專利名稱：用于處理種子的方法、以及用該方法獲得的種子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理種子的方法，以及用該方法獲得的種子。
通常，為了殺死種子上的病原體需要將種子經(jīng)過滅菌處理，從而避免病原體傳播到由這些種子生長出來的農(nóng)作物上并且防止對這些種子自身的傷害。這樣的處理還增加了種子的儲存壽命。滅菌處理應(yīng)用于播種用的種子以及可能在發(fā)芽后適合于消費(fèi)或工業(yè)加工的種子。對于打算供繁殖使用的種子或者在發(fā)芽過程開始后用于消費(fèi)或工業(yè)加工的種子，理論上來說保持發(fā)芽能力或酶活性是至關(guān)重要的。
適合于直接消費(fèi)的種子通常是在使所有的發(fā)芽能力(如果根本上存在)完全消失的條件下進(jìn)行處理的。在該上下文中，可以參照例如國際專利申請WO 96/20606，在該申請中，通過加熱處理方法，例如可以通過蒸氣對種子、藥草和香料進(jìn)行滅菌。雖然經(jīng)過這樣處理的種子的口味和氣味被完好的保持下來，然而經(jīng)過該處理的種子的發(fā)芽能力完全喪失。
相形之下，發(fā)芽能力需要被保持下來的種子現(xiàn)在是用化學(xué)藥品處理的，通過這種方法種子表面的病原體數(shù)減少，而且發(fā)芽能力能夠被真正保持下來。然而，隨著關(guān)于用于傳統(tǒng)種子生產(chǎn)的化學(xué)添加劑的標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，特別是對于生物培養(yǎng)，以及對于當(dāng)發(fā)芽時(shí)消費(fèi)或加工的種子，這樣的化學(xué)藥品是非常不希望使用的。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于處理種子的方法，在該方法中這些種子是在沒有必需使用的化學(xué)藥品下被滅菌的，并且在該方法中這些種子至少相當(dāng)大的發(fā)芽能力被保持或者甚至增加。
現(xiàn)在已經(jīng)令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，該目的可以通過一個(gè)特定的滅菌步驟和一個(gè)特定的冷卻步驟結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。
因此，本發(fā)明涉及一種處理種子的方法，該方法包括下面的步驟
(a)滅菌步驟，在該步驟中在最低0.5巴的絕對壓力下滅菌0.1-60秒，使種子與凝聚溫度為80-200℃的凝聚介質(zhì)接觸，其中該介質(zhì)在這些種子上凝聚并且將這些種子的表面溫度升高到至多200℃；和(b)冷卻步驟，在該步驟中使在步驟(a)中獲得的已滅菌的種子冷卻，其中在至多30秒內(nèi)將這些種子的表面溫度降到至多50℃，并且設(shè)置步驟(a)和(b)的條件以使這些種子的發(fā)芽能力被相對保持或增加。
根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的種子表現(xiàn)出長的儲存壽命，同時(shí)其發(fā)芽能力被至少相當(dāng)大地保持或者甚至增加。非常令人驚訝地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法處理過的種子比沒有處理過的種子具有更好的發(fā)芽能力。
在本發(fā)明的上下文中，“發(fā)芽能力相對保持”應(yīng)該被理解為意味著這樣的發(fā)芽能力通常被保持，但是在特定的情況下，該發(fā)芽能力可以下降至多25％，也就是說，最小的發(fā)芽能力保持為處理前所表現(xiàn)出的發(fā)芽能力的75％。
在使用本發(fā)明過程中，在步驟(a)中凝聚介質(zhì)凝聚在冷種子的表面上，該表面被快速并且均勻地加熱，此后，在該熱能夠穿透種子之前，在步驟(b)中，所形成的凝聚物快速蒸發(fā)以使該種子的表面被冷卻。
凝聚介質(zhì)可以，例如，由蒸汽組成，但是凝聚溫度為80-200℃的其它介質(zhì)也是適合的。
技術(shù)人員應(yīng)該理解步驟(a)中所要選擇的參數(shù)，例如時(shí)間，壓力和溫度，取決于種子的尺寸大小、種子的類型和凝聚介質(zhì)的性能。例如，一種具有較大尺寸的種子通?？梢员纫环N具有較小尺寸的種子經(jīng)受更長的蒸汽處理，而保持發(fā)芽能力。
步驟(a)進(jìn)行0.1-60秒，優(yōu)選0.1-5秒，更優(yōu)選0.5-1.5秒。在步驟(a)中，在種子部分經(jīng)過步驟(b)之前，種子的表面將最多達(dá)到200℃的溫度，優(yōu)選，在步驟(a)中，種子的表面達(dá)到80-150℃的溫度。
優(yōu)選，步驟(a)是在0.5-20巴的絕對壓力下進(jìn)行的，更優(yōu)選是在1-5巴的絕對壓力下進(jìn)行的。
優(yōu)選，在步驟(b)中，種子是通過真空處理或另外一種發(fā)生快速蒸發(fā)的方式冷卻的。
步驟(b)是在30秒內(nèi)使種子的表面溫度降低到至多50℃下進(jìn)行的。優(yōu)選，步驟(b)是在10秒內(nèi)使種子的表面溫度降低到至多30℃下進(jìn)行的。
優(yōu)選，步驟(b)進(jìn)行0.5-30秒，更優(yōu)選進(jìn)行0.5-5秒，更優(yōu)選進(jìn)行0.5-1秒。在步驟(a)中，優(yōu)選使用蒸汽作為凝聚介質(zhì)。該凝聚介質(zhì)可以任選為過熱的。
種子的起始溫度優(yōu)選為-30-30℃，更優(yōu)選為0-30℃并且更加優(yōu)選為10-25℃。
為了完整性，應(yīng)該指出所有上述的極限值包括所提及的上限和下限極限值。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該很清楚，種子的起始溫度應(yīng)該被理解為意味著種子在剛剛經(jīng)過滅菌步驟之前或在進(jìn)行滅菌步驟之時(shí)的溫度。優(yōu)選，根據(jù)本發(fā)明的方法是在種子發(fā)芽部分的溫度沒有很大地超過種子的起始溫度的情況下進(jìn)行的。
優(yōu)選，種子發(fā)芽部分的起始溫度被基本保持。雖然起始溫度的微小增加將不會(huì)對種子的發(fā)芽能力直接產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，并且有時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生正面影響，但是應(yīng)該清楚，在處理過程中當(dāng)種子發(fā)芽部分的溫度更加極大地超過了其起始溫度，種子的發(fā)芽能將愈加受到損害。對發(fā)芽能力的損害取決于種子發(fā)芽部分所達(dá)到的最高溫度以及這些溫度發(fā)生的時(shí)間。這對于每一種種子將是不同的。
通過本發(fā)明的方法，還能夠處理適合于消費(fèi)或工業(yè)加工的種子。
根據(jù)本發(fā)明的方法處理的種子是那些可以用于繁殖的植物部分，并且其可以選自于由種仁、鱗莖、塊莖、插條和根莖組成的組中，但是并不限于該組。本發(fā)明進(jìn)一步涉及通過本發(fā)明的方法能夠獲得的種子。
實(shí)施例1在實(shí)驗(yàn)1-10中，用本發(fā)明的方法處理大麥種子。改變步驟(a)和(b)的持續(xù)時(shí)間和壓力，并且將這些時(shí)間和壓力顯示于表1中。在實(shí)驗(yàn)1-5中，這些種子仁的起始溫度為20℃，而在實(shí)驗(yàn)6-10中，種子仁的起始溫度為-20℃。在所有的實(shí)驗(yàn)中，蒸汽的最小供給溫度是120℃，并且從實(shí)驗(yàn)5，將蒸汽過熱到160℃。然后確定本發(fā)明的處理對種子上微生物數(shù)量的影響程度，以及對種子發(fā)芽的影響。另外，作為對照，確定沒有經(jīng)過本發(fā)明方法處理的大麥種子上的微生物含量和發(fā)芽情況，并且其起始溫度分別為20℃和-20℃。
表1
在每個(gè)處理之后，用10ml無菌軟化水振蕩種子(3g，約60個(gè)種子)3個(gè)小時(shí)。接下來，將100μ1的1∶1000的水稀釋液噴灑在LB盤上持續(xù)兩天，在37℃的溫度下在培養(yǎng)箱中進(jìn)行該LB盤的培育。此后，放置用這些處理獲得的種子，使其在2×2層濾紙之間的Petri器皿(分別有3和2.5ml水)中發(fā)芽。在20℃下進(jìn)行暗培育一個(gè)星期。


圖1和圖2中顯示了在Petri器皿上能夠數(shù)到的菌落數(shù)以及在每個(gè)處理之后已經(jīng)發(fā)芽的種子的最大數(shù)。
圖1清楚地顯示了當(dāng)用本發(fā)明的方法處理種子時(shí)，種子上的微生物數(shù)降低，而圖2清楚地顯示了當(dāng)該處理發(fā)生相對較短時(shí)間的時(shí)候，本發(fā)明的處理對種子的發(fā)芽能力具有正面的影響。
權(quán)利要求
1.一種用于處理種子的方法，該方法包括下面的步驟(a)滅菌步驟，其中在最低0.5巴的絕對壓力下滅菌，使種子與凝聚溫度為80-200℃的介質(zhì)接觸0.1-60秒，其中該介質(zhì)在種子上凝聚并且將種子的表面溫度升高到至多200℃；和(b)冷卻步驟，在該步驟中使在步驟(a)中獲得的已滅菌的種子冷卻，其中在至多30秒內(nèi)將表面溫度降到至多50℃，并且設(shè)置步驟(a)和(b)的條件以使種子的發(fā)芽能力被相對保持或增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(a)進(jìn)行0.1-5秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中步驟(a)進(jìn)行0.5-1.5秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟(a)中，在種子經(jīng)過步驟(b)之前，種子的表面達(dá)到80-150℃的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(a)是在0.5-20巴的絕對壓力下進(jìn)行的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟(b)中，種子是通過真空處理或者通過另外一種發(fā)生快速蒸發(fā)的方式冷卻的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(b)是在10秒內(nèi)使種子的表面溫度降低到至多30℃下進(jìn)行的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中步驟(b)進(jìn)行0.5-5秒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟(a)中，使用蒸汽作為凝聚介質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，種子具有0-30℃的起始溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，種子選自于由種仁、鱗莖、塊莖、插條和根莖組成的組中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述的種子是適合于消費(fèi)或工業(yè)加工的種子。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的方法獲得的種子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于處理種子的方法，該方法包括下面的步驟(a)滅菌步驟，其中在最低0.5巴的絕對壓力下滅菌0.1－60秒，使種子與凝聚溫度為80－200℃的凝聚介質(zhì)接觸，其中該介質(zhì)在這些種子上凝聚并且將這些種子的表面溫度升高到至多200℃；和(b)冷卻步驟，在該步驟中使在步驟(a)中獲得的已滅菌的種子冷卻，其中在至多30秒內(nèi)將這些種子的表面溫度降到至多50℃，并且設(shè)置步驟(a)和(b)的條件以使這些種子的發(fā)芽能力相對保持或增加。本發(fā)明進(jìn)一步涉及根據(jù)本發(fā)明的方法可以獲得的種子。
文檔編號A01C1/00GK1744812SQ200480003315
公開日2006年3月8日 申請日期2004年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月31日
發(fā)明者亨德里克斯·利內(nèi)利斯·范德芬特, 阿爾貝特·范杜伊金, 魯?shù)稀ゑR蒂亞斯·亨里克斯·海伊曼斯 申請人:荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究會(huì)(Tno)