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2012 年度 実施状況報告書

熱および物質移動を考慮した大容量MAP

研究課題

研究課題/領域番号 23580350
研究機関愛媛大学

研究代表者

疋田 慶夫  愛媛大学, 農学部, 教授 (50127908)

キーワード流通 / 青果物 / 品質 / MAP
研究概要

本研究は,従来の低温・少量MAP(Modified Atmosphere Packaging)の技術を常温下における15kg程度の大容量MAPに発展させ,産地における新しい高品質貯蔵体制の構築を目指すものである。すなわち,O2,CO2,N2,水蒸気の物質移動に加えて,包装内部での呼吸熱の発生と包装資材の伝熱特性および資材を通しての熱移動を加味した大容量MAPの数学モデルを構築し,外気の温・湿度が変動する条件下におけるガスおよび熱移動を計算するコンピュータ・プログラムの作成と併せて,生産地での貯蔵環境に即した包装設計により高品質な貯蔵体制を目指す。
大容量MAPの数学モデル(5元連立微分方程式)を基に,シミュレーション・プログラムを完成した。10kg単位のポンカンとタンゴール清見を利用して,5および10℃にける包装内部でのガス濃度(O2,CO2)の分布を測定した。また,包装資材の伝熱特性である熱貫流率を測定するための実験装置を作製し,2種類の資材の熱貫流率を測定した。併せて,10kg単位のイヨカンを利用して,プログラムによる計算結果を検証するための室内実験を実施し,包装内の温度とO2,CO2,N2および水蒸気濃度の変化を測定して,計算結果と比較した。ここでは,品質指標として糖および酸,またエタノール含有量の変化を測定した。
包装内部でのガス濃度の分布はほぼ均一で,濃度分布を調節するためDiffusion Channelの導入は必要とせず,均一な濃度分布の条件でシミュレーションを行えばよいことが分かった。プログラムによる計算結果は,概ね測定結果と一致したが,蒸散と水分凝縮による蒸発潜熱を導入することによって,さらなる計算精度の向上が示唆された。
これまでの研究結果を整理・検討し,学会で発表するとともに,一部を論文として公表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

生成24年度に計画した①プログラムによる計算結果を検証するための室内実験は,現在も進行させている,②包装資材の熱貫流率の測定については,一部の資材で結果を得た,③包装内部でのガス濃度分布については,均一性を実験により確認することができた。今後も①および②は継続して実施し,実験結果を基にして大容量MAPのための数学モデルとシミュレーション・プログラムを修正・改善する計画であるが,学会発表と論文の公表は順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

研究計画の大幅な変更は考えていない。プログラムによる計算結果を検証するための室内実験と包装資材の熱貫流率の測定を継続して実施し,この実験結果を基にして大容量MAPのための数学モデルとシミュレーション・プログラムを修正・改善する計画である。最終的に完成したプログラムにより,生産地での貯蔵環境(温・湿度)を利用した計算を種々の包装資材で実施して,断熱効果,結露の緩和効果などから最適な包装設計による貯蔵体制を提示する計画である。また,得られた結果を学会で発表するとともに,論文として公表する計画である。

次年度の研究費の使用計画

プログラムによる計算結果を検証するための室内実験と包装資材の熱貫流率の測定,また生産地での貯蔵を模した実証試験を実施するための消耗品と謝金,および学会発表・情報収集のための旅費,論文投稿料として使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Simulation of Gas and Water Vapor Exchange in Perforated-film Modified Atmosphere Packaging under Dynamic Storage Conditions2013

    • 著者名/発表者名
      Hikida Yoshio, Kawano Toshio
    • 雑誌名

      Food Preservation Science

      巻: 39(5) ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [学会発表] 3次元熱物質移動モデルによるナシの酸素および二酸化炭素ガス拡散係数の予測2012

    • 著者名/発表者名
      石田沙弥香,Maryam E. Rezagah,内野敏剛,田中史彦,濱中大介,疋田慶夫
    • 学会等名
      農業環境工学関連学会
    • 発表場所
      宇都宮大学
    • 年月日
      20120911-20120914
  • [学会発表] 食用カンナ澱粉を用いたパスタの品質評価に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      河野俊夫,山本由徳,疋田慶夫
    • 学会等名
      日本調理科学会
    • 発表場所
      秋田大学
    • 年月日
      20120824-20120825
  • [学会発表] 農業廃棄物を利用した発砲スチロールの脱臭リサイクルに関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      河野俊夫,疋田慶夫
    • 学会等名
      農業環境工学関連学会
    • 発表場所
      宇都宮大学
    • 年月日
      2012-09-13
  • [学会発表] ライム果実の長期低温貯蔵技術の開発2012

    • 著者名/発表者名
      疋田慶夫,柴竜己,高木衆
    • 学会等名
      日本食品保蔵科学会
    • 発表場所
      KKRホテル大阪
    • 年月日
      2012-06-22
  • [学会発表] 極多収性ジャポニカ水稲品種(候補)の米粉を用いた製パンとその品質評価に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      河野俊夫,藤原郁絵,疋田慶夫,村井正之
    • 学会等名
      日本食品保蔵科学会
    • 発表場所
      KKRホテル大阪
    • 年月日
      2012-06-22

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公開日: 2014-07-24  

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