[发明专利]保持生物活性的临界低温种子真空脱水控水节能工艺

说明书

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。

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%。