижним предельным значением и верхним предельным значением.
[0013] (4) В одном варианте осуществления, в любой из вышеупомянутых конфигураций (1) - (3), элемент облучения содержит эксимерную лампу или инертно-газовую флуоресцентную лампу, способную испускать вакуумные ультрафиолетовые лучи, имеющие единственную длину волны, меньшую, чем 200 нм.
2
2
Посредством использования эксимерной лампы или инертно-газовой флуоресцентной лампы для облучения воздуха вакуумными ультрафиолетовыми лучами, испускаемыми от лампы, имеющими единственную длину волны, меньшую, чем 200 нм, которая сильно поглощается кислородом в воздухе, можно эффективно генерировать озон или радикал из кислорода в воздухе. Между тем, вакуумные ультрафиолетовые лучи в вышеупомянутом диапазоне длин волн не поглощаются N в воздухе и, таким образом, не диссоциируют N. Таким образом, NOx не генерируется. Таким образом, нет опасности повреждения компонентов пространства хранения хранилища свежих продуктов или свежих продуктов, хранимых в нем.
[0014] Кроме того, эксимерная лампа или инертно-газовая флуоресцентная лампа для испускания вакуумных ультрафиолетовых лучей, имеющих длину волны, меньшую, чем 200 нм, зажигается независимо от температуры или влажности, таким образом, она способна зажигаться быстро в диапазоне низких температур не более 5°C, которая является температурой хранения сельскохозяйственных культур, и способна генерировать озон или радикал с высокой эффективностью даже в высоко-влажной среде, что позволяет стерилизовать высоко-влажное внутреннее пространство хранилища, когда хранилище свежих продуктов используют в качестве размораживающей установки.
Кроме того, эксимерная лампа или инертно-газовая флуоресцентная лампа быстро зажигается для генерирования озона или радикала одновременно с включением источника питания, и прекращает генерирование озона или радикала одновременно с прекращением подачи питания, что позволяет легче управлять концентрацией озона или радикала.
[0015] (5) В одном варианте осуществления, в любой из вышеупомянутых конфигураций (1) - (4), элемент настройки температуры сконфигурирован в виде нагревающего элемента, способного нагревать свежий продукт до температуры в диапазоне температур не выше точки затвердевания белка.
В случае вышеупомянутой конфигурации (5), с использованием элемента настройки температуры, нагревающего свежие продукты в хранилище свежих продуктов до температуры в диапазоне температур, не больших температуры затвердевания белка (например, 72°C), можно эффективно использовать хранилище свежих продуктов в качестве размораживающей установки. Поскольку температура нагревания ограничена тем, что она не будет выше, чем температура затвердевания белка, нет опасности изменения свойств свежих продуктов.
[0016] (6) В одном варианте осуществления, в любой из вышеупомянутых конфигураций (1) - (4), элемент настройки температуры сконфигурирован в виде элемента генерирования холодного воздуха, способного хранить свежий продукт в холодном состоянии или охлажденном состоянии.
Здесь, «холодное состояние» относится к состоянию, поддерживаемому при температуре от 2, 3 до 10°C, а «охлажденное состояние» относится к состоянию, поддерживаемому при температуре от минус 2 до 5°C.
В случае вышеупомянутой конфигурации (6), посредством хранения свежих продуктов в холодном состоянии или охлажденном состоянии, можно эффективно использовать хранилище свежих продуктов в качестве холодильного шкафа или устройства сохранения температуры.
[0017] (7) В одном варианте осуществления, в любой из вышеупомянутых конфигураций (1) - (6), устройство для хранения свежих продуктов дополнительно включает в себя элемент увлажнения для увлажнения воздушного потока вокруг свежего продукта.
В случае, когда свежими продуктами являются мясо, рыба, овощи, фрукты и т.п., свежие продукты могут высыхать и портиться из-за хранения при низкой температуре. Таким образом, обеспечение элемента увлажнения позволяет уменьшить высыхание хранимых свежих продуктов.
[0018] Кроме того, в случае варианта осуществления, в котором свежие продукты замораживаются холодильным шкафом непрерывного действия, таким как морозильный аппарат, можно предотвратить загрязнение компонентов остатками свежих продуктов после работы морозильного аппарата посредством установки холодильного шкафа непрерывного действия в стерилизованной атмосфере внутри хранилища свежих продуктов.
[0019] (8) Способ хранения свежего продукта согласно некоторым вариантам осуществления содержит: этап хранения свежего продукта, на котором свежий продукт хранят в хранилище при температуре, не меньшей, чем температура охлажденного состояния; этап генерирования воздушного потока, на котором образуют воздушный поток вокруг свежего продукта; и этап облучения ультрафиолетом, на котором генерируют озон или радикал посредством облучения воздушного потока ультрафиолетовыми лучами в прерывистом режиме и рассеивают озон или радикал по всей области внутри хранилища воздушным потоком.
[0020] На вышеупомянутом этапе облучения ультрафиолетом, ультрафиолетовые лучи испускают в воздушный поток внутри хранилища, и вокруг свежих продуктов генерируется озон или радикал, такой как радикал OH, который рассеивается воздушным потоком по всей внутренней области хранилища свежих продуктов. Вся внутренняя область хранилища стерилизуется рассеянным озоном или радикалом, что позволяет уменьшить рост микроорганизмов, таких как грибы, и уменьшить порчу хранимых свежих продуктов. Таким образом, можно сохранять свежесть свежих продуктов в течение длительного периода времени.
Кроме того, на этапе облучения ультрафиолетом, ультрафиолетовые лучи испускают в прерывистом режиме, что обеспечивает управление концентрацией озона или радикала, генерируемого вокруг свежих продуктов. Посредством управления концентрацией озона или радикала, генерируемого посредством прерывистого облучения, можно уменьшить окислительное повреждение свежих продуктов озоном или радикалом при сохранении стерилизующего действия на свежие продукты.
[0021] На этапе хранения свежих продуктов, свежие продукты хранят при температуре, не меньшей, чем температура охлажденного состояния, и, таким образом, можно уменьшить образование кристаллов льда в клетках свежих продуктов, в результате чего уменьшается повреждение клеточной мембраны, вызываемое образованием кристаллов льда, и сохраняется свежесть свежих продуктов.
[0022] (9) В одном варианте осуществления, в вышеупомянутом способе (8), этап облучения ультрафиолетом содержит этап испускания ультрафиолетовых лучей в прерывистом режиме на основе совокупной концентрации, получаемой умножением концентрации озона или радикала на время облучения ультрафиолетовыми лучами.
Согласно вышеупомянутому способу (9), можно управлять генерируемым количеством озона или радикала в отношении свежих продуктов для обеспечения подходящего количества, при котором стерилизующее действие может сохраняться без повреждения поверхности свежих продуктов, посредством прерывистого испускания ультрафиолетовых лучей на основе совокупной концентрации.
[0023] (10) В одном варианте осуществления, в вышеупомянутом способе (9), этап облучения ультрафиолетом содержит этап испускания ультрафиолетовых лучей в прерывистом режиме во время этапа хранения свежих продуктов, для управления совокупной концентрацией вокруг свежего продукта таким образом, чтобы она имела значение между нижним предельным значением, при котором возникает стерилизующее действие на свежий продукт, и верхним предельным значением, при котором на поверхности свежего продукта возникает окислительное повреждение.
Согласно вышеупомянутому способу (10), можно сохранять стерилизующее действие без повреждения поверхности свежих продуктов во время всего периода хранения посредством прерывистого испускания ультрафиолетовых лучей таким образом, чтобы совокупная концентрация находилась в диапазоне между нижним предельным значением и верхним предельным значением.
[0024] (11) В одном варианте осуществления, в любом вышеупомянутом способе (8) - (10), ультрафиолетовые лучи являются вакуумными ультрафиолетовыми лучами, имеющими единственную длину волны, меньшую, чем 200 нм.
2
2
Согласно вышеупомянутому способу (11), посредством облучения воздуха вакуумными ультрафиолетовыми лучами, имеющими единственную длину волны, меньшую, чем 200 нм, которая сильно поглощается кислородом в воздухе, можно эффективно генерировать озон или радикал. Между тем, вакуумные ультрафиолетовые лучи в вышеупомянутом диапазоне длин волн не поглощаются N в воздухе и, таким образом, не диссоциируют N. Таким образом, NOx не генерируется. Таким образом, нет опасности повреждения компонентов пространства хранения хранилища свежих продуктов или свежих продуктов, хранимых в нем.
[0025] Свежие продукты, подлежащие хранению в хранилище, включают в себя, например, свежие овощи, фрукты, мясо, и рыбу, которые не подвергались тепловой обработке после заготовки, или филе или отрезанные куски вышеупомянутых пищевых продуктов, которые по меньшей мере частично отрезаны. Филе со срезом (поверхностью резания) более подвержено окислительному повреждению озоном или радикалом.
Согласно вышеупомянутым вариантам осуществления, можно хранить вышеупомянутые свежие продукты в свежем виде в течение длительного периода времени без окислительного повреждения свежих продуктов озоном или радикалом.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ
[0026] Согласно настоящему изобретению, можно эффективно стерилизовать все свежие продукты, хранимые в хранилище, и подавлять развитие микроорганизмов и уменьшать порчу свежих продуктов, сохраняя свежесть свежих продуктов в течение длительного периода времени, а также предотвращать возникновение окислительного повреждения на поверхности свежих продуктов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0027] Фиг. 1 является схемой конфигурации устройства хранения согласно одному варианту осуществления.
Фиг. 2 является схемой конфигурации устройства хранения согласно одному варианту осуществления.
Фиг. 3 является схемой конфигурации устройства хранения согласно одному варианту осуществления.
Фиг. 4 является схемой конфигурации устройства хранения согласно одному варианту осуществления.
Фиг. 5 является блок-схемой системы управления согласно одному варианту осуществления.
Фиг. 6 является графиком, показывающим зависимость между периодом хранения свежих продуктов и подходящей совокупной концентрацией.
Фиг. 7 является блок-схемой последовательности операций способа хранения согласно одному варианту осуществления.
Фиг. 8 является схемой, показывающей результат испытания стерилизации.
Фиг. 9 является схематичным разрезом газоразрядной лампы согласно одному варианту осуществления.
Фиг. 10 является графиком, показывающим газовую хроматографию озонированного газа, генерируемого посредством облучения ультрафиолетом.
Фиг. 11 является графиком, показывающим изменение концентрации озона озонированного газа, генерируемого посредством облучения ультрафиолетом.
Фиг. 12 является таблицей, показывающей уменьшение количества колоний грибов посредством облучения ультрафиолетом.
Фиг. 13А является внешним видом кочанной капусты после сбора и перед испытанием стерилизации.
Каждая из фиг. 13B и 13C является внешним видом кочанной капусты после испытания стерилизации и развития окислительного повреждения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0028] Варианты осуществления настоящего изобретения будут теперь подробно описаны со ссылкой на сопутствующие чертежи. Однако предполагается, что если конкретно не указано иное, то размеры, материалы, формы, относительные положения и т.п., компонентов, описанных в вариантах осуществления, следует интерпретировать только как иллюстративные и не предназначенные для ограничения объема настоящего изобретения.
Например, выражение относительного или абсолютного расположения, такое как «в направлении», «по направлению», «параллельно», «перпендикулярно», «центрированный», «концентрический» и «коаксиальный», не должно толковаться как указывающее только на расположение в точном буквальном смысле, а также включает в себя состояние, в котором расположение является относительно смещенным на величину некоторого допуска, или на некоторый угол или некоторое расстояние, посредством чего возможно обеспечение той же самой функции.
Например, выражение эквивалентного состояния, такое как «тот же самый», «эквивалентный» или «однородный», не должно толковаться как указывающее только на состояние, в котором признак является точно эквивалентным, а также включает в себя состояние, в котором существует некоторый допуск или различие, которые могут все же обеспечить ту же самую функцию.
Дополнительно, например, выражение формы, такое как прямоугольная форма или цилиндрическая форма, не должно пониматься как только геометрически точная форма, а также включает в себя форму с неровностью или скошенными углами в пределах диапазона, в котором может быть обеспечен тот же самый эффект.
С другой стороны, предполагается, что выражение, такое как «содержать», «включать в себя», «иметь», «заключать в себе» и «образовывать», не исключает другие компоненты.
[0029] Согласно некоторым вариантам осуществления, как показано на фиг. 1-4, соответственно, устройство 10 (10A, 10B, 10C, 10D) для хранения для свежих продуктов включает в себя хранилище 12 свежих продуктов, и свежие продукты ʺfʺ хранятся внутри хранилища 12 свежих продуктов при температуре, не меньшей, чем температура охлажденного состояния. Внутри хранилища 12 свежих продуктов обеспечен элемент 14 настройки температуры для сохранения внутренней температуры хранилища при температуре, не меньшей, чем температура охлажденного состояния, и элемент 16 генерирования воздушного потока для генерирования воздушного потока ʺaʺ внутри хранилища.
Кроме того, обеспечен элемент 18 облучения для испускания ультрафиолетовых лучей внутри хранилища, и элемент 18 облучения испускает ультрафиолетовые лучи в воздушный поток ʺaʺ. Как показано на фиг. 5, элемент 18 облучения снабжен элементом 20 управления прерывистым облучением. Элемент 18 облучения управляется элементом 20 управления прерывистым облучением для испускания ультрафиолетовых лучей в прерывистом режиме.
[0030] В вышеупомянутой конфигурации, с использованием элемента 18 облучения, испускающего ультрафиолетовые лучи на воздушный поток ʺaʺ, озон или радикал, такой как OH, генерируется вокруг свежих продуктов ʺfʺ. Генерируемый озон или радикал (далее также называемые «озоном и т.п.») рассеивается воздушным потоком ʺaʺ по всей внутренней области хранилища 12 свежих продуктов. Рассеянный озон и т.п. стерилизует всю внутренняя область хранилища и уменьшает рост микроорганизмов, таких как грибы, что позволяет уменьшить порчу хранимых свежих продуктов. Таким образом, можно сохранять свежесть свежих продуктов в течение длительного периода времени.
Кроме того, с использованием элемента 18 облучения, управляемого элементом 20 управления прерывистым облучением для испускания ультрафиолетовых лучей в прерывистом режиме, можно обеспечить управление концентрацией озона и т.п., генерируемого вокруг свежих продуктов ʺfʺ. Посредством управления концентрацией озона и т.п., генерируемого посредством прерывистого облучения, можно уменьшить окислительное повреждение свежих продуктов озоном и т.п. при сохранении стерилизующего действия на свежие продукты ʺfʺ.
[0031] Кроме того, температура свежих продуктов ʺfʺ сохраняется элементом 14 настройки температуры такой, чтобы она была не меньшей, чем температура охлажденного состояния, и, таким образом, можно уменьшить образование кристаллов льда внутри клеток свежих продуктов ʺfʺ. Таким образом, можно уменьшить повреждение клеточной мембраны, вызываемое образованием кристаллов льда, и сохранить свежесть свежих продуктов ʺfʺ.
Кроме того, с использованием элемента 14 настройки температуры, настраивающего внутреннюю температуру хранилища 12 свежих продуктов на температуру, подходящую для охлаждения, сохранения температуры, или размораживания свежих продуктов ʺfʺ, можно использовать хранилище 12 свежих продуктов в качестве холодильного шкафа, устройства сохранения температуры, или размораживающей установки, например.
[0032] В показанном варианте осуществления, как показано на фиг. 1-4, элемент 14 настройки температуры содержит блок кондиционирования воздуха с компонентами, размещенными в корпусе 24. Элемент 16 генерирования воздушного потока содержит вентилятор, расположенный внутри корпуса 24. Элемент 18 облучения содержит ламповый блок, заключающий в себе источник ультрафиолетового света.
[0033] В некоторых вариантах осуществления, элемент 20 управления прерывистым облучением управляет элементом 18 облучения для испускания ультрафиолетовых лучей в прерывистом режиме на основе совокупной концентрации (далее также называемой «СТ-значением»), получаемой умножением концентрации озона и т.п. на время воздействия на свежие продукты ʺfʺ озоном и т.п.
Свежие продукты ʺfʺ повреждаются вследствие окислительного действия озона и т.п., если концентрацией озона и т.п. не управляют. Например, повреждение сельскохозяйственных культур возникает, в основном, в виде изменения цвета. Такое изменение возникает вследствие некроза клеток из-за окисления. Повреждения различаются в зависимости от сельскохозяйственных культур, причем зелень более вероятно будет повреждаться окислением, вызванным озоном или радикалом, а фрукты менее вероятно будут повреждаться окислением.
Было обнаружено, что степень окислительного действия озона и т.п. зависит от СТ-значения. Другими словами, степень окислительного действия озона и т.п. пропорциональна СТ-значению. Время воздействия на свежие продукты озоном и т.п. может быть по существу заменено временем испускания ультрафиолетовых лучей элементом 18 облучения.
[0034] Облучение ультрафиолетом включает в себя последовательное облучение и прерывистое облучение. Последовательное облучение имеет более сильное стерилизующее действие на микроорганизмы, такие как грибы, при меньшей совокупной концентрации. Это происходит, поскольку при прерывистом облучении, если микроорганизмы, такие как грибы, являются все еще живыми после недостаточной стерилизации, микроорганизмы могут расти в течение периода времени, когда озон и т.п. не генерируется. Когда свежие продукты хранятся в хранилище 12 свежих продуктов, необходимо уменьшить порчу в течение целевого периода времени и сохранить цвет, текстуру и т.п. неизменными, и в то же время необходимо предотвратить окислительное повреждение озоном и т.п.
В вышеупомянутом варианте осуществления, можно точно управлять генерируемым количеством озона и т.п. посредством прерывистого испускания ультрафиолетовых лучей на основе СТ-значения. Таким образом, можно точно настроить степень окислительного действия на свежие продукты, что позволяет сохранять стерилизующее действие без повреждения поверхности свежих продуктов.
[0035] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 6, элемент 20 управления прерывистым облучением настраивает концентрацию озона и т.п. таким образом, чтобы она была в диапазоне между нижним предельным СТ-значением, при котором возможна стерилизация, и поверхность свежих продуктов ʺfʺ остается неповрежденной в течение целевого периода времени хранения, и верхним предельным СТ-значением, при котором на поверхности свежих продуктов ʺfʺ развивается окислительное повреждение.
В случае последовательного облучения, совокупная концентрация может превышать верхнее предельное СТ-значение в зависимости от длительности периода хранения, даже если озон и т.п. имеет низкую концентрацию. Например, в случае, когда свежими продуктами ʺfʺ являются сельскохозяйственные культуры, многие сельскохозяйственные культуры требуют хранения в течение длительного периода времени хранения, от одного месяца до нескольких месяцев. Даже если концентрация озона и т.п. равна 0,1 ч./млн (частей на миллион), то СТ-значение превышает 4320 ч./млн*мин через 30 дней, и окислительное повреждение развивается на кочанной капусте или салате. Однако при прерывистом облучении можно управлять концентрацией таким образом, чтобы она была в диапазоне между нижним предельным СТ-значением и верхним предельным СТ-значением по всей области устройства хранения.
Таким образом, можно сохранять стерилизующее действие без повреждения поверхности свежих продуктов в течение всего периода хранения свежих продуктов.
[0036] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 1-4, элемент 14 облучения содержит эксимерную лампу или инертно-газовую флуоресцентную лампу, способную испускать вакуумные ультрафиолетовые лучи, имеющие единственную длину волны, меньшую, чем 200 нм.
Эксимерная лампа испускает вакуумные ультрафиолетовые лучи с единственной длиной волны, меньшей, чем 200 нм, посредством разряда диэлектрического барьера. Среди разных типов эксимерной лампы, ксеноновая эксимерная лампа способна испускать вакуумные ультрафиолетовые лучи, имеющие длину волны, равную 172 нм, а ArF-эксимерная лампа способна испускать вакуумные ультрафиолетовые лучи, имеющие длину волны, равную 193 нм.
2
2
Посредством использования эксимерной лампы или инертно-газовой флуоресцентной лампы для облучения воздуха вакуумными ультрафиолетовыми лучами, испускаемыми от лампы, имеющими единственную длину волны, меньшую, чем 200 нм, которая сильно поглощается кислородом в воздухе, можно эффективно генерировать озон или радикал. Между тем, вакуумные ультрафиолетовые лучи в вышеупомянутом диапазоне длин волн не поглощаются N в воздухе и, таким образом, не диссоциируют N. Таким образом, NOx не генерируется. Таким образом, нет опасности повреждения компонентов пространства хранения хранилища 12 свежих продуктов или свежих продуктов, хранимых в нем.
[0037] Кроме того, эксимерная лампа или инертно-газовая флуоресцентная лампа для испускания вакуумных ультрафиолетовых лучей, имеющих единственную длину волны, меньшую, чем 200 нм, зажигается независимо от температуры и влажности, таким образом, она способна зажигаться быстро в диапазоне низких температур не более 5°C, которая является температурой хранения сельскохозяйственных культур, и способна генерировать озон или радикал с высокой эффективностью даже в высоко-влажной среде, что позволяет стерилизовать высоко-влажное внутреннее пространство хранилища, когда хранилище 12 свежих продуктов используют в качестве размораживающей установки.
Кроме того, эксимерная лампа или инертно-газовая флуоресцентная лампа быстро зажигается для генерирования озона и т.п. одновременно с включением источника питания, и прекращает генерирование озона и т.п. одновременно с прекращением подачи питания, что позволяет легче управлять концентрацией озона и т.п.
[0038] В одном варианте осуществления, элемент 14 настройки температуры сконфигурирован в виде нагревающего элемента, способного нагревать свежие продукты ʺfʺ до температуры в диапазоне температур, не больших температуры затвердевания белка.
Согласно этому варианту осуществления, с использованием элемента 14 настройки температуры, нагревающего свежие продукты ʺfʺ, хранимые в хранилище 12 свежих продуктов, до температуры в диапазоне температур, не больших температуры затвердевания белка (например, 72°C), можно эффективно использовать хранилище 12 свежих продуктов в качестве размораживающей установки. Поскольку температура нагревания ограничена тем, что она не будет выше, чем температура затвердевания белка, нет опасности изменения свойств свежих продуктов ʺfʺ.
[0039] В одном варианте осуществления, элемент 14 настройки температуры сконфигурирован в виде элемента генерирования холодного воздуха, способного хранить свежие продукты ʺfʺ в холодном состоянии или охлажденном состоянии.
В этом варианте осуществления, посредством хранения свежих продуктов ʺfʺ в холодном состоянии или охлажденном состоянии, можно эффективно использовать хранилище 12 свежих продуктов в качестве холодильного шкафа или устройства сохранения температуры.
[0040] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 3 и 4, дополнительно обеспечен элемент 22 увлажнения для увлажнения воздушного потока ʺaʺ вокруг свежих продуктов ʺfʺ.
В случае, когда свежими продуктами являются мясо, рыба, овощи, фрукты и т.п., свежие продукты могут высыхать и портиться из-за хранения при низкой температуре. Таким образом, обеспечение элемента 22 увлажнения позволяет уменьшить высыхание хранимых пищевых продуктов ʺfʺ.
В иллюстративном варианте осуществления, как показано на фиг. 3 и 4, элемент 22 увлажнения включает в себя резервуар 32 хранения воды в нижней части корпуса 24, и разбрызгивающее устройство 34 для подачи увлажняющей воды ʺwʺ вверх из резервуара 32 хранения воды и разбрызгивания увлажняющей воды ʺwʺ в канале ʺbʺ воздушного потока, образованном внутри корпуса 24.
[0041] В иллюстративном варианте осуществления, как показано на фиг. 1-4, элемент 14 настройки температуры включает в себя, внутри корпуса 24, имеющего впускное отверстие и выпускное отверстие для воздушного потока ʺaʺ, элемент 16 генерирования холодного воздуха, содержащий вентилятор, нагреватель 26 для размораживания и настройки температуры, и теплообменник 30, снабжаемый хладагентом из морозильного аппарата 28, расположенного за пределами хранилища. Канал ʺbʺ воздушного потока образован внутри корпуса 24, и воздушный поток ʺaʺ образуется внутри канала ʺbʺ воздушного потока. Воздушный поток ʺaʺ нагревается нагревателем 26 или охлаждается теплообменником 30, и в результате этого температура воздушного потока ʺaʺ настраивается.
[0042] В варианте осуществления, показанном на фиг. 1 и 2, корпус 24 расположен поперечно, и воздушный поток ʺaʺ проходит поперечно внутри корпуса 24. В варианте осуществления, показанном на фиг. 3 и 4, корпус 24 расположен вертикально, и воздушный поток ʺaʺ проходит вертикально внутри корпуса 24.
Морозильный аппарат 28 расположен за пределами хранилища 12 свежих продуктов, например, на верхней стенке хранилища 12 свежих продуктов, как показано на фиг. 1 и 2, или примыкает к боковой стенке хранилища 12 свежих продуктов, как показано на фиг. 3 и 4.
[0043] В одном варианте осуществления, как показано на фиг. 5, элемент 18 облучения содержит газоразрядную лампу 35, содержащую ксеноновую эксимерную лампу или инертно-газовую флуоресцентную лампу. Газоразрядная лампа 35 включает в себя, например, газоразрядный ламповый источник 36 света для испускания вакуумных ультрафиолетовых лучей, имеющих длину волны, меньшую, чем 200 нм, и вентилятор 38 для рассеяния озона и т.п., генерируемого вакуумными ультрафиолетовыми лучами, испускаемыми из газоразрядного лампового источника 36 света. Вентилятор 38 может быть опущен.
В иллюстративном варианте осуществления, газоразрядная лампа 35 является обращенной к воздушному потоку ʺaʺ, образованному внутри хранилища 12 свежих продуктов, и включает в себя окно 40 облучения ультрафиолетом.
Газоразрядный ламповый источник 36 света испускает вакуумные ультрафиолетовые лучи по направлению к воздушному потоку ʺaʺ, и в результате этого озон и т.п. генерируется в воздушном потоке ʺaʺ, причем генерируемый озон и т.п. переносится воздушным потоком ʺaʺ для рассеяния по всей внутренней области хранилища, таким образом, обеспечивается стерилизация свежих продуктов ʺfʺ.
[0044] Длина волны ультрафиолетовых лучей, испускаемых из газоразрядной лампы, зависит от разрядного газа, запаянного в газоразрядной камере. Например, длина волны равна 126 нм, когда разряжаемым газом является аргон (Ar), 146 нм, когда разряжаемым газом является криптон (Kr), и 172 нм, когда разряжаемым газом является ксенон (Xe).
[0045] В варианте осуществления, показанном на фиг. 1 и 3, газоразрядная лампа, служащая в качестве элемента 18 облучения, расположена выше свежих продуктов ʺfʺ, и окно 40 облучения ультрафиолетом ориентировано таким образом, что оно обращено к свежим продуктам ʺfʺ через посредство воздушного потока ʺaʺ.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, газоразрядная лампа 35 расположена выше морозильного аппарата 44 с непрерывной подачей, и окно 40 облучения ультрафиолетом ориентировано таким образом, что оно обращено к морозильному аппарату 44 с непрерывной подачей через посредство воздушного потока ʺaʺ.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, газоразрядная лампа 35 расположена в углу выше свежих продуктов ʺfʺ, и окно 40 облучения ультрафиолетом ориентировано таким образом, что оно обращено к воздушному потоку ʺaʺ.
Как описано выше, окно 40 облучения ультрафиолетом расположено таким образом, что оно обращено к воздушному потоку ʺaʺ, и в результате этого можно рассеять генерируемый озон и т.п. по всей области внутри хранилища через посредство воздушного потока ʺaʺ. Таким образом, можно стерилизовать всю область внутри хранилища.
[0046] В иллюстративном варианте осуществления, как показано на фиг. 1-3, окно 40 облучения ультрафиолетом расположено таким образом, что оно обращено к свежим продуктам ʺfʺ, и, таким образом, ультрафиолетовые лучи падают прямо на свежие продукты ʺfʺ, что позволяет достичь большой эффективности стерилизации в отношении облучаемой поверхности свежих продуктов ʺfʺ. Таким образом, синергетическое действие вакуумных ультрафиолетовых лучей, испускаемых из газоразрядной лампы 35, усиливает стерилизующее действие на все хранимые свежие продукты.
[0047] В иллюстративном варианте осуществления, как показано на фиг. 1-3, газоразрядная лампа 35 испускает вакуумные ультрафиолетовые лучи по направлению к воздушному потоку ʺaʺ, проходящему через канал ʺbʺ воздушного потока, образованный внутри корпуса 24 элемента 14 настройки температуры, и, таким образом, генерируемый озон и т.п. может быть эффективно рассеян по всей области внутри хранилища посредством воздушного потока ʺaʺ. Таким образом, можно эффективно стерилизовать весь воздух внутри хранилища.
Кроме того, элемент 14 настройки температуры имеет элемент 22 увлажнения, который увлажняет воздушный поток ʺaʺ, вводимый в элемент 14 настройки температуры, и в результате этого можно сохранять внутри хранилища высоковлажную атмосферу и подавлять высыхание свежих продуктов ʺfʺ. Таким образом, можно уменьшить сокращение выхода свежих продуктов ʺfʺ.
[0048] В иллюстративном варианте осуществления, как показано на фиг. 1, 3, и 4, свежие продукты ʺfʺ являются целыми или разрезанными овощами или фруктами, и размещены в корзинах 42, уложенных в стопки внутри хранилища 12 свежих продуктов.
[0049] В одном варианте осуществления, как показано на фиг. 2, морозильный аппарат 44 с непрерывной подачей расположен внутри хранилища 12 свежих продуктов. Морозильный аппарат 44 с непрерывной подачей включает в себя конвейер 46, и свежие продукты ʺfʺ замораживаются непрерывно при транспортировании конвейером 46.
В этом варианте осуществления, свежие продукты ʺfʺ замораживаются внутри хранилища 12 свежих продуктов, имеющего стерилизующее действие из-за наличия озона и т.п., и, таким образом, можно предотвратить загрязнение компонентов морозильного аппарата 44 с непрерывной подачей остатками свежих продуктов после завершения работы морозильного аппарата 44 с непрерывной подачей.
[0050] В одном варианте осуществления, как показано на фиг. 5, внутри хранилища 12 свежих продуктов расположен датчик 48 концентрации озона для детектирования концентрации озона и т.п., и значение, детектированное датчиком 48 концентрации озона, является входными данными для элемента 20 управления прерывистым облучением. Элемент 20 управления прерывистым облучением управляет работой газоразрядной лампы 35 на основе вышеупомянутого детектированного значения.
[0051] Как показано на фиг. 7, способ хранения согласно некоторым вариантам осуществления включает в себя этап S10 хранения свежих продуктов, этап S12 образования воздушного потока, и этап S14 облучения ультрафиолетом.
На этапе S10 хранения свежих продуктов, свежие продукты ʺfʺ хранят внутри хранилища 12 свежих продуктов при температуре, не меньшей, чем температура охлажденного состояния. На этапе S12 образования воздушного потока, образуют воздушный поток ʺaʺ вокруг свежих продуктов ʺfʺ, хранимых в хранилище 12 свежих продуктов. На этапе S14 облучения ультрафиолетом, воздушный поток ʺaʺ в прерывистом режиме облучают ультрафиолетовыми лучами для генерирования озона или радикала, такого как радикал OH, и озон и т.п. переносится воздушным потоком ʺaʺ для рассеяния по всей области внутри хранилища.
[0052] Таким образом, озон и т.п., рассеянный по всей области внутри хранилища, стерилизует всю область внутри хранилища и уменьшает рост микроорганизмов, таких как грибы, что позволяет уменьшить порчу хранимых свежих продуктов ʺfʺ. Таким образом, можно сохранять свежесть свежих продуктов в течение длительного периода времени.
Кроме того, на этапе S14 облучения ультрафиолетом, ультрафиолетовые лучи испускаются в прерывистом режиме, что обеспечивает управление концентрацией озона или радикала, генерируемого вокруг свежих продуктов ʺfʺ. Посредством управления концентрацией озона и т.п., генерируемого посредством прерывистого облучения, можно уменьшить окислительное повреждение свежих продуктов ʺfʺ озоном и т.п. при сохранении стерилизующего действия на свежие продукты ʺfʺ.
На этапе S10 хранения свежих продуктов, свежие продукты ʺfʺ хранят при температуре, не меньшей, чем температура охлажденного состояния, и, таким образом, можно уменьшить образование кристаллов льда в клетках свежих продуктов ʺfʺ и уменьшить повреждение клеточной мембраны, вызываемое образованием кристаллов льда, и сохранить свежесть свежих продуктов ʺfʺ.
[0053] В одном варианте осуществления, на этапе S14 облучения ультрафиолетом, ультрафиолетовые лучи испускаются в прерывистом режиме на основе совокупной концентрации, получаемой умножением времени испускания ультрафиолетовых лучей на концентрацию озона и т.п.
Можно управлять генерируемым количеством озона и т.п. в отношении свежих продуктов ʺfʺ для обеспечения подходящего количества, при котором стерилизующее действие может сохраняться без повреждения поверхности свежих продуктов ʺfʺ, посредством прерывистого испускания вакуумных ультрафиолетовых лучей на основе совокупной концентрации.
[0054] В одном варианте осуществления, на этапе S14 облучения ультрафиолетом, ультрафиолетовые лучи испускают в прерывистом режиме, и совокупной концентрацией вокруг свежих продуктов ʺfʺ управляют таким образом, чтобы она имела значение между нижним предельным значением, при котором возникает стерилизующее действие на свежие продукты ʺfʺ, и верхним предельным значением, при котором на поверхности свежих продуктов ʺfʺ возникает окислительное повреждение.
Можно сохранять стерилизующее действие без повреждения поверхности свежих продуктов ʺfʺ во время всего периода хранения посредством прерывистого испускания ультрафиолетовых лучей таким образом, чтобы совокупная концентрация находилась в диапазоне между нижним предельным СТ-значением и верхним предельным СТ-значением.
[0055] В одном варианте осуществления, на этапе S14 облучения ультрафиолетом, излучаются вакуумные ультрафиолетовые лучи, имеющие диапазон длин волн, меньших, чем 200 нм.
2
2
Посредством облучения воздуха вакуумными ультрафиолетовыми лучами, имеющими единственную длину волны, меньшую, чем 200 нм, которая сильно поглощается кислородом в воздухе, можно эффективно генерировать озон или радикал. Между тем, вакуумные ультрафиолетовые лучи в вышеупомянутом диапазоне длин волн не поглощаются N в воздухе и, таким образом, не диссоциируют N. Таким образом, NOx не генерируется. Таким образом, нет опасности повреждения компонентов пространства хранения хранилища 12 свежих продуктов или свежих продуктов ʺfʺ, хранимых в нем.
[0056] В иллюстративном варианте осуществления, свежие продукты ʺfʺ являются овощами или фруктами, охлажденными в хранилище свежих продуктов до температуры не менее чем 0°C и не более чем 5°C, и концентрацию озона настраивают таким образом, чтобы она была не менее чем 0,1 ч./млн и не более чем 0,5 ч./млн. Таким образом, можно уменьшить порчу свежих продуктов ʺfʺ во время периода хранения свежих продуктов ʺfʺ и уменьшить окислительное повреждение озоном и т.п.
Дополнительно, хранилище свежих продуктов увлажняют внутри, и относительную влажность настраивают таким образом, чтобы она была не менее чем 90%. Таким образом, можно уменьшить высыхание свежих продуктов ʺfʺ во время периода хранения.
[0057] В одном варианте осуществления, среди овощей и фруктов, листовые овощи, имеющие тонкие эпидермальные клетки, такие как салат и кочанная капуста, цветы и грибы легко подвергаются воздействию окислительного повреждения озоном и т.п. Таким образом, во время периода хранения, вышеупомянутые листовые овощи и т.п. облучаются в прерывистом режиме вакуумными ультрафиолетовыми лучами вышеупомянутой длины волны таким образом, чтобы СТ-значение было большим, чем нижнее предельное СТ-значение, и более близким к нижнему предельному СТ-значению по сравнению с фруктами, целиком покрытыми кожицей, такими как томаты или лимоны.
Таким образом, можно уменьшить окислительное повреждение листовых овощей, цветов, и грибов, особенно на их срезах и их периферии, во время периода хранения.
[0058] В одном варианте осуществления, в случае, когда свежими продуктами ʺfʺ является свежее мясо рыбы, или другое свежее мясо курицы или индейки, например, и мясо в куске филе разрезано в направлении, которое по меньшей мере частично пересекается с клеточной мембраной, мясо легко подвергаются воздействию окислительного повреждения озоном и т.п. Таким образом, в случае вышеупомянутого филе, филе облучают в прерывистом режиме вакуумными ультрафиолетовыми лучами вышеупомянутой длины волны таким образом, чтобы СТ-значение было большим, чем нижнее предельное СТ-значение, и более близким к нижнему предельному СТ-значению по сравнению с куском филе, разрезанным в направлении вдоль клеточной мембраны, во время периода хранения.
Таким образом, можно уменьшить окислительное повреждение филе, которое легко подвергаются воздействию окислительного повреждения озоном и т.п.
[0059] В одном варианте осуществления, в случае, когда свежими продуктами ʺfʺ являются свежее мясо рыбы, или другое свежее мясо курицы или индейки, например, и мясо по меньшей мере частично разрезано в направлении вдоль клеточной мембраны, мясо не так легко подвергаются воздействию окислительного повреждения озоном и т.п., по сравнению с куском филе, разрезанном в направлении, пересекающимся с клеточной мембраной. Таким образом, в случае вышеупомянутого филе, филе облучают в прерывистом режиме вакуумными ультрафиолетовыми лучами вышеупомянутой длины волны таким образом, чтобы СТ-значение было меньшим, чем верхнее предельное СТ-значение, и более близким к верхнему предельному СТ-значению.
Таким образом, можно улучшить стерилизующее действие и в то же время уменьшить окислительное повреждение вышеупомянутого филе.
ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
[0060] (1) Испытание стерилизации внутренней части хранилища
Устройство 10 (10D) для хранения, показанное на фиг. 4, используется в качестве устройства хранения. Устройство 10 (10D) для хранения включает в себя хранилище 12 свежих продуктов, включающее в себя элемент 14 настройки температуры, имеющий элемент 22 увлажнения.
Как показано на фиг. 4, газоразрядная лампа 35, служащая в качестве элемента 18 облучения, расположена в углу выше свежих продуктов ʺfʺ, и окно 40 облучения ультрафиолетом ориентировано таким образом, что оно обращено к воздушному потоку ʺaʺ.
Вакуумные ультрафиолетовые лучи, имеющие длину волны, меньшую, чем 200 нм, испускались через окно 40 облучения ультрафиолетом, и испытание стерилизации выполняли в отношении воздуха внутренней части хранилища, при сохранении внутренней части хранилища при температуре, равной 2°C, и относительной влажности, равной 95% или выше.
Дополнительно, газоразрядная лампа 35 зажигалась в прерывистом режиме элементом 20 управления прерывистым облучением в течение 30 минут, при этом она многократно включалась на одну секунду и выключалась на десять секунд, таким образом, что концентрация озона внутри хранилища стала 0,3 ч./млн.
[0061] Как показано на фиг. 4, внутри корзин 42, уложенных в стопки ниже газоразрядной лампы 35, среду картофельного агара с декстрозой (PDA-среду) подвергали воздействию в течение 30 минут для измерения количества грибов в точках А и В в верхнем положении, и в точке С в среднем положении.
Как показано на фиг. 8, уменьшение количества бактерий подтверждено на основании результатов испытания после операции стерилизации.
В сравнительном примере с использованием ультрафиолетовой лампы, содержащей ртутную лампу и выполненной с возможностью испускания ультрафиолетовых лучей на длине волны, равной 185 нм, ртутная лампа не смогла зажечься из-за низкой температуры.
[0062] (2) Испытание хранения кочанной капусты
В случае устройства 10 (10D) хранения, показанного на фиг. 4, кочанную капусту поместили без покрытия в хранилище 12 свежих продуктов, и хранили в течение двух месяцев при температуре, равной 2°C, и относительной влажности, равной 95% или выше. После 38 дней хранения, выполняли прерывистое облучение в течение остального периода времени, с использованием газоразрядной лампы 35 для испускания ультрафиолетовых лучей, имеющих длину волны, меньшую, чем 200 нм, в течение одного часа в день, при этом включали лампу на одну секунду с интервалом, равным десяти секундам, таким образом, что концентрация озона внутри хранилища стала 0,3 ч./млн.
В сравнительном примере, кочанную капусту хранили в течение двух месяцев в тех же самых условиях, за исключением того, что газоразрядная лампа 35 не работала.
[0063] В результате, в примере использования порча удерживалась на низком уровне в течение двух месяцев. Напротив, в сравнительном примере хорошая свежесть сохранялась в течение 40 дней, но затем развивались грибы, и наблюдалась быстрая порча.
Скорость образования грибов через два месяца составляла 27% в примере использования и 90% в сравнительном примере, что демонстрирует большую разницу. Массовый выход также был больше в примере использования.
[0064] (3) Испытание поверхностной стерилизации кочанной капусты
Охлаждающий блок (элемент настройки температуры) 14, включающий в себя элемент 22 увлажнения, разместили внутри контейнера, и разрядную лампу 35 разместили на выпускном отверстии охлаждающего блока 14. В то время как температуру и относительную влажность внутри контейнера поддерживали равными 5°C и 90% или выше, газоразрядной лампой 35 управляли таким образом, чтобы она включалась на одну секунду и выключалась на десять секунд и при этом испускала вакуумные ультрафиолетовые лучи, имеющие длину волны, меньшую, чем 200 нм, в течение времени облучения, равного двум часам в день, в течение десяти дней, таким образом, что концентрация озона стала 0,35 ч./млн.
В результате, количество обычных бактерий и грибов на поверхности и стеблевой части кочанной капусты значительно уменьшилось.
[0065] (4) Испытание на изменение цвета кочанной капусты (сравнительный пример)
С использованием того же самого испытательного устройства, что и в вышеупомянутом испытании (3), температуру и относительную влажность внутри контейнера установили равными тем же самым значениям, что и в вышеупомянутом испытании (3), и газоразрядной лампой 35 управляли таким образом, что концентрация озона вокруг кочанной капусты, свежего продукта, стала равной 2 ч./млн. Газоразрядную лампу 35 настроили таким образом, чтобы она включалась на одну секунду и выключалась на 1,5 секунд и работала непрерывно в течение 24 часов, 9 дней. В результате, цвет поверхности кочанной капусты изменился.
[0066] <Испытание производимого газа>
2
2
Как показано на фиг. 9, газоразрядная лампа 35, служащая в качестве элемента 18 облучения, согласно одному варианту осуществления сконфигурирована таким образом, что вакуумные ультрафиолетовые лучи, испускаемые из разрядной камеры 36а, содержащей разрядный газ, не поглощаются газом N, находящимся в атмосфере, вводимой в пространство с, и не диссоциируют газ N. Таким образом, можно уменьшить генерирование оксида азота.
Фиг. 10 показывает результат анализа озонированного газа посредством газовой хроматографии, где озонированный газ генерировали газоразрядной лампой, которая испускает вакуумные ультрафиолетовые лучи, имеющие длину волны, равную 172 нм, с использованием ксенона в качестве разрядного газа. На чертеже, линия D представляет случай, когда использовали вышеупомянутую газоразрядную лампу, а линия Е представляет случай, когда озонированный газ генерировали с использованием общеизвестного разрядного озонатора. Как показано на фиг. 10, линия D показывает, что генерирование оксида азоты было уменьшено.
[0067] (5) Испытание на облучение грибов
Внутренняя часть инкубатора сохраняли при температуре 20°C и относительной влажности 90%, и пеницилл использовали в качестве испытательного штамма. 10 мл стерилизованной воды добавили в мицелий пеницилла, и споры соскабливали и разбавляли до разных степеней разбавления. Разбавленные споры, имеющие разные степени разбавления, вводили в PDA-среду по 100 мкл во всех случаях и помещали в инкубатор. PDA-среду облучали в прерывистом режиме вакуумными ультрафиолетовыми лучами, имеющими длину волны, меньшую, чем 200 нм, испускаемыми газоразрядной лампой, многократно включаемой на одну секунду с интервалом, равным десяти секундам.
Фиг. 11 является графиком, показывающим изменение концентрации озона внутри инкубатора. Максимумы концентрации озона на фиг. 11 называются «секциями обработки» на фиг. 12. Фиг. 12 показывает, что количество колоний (скоплений) грибов уменьшается при увеличении количества секций обработки, а именно, СТ-значения.
[0068] При вышеупомянутых условиях испытания, испытание проводили с дополнительными испытательными штаммами cladosporium и escherichia coli (кишечной палочки). СТ-значение настраивали таким образом, чтобы оно было равным 13,3 ч./млн*мин (день 1), 36,8 ч./млн*мин (день 2), 42,5 ч./млн*мин (день 3).
В результате, все три испытательных штамма уменьшились, и, в частности, Escherichia уменьшилась значительно.
[0069] (6) Испытание на хранение кочанной капусты
Собранную кочанную капусту хранили в хранилище, где сохраняли температуру 2°C, и кочанную капусту внутри хранилища облучали вакуумными ультрафиолетовыми лучами, имеющими длину волны, меньшую, чем 200 нм, испускаемыми газоразрядной лампой, включаемой на 0,5 секунды и выключаемой на 20 секунд в прерывистом режиме в течение 30 минут. Целевая концентрация озона составляла 0,35 ч./млн. После прерывистого облучения в течение 30 минут, СТ-значение стало равным 11,1 ч./млн*мин. Это прерывистое облучение выполняли два раза в день, и СТ-значение составляло 610,5 ч./млн*мин через 28 дней.
После 63 дней хранения, на кочанной капусте развилось только малое количество грибов, и порча была уменьшена, причем кочанная капуста не содержала окислительного повреждения озоном. Таким образом, это испытание показывает, что СТ-значение было между нижним предельным значением и верхним предельным значением во время хранения кочанной капусты.
[0070] (7) Испытание на хранение кочанной капусты
Собранную кочанную капусту хранили в хранилище, где сохраняли температуру 2°C, и кочанную капусту внутри хранилища облучали вакуумными ультрафиолетовыми лучами, имеющими длину волны, меньшую, чем 200 нм, испускаемыми газоразрядной лампой, включаемой на 0,5 секунды и выключаемой на 20 секунд в прерывистом режиме в течение 60 минут. Целевая концентрация озона составляла 0,35 ч./млн. Фиг. 13А показывает внешний вид кочанной капусты после сбора и перед испытанием.
После начала испытания, прерывистое облучение в течение 60 минут выполняли два раза в день в течение 29 дней. СТ-значение через 29 дней достигло 2919,53 ч./млн*мин, и окислительное повреждение развивалось на всей кочанной капусте (первая стадия). Фиг. 13В показывает внешний вид кочанной капусты в этом состоянии. На фиг. 13В, окислительное повреждение «о» присутствует на поверхности кочанной капусты.
После первой стадии, время прерывистого облучения изменили на время, равное 30 минут один раз в день, продолжали облучение в течение еще 29 дней (вторая стадия). СТ-значение на второй стадии достигло 1101,18 ч./млн*мин, и, в результате, СТ-значение с начала испытания до второй стадии достигло 3930,72 ч./млн*мин. После второй стадии, как показано на фиг. 13С, внешний вид кочанной капусты показывает окислительное повреждение «о», которое стало более серьезным.
[0071] Вышеупомянутое испытание выполняли с кочанной капустой, разделенной на три группы, и все группы показали окислительное выгорание после первой стадии.
Результат вышеупомянутого испытания показывает, что необходимо устанавливать верхнее предельное СТ-значение, равное 2900 ч./млн*мин или менее.
Дополнительно, после первой стадии, скорость генерации грибов составляла 20% в группе X, 10% в группе Y, и 10% в группе Z. Дополнительно, после второй стадии, скорость генерации грибов составляла 100% в группе X, 57% в группе Y, и 74% в группе Z. Причиной прогресса в развитии грибов может быть окислительное повреждение вследствие облучения озоном и т.п., который превышает верхнее предельное СТ-значение.
Озон и т.п. может стерилизовать грибы на поверхности свежих продуктов, но не может удалить все грибы, которые развиваются в сложной организации, такой как листья, поскольку осмотическая способность озона и т.п. является низкой. Листья, омертвевающие из-за окислительного повреждения озоном и т.п., в конечном счете портятся, и на них развиваются грибы.
[0072] В то время как внутреннюю температуру хранилища свежих продуктов устанавливают равной 0°C или выше в каждом из вышеупомянутых вариантов осуществления, настоящее изобретение может оказывать стерилизующее действие и действие для подавления окислительного повреждения также на хранилище свежих продуктов, имеющее нижнюю внутреннюю температуру, меньшую, чем 0°.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[0073] Согласно некоторым вариантам осуществления, можно стерилизовать все свежие продукты, хранимые в хранилище, эффективно, без повреждения компонентов хранилища свежих продуктов или хранимых свежих продуктов даже при облучении ультрафиолетовыми лучами, и уменьшить развитие микроорганизмов и уменьшить порчу свежих продуктов, при сохранении свежести свежих продуктов в течение длительного периода времени.
ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
[0074]
10 (10A, 10B, 10C, 10D) устройство для хранения
12 хранилище свежих продуктов
14 элемент настройки температуры
16 элемент генерирования воздушного потока
18 элемент облучения
20 элемент управления прерывистым облучением
22 элемент увлажнения
24 корпус
26 нагреватель
28 морозильный аппарат
30 теплообменник
32 резервуар хранения воды
34 разбрызгивающее устройство
35 газоразрядная лампа
36 газоразрядный ламповый источник света
38 вентилятор
40 окно облучения ультрафиолетом
42 корзина
44 морозильный аппарат с непрерывной подачей
46 конвейер
48 датчик концентрации озона
a воздушный поток
b канал воздушного потока
f свежий продукт
o окислительное повреждение
w увлажняющая вода