专利名称：培育种子发芽的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及加速种子如豆类的发芽和成长。更详细地说，本发明提供一种加速种子发芽特别是绿豆发芽的设备，以及在完全控制的气候条件下在该设备中培育豆类发芽的方法。
在户外进行种子的发芽和豆芽的成长过程总是要经受诸如温度，雨量，土壤条件各种变化。这样在户外进行豆类或种子的培育要经过一个漫长的过程。两千多年前在中国南方就在河岸上进行绿豆芽的培育。在农业方面的各种改进导致向土壤中添加营养素，给种子浇水，和其它控制方法。近年来，将绿豆经过预浸泡堆积在一个容器内达到约3英尺高度使其凉干一段时间。然后每天每隔4或5小时浇水一次进行5或6天。绿豆就发芽并且其豆芽就生长到2至3英寸长准备食用。但是这种方法消耗水量较大。
在控制的条件下培育种子发芽，特别是绿豆芽的各种尝试都进行过试验，这种方法的一个举例就是由彭戴克斯特等人(Poindexteretal.，)所公开的美国专利3，643，376号。在该专利中，将种子置于一个限定的处理区域内进行生芽，在该区域内种子床的上方喷细水雾。空气不吹过处理区。另一种无土壤植物培育方法是由皮任(Perin)在美国专利2.725，673号中所公开方法。在该方法中，将热空气吹向密封容器的许多培育盘。热空气是带水分的，但这里没有向种子喷水的程序。
在本发明中，公开了一种采用空气循环和以预定的周期进行喷水的培育豆类发芽和成长的方法和设备。这种方法一开始是在培育容器内有一个浸泡步骤，控制培育容器内的温度，在喷射水中加入必要的激素和矿物质，然后就可以在一个较短的时间周期将豆芽培育好并达到商品尺寸。
本发明的目的是提供一种用于培育种子发芽，诸如绿豆，苜蓿，萝卜等发芽的控制的方法，以便提供每平方英寸和每磅种子的较高产量。一般地说，可以比现有的各种方法在更短的时间周期内，只用3至4天时间可以培育出可出售的产品，并通过对环境条件包括对种子的完全控制，可以获得具有较高质量和较长保存期限的均匀一致的产品。
本发明提供一种培育种子发芽的方法，该方法包括在一个密封容器中的筛网上形成基本均匀的一层种子的步骤，在该容器中用加有矿物质和激素添加剂的水以预定的时间对种子进行浸泡，将加有矿物质和激素添加剂的水由容器内排放出去，将以预定的温度范围的空气流通过容器中的种子层，将容器内的空气保持在约100%的湿度，当在容器内提供空气流的周期内向种子层喷射以带有矿物质和激素添加剂的水，进行多次周期性喷水是为了保持种子处于预定的温度范围内，在容器内持续地提供空气流一直到种子芽成长到预定的尺寸。
在另一个实施例中，所提供的用于加速种子发芽的设备包括一个在其下部带有一个用于保持住一层种子的筛网的密封容器，在该容器的下部筛网的下方具有一个排泄口，在该容器的顶部具有一个用于将来自水源的水向着筛网进行喷射的喷头，带水温检测装置的水加热器和一个用于控制供给至喷头的水的温度的控制器，一个通过在该容器顶部的空气进入口用以供给空气的带空气加热器的空气供给系统，该空气流向下流动并通过该排泄口排放出去，容器内的温度检测装置和控制容器内空气温度的控制器，在容器内的带有湿度测量装置的水雾发生器和控制容器内湿度的控制器，和用于控制浸泡步骤与带有由喷头进行间歇式喷水的空气流动步骤的顺序控制器。
在显示本发明的各实施方案的附图中
图1是显示用于按照本发明的方法培育种子发芽的一种形式的设备的示意图;
图2是显示按照本发明的一个实施方案用于在培育过程中容纳种子芽密封容器的侧视图;
图3是图2所示容器的一个顶视图。
图1以示意图显示一个用于培育种子发芽的设备，该设备包括一个在其底部具有一个铺设有一层种子的筛网12的密封容器10。在筛网12的下面是一个带有用于关闭排泄口的排泄阀16的排放管路14和一个气体排泄口18以便使空气由容器10内排放出去。在该容器10的顶部设置有一个带加热器22的离心式风扇20和一个用于向筛网12上喷水的喷头24和一个用于产生水雾以便控制容器内的湿度的雾化器26。
在该图中设有三个带有控制温度的恒温器的热水箱26。一个热水控制阀28和一个冷水控制阀30都是由一个可编程控制器进行控制以便保证供给至容器内的水温是在25℃至28℃范围内。
湿度测量装置或湿度计32对容器10内的湿度进行测量和一个控制器致动一个通向雾化器26的电磁阀34。在空气流循环周期内，容器内的湿度要控制在100%附近。喷头24是通过一个在给水管路38内的另一个电磁阀36进行控制。
图2和图3显示容器10的一个举例，在容器的顶部安装有一个风扇20，该风扇带有一个在容器10的中心位置通向下方的导管40。一个观测玻璃42在容器的高度上安装着以便观察发芽种子的水平高度。设置有带许多个可拆卸的面板的门44。该门44可以打开而且这些面板可以由上方一次拆下一个以便保证发芽的豆种不会掉落到容器的外面。在容器10内的筛网12的上方设置有一个过流量管46以便保证在浸泡阶段在容器10内的水位不会上升。
如
图1所示，两个激素和矿物质溶液罐48在通入给水管路38的管路中都配置有电磁阀。这样就对来自这两个溶液罐的流量得以控制。图中所示的溶液供给至水管路38，由管路38再供给至喷头24和雾化器26或者喷头24管路而不是主管路。图中所显示是两个溶液罐48，但几乎都采用由控制系统控制的阀。
图中所显示的二氧化碳气瓶50和乙烯气体气瓶52都是用以供给至空气供给系统的。都设置有阀以便控制施加至由风扇20来的空气中的各种气体的量。
在操作过程中，缘豆或其它种子都要进行冲洗并铺在密封容器10的筛网12上。在一个实施方案中，容器10的直径约为6英尺而其筛网以上的高度至少有7英尺。将豆种均匀地铺在筛网12上，在所描述的特定尺寸的容器内铺设约6英寸厚的豆种时其重量约为300磅。将排泄阀16关闭，并通过喷头24将水供给至容器内一直到水位高度达到筛网12以上12英寸左右，使豆种完全淹没。不仅是水，还要由罐48中以百万分之一的数量级的少量矿物质和激素，最好是N6-呋喃甲基腺嘌呤(Kenitin)加入水中以加速豆芽的成长。豆种的浸泡时间约为5至6小时。在其它实施方案中，用于培育其它种类的豆种时其浸泡时间可以高达12小时。在浸泡过程中，至少要更换3次水。最好是采用清洁的水，因为当豆种浸泡时水变了颜色，并需要将变了颜色的水从豆种中去除掉。这种变了颜色的水是由豆种的豆壳(dolmen)中产生的，而且最好是去除出去，因为在某些情况下，在豆类的育芽过程中会出现问题。
在用于浸泡豆类的水中可以导入不同类型的矿物质，在一个实施方案中它们是硫酸镁，氯化钾，氯化钙和磷酸钾与蒸馏水的混合液。将N6-呋喃甲基腺嘌呤溶于酒精，然后与矿物质溶液相混合并以百万分之一的矿物质和激素溶液与水相混合用来浸泡豆种。施加矿物质添加剂的原因之一是保证水的硬度在2至8%的范围。过分硬的水妨碍豆芽培育。当为了进行浸泡步骤将水加入容器10内时，要将水温控制在30℃左右。
在浸泡过程进行之后，将水由容器10中排放出去并起动风扇20。加热器对空气进行加热以便通过导管40进入容器内的空气温度使豆芽的温度保持在25℃至28℃范围。如果豆芽在培育过程中温升超过28℃太多，则发生霉菌的生成或可能使豆芽枯死。如果将温度降低至25℃以下太多则会使成长过程放慢。当通过风扇进入容器10的空气流速度为2米/秒左右时则在该容器内所形成的压力约为2英寸高的水柱静压力。空气向下流动通过在筛网12上的豆种层并通过在排气口18进行排气的排泄管路14排放出去。不发生空气的再循环过程。
在空气流动周期内，雾化器26提供水雾以便使容器内的湿度接近100%。湿度计32控制着雾化器26的工作过程。尽管图中所示为一个雾化器，对于那些熟习本专业技术的人员显然可知道可以将蒸汽供给至容器中以使容器内的湿度保持在100%。
通过导管40进入容器10内的空气中带有由气瓶50供给的按体积比最大为10%的二氧化碳和由气瓶52供给的最大约为百万分之一的乙烯气体。氧化物气破坏豆芽中的酶菌而二氧化碳则阻止豆芽的氧化并使其保持洁白。乙烯促使幼芽增长并使豆芽增粗，并且还加速豆芽的生长。如果乙烯的含量超过百万分之一的量太多则会使幼芽枯死。
大约每隔12小时就要打开水喷头24进行喷水15分钟左右。在筛网12上靠近豆种层附近设有一个温度检测装置并当出现温度上升达到28℃以上时则喷头24就自动打开。培育豆芽的温度不允许超过28℃太多，当温度超过此值时会导致豆芽枯死。喷水的水温是在25℃至28℃范围内但不能高于28℃。一般地说加入水中的矿物质是为了控制水的酸度和硬度。水中的矿物质含量与用于进行浸泡的水中的含量是一样的。混合至喷射水中的激素是促进发芽过程。
几种激素都可以采用，但对于绿豆的浸泡过程和用于第一天的初次喷水过程最好是采用N6-呋喃甲基腺嘌呤。N6-呋喃甲基腺嘌呤激素能末加根的成长。豆芽的根可以在白色幼芽和豆种的端部看得到，假如N6-呋喃甲基腺嘌呤的量使用过多则会使根生长得比芽还要长这是不希望发生的。所谓芽是豆芽的白色部分，为了使豆芽长得长一些，可以加入另一种称为I.A.A.(3-吲哚基乙酸)的激素。这种激素有助于芽的成长和发粗。这种I.A.A.与N6-呋喃甲基腺嘌呤不能同时加入，但是要在不同的喷水次数中在施加N6-呋喃甲基腺嘌呤之后再施加这种I.A.A.激素。当已经生出根来，则不需要进行带N6-呋喃甲基腺嘌呤的水的喷射，必须首先生出根来，但是然后需要进行豆芽的芽或主体部分的生长。在上述两种情况下，将激素加入如同矿物质添加剂的溶液一样而且其加入量不超过百万分之一。
豆芽的生成期约为3天，在有些情况下根据豆芽的长度要求需要4天时间。2英寸长的豆芽需要3天时间，3英寸长的豆芽约需4天时间。在第一天，喷射水中只加入N6-呋喃甲基腺嘌呤激素。第二天开始先用带N-呋喃甲基腺嘌呤激素的喷射水，最后用带I.A.A.(3-吲哚基乙酸激素的喷射水，第三天在喷射水中就不施加激素添加剂了。可是如果培育周期是4天，则可在第三天的喷射中第一次采用带N6-呋喃甲基腺嘌呤激素的喷射水而下一次则采用带I.A.A.激素的喷射水。在与矿物质溶液混合之前，先将I.A.A.溶于酒精中。浓缩的矿物质溶液和浓缩的激素添加剂溶液都要事先准备好，以便使它们可以用于喷射水中也可用于浸泡过程中。
用于直径为6英尺的容器10的喷头24的水流量为每分钟5加仑左右，并设置有3个热水箱，如
图1所示。采用三个水箱只是为了便于选择，家用热水箱要比工业用热水系统价钱便宜得多。通过采用三个容易获得的家用热水箱和一个能够使冷水与最后一个热水箱的水相混合的控制系统，就可以对存留在水管路38内的水温进行准确地控制，以便使其处于25℃至28℃范围内。利用一个可编程控制系统只需要简单地设置在容器10内的筛网12上的豆芽层部位关闭门44并压下起动按钮，则其内的控制器就在3或4天内控制着整个的工作过程。这种工作过程包括浸泡过程并跟随着空气流动过程。在容器内的水温，空气温度，浸泡过程和空气流动过程的次数以及在所要求的间隔时间的喷水过程这些都是由一个控制器预先编程的。不同类型的种子或豆种有可能要求控制器进行重新编程，可以根据需要施加不同的激素或矿物质添加剂，在某些情况下，自来水必须根据其硬度和pH值来调整不同矿物质的加入量。
为了防止或者至少是减轻豆芽在离开培育器之后发生氧化，当豆芽已经培育好准备进行收获之前可以放入一种防腐剂。在一个实施方案中所施加的防腐剂为偏硫酸氢盐(metabisulfate)并混合以冷水，最好是冰冷水喷浇在已培育好的豆芽上。
尽管图中所示为一个容器，但可以在一个区域内设置三个，四个或更多的容器，以便使培育过程开始时间是交错的，从而使每天至少有一个容器提供一批培育好的豆芽。如果设置更多的容器则可以以更短的时间间隔提供一批豆芽。
在下述权利要求所限定的本发明的范围条件下，人们可以根据这里所描述的实施方案提出各种改变型。
权利要求
1.一种培育种子发芽的方法包括以下步骤在一个密封容器中的筛网上铺设一层基本均匀的种子层，将该容器内的种子在加入矿物质和激素添加剂的水中按预定的时间进行浸泡，将加入矿物质和激素添加剂的水由容器中排放出去，提供在预定的温度范围内的空气流通过容器内的种子层，将容器内的空气的湿度保持在接近100%，当向容器内提供空气流的时间周期内，向该种子层喷射以施加有矿物质和激素添加剂的水，在间隔一定时间周期进行喷射水为的是使种子保持在预定的温度范围内，和在容器内持续地通入空气流，一直到种子芽已成长到预定的尺寸。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于所述种了芽是绿豆芽。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于所述种子芽要经过最多为12个小时的浸泡。
4.如权利要求2所述方法，其特征在于所述豆芽进行浸泡的时间周期约为5至6小时。
5.如权利要求1所述方法，其特征在于所述用于浸泡种子的施加有矿物质和激素添加剂的水的温度约为30℃。
6.如权利要求2所述方法，其特征在于所述用于浸泡种子的水中所施加的激素添加剂是N6-呋喃甲基腺嘌呤(kenitin)而其含量不超过百万分之一。
7.如权利要求6所述方法，其特征在于所述矿物质添加剂包括硫酸镁，氯化钾，氯化钙，磷酸钾的一种溶液，其含量不超过百万分之一。
8.如权利要求4所述方法，其特征在于在浸泡过程，对施加有矿物质和激素添加剂的水至少要更换3次。
9.如权利要求2所述方法，其特征在于所述向容器内提供的空气流中含有最多至10%的二氧化碳和最多为百万分之一的乙烯。
10.如权利要求9所述方法，其特征在于所述向容器内提供的空气流的温度是在25℃至28℃范围。
11.如权利要求1所述方法，其特征在于所述容器内的湿度是通过一个在容器中的雾化器通入水分进行保持的，并通过对雾化器的水流量的控制来保持容器内的湿度接近100%。
12.如权利要求1所述方法，其特征在于所述供给至容器内的蒸汽是为了保持容器内的湿度接近100%。
13.如权利要求9所述方法，其特征在于所述空气是吹入容器的顶部并向下流动在筛网下方的排泄口排放出去。
14.如权利要求2所述方法，其特征在于所述空气流动步骤至少要进行三天。
15.如权利要求14所述方法，其特征在于该种子要每隔12小时在通入空气流过程中进行喷水15分钟。
16.如权利要求15所述方法，其特征在于在第一天向种子上喷射的水中所施加的激素添加剂为N6-呋喃甲基腺嘌呤其施加量不超过百万分之一，在第二天第一次向种子上喷射的水中所施加的激素添加剂为N6-呋喃甲基腺嘌呤其含量不超过百万分之一，随后大约隔12个小时以后喷射的水中的激素添加剂为3-吲哚基乙酸其含量不超过百万分之一，而第三天向种子上喷射的水中不凑加激素添加剂。
17.如权利要求16所述方法，其特征在于所述N6-呋喃甲基腺嘌呤是在施加到喷射水中之前，先溶入醋酸的。
18.如权利要求16所述方法，其特征在于所述3-吲哚基乙酸在施加于喷射水之前先溶于酒精内。
19.如权利要求16所述方法，其特征在于所述用于整个通入空气流步骤，向种子喷射的水中的矿物质添加剂包含硫酸镁，氯化钾，氯化钙，和磷酸钾的溶液，其含量不超过百万分之一。
20.如权利要求1所述方法，其特征在于在种子芽培育过程完成之后并由容器中取出之前要施加一种防腐剂。
21.如权利要求20所述方法，其特征在于所述防腐剂是混合以冷水的偏硫酸氢盐并将它喷射在种子芽上。
22.一种用于加速培育种子发芽的设备，其特征在于该设备包括一个在其下端设有用以支持着种子层的筛网的密封容器，该容器在其下部的筛网下面具有一个排泄口，在该容器的顶部设有用于将来自水源的水喷射到筛网上的喷头，设有一种带有温度检测装置的水加热装置和一种用于控制供给至喷头的水温度的装置，一个用于通过位于容器的顶部的空气进入口供给空气的带有空气加热装置的空气供给装置，在容器内设有一种空气温度检测装置，和一种用于控制容器内空气温度的装置，在容器内设有其湿度测量装置的水雾发生装置和一种控制容器内湿度的装置，和用于控制浸泡过程和配合以由喷头进行间歇式喷水的空气流通过程的顺序控制装置。
23.如权利要求22所述设备，其特征在于所述空气供给装置包括一个用于将已加热的空气通过空气进入口供给至容器内的带有加热器的空气风扇。
24.如权利要求22所述设备，其特征在于所述水雾发生装置包括一个连接至水供给系统的雾化器。
25.如权利要求22所述设备，其特征在于至少还包括一个矿物质和激素溶液罐和用于计量供给至容器内的水的预定的溶液量的装置。
26.如权利要求22所述设备，其特征在于包括一个二氧化碳供给装置和乙烯气体供给装置连同用以计量供给至容器的空气中所要施加的二氧化碳和乙烯气体的预定量的装置。
27.如权利要求22所述设备，其特征在于设置有许多个容器而且以交错的顺序进行培育工作以便以基本相等的间隔时间提供发芽的种子。
全文摘要
一种加速培育种子发芽，具体地说是培育绿豆芽的设备和方法。将发芽种子铺在一个密封容器内，进行浸泡然后以空气流通过种子层流过并以预定的时间间隔进行喷水。该方法包括在密封容器内的筛网上形成一层种子层，以水加添加剂对种子进行浸泡，然后以潮湿的空气通过种子层流过并当空气流过容器的过程中以一定的间隔时间以水加添加剂进行喷射。在培育过程中利用对通入的空气和喷射到种子上的水进行加热来控制容器内的温度。
文档编号A01G31/02GK1032894SQ8810763
公开日1989年5月17日 申请日期1988年11月1日 优先权日1987年11月2日
发明者钟能 申请人:钟能