NL8900555A - Werkwijze voor het vervaardigen van met micro-kweekculturen van plantendelen gevulde kweekvaten en inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze. - Google Patents

Description

Plant Production Systems b.v.

Helmond

Werkwijze voor het vervaardigen van met micro-kweekculturen van plantendelen gevulde kweekvaten en inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het in een aseptische en steriele omgeving vervaardigen van met micro-kweekculturen van plantendelen gevulde kweekvaten.

Een dergelijk werkwijze is algemeen bekend en vindt in de biotechnologie toepassing bij het vermeerderen van allerhande soorten planten, zoals bijvoorbeeld bij sierplanten, bloemen, gewassen zoals groente- en fruitgewassen, maar ook bij bomen, zoals bijvoorbeeld fruitbomen of bomen voor de houtvoorziening. Daar bij de vervaardiging wordt gewerkt met kleine en zeer jonge plantendelen, die beschermd moeten zijn tegen infectiegevaar van buitenaf, speelt een dergelijke werkwijze zich af in een speciaal daartoe gepre pareerde aseptische en steriele omgeving.

Bij de bekende werkwijze wordt voor ongeveer 60% gebruik gemaakt van de inzet van arbeidskrachten die, om de infectiekans zo gering mogelijk te maken, van speciale kleding zijn voorzien. Bij een toenemende vraag naar de kweekculturen van de meest uiteenlopende plantensoorten is, een inspelen op de aldus snel wisselende en bovendien snel toenemende vraag, van wezenlijk economisch belang. De noodzakelijke inzet van de vele arbeidskrachten staat dit inspelen evenwel in de weg.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze.

Doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze en een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze waarbij de kostprijs van het eindprodukt is beperkt en deze minder afhankelijk is van de inzet van arbeidskrachten en om bovendien de mogelijkheden te scheppen de produktieaantallen op een niveau van massaproduktie te brengen bij een gelijktijdige verbetering van de kwaliteit van het eindprodukt.

Daartoe bezit de werkwijze overeenkomstig de uitvinding het kenmerk dat een kweek/groeimedium voor een een gewenste kweekcultuur wordt bereid en water wordt gesteriliseerd, dat het medium en het water op respectievelijke gewenste temperaturen wordt gebracht en in een zodanige verhouding worden samengevoegd dat het water/mediummengsel in het betreffende kweekvat een temperatuur aanneemt, waarin voor de kweek geselecteerde plantendelen gedijen, dat eerder uit geselecteerde plantendelen gekweekte planten worden gesneden tot plantendelen en worden geselecteerd, en de geselecteerde plantendelen tot bij het betreffende kweekvat worden getransporteerd, en dat de geselecteerde plantendelen na transport ervan worden opgenomen, waarna telkens meerdere geselecteerde plantendelen in het water/mediummengsel worden geplaatst en het betreffende kweekvat wordt afgesloten.

Het voordeel van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding is dat de vervaardigingstijd van het eindprodukt substantieel is bekort, waardoor niet alleen de aantallen geproduceerde kweekculturen sterk zijn toegenomen, maar ook de kwaliteit is verbeterd, daar de kans op infecties van de geproduceerde tere kweekculturen tot een minimum is teruggebracht.

Voorts is van voordeel, dat voorheen, vanwege hun extra grote gevoeligheid voor infectieziektes of hun noodzakelijke zeer arbeidsintensieve bewerkingen, economisch niet-rendabele plantengewassen door toepassing van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding exploitabel zijn geworden, waardoor de diversiteit van de op de markt te brengen assortimenten aan culturen is verbreed en dit bredere assortiment, ten gevolge van de lagere vervaardigmgskosten, bovendien voor grotere groepen kopers bereikbaar is geworden. Dit laatste is bijvoorbeeld van bijzonder belang bij beschouwing van de wereldvoedselsituatie met betrekking tot de beschikbare hoeveelheid en de diversiteit aan resistente rijstplantjes in bijvoorbeeld de ontwikkelingslanden. Op macroschaal valt bovendien te denken aan het op grote schaal beschikbaar komen van plantjes van snelgroeiende boomsoorten om de ontbossing in de wereld enigszins te beperken.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding bezit het kenmerk dat het geselecteerde plantendeel wordt gedragen op een de zwaartekracht compenserende luchtstroom en vervolgens wordt getransporteerd door een dwars op de luchtstroom gerichte luchtstoot.

Door toepassing van lucht, in de praktijk gesteriliseerde lucht, als dragend en als transporterend medium voor de geselecteerde plantendelen, zullen deze in het algemeen slechts weinig blootstaan aan mechanische krachten, waardoor de kans op beschadiging uiterst klein is. Bovendien is het voordeel van de voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding, dat de tere plantendelen in deze fase van toepassing van de werkwijze niet met mensenhanden of met bijvoorbeeld een pincet behoeven te worden aangeraakt. Mede hierdoor wordt de kans dat infecties op de plantendelen worden overgebracht uiterst gering.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding, bezit het kenmerk dat elk geselecteerd plantendeel na transport ervan wordt opgezogen en vastgehouden, en dat het vastgehouden plantendeel tot boven het water/médiummengsel wordt gepositioneerd en hierin wordt geblazen.

Voordeel van de verdere voorkeuruitvoeringsvorm van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding is, dat ook in deze fase van de werkwijze het geselecteerde plantendeel niet in aanraking komt met een mensenhand en ook niet wordt vastgepakt door inklemming tussen bijvoorbeeld twee vingers van een grijpklauw. Wederom is ook in deze fase van de werkwijze de kans op mechanische beschadiging en op infectie minimaal.

Een eenvoudige inrichting overeenkomstig de uitvinding voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, bezit het kenmerk dat de inrichting een buis met een in langsrichting op regelmatige afstanden van elkaar gelegen reeks openingen bezit en de buis een uiteinde bezit, waarin het te transporteren plantendeel is in te brengen, waarbij het uiteinde en de openingen op persluchtmiddelen is aangesloten.

Een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting overeenkomstig de uitvinding, bezit het kenmerk dat de inrichting als een robot uitgevoerde opneem- plaatsmiddelen bevat, welke opneem- plaatsmiddelen tenminste een met inschakelbare zuig /persluchtmiddelen gekoppelde zuigmond bezit voor het opzuigen en het vasthouden en het na positionering van de zuigmond in het water/mediummengsel blazen van een plantendeel.

Het voordeel van de inrichting overeenkomstig de uitvinding komt speciaal tot uitdrukking bij toepassing van meerdere zuigmonden, waarbij telkens meerdere geselecteerde plantendelen tegelijkertijd in het water/mediummengsel kunnen worden geplaatst. Hierdoor wordt de uiteindelijke opbrengst van de werkwijze aanzienlijk vergroot.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting overeenkomstig de uitvinding, bezit het kenmerk dat elke zuigmond een binnenbuis en een coaxiaal om de binnenbuis gelegen buitenbuis bezit, en dat de binnenhuis met de zuigmiddelen is gekoppeld en de buitenbuis met de persluchtmiddelen is gekoppeld.

Uit proefnemingen is gebleken dat een dergelijke coaxiale uitvoering van een zuigmond zeer gunstige resultaten oplevert.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de volgende tekeningen. Daarbij toont.

Fig. 1 een schematische weergave van de werkwijze en de inrichting overeenkomstig de uitvinding;

Fig. 2 een uitvoeringsvorm van een coaxiale zuigmond voor toepassing in de robot van de inrichting volgens Fig. 1 voor het opnemen en plaatsen van plantendelen; en

Fig. 3 een uitvoeringsvorm van transportmiddelen voor een steriel transport van geselecteerde plantendelen vanuit snijtafels tot nabij de robot volgens Fig. 1.

In Fig. 1 is schematisch een werkwijze en inrichting weergegeven, waarmede met micro-kweekculturen van plantendelen gevulde kweekvaten 1 worden geproduceerd. Binnen een aseptische en steriele omhulling 2 is een in de Fig. van de links naar rechtsbewegende lopende band 3 opgesteld.

Vanuit een opslageenheid 4 worden de kweekvaten 1 telkens op de lopende band 3 geplaatst. De kweekvaten zijn gesteriliseerd en bijvoorbeeld vervaardigd uit een al of niet transparante kunststof, zoals polyethyleen, polypropeen, polycarbonaat enz.·Zij bezitten bij voorkeur een rechthoekige vorm, doch bij voorkeur een vorm waarbij verschillende kweekvaten in elkaar kunnen worden geplaatst. Na het plaatsen van een kweekvat 1 op de lopende band bereikt dit een schematisch weergegeven vuleenheid 5. De vuleenheid 5 is via een leiding 6 verbonden met een vat 7, waarin een steriele cultuurvloeistof, in het algemeen water is opgeslagen en is via een leiding 8 verbonden met een vat 9, waarin zich een bij de gekozen kweekcultuur passend kweek/groeimedium bevindt.

Bij voorkeur bezit de vloeistof in het vat 7 een temperatuur van ongeveer 2°C en bezit het medium in het vat 9 bij voorkeur een temperatuur van 55°C.

Door de vuleenheid 5 worden de vloeistof uit het vat 7 en het medium uit het vat 9 in een gewenste verhouding in het betreffende kweekvat 1 gelaten. De verhouding zal in het bijzonder bepaald zijn door de gewenste concentratie van het water/mediummengsel in het kweekvat 1, alsmede door de gewenste eindtemperatuur van het mengsel in het betreffende kweekvat 1. Het mengsel bezit bij voorkeur een temperatuurwaarde welke is gelegen in het temperatuurwaardegebied van ongeveer 25°C tot ongeveer 30°C. De temperatuur van het mengsel in het kweekvat 1 is zodanig dat de plantendelen, ingeval zij in het mengsel worden ondergedompeld^ geen schade ondervinden door een eventuele plotselinge temperatuurs wisseling. De eerder uit geselecteerde plantendelen gekweekte planten worden aangeveerd via lijn 10 voor verwerking en selectie op snijtafels 11. Vervolgens worden de geselecteer e plantendelen via luchtlijn 12 gebracht in een speciale inrichting 13 voor het transport van de geselecteerde plantendelen naar een in de omhulling 2 geplaatste robot * Allereerst zal aan de hand van fig. 3 de inrichting 13 nader worden toegelicht. De inrichting 13 bevat in hoofdzaak een buis 15 met een in langsrichting op regelma ige afstanden van elkaar gelegen reeks openingen 16. Een uitein e 17 van de buis 15 is aangesloten op persluchtmiddelen 18. De persluchtmiddelen 18 veroorzaken een in het algemeen continue luchtstroom door de openingen 16 in de buis 15 en vorme hierin een uniform verdeeld luchtbed waarop de geselecteer e plantendelen belanden nadat deze door de luchtlijn 12 in de buis 15 zijn beland. Tijdensdoorgang door de luchtlijn wordt een foto-electrische inrichting 19 gepasseerd, die het commando geeft aan de persluchtmiddelen 18 om vanuit het uiteinde 17 een luchtstoot door de buis 15 teweeg te brengen waardoor de geselecteerde plantendelen naar het andere uiteinde van de buis 15 in de richting van de robot 14 worden bewogen, zonder dat de plantendelen het inwendige van de buis beroeren. De geselecteerde plantendelen zijn ook tlJ ens het transport volledig ingebed in lucht waardoor de kans op mechanisch letsel en infectie tot een minimum is beperkt.

Na het doorlopen van de buis 15 in de richting van het andere niet-weergegeven uiteinde daarvan worden de geselecteerde plantendelen met behulp van lucht opgezogen en vastgehouden tegen een nader toe te lichten zuigmond van de robot 14. Een mogelijke uitvoeringsvorm van een dergelij e zuigmond kan een eenvoudige buis omvatten waardoor lucht stroomt die het geselecteerde plantendeel opzuigt en hie^-tegen vasthoudt. Nadat de robot 14 vervolgens tot boven het betreffende kweekvat 1 is gebracht wordt het plantendeel losgelaten, bijvoorbeeld doordat lucht wordt geperst door e buis. Een voorkeursuitvoeringsvorm van een zuigmond 20 is weergegeven in Fig. 2. De zuigmond 20 bezit een binnen- buis 21 en een coaxiaal om de binnenbuis 21 aangebrachte buitenbuis 22. Na detectie van een geselecteerd plantendeel, wordt de zuigmond 20 naar het andere uiteinde van'de buis 15 bewogen, waarbij lucht in de binnenbuis 21 wordt gezogen waardoor het plantendeel naar de zuigmond 20 toebeweegt en tegen het uiteinde van de binnenbuis 21 wordt vastgehouden.

In het algemeen zijn meerdere zuigmonden bijvoorbeeld van het type zoals weergegeven in Fig. 2, op een plaat 23 aan een arm 24 van de robot 14 bevestigd. Bij een dergelijke meervoudige zuigmond zijn de onderscheide zuigmonden in het algemeen afzonderlijk van luchtdruk te voorzien. Zijn alle zuigmonden 20 voorzien van een geselecteerd plantendeel dan wordt de arm 24 tot boven het betreffende kweekvat met het mengsel gebracht en wordt vervolgens lucht geblazen tussen de binnenbuis 21 en de buitenbuis 22, eventueel nadat de luchtdoorgang door de binnenbuis 21 is stopgezet. Hierdoor laten de verschillende geselecteerde plantendelen los van de zuigmond, vallen in het mengsel en worden hierin, ten gevolge van de aanhoudende luchtdruk ondergedompeld. Een opslageen-heid 25 met deksels zorgt er vervolgens voor dat het betreffende kweekvat 1 lucht dicht wordt afgesloten waarna de gevulde kweekvaten naar een groeikamer worden getransporteerd. Na enige tijd in de groeikamer te zijn verbleven, vindt een distributie van de kweekvaten plaats, waarbij evenwel een gedeelte van de inhoud van de kweekvaten wordt benut voor verwerking en selectie op de snijtafels 11. Opgemerkt wordt nog dat de gebruikte lucht vanzelfsprekend ook steriel zal zijn.

Met de werkwijze en inrichting, zoals in het voorgaande toegelicht, is het mogelijk om ongeveer 50% te besparen op de arbeidskosten en is de produktiecapaciteit op eenvoudige wijze te vergroten tot bijvoorbeeld 30 miljoen planten per jaar.

Claims (8)

1. Werkwijze voor het in een aseptische en steriele omgeving vervaardigen van met micro-kweekculturen van plantendelen gevulde kweekvaten, met het kenmerk dat een kweek/groeimedium voor een gewenste kweekcultuur wordt bereid en water wordt gesteriliseerd, dat het medium en het water op respectievelijke gewenste temperaturen wordt gebracht en xn een zodanige verhouding worden samengevoegd dat het water/mediummengsel in het betreffende kweekvat een temperatuur aanneemt, waarin voor de kweek geselecteerde plantendelen gedijen, dat eerder uit geselecteerde plantendelen gekweekte planten worden gesneden tot plantendelen en worden geselecteerd, en de geselecteerde plantendelen tot bij het betreffende kweekvat worden getransporteerd, en dat de geselecteerde plantendelen na transport ervan worden opgenomen, waarna telkens meerdere geselecteerde plantendelen in het water/mediummengsel worden geplaatst en het betreffende kweekvat wordt afgesloten.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat door het samenvoegen van het water en het medium aan het water/mediummengsel in het betreffende kweekvat een temperatuur wordt gegeven, die is gelegen in het temperatuur-waardegebied van ongeveer 25°C tot ongeveer 30°C.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat het medium op een gewenste temperatuur van 55°C en het water op een gewenste temperatuur van 2°C wordt gebracht.

4. Werkwijze volgens conclusie 1,2 of 3, met het kenmerk dat het geselecteerde plantendeel wordt gedragen op een de zwaartekracht compenserende luchtstroom en vervolgens wordt getransporteerd door een dwars op de luchtstroom gerichte luchtstoot.

5. Werkwijze volgens conclusie 1 , 2 , 3 of 4, met het kenmerk dat elk geselecteerd plantendeel na transport ervan wordt opgszogsn on vastgshoudsn, sn dat hst vastgehouden plantendeel tot boven het water/mediummengsel wordt gepositioneerd en hierin wordt geblazen.

6. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk dat de inrichting een buis met een in langsrichting op regelmatige afstanden van elkaar gelegen reeks openingen bezit en de buis een uiteinde bezit, waarin het te transporteren plantendeel'is in te brengen, waarbij het uiteinde en de openingen op persluchtmiddelen is aangesloten.

7. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk dat de inrichting als een robot uitgevoerde opneem- plaatsmiddelen' bevat, welke opneem- plaatsmiddelen tenminste een met inschakelbare zuig /persluchtmiddelen gekoppelde zuigmond bezit voor het opzuigen en het vasthouden en het na positionering van de zuigmond in het water/mediummengsel blazen van een plantendeel.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk dat elke zuigmond een binnenbuis en een coaxiaal om de binnenbuis gelegen buitenbuis bezit, en dat de binnenbuis met de zuigmiddelen is gekoppeld en de buitenbuis met de persluchtmiddelen is gekoppeld.