通过冷等离子体处理加工种子以降低种皮表面的视接触角制造技术

在此披露了通过冷等离子体处理降低种皮表面的视接触角的方法、用于所述处理的农业装置和通过其方法获得的种子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在此披露了通过冷等离子体处理降低种皮表面的视接触角的方法、用于所述处理的农业装置和通过其方法获得的种子。【专利说明】通过冷等离子体处理加工种子以降低种皮表面的视接触角 相关申请 本申请获得2012年4月23日提交的美国临时专利申请号61/636, 752的优先权， 通过引用包括，就如同完全在此阐明一样。 专利
和背景 在一些实施例中，本专利技术涉及农业与食品科学领域，并且更具体地涉及用于加工 种子的方法，在一些实施例中，这些方法增加其效用。 常常存在对萌发种子的需求。 在农业领域中，种子播种在生长介质中，典型地在开放的大田、温室、或在具有或 不具有惰性支持介质（水培和气培）的包含土壤（农作学）或水/营养混合物的容器中。 当在生长介质中水接触种子时，萌发开始，并且最终种子发芽形成幼苗。播下的种子的萌发 百分比是萌发率。萌发率通常是少于100%，这意味着必须播下过量的种子来提供植物的理 想产率。 在食用产品和烹饪
中，种子萌发并且然后被用于生产各种食物和食用添 加剂，包括麦芽酿制谷物（如用于制备啤酒、威士忌、麦芽酿制醋）、小麦草、面包（例如艾赛 尼（Essene)面包）或食用芽（如豆类、谷类、含油种子、芸苔属、伞状花科蔬菜、葱属和其他 蔬菜及药草的芽）。未发芽的种子（由于种子发芽率低于100% )被浪费，并可能导致真菌 生长或一个劣质终产品。 在烹饪
中，干种子在使用前通常被再水合，尤其但不排外地是，豆类，例 如菜豆、扁豆、豌豆和鹰嘴豆。再水合是相对慢的并且需要使用过量的水。尽管在小规模 (家庭）烹调中未必是一个重要的问题，在工业设定中，在基于再水合的种子的食品的制备 中，再水合所需的时间和水可构成显著的成本。 沃林（Volin) JC，德内斯（Denes)FS,扬（Young)RA,帕克（Park)SMT "通过冷等离 子体化学技术对种子萌发性能的修饰"，作物科学（Crop. Sci.) 2000,40,1706-1718披露用 冷射频等离子体处理萝卜、豌豆、玉米、大豆和菜豆来修饰种子特性，该等离子体是在各种 气体的气氛中通过1000W 13. 56MHz射频场产生。 沃林（Volin)等人报导，在CF4气氛中等离子体处理导致萝卜和豌豆种 子上一个层的形成，这导致与未处理种子相比萌发的显著延迟。在十八碳氟萘烷 (octadecafluorodecal in)气氛中等离子体处理导致大豆、玉米和豌豆种子上一个层的形 成，这导致与未处理种子相比萌发的显著延迟。 沃林（Volin)等人还报导，在150mT(9.4或20Pa)环己烷气氛中将大豆（但非玉 米）等离子体处理5分钟导致萌发加速。在200mT(27Pa)肼气氛中将玉米等离子体处理20 分钟导致萌发加速。在200mT(27Pa)苯胺气氛中将玉米和大豆等离子体处理20分钟导致 萌发加速。 环己烷（C6H12，丽=84)极度易燃（燃点-20°c )、有吸入麻醉性并可能会引起皮 肤刺激。 肼（N2H4，MW = 32)高活性、高毒性（在大鼠和小鼠中口服LD50约60mg/kg)、易燃 和不稳定（在24°C至270°C自燃，燃点52°C，在I. 8%时爆炸）并且有腐蚀性。 苯胺（C6H5NH2，丽=93)有刺激性气味、可燃（燃点70°C )、有吸入毒性 (LC50175ppm，7小时，小鼠）并且预计当被释放到环境中时对陆地和水生生物有极大毒性 (EC 50/48-小时〈lmg/1 水蚤）。 专利技术概沭 在一些实施例中，本专利技术涉及用于加工种子的方法，连同涉及使用该方法加工的 种子，在一些实施例中该方法增加这些种子的效用。 根据本专利技术的一些实施例的一个方面，提供一种处理植物种子的方法，该方法包 括： 提供具有种皮的植物种子，其种皮外表面具有天然视接触角；并且 在有效于将该种皮表面的视接触角从天然视接触角实质上降低到处理的视接触 角的条件下，将该植物种子暴露于一个等离子体。 在一些实施例中，该种皮表面的视接触角被降低不少于约10°，以致于该处理的 视接触角低于该天然接触角不少于约10°。 在一些实施例中，该植物种子向该等离子体的暴露是这样的以使得该处理的视接 触角小于90° (亲水的）。在一些这类实施例中，该天然视接触角大于90° (疏水的），使 得最初疏水的种皮表面变得亲水。 在一些实施例中，该等离子体包括一个冷射频等离子体。在一些这类实施例中，该 等离子体是通过具有不低于约IOOkHz并且甚至不低于约IMHz的频率的一个射频场产生 的。在一些这类实施例中，该等离子体是通过具有不超过约IOOMHz的频率的一个射频场产 生的。 在一些实施例中，该种子被暴露于该等离子体持续不低于约1秒。在一些实施例 中，该种子被暴露于该等离子体持续不超过约60分钟。在一些实施例中，该种子被暴露于 该等离子体持续不超过约4分钟。在一些实施例中，该种子被暴露于该等离子体持续不超 过约1分钟。 在一些实施例中，该种子在包括一个气氛的一个室中被暴露于该等离子体，该等 离子体是从该气氛产生的。 在一些实施例中，该室中的气氛的压强不超过约500Pa。在一些实施例中，该室中 的气氛的压强不超过约l〇Pa。 在一些实施例中，该气氛中有机碳的重量百分比不超过约70%。 在一些实施例中，该气氛包括一种气体，该气体选自由以下各项组成的气体的组： 空气、氧、氮、氩和氖及其混合物。 在一些实施例中，该方法进一步包括：继暴露于等离子体之后，使该种子接触水。 在一些这类实施例中，该与水的接触处于允许该种子萌发的条件下。 在一些实施例中，该方法进一步包括：种植该种子。 在一些实施例中，该方法进一步包括：继向等离子体的该暴露之后，等待一个时间 段，在此期间该植物种子发芽；并且随后从该发芽的种子制备一种食物。 在一些实施例中，该方法进一步包括：继向等离子体的该暴露之后，使该植物种子 与水接触以再水合该种子；并且随后从该再水合的种子制备一种食物。 根据本专利技术的一些实施例的一个方面，还提供了一个场所，该场所包括：一个等离 子体发生装置，该等离子体发生装置被配置为用于根据此处的教导根据该方法的一个实施 例处理植物种子；其中该场所选自由以下各项组成的组：厨房（优选商用厨房）、食品制造 场所（优选工业食品制造场所）和植物生长场所（优选工业植物生长场所）。 根据本专利技术的一些实施例的一个方面，还提供了一种农业装置，该装置包括： -个等离子体发生装置，适合于根据此处的教导根据该方法的一个实施例处理植 物种子；以及 功能上与该等离子体发生组件关联的一个播种组件，该播种组件被配置为继该处 理之后从该等离子体发生装置接受植物种子。 根据本专利技术的一些实施例的一个方面，还提供了一个类型的植物的有生活力的植 物种子，包括种皮，其中该种皮表面的视接触角实质上低于该类型植物的种皮表面的天然 视接触角，其中该植物种子是未萌发的有生活力的植物种子。 在一些实施例中，该种皮表面的视接触角低于该类型的植物的种皮表面的天然视 接触角不少于约10°。 在一些实施例中，该种皮表面是亲水的，具有小于90°的视接触角。在一些这类实 施例中，该植物种子属于一个类型的植物，该类型的植物带有具有大于90°的天然视接触 角的天然疏水的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理植物种子的方法，包括：提供具有种皮的植物种子，该植物种子种皮的外表面具有天然视接触角；并且在有效于将所述种皮表面的视接触角从所述天然视接触角实质上降低到处理的视接触角的条件下，将所述植物种子暴露于一个等离子体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华·博尔玛申科，罗曼·格里诺夫，叶连娜·博尔玛申科，艾莱叙夫·德罗里，
申请(专利权)人：艾里尔大学研究与开发有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL