Способ обработки семян амаранта для гидропонного проращивания Российский патент 2023 года по МПК A01C1/06 

Изобретение относится к способу обработки семян амаранта для гидропонного проращивания с целью обеззараживания, а также к способам подготовки зернового сырья к проращиванию, хранению и переработке, а также для получения посевного материала.

Известен способ, который включает промывку семян нута водопроводной водой в течение 4-8 мин. После чего промытые семена нута замачивают анолитом с рН=3,0-10,5 и окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) +860…+1580 мВ, концентрацией кислорода 7,2-17,0 мг/л и хлора 0,006-0,01 мг/л в течение 3,5-4,5 часов, при соотношении семян к анолиту 1:2. После этого удаляют анолит и осуществляют повторную промывку семян водопроводной водой до 5 мин. Проращивание семян и выгон проростков осуществляют в тонком слое без использования субстрата воздушно-оросительным методом при периодическом ворошении при общей продолжительности проращивания 7-9 суток при естественном освещении (патент РФ №2625184 «Способ получения белково-витаминной кормовой добавки», кл. А23К 10/30, 2017 г.).

К недостаткам данного способа относится слишком большой диапазон pH, при котором получаются растворы с разными свойствами, в частности, при получении электролизом водных растворов с pH, близким к нейтральному, в воде может быть недостаточно хлорсодержащих веществ, обуславливающих эффективную стерилизацию семян.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ, который включает дисперсную обработку семян обеззараживающим веществом, в качестве которого используют электроактивированный раствор анолита с рН=2,0-7,0, ОВП +900…+1100 мВ и содержанием активного хлора 0,03-0,05% в количестве 10-40 л на 1 т семян при экспозиции 3 ч. Способ позволяет обеззараживать семена зерновых культур в широком спектре патогенной микрофлоры: от гнилостных грибов и бактерий до споровых грибов (патент РФ №2176864 «Способ обеззараживания семян зерновых культур», кл. А01С 1/00, 2001 г - прототип).

К недостаткам данного способа также относится большой диапазон pH получаемого раствора анолита, большое содержание активного хлора, а также отсутствие требований к исходному составу раствора, из которого получается анолит с заявленной концентрацией активного хлора 0,03-0,05%.

Технический результат достигается тем, что в способе обеззараживания семян амаранта, включающем обработку семян обеззараживающим веществом - анолитом, полученным с использованием диафрагменного электролизера, согласно изобретению обрабатывают семена амаранта, которые замачивают в течение 45 минут, при соотношении семян амаранта к анолиту 1:2, при этом используют анолит с pH=3,7+0,95, окислительно-восстановительным потенциалом +920+90 мВ и концентрацией хлорид-ионов 0,055+0,005% при этом, используют проточный диафрагменный электролизер с межэлектродным пространством 8 мм при силе тока 10 А, а для получения анолита используют водопроводную воду с рН=7,0+0,2, окислительно-восстановительным потенциалом +409±162,5 мВ и концентрацией хлоридионов не менее 0,029+0,003%.

Новизна заявляемого способа обработки семян амаранта состоит в возможности подавления патогенной микрофлоры за счет применения анолита с рН=3,75±0,95, ОВП +920+90 мВ и концентрацией хлорид-ионов 0,05 5±,0005% из водопроводной воды с рН=7,0±0,2, ОВП +409,5+162,5 мВ и концентрацией хлорид-ионов 0,029+0,003%, получаемого с помощью проточного диафрагменного электролизера с межэлектродным пространством 8 мм при силе тока 10 А в течении 45 минут при соотношении семян к анолиту 1:2.

Способ обработки семян амаранта осуществляют следующим образом. С помощью пропускания воды с рН=7,0±0,2, ОВП+409,5±162,5 мВ и концентрацией хлорид-ионов 0,029±0,003% через проточный диафрагменный электролизер с межэлектродным пространством 8 мм при силе тока 10 А получают раствор анолита с рН=3,75±0,95, ОВП+920±90 мВ и концентрацией хлорид-ионов 0,055±,0005%, в котором замачивают семена амаранта в течение 45 минут при соотношении семян к анолиту 1:2. Далее выполняют проращивание семян амаранта.

При силе тока менее 10 А происходит недостаточное закисление анолита до необходимой величины и процесс гидролиза замедляется. При силе тока более 10 А будет происходить увеличение сопротивления, за счет которого часть энергозатрат будет расходоваться на нагрев раствора, что увеличит расход тока и уменьшит скорость увеличения рН.

При обеспечении ОВП анолита ниже 920 мВ обеззараживающий эффект на поверхностную микрофлору семян снижается, а при ОВП выше 920 мВ - приводит к незначительному снижению бактериальной обсемененности, что приведет к высоким материальным и трудозатратам, поэтому оптимальным для анолита является ОВП 920 мВ.

При рН анолита меньше 3,75 возрастает ингибирующее действие процессов прорастания семян ввиду повышения кислотности среды анолита, что приводит к снижению энергии прорастания семян амаранта. При рН больше 3,75 происходит замедление гидратации семян и увеличивается время проращивания семян, поэтому оптимальным рН для анолита, используемого в качестве раствора для обработки семян, является 3,75.

При обработке семян менее 45 минут происходит недостаточное снижение патогенной микрофлоры, так как в процессе проращивания значение этих показателей возрастает. При увеличении времени обработки семян амаранта до 60 минут не происходит значительного снижения патогенной микрофлоры.

При значении концентрации хлора анолита меньше 0,055% происходит активное развитие контаминирующих микроорганизмов, что негативно влияет на качественные показатели семян амаранта. При концентрации хлора больше 0,055% происходит ингибирование энергии прорастания, что увеличивает сроки проращивания семян амаранта, а также затрудняет использование данной технологии в промышленных условиях, поэтому оптимальная концентрация хлора в анолите равна 0,055%.

Заявлено оптимальное соотношение семян к анолиту, равное соответственно 1:2. При большем соотношении семян к анолиту происходит развитие неблагоприятной микрофлоры, затрудняющей его проращивание, а при меньшем - насыщение эндосперма семян амаранта влагой будет недостаточным, что также замедлит процесс проращивания.

Пример конкретного осуществления способа

Для подтверждения эффективности заявляемого способа опыты проводились в 3 повторностях и использовали семена амаранта сорта Воронежский, выращенные в Курской области. Семена в количестве 100 г помещают в один слой в невысокий пластиковый контейнер без субстрата, заливая анолитом, полученным проточным диафрагменным электролизером из водопроводной воды с межэлектродным пространством 8 мм при силе тока 10 А в соотношении семян амаранта к анолиту 1:2 на 45 минут при температуре окружающей среды 20°С.

Спустя 45 минут анолит аккуратно сливают, после чего начинают стадию воздушно-оросительного проращивания семян амаранта.

В результате исследований микробной обсемененности количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (кМА-ФАнМ) определяли по ГОСТ 10444.15 на питательной среде мясо-пептонный агар (МПА) (состав, г/л: мясная вода - 1 л, хлорид натрия - 5,0, пептон -10,0, агар-агар - 20), плесени по ГОСТ 28805-90 на агаризованной питательной среде (состав, г/л: сахар-рафинад - 610, глюкоза - 20, дрожжевой экстракт - 25, агар-агар - 15), бактерии группы кишечной палочки (БГКП) по ГОСТ 31747-2012 на питательной среде Кесслера нормальной концентрации (состав, г/л: пептон - 10, лактоза - 2,5, желчь - 5, раствор кристаллического фиолетового - 2), степень обсемененности была минимальной.

В таблице 1 представлены данные исследуемого анолита при различной силе тока.

Из выше представленных данных следует, что при увеличении силы тока значение рН раствора анолита снижается, а значение ОВП и концентрации хлорид-ионов увеличивается, что свидетельствует о его наиболее эффективных антисептических свойствах.

Результаты исследований микробной обсемененности семян амаранта при разных видах обработки представлены в таблице 2.

По результатам таблицы 2 можно утверждать, что при обработке семян амаранта наиболее оптимальным является замачивание в анолите при силе тока 10 А в течение 45 минут, поэтому были определены сравнительные данные анолита, полученного через проточный диафрагменный электролизер с межэлектродным пространством 8 мм при силе тока 10 А с данными водопроводной воды.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать устойчивый обеззараживающий эффект при обработке семян амаранта, а также минимизировать риски активизации патогенной микрофлоры в процессе проращивания семян.

Данное изобретение было разработано в рамках НИР по программе «УМНИК» ФГБУ «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» (договор №16232ГУ/2021 от 11.05.2021 г.).

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ обеззараживания семян амаранта, включающий обработку семян обеззараживающим веществом - анолитом, полученным с использованием диафрагменного электролизера. При этом используют анолит с рН=3,7±0,95, окислительно-восстановительным потенциалом +920±90 мВ и концентрацией хлорид-ионов 0,055±0,005%. Для обработки семян используют проточный диафрагменный электролизер с межэлектродным пространством 8 мм при силе тока 10 А. Для получения анолита используют водопроводную воду с рН=7,0±0,2, окислительно-восстановительным потенциалом +409±162,5 мВ и концентрацией хлорид-ионов не менее 0,029±0,003%. Изобретение позволяет получить семена амаранта для последующего проращивания при фактически низких полученных показателях бактериальной обсемененности и при условии низких материальных и трудозатрат. 3 табл.

Способ обеззараживания семян амаранта, включающий обработку семян обеззараживающим веществом - анолитом, полученным с использованием диафрагменного электролизера, отличающийся тем, что обрабатывают семена амаранта, которые замачивают в течение 45 минут, при соотношении семян амаранта к анолиту 1:2, при этом используют анолит с рН=3,7±0,95, окислительно-восстановительным потенциалом +920±90 мВ и концентрацией хлорид-ионов 0,055±0,005%, при этом используют проточный диафрагменный электролизер с межэлектродным пространством 8 мм при силе тока 10 А, а для получения анолита используют водопроводную воду с рН=7,0±0,2, окислительно-восстановительным потенциалом +409±162,5 мВ и концентрацией хлорид-ионов не менее 0,029±0,003%.