CN113179699A - 保持生物活性的临界低温种子真空脱水控水节能工艺 - Google Patents
保持生物活性的临界低温种子真空脱水控水节能工艺 Download PDFInfo
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Abstract
一种保持生物活性的临界低温真空种子脱水控水节能工艺,采用优化的真空状态下的临界低温范围的干燥工艺,高效节能的脱去种子的部分水分,调控种子含水率为生物活性高的范围,种子生物活性好,可以长期储存种子并保证种子的播种发芽率。
Description
技术领域
保持种子生物活性的真空干燥节能工艺,采用真空下临界低温干燥工艺,高效节能的脱去种子的部分水分,调控种子含水率为生物活性高的范围,使得种子生物活性好,可以长期储存种子并保证种子的播种发芽率。
背景技术
长期保存植物种子并保留生物活性,保证播种后的发芽率,是农林业的关键技术之一。一般是采用低温冷库保存,技术落后,成本高昂,能耗极高。目前常用的先进工艺是种子脱水储存工艺,但普通的高温脱水,种子生物活性低,长期保存后播种的发芽率很低。而现有技术中有一些设计方案中提出了一些真空脱水工艺,以获得良好的保存期和高的发芽率。现有技术1(CN110604174A)提出第一步80~90度高温预干,然后第二步在0.06~0.08MPa,20~25摄氏度进一步干燥,第三步的40~45度中温最终干燥。作为种子干燥的三步干燥工艺的第二步真空干燥,使得种子含水率降到≤9%。此技术的缺点在于第一步80~90度高温和第三步的40~45度中温都严重影响种子的活性和播种时的发芽率。根据有关研究,种子经受的高温温度每升高6摄氏度,种子的寿命降低一半。
在现有技术2(CN106416505A)中提出了把种子冻结在-10~-20度的冰点以下温度,在5~10Pa的真空下,将种子干燥到含水率3~4%,可以保证种子的生物活性和发芽率。但缺点是获得低温物料的制冷能耗大,而且零下十几度工况下脱水困难速度慢,生产成本高、效率低。
发明内容
为了高效实现种子快速脱水又同时保持种子的生物活性,本设计根据种子生物活性的温度特性,设计了在种子生物活性敏感温度以下的临界温度下,利用50~200Pa真空一步把种子含水率降低到5~6%:种子常温状态下进入50~200Pa的真空,水分因为真空而急剧挥发,气化热带来种子温度降低,通过加热系统对种子物料进行加热,维持种子温度在0~45度之间的设定温度或设定温度范围内。试验表明,本设计工艺简单,干燥成本低效率高,节能。对比现有技术1(CN110604174A),本技术工艺简单,仅有一步,比之现有技术1的三步工艺,简单高效。同时因为没有80~90度高温和40~45度中温的升温保温的加热能耗,节能效果显著。而且因为种子不经历高于45度以上的生物活性破坏损失敏感温区,种子的生物活性完全保持,种子发芽率高,种子质量好。
对比于现有技术2,本技术不需要对种子进行低温冻结,节约了此部分能耗。而且因为现有技术2的工艺温度低,-15度的低温,以及过低的真空工艺状态5~10Pa,使得现有技术2的脱水效率很低,低温真空干燥的时间周期长,能耗和成本都大为提高。反观本技术,种子常温状态下进入50~200Pa的真空,水分因为真空而急剧挥发,气化热导致种子温度降低,通过加热系统对种子物料进行加热,维持种子温度在0~45度之间的设定温度。该设定温度依种子的种类不同而不同,可以通过查阅该种子的资料数据而定,也可以由试验加以确定。一般优选取10~25摄氏度之间为宜,不宜太高,以免损伤种子的生物活性和发芽率。但也不宜过低,因为温度低水分挥发速度低,意味着脱水速度的降低并且导致生产周期延长,能耗升高,成本升高。可以通过试验,对特定的种子品种找到合宜的设定温度或温度范围,兼顾成本和种子发芽率。
与现有技术相比,本设计还有一个优点:种子不经过损伤种子生物活性的低温冻结或高温烘干,种子含水率调控在合适的范围,使得种子里的活性分子保持舒展,不结团硬结,种子活性好。
具体实施方式
以下给出具体实施方式,以便于理解本技术方案的技术原理
实施例1
取水稻种子,清洗浮选后,晾干。经过传输机构,直接进入真空仓内,真空度为50~200Pa,优选为80~120Pa。真空仓内种子温度利用加热维持在0~45摄氏度,优选为10~35度,进一步优选为20±5度范围内。维持种子在仓时间,至出仓口的种子含水率检测为5~6%。
实施例2
取棉花种子,清洗浮选后晾干。装入物料托盘,摊平。打开真空仓门,物料进仓后关闭仓门。打开真空系统抽真空,到真空度100Pa时维持真空度。物料温度保持在10~25度范围,利用加热系统恒温。5小时后至种子失重量(即脱水量)低于种子在仓总物料的重量的0.5%,或检测种子的含水率在3~4%以后,关闭真空,打开进气阀,气压平衡后打开舱门,迅速把脱水后种子装袋密封充入二氧化碳后,低温或室温储藏。
上述实施例仅为对本技术方案的简单举例,任何种子的真空脱水处理工艺,在本申请的涵盖范围内的,都属于本申请的保护范围,任何对本申请的技术方案的简单改进或延伸,都属于对本设计的直接地、无创造性地、显而易见的直接应用。
Claims (5)
1.一种保持生物活性的临界低温种子真空脱水控水节能工艺,其特征在于,种子温度恒定在0~45摄氏度温度,在50~200帕真空仓内脱水,至种子含水率达到3~6%。
2.由权利要求1所述的种子真空脱水控水工艺,其特征还在于,脱水时种子的温度进一步优选为10~35摄氏度。
3.由权利要求1所述的种子真空脱水控水工艺,其特征还在于,脱水时种子的温度进一步优选为20±5摄氏度。
4.由权利要求1所述的种子真空脱水控水工艺,其特征还在于,脱水时种子的真空度进一步优选为80~120帕。
5.由权利要求1所述的种子真空脱水控水工艺,其特征还在于,脱水后种子的含水率为5~6%。
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CN202110464736.4A CN113179699A (zh) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | 保持生物活性的临界低温种子真空脱水控水节能工艺 |
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2021
- 2021-04-28 CN CN202110464736.4A patent/CN113179699A/zh active Pending
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Application publication date: 20210730 |
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