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サツマイモ（Ipomoea batatas ）は、アフリカやその他の地域の発展途上国の自給自足農家にとって非常に重要な作物です。 [ 1 ] [ 2 ]比較的短い生育期間、干ばつへの耐性、そして痩せた土壌からの高い収量により、これらの世帯の多くにとって飢饉時の備蓄として利用されています。[ 1 ] [ 2 ]しかし、サツマイモは非常に腐敗しやすい食料源であり、微生物による破壊、代謝による腐敗、物理的な破壊、害虫の被害を受けやすいです。 [ 3 ]そのため、一般的には収穫後長く保存されません。[ 4 ]これは作物の最適な利用を妨げる大きな障害であり、多くの無駄を生み出しています。[ 3 ]
サツマイモを食べる自給自足農家のほとんどは、貯蔵技術を一切使用せず、代わりに連続栽培法を用い、使用する準備ができるまで塊茎を土の中に残しておく。 [ 5 ] [ 6 ]あまり一般的ではないが、簡単な貯蔵方法も存在する。一般的なものとしては、穴、クランプ、屋内貯蔵などがあり、いずれもサツマイモの貯蔵期間をある程度延長する。[ 3 ] [ 7 ]自給自足農家にとって、適切な貯蔵温度を維持することが、おそらく良好な貯蔵の最大の障壁となっている。[ 3 ]
サツマイモの前処理は損失のリスクを最小限に抑えるのに役立ちます。[ 3 ]キュアリングは皮を丈夫にし、軽微な物理的損傷を修復し、乾燥は腐敗を減らし、代謝分解を不活性化します。[ 3 ]
サツマイモの最適な保存は、12～16 ℃（54～61 °F） 、相対湿度85 ～ 90% （RH）で行われ、過剰な二酸化炭素（CO2）を除去し、呼吸に必要な酸素（O2 ）を取り込むための適切な換気が必要です。[ 3 ]これらの条件下では、サツマイモは通常2 ～ 3ヶ月であるのに対し、5ヶ月から最長1年間保存できることが示されています。[ 3 ]
サツマイモは非常に傷みやすく、長期間保存するのが難しい作物です。[ 4 ]これは主に、水分含有量が高いこと、収穫後の代謝活動、薄くて透過性のある皮によるものです。[ 3 ]収穫後、サツマイモは害虫を含む物理的、生理的、病理的、環境的な要因によって腐敗しやすいです。
サツマイモの収穫、取り扱い、輸送中に、切断、打撲、皮剥ぎなどの機械的な力によってサツマイモが損傷すると、物理的な損失が発生します。[ 3 ] [ 8 ]これらの問題の主な原因は、皮がデリケートであることと、収穫および取り扱い技術が不十分であることです。 [ 3 ]物理的な手段による塊茎の損傷は、塊茎を丁寧に扱い、布袋ではなく硬い箱や段ボール箱に保管することで最小限に抑えることができます。[ 3 ]
植物内の生理的プロセスは腐敗に大きく寄与する可能性がある。自然蒸散は水分損失を引き起こし、不快な髄質の食感をもたらす。[ 3 ]呼吸は収穫後も続き、作物の周囲にCO2が蓄積すると早期腐敗を引き起こす可能性がある。長期保存中、塊茎は発芽するが、植える場合は有用であるが、食べる場合は発芽によって塊茎内の栄養分が消費されるため好ましくない。発芽は、収穫前にマレイン酸ヒドラジドを散布したり、塊茎の間に敷いた紙にアセトン中のナフタレン酢酸メチルエステル (MENA) を塗布したり、0.5～4.0%チオ尿素溶液で処理したりすることで抑制できる。[ 3 ]
サツマイモは、多くの種類の真菌、細菌、ウイルスに感染しやすい。[ 3 ]感染すると、毒素、病原体、苦味、表面の傷、腐敗組織が生じる可能性がある。[ 3 ] 一般的な感染源は、真菌のRhizopus oryzae (軟腐病) とBotryodiplodia (ジャワ黒腐病) である。これらは、バングラデシュのサツマイモ感染の 78% の原因となっている。農家にとって最も懸念される害虫は、サツマイモゾウムシ ( Cylas spp.) であり、収穫前に塊茎に侵入し、貯蔵中に増殖し、収穫量の最大 50% の損失を引き起こす可能性がある。[ 3 ] [ 9 ]サツマイモゾウムシの脅威を最小限に抑えるために、簡単な技術を用いることができる。サツマイモを20 °C (68 °F)未満の温度で貯蔵すると、感染した作物のゾウムシの最大 89.5% を死滅させることができる。[ 3 ]塊茎を熱湯に浸すことも、害虫の蔓延を抑制する効果的な対策であることが示されています。[ 3 ]物理的および生理的な手段による塊茎の損傷は、病原性感染および害虫の蔓延の可能性を高める可能性があります。[ 3 ]
サツマイモの保存期間は、温度と相対湿度に大きく左右されます。10 °C (50 °F) 未満の温度で保存すると、サツマイモに低温障害が発生します。[ 3 ]これは、塊茎の内部が変色し、通常のオレンジ色ではなく、茶色から黒色になるのが特徴です。 [ 3 ]また、調理後も残る硬い部分が形成されます。[ 3 ]低温障害のその他の兆候としては、異臭の発生、内部細胞構造の破壊、皮の形成が減少することによる腐敗の増加（これにより真菌感染が起こりやすくなる）などがあります。[ 3 ]逆に、 16 °C (61 °F) を超える温度では、塊茎の呼吸と発芽の速度が上がり、微生物の活動が活発になります。[ 3 ]相対湿度が 80% 未満では過剰な水分損失が発生し、90% を超えると結露が発生し、腐敗が加速します。[ 3 ]
腐敗の可能性を最小限に抑えるには、正確な保管条件を満たす必要があります。サツマイモの塊茎は、16 °C (61 °F) [ 3 ] : 4 [ 8 ] : 277より暖かくなく、 12 °C (54 °F) [ 3 ] : 4または13 °C (55 °F) [ 8 ] : 277より涼しくない環境で、相対湿度 85〜90% で保管する必要があります。[ 3 ] : 4 [ 8 ] : 277これらの最適な条件下では、サツマイモは 5 か月から最大で約 1 年間保存できることが示されています。[ 3 ] : 4保管場所の適切な換気は、潜在的な保管時間を最大限に延ばすために重要です。塊茎の呼吸によってCO 2が生成され、これが腐敗の速度を増加させます。[ 3 ]塊茎は1トンあたり1日あたり約57立方デシメートル（3,500立方インチ）の酸素をCO 2に変換するため、これを補うために換気が必要です。[ 3 ] : 4貯蔵環境のO 2は7%を下回ってはならず、CO 2は10%を超えてはなりません。適切な設備がないため、適切な温度条件を維持することが、発展途上国の農家が直面する最大の障害となっています。[ 3 ]
すべてのサツマイモの塊茎が貯蔵に適しているわけではありません。機械的に損傷を受けた塊茎、害虫に侵された塊茎、病原菌に感染した塊茎、腐敗した塊茎、または芽が出ている塊茎は貯蔵すべきではありません。[ 10 ]これらの要因は腐敗の速度を速め、貯蔵されている作物の残りの損失を増加させる可能性があります。[ 3 ]
先進国では、サツマイモを長期間保存するために適切な冷蔵技術が使用されています。多くの貧しい農家は冷蔵設備はおろか電気さえ利用できないため、他の保存方法に頼らざるを得ません。保存方法には、シンプルで安価な建築材料だけで済むものがいくつかあります。最も一般的に使用されているのは、穴貯蔵、クランプ貯蔵、屋内貯蔵です。しかし、これらの技術は散発的にしか使用されていません。ほとんどの農家は、塊茎が必要になるまで土の中に残しておく連続収穫を行っているためです。 [ 4 ]
自給自足農業では、サツマイモは一般的に土の中に残され、収穫後すぐに食べたり売ったりします。これは分割収穫または連続収穫と呼ばれます。[ 11 ]サツマイモは繊細で傷つきやすいです。[ 3 ] [ 4 ] [ 8 ]土中貯蔵は、貯蔵施設の設置に必要な作業を減らしながら、塊茎を保護するために使用されます。降雨パターンが安定している地域では、農家は継続的な栽培と収穫によって、年間のほとんどの期間、新鮮なサツマイモの供給を維持できます。[ 3 ]しかし、ウガンダ北部のような乾燥した地域では、これは非現実的です。[ 8 ]これは長期的な選択肢ではなく、植物は短期間で劣化します。[ 3 ]この方法には多くの欠点があり、他の作物を栽培するために使用できる畑のスペースを占有します。[ 3 ] [ 8 ]
ジャガイモを地面に掘った穴に貯蔵するのは、簡単で安価な方法です。穴貯蔵は、地中貯蔵とは異なり、塊茎をまとめて保管し、貯蔵環境を管理するための配慮が必要となります。
貯蔵穴の構造は、入手可能な材料によって異なりますが、一般的に使用される材料には、草、土、木材、石灰、おがくず、灰などがあります。[ 3 ] [ 4 ] [ 12 ]草は通常、貯蔵穴の底と側面に敷き詰められ、塊茎を温度変化から断熱し、水分を吸収します。[ 12 ]貯蔵穴に入れる前に、草は火で炙って、中に隠れている可能性のある害虫を駆除する必要があります。[ 3 ]土は、貯蔵穴の屋根を密閉し、充填材として使用されます。[ 3 ]木材や植物材料は、壁を強化し、貯蔵穴を覆う屋根を作るために使用できます。[ 3 ]屋根は、塊茎を雨から保護し、日陰を作って冷却するのに役立つため有益です。[ 3 ]石灰は、 CO2を吸収して貯蔵環境から除去するのにある程度の効果がある可能性があります。 [ 3 ]おがくずは、塊茎のクッションとして、また塊茎の結露を制御するために使用されます。[ 12 ]木灰は貯蔵前にジャガイモに塗布することができ、昆虫やカビの攻撃から保護するのにある程度の効果があることが示されています。[ 3 ] [ 12 ]
腐敗を防ぐため、穴は排水を促進するために傾斜地に掘るのが理想的です。穴は地表から約0.5 メートル (1.6フィート)下にあります。 [ 3 ]また、乾季には地下水位より少なくとも0.35 メートル (1.1フィート)上に位置している必要があり、雨季には地下水位より上に維持する必要があります。
この保管方法では換気の問題が生じる可能性があります。[ 3 ]一般的に、良好な相対湿度を維持するためにピットは密閉されますが、CO2が蓄積して腐敗を引き起こすという欠点があります。[ 3 ]この問題を軽減するには、空気の流れを促進するためにピット内に十分なヘッドスペースを維持する必要があります。[ 3 ]
穴は再利用できますが、まず清掃し、土をひっくり返して火や硫黄で消毒して、その場所から微生物を取り除く必要があります。[ 3 ]
この技術では損失が依然としてかなり大きいが、場合によっては塊茎を2～4か月間保存できることが示されている。[ 3 ] [ 12 ]
クランプ貯蔵は、もう一つのシンプルで低コストな方法で、サツマイモの塊茎を覆いをかけた山積みにして貯蔵します。[ 3 ]状態の良い塊茎を選び、草の上に山積みにして、草と土の層で覆います。[ 3 ]穴貯蔵と同様に、灰、石灰、おがくずを添加することで効果を高めることができます。山積みは、地面の高さ、浅い溝、または深い溝に作ることができます。[ 3 ]排水を考慮し、水を流すために地面に溝を作ることができます。[ 3 ]クランプは、屋根で覆うか、建物内に保管して保護を強化することができます。[ 3 ]呼吸による損失を最小限に抑えるために、換気シャフトを追加することができます。[ 3 ]この技術では、結果はあまり良くなく、推定貯蔵期間は2～3か月です。[ 3 ]
サツマイモは収穫後、建物内に保管することができます。住居の居住スペースや、農産物を保管するために特別に建てられた穀物倉庫に保管できます。[ 3 ]家庭では、通常、サツマイモは藁で編んだかご、布袋、または木箱に保管されます。[ 3 ]かごや箱は、サツマイモを機械的な損傷から保護するのに適しています。[ 3 ]可能であれば、ネズミやその他の害虫からサツマイモを守るために、地面から高くして保管する必要があります。[ 3 ]これは適切な換気を維持するための効果的な方法ですが、建物の種類によっては、適切な保管温度と相対湿度を維持することが難しい場合があります。
サツマイモを貯蔵するために使用される穀物倉庫やその他の建物は、通常、藁、泥、粘土、木材でできた壁と円錐形の藁の屋根を持つ円形の小屋です。 [ 3 ] [ 7 ]これらは、作物を乾燥した状態に保ち、げっ歯類やその他の害虫から守るために、脚のシステムによって地面から持ち上げられているのが一般的です。[ 3 ] [ 7 ]
サツマイモは通常、保存して生で食べます。[ 3 ] [ 12 ]しかし、保存中の耐久性を高めるための簡単な方法がいくつかあり、他の保存方法に加えて使用できます。サツマイモの乾燥と熟成は、保存前に準備する2つの一般的な方法です。[ 3 ] [ 11 ]
生で保存するには損傷がひどすぎるが、まだ食べられる部分が残っている塊茎は乾燥させることができる。[3] 塊茎を約 2～4 ミリメートル (1/16 ～ 3/16インチ)の厚さにスライスし、4日間、またはほとんどの水分がなくなるまで日光に当てておくことで乾燥させることができる。[ 3 ]乾燥中は、動物を寄せ付けないように、ジャガイモをとげのある低木やとげで覆うことができる。[ 3 ]乾燥させたスライスは、食べる時まで屋内または高床式のサイロに保管できる。[ 3 ]乾燥によって水分が除去され、細菌の増殖が抑制され、代謝プロセスと酵素分解が阻害される。[ 3 ]
キュアリングは、外皮（周皮）を強化するために使用される技術です。[ 3 ]これにより、過剰な水分損失を防ぎ、植物への微生物の侵入を減らし、機械的に損傷した塊茎の治癒を促進します。[ 1 ] [ 3 ] [ 8 ] [ 13 ]塊茎全体を収穫直後から数日間、中程度の高温にさらすことでキュアリングします。[ 1 ] [ 3 ] [ 8 ] [ 13 ] 4～10日間、 30～32 ℃（86～90 °F）の温度と80～95%の相対湿度の組み合わせがキュアリングに適していることがわかりました。[ 3 ]インキュベーター装置を使用せずに塊茎をキュアリングする一般的な方法は、塊茎を黒いポリエチレンシートで包み、5日間日光に当てることです。[ 3 ]黒いプラスチックシートは水分を保持し、熱を集めてキュアリングに必要な条件を作り出します。[ 3 ]乾燥後すぐに、塊茎の温度を急速に下げて発芽を防ぐ必要があります。[ 3 ]