JP2008154464A - Method and apparatus for promoting water absorption of seed - Google Patents
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Abstract
【課題】 種子の品質を低下させることなく、「石豆」状態を解消する種子処理手段を提供する。
【解決手段】 種皮に対して、深さが10〜50マイクロメートル、直径が200マイクロメートル以下の微小孔を穿つことを特徴とする種子の吸水促進処理方法、及び 微小な突起を多数有する面を持つ微小突起部材、微小突起部材の突起を有する面と一定の間隔をおいて設置される柔軟部材、及び微小突起部材又は柔軟部材を動かすための駆動部材とを有することを特徴とする種子の吸水促進処理装置。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seed treatment means for eliminating a “stone bean” state without deteriorating seed quality.
SOLUTION: A seed water absorption promoting treatment method characterized by drilling micropores having a depth of 10 to 50 micrometers and a diameter of 200 micrometers or less with respect to the seed coat, and a surface having many fine protrusions Water absorption of seed characterized by having a microprojection member having, a surface having a projection of the microprojection member and a flexible member installed at a certain interval, and a drive member for moving the microprojection member or the flexible member Promotion processing equipment.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、食用又は栽培用種子の吸水を促進させるための処理方法、及び当該処理を種子に効率的に施すための装置に関する。 The present invention relates to a treatment method for promoting water absorption of edible or cultivated seeds and an apparatus for efficiently applying the treatment to seeds.
種子の吸水は、それが食用であるか栽培用であるかに関わらず、利用する上で重要な現象である。ダイズなどでは、冠水により吸水が急激に進展し、生理的・物理的障害が発生して発芽率が落ちることが知られており、種子の吸水制限方法に対するニーズが存在する(農林水産研究文献解題N0.27「大豆 自給率向上に向けた技術開発」;174-175;中山則和ほか、「ダイズ種子の吸水速度調節が冠水障害の発生に与える影響」、日本作物学会紀事74(3)、325-329(2005))。しかしその一方で、「石豆」と呼ばれる、吸水が極度に遅い(あるいは全くしない)種子の発生は、たとえばダイズやアズキを蒸煮加工した食品の製造においては製品の品質不良の原因となるため、品質管理上の重要な問題である(特許文献1)。また、栽培時においても「石豆」は吸水が極度に遅いために苗立ちの遅れや斉一性に影響するなど、食用であるか栽培用であるかにかかわらず、種子の「石豆」状態の解消が重要であることから、「石豆」を吸水可能な状態に戻す方法へのニーズが存在する。 Water absorption of seeds is an important phenomenon in use regardless of whether it is edible or cultivated. In soybeans, etc., it is known that water absorption rapidly progresses due to inundation, and physiological and physical damage occurs, resulting in a decrease in germination rate. There is a need for a method for limiting seed absorption (Agriculture, Forestry and Fisheries Research Literature N0.27 “Technological development for improving the self-sufficiency of soybeans”; 174-175; Norikazu Nakayama et al., “Effects of water absorption rate adjustment of soybean seeds on the occurrence of flood damage”, Journal of the Crop Science Society of Japan 74 (3), 325-329 (2005)). However, on the other hand, the occurrence of seeds called “Ishibean”, which is extremely slow (or not at all), absorbs water, for example, in the production of steamed soybeans and azuki bean. This is an important problem in quality control (Patent Document 1). In addition, even when cultivated, stone beans are extremely slow in water absorption and affect seedling delay and uniformity. Therefore, there is a need for a method for returning “ishizu” to a water-absorbable state.
「石豆」が生じる原因については、CaleroとHinsonの報告がある。彼らは、電子顕微鏡観察に基づいた解析により、原種が難吸水性ダイズである品種においては種皮表面に存在する微小孔がワックス状の物質により閉塞している種子が難吸水性になると推定している(Calero and Hinson, Crop Science 21, 926-933(1981))。 There are reports by Calero and Hinson about the cause of “stone beans”. Based on an analysis based on electron microscope observations, they estimated that seeds with micropores on the surface of the seed coat clogged with wax-like substances would be poorly water-absorbing in varieties whose primary seeds are poorly water-absorbent soybeans. (Calero and Hinson, Crop Science 21, 926-933 (1981)).
「石豆」を解消するための手段についても幾つか報告がある。例えば、種子の持つ気体や水へのバリヤ機能は種皮の最上層部であるクチクラ層が担っており、クチクラ層を剥離することによって「石豆」状態を解消しうるという報告がある(非特許文献1)。また、1980年代より欧米で行われているダイズの「石豆」研究における発芽性テストでは、「scarification(種皮に傷をつける)」操作によって吸水させて発芽させる方法が一般的手法として採られている(非特許文献2)。更に、丸大豆の表皮に傷をつける(たとえば、臼やスリットと大豆をこすり合わせるような脱皮機を用いて部分的に脱皮させたり、針状のもので部分的に皮に孔を開ける等)ことにより、石豆を含むすべての丸大豆の吸水性を向上させることができるという報告もある(特許文献1)。 There are also some reports on the means to eliminate "Ishi-bean". For example, there is a report that the barrier function of seeds to gas and water is carried by the cuticle layer, which is the uppermost layer of the seed coat, and the “stone beans” state can be eliminated by peeling the cuticle layer (non-patented). Reference 1). In addition, in the germination test in the soybean “stone beans” research conducted in Europe and the United States since the 1980s, the method of allowing water to germinate by “scarification” operation is adopted as a general method. (Non-Patent Document 2). In addition, the whole soybean skin is damaged (for example, using a molting machine that rubs soybeans with a mortar or slit, or partially peeling the skin with needles) There is also a report that the water absorption of all the round soybeans including stone beans can be improved (Patent Document 1).
上述したように、石豆を解消する方法は幾つか提案されているが、これらの方法は、クチクラ層や種皮に大きなダメージを与えるものであり、これは種子の急激な膨潤による種皮剥離や、過剰な吸水速度による種子組織の亀裂を生じ、溶出固形物の増加に基づく栄養成分のロスや外観品質の低下をまねくことになる。
本発明は、このような技術的背景の下になされたものであり、種子の品質を低下させることなく、「石豆」状態を解消する種子処理手段を提供することを目的とする。
As described above, several methods for eliminating stone beans have been proposed, but these methods cause great damage to the cuticle layer and seed coat, and this includes seed coat peeling due to rapid swelling of seeds, Cracking of the seed tissue due to an excessive water absorption rate results in loss of nutritional components and deterioration in appearance quality due to an increase in dissolved solids.
The present invention has been made under such a technical background, and an object of the present invention is to provide a seed treatment means for eliminating the “stone beans” state without deteriorating the quality of seeds.
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、種皮に対して、特定の深さと大きさの微小孔を穿つことにより、種子の品質を低下させることなく、吸水を促進できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、以下の(1)〜(8)を提供するものである。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor can promote water absorption without degrading seed quality by drilling micropores with a specific depth and size in the seed coat. As a result, the present invention has been completed.
That is, the present invention provides the following (1) to (8).
(1)種皮に対して、深さが10〜50マイクロメートル、直径が200マイクロメートル以下の微小孔を穿つことを特徴とする種子の吸水促進処理方法。
(2)種皮上の微小孔数が、1mm2当たり5〜30であることを特徴とする(1)に記載の種子の吸水促進処理方法。
(3)種子が、マメ科植物の種子であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の種子の吸水促進処理方法。
(4)微小な突起を多数有する面を持つ器具と種子を接触させることにより、種皮に対して、微小孔を穿つことを特徴とする(1)乃至(3)のいずれかに記載の種子の吸水促進処理方法。
(1) A seed water absorption promotion method characterized by drilling micropores having a depth of 10 to 50 micrometers and a diameter of 200 micrometers or less with respect to the seed coat.
(2) The seed water absorption promotion treatment method according to (1), wherein the number of micropores on the seed coat is 5 to 30 per mm 2 .
(3) The seed water absorption promotion treatment method according to (1) or (2), wherein the seed is a legume seed.
(4) The seed according to any one of (1) to (3), wherein a micropore is formed in the seed coat by contacting the seed with a device having a surface having a large number of minute protrusions. Water absorption promotion treatment method.
(5)微小な突起を多数有する面を持つ器具の突起を有する面上で、この面に対して垂直方向に力を加えながら種子を転がすことにより、種皮に対して、微小孔を穿つことを特徴とする(4)に記載の種子の吸水促進処理方法。
(6)微小な突起を多数有する面を持つ微小突起部材、微小突起部材の突起を有する面と一定の間隔をおいて設置される柔軟部材、及び微小突起部材又は柔軟部材を動かすための駆動部材とを有することを特徴とする種子の吸水促進処理装置。
(5) On the surface having the projections of the instrument having a surface having a large number of minute protrusions, by rolling the seed while applying a force in a direction perpendicular to the surface, to make a micropore in the seed coat. The method for promoting water absorption of seeds according to (4), which is characterized.
(6) A microprojection member having a surface having a large number of microprojections, a flexible member installed at a certain distance from the surface having the projections of the microprojection member, and a drive member for moving the microprojection member or the flexible member A water absorption promoting treatment apparatus for seeds, comprising:
(7)微小な突起を多数有する面を持つ微小突起部材、微小突起部材の突起を有する面の上方に一定の間隔をおいて固定される柔軟部材、柔軟部材上に載置され、種子を貯留しておく貯留容器、柔軟部材と貯留容器を所望の位置で固定するための固定部材、内部に微小突起部材が載置され、処理種子を回収するための回収容器、及び回収容器が載置され、回収容器と微小突起部材を動かすための駆動部材を有し、柔軟部材と貯留容器の中央に種子が通過するための通過孔が設けられ、微小突起部材の突起を有する面が中央部から周辺部へ下降傾斜した構造をとり、貯留容器の底部が周辺部から通過孔に向かって下降傾斜した構造をとることを特徴とする種子の吸水促進処理装置。
(8)微小な突起の高さが、10〜1000マイクロメートルであることを特徴とする(6)又は(7)に記載の種子の吸水促進処理装置。
(7) A microprojection member having a surface having a large number of microprojections, a flexible member fixed above the surface of the microprojection member having a projection, and placed on the flexible member to store seeds Storage container, a fixing member for fixing the flexible member and the storage container at a desired position, a microprojection member is placed inside, a recovery container for recovering treated seeds, and a recovery container are placed , Having a drive member for moving the recovery container and the microprojection member, a passage hole for the seed to pass through is provided in the center of the flexible member and the storage container, and the surface having the projection of the microprojection member from the center to the periphery A seed water absorption promotion processing device characterized in that the bottom portion of the storage container is inclined downward from the peripheral portion toward the passage hole.
(8) The seed water absorption promotion treatment apparatus according to (6) or (7), wherein the height of the minute protrusion is 10 to 1000 micrometers.
本発明は、種子の品質を低下させることなく、種子の吸水を促進させる方法を提供する。この方法により、「石豆」のような吸水の非常に遅い種子の性質を改善することが可能になる。 The present invention provides a method of promoting seed water absorption without reducing seed quality. This method makes it possible to improve the properties of very slow seeds of water absorption like “stone beans”.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の種子の吸水促進処理方法は、種皮に対して、深さが10〜50マイクロメートル、直径が200マイクロメートル以下の微小孔を穿つことを特徴とするものである。
微小孔の深さが10マイクロメートル未満では、吸水促進効果が十分でなく、また、深さが50マイクロメートルを超えると、急激な吸水が起こり、これにより種子が膨潤し、種皮が剥離したり、あるいは種子組織に亀裂が生じ、溶出固形物が増加し、栄養成分のロスや外観品質の低下を招く。微小孔の深さは、10〜50マイクロメートルであればよいが、15〜40マイクロメートルであることが好ましく、20〜30マイクロメートルであることが更に好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The seed water absorption promoting treatment method of the present invention is characterized in that micropores having a depth of 10 to 50 micrometers and a diameter of 200 micrometers or less are drilled in the seed coat.
If the depth of the micropores is less than 10 micrometers, the effect of promoting water absorption is not sufficient, and if the depth exceeds 50 micrometers, rapid water absorption occurs, which causes the seeds to swell and the seed coat to peel off. Alternatively, cracks occur in the seed tissue, elution solids increase, leading to loss of nutritional components and deterioration in appearance quality. Although the depth of a micropore should just be 10-50 micrometers, it is preferable that it is 15-40 micrometers, and it is still more preferable that it is 20-30 micrometers.
微小孔の直径が200マイクロメートルを超えると、深さが50マイクロメートルを超える場合と同様に急激な吸水による問題が生じる。微小孔の直径は、200マイクロメートル以下であればよいが、100マイクロメートル以下であることが好ましく、50マイクロメートル以下であることが更に好ましい。微小孔の直径の下限は、水分子が通過できる直径であればよいので実質的に制限はないが、5マイクロメートル以上であることが好ましい。なお、ここでいう「直径」とは、種皮表面から微小孔の中心に向かって陥没を始めている部分を含む微小孔全体を完全に覆うことができる円の直径を指す。 When the diameter of the micropores exceeds 200 micrometers, a problem due to rapid water absorption occurs as in the case where the depth exceeds 50 micrometers. Although the diameter of a micropore should just be 200 micrometers or less, it is preferable that it is 100 micrometers or less, and it is still more preferable that it is 50 micrometers or less. The lower limit of the diameter of the micropore is not particularly limited as long as it is a diameter that allows water molecules to pass through, but is preferably 5 micrometers or more. Here, the “diameter” refers to the diameter of a circle that can completely cover the entire micropore including the portion starting to sink from the seed coat surface toward the center of the micropore.
種皮上の微小孔数は十分な吸水促進効果をもたらす範囲内であれば特に制限はないが、1mm2当たりの微小孔数が5〜30であることが好ましく、10〜20であることが更に好ましい。 The number of micropores on the seed coat is not particularly limited as long as it has a sufficient water absorption promoting effect, but the number of micropores per mm 2 is preferably 5 to 30, and more preferably 10 to 20 preferable.
本発明において使用する種子はどのようなものでもよいが、「石豆」のような吸水の遅い種子の問題とともに、急激な吸水による品質低下という問題も起きやすいマメ科植物の種子を使用するのが好ましい。マメ科植物の種子としては、ダイズ、ササゲ、エンドウ、ラッカセイ、インゲンマメ、アズキ、ソラマメ、レンズマメ等を例示でき、マメ科植物以外の種子としては、ニンジン、ホウレンソウ、キャベツ、レタス、ハクサイ、トマト、オクラ、ナス、キュウリ、カボチャ、トウモロコシ等を例示できる。また、種子は食用及び栽培用のいずれの種子も使用できるが、急激な吸水による問題は栽培用種子の方がより深刻であることが多いので、栽培用の種子を使用することがより好ましい。 Any seed may be used in the present invention, but seeds of leguminous plants that are prone to the problem of quality deterioration due to rapid water absorption as well as the problem of slow seed water absorption such as “Ishi-bean” are used. Is preferred. Examples of legume seeds include soybean, cowpea, pea, peanut, kidney bean, azuki bean, broad bean, lentil, and the like. , Eggplant, cucumber, pumpkin, corn and the like. In addition, although seeds for food and cultivation can be used as seeds, problems due to rapid water absorption are more serious in cultivation seeds, so it is more preferable to use seeds for cultivation.
種皮に微小孔を穿つ方法は特に限定されず、例えば、微小な突起を多数有する面を持つ器具と種子を接触させることにより行うことができる。具体的な接触方法としては、微小な突起を多数有する面を持つ器具の突起を有する面上で、この面に対して垂直方向に力(力の強さはおよそ5〜20g重程度)を加えながら種子を転がす方法、突起を有する面を振動させ、その上に種子を移動させる方法、突起を有する面の上に種子を何度も落下させる方法などを例示できる。これらの方法の中でも、力を加えながら種子を転がす方法が好ましい。この器具における突起の高さ、最大直径、数は、接触方法によって異なるが、例えば、前述した力を加えながら種子を転がす方法であれば、突起の高さは、通常、10〜1000マイクロメートル、好ましくは、20〜100マイクロメートル、更に好ましくは、20〜50マイクロメートルであり、最大直径は、通常、500マイクロメートル以下であり、好ましくは、100マイクロメートル以下であり、更に好ましくは、50マイクロメートル以下であり、微小孔の数は、通常、1mm2当たり5〜30であり、好ましくは、10〜20である。 The method for drilling micropores in the seed coat is not particularly limited, and can be performed, for example, by bringing a seed having contact with a device having a surface having many microprojections. As a specific contact method, a force (the strength of the force is about 5 to 20 g weight) is applied in a direction perpendicular to the surface of the device having a surface having a large number of minute protrusions. Examples thereof include a method of rolling seeds, a method of vibrating a surface having protrusions and moving seeds thereon, a method of dropping seeds many times on a surface having protrusions, and the like. Among these methods, a method of rolling seeds while applying force is preferable. The height, maximum diameter, and number of protrusions in this instrument vary depending on the contact method. For example, if the seed is rolled while applying the above-described force, the height of the protrusion is usually 10 to 1000 micrometers, Preferably, it is 20-100 micrometers, More preferably, it is 20-50 micrometers, and a maximum diameter is 500 micrometers or less normally, Preferably, it is 100 micrometers or less, More preferably, it is 50 micrometers. The number of micropores is usually 5 to 30 per mm 2 , and preferably 10 to 20 or less.
本発明の種子の吸水促進処理装置は、本発明の種子の吸水促進方法を効率的に行うためのものであり、その一態様として、微小な突起を多数有する面を持つ微小突起部材、微小突起部材の突起を有する面の上方に一定の間隔をおいて固定される柔軟部材、柔軟部材上に載置され、種子を貯留しておく貯留容器、柔軟部材と貯留容器を所望の位置で固定するための固定部材、内部に微小突起部材が載置され、処理種子を回収するための回収容器、及び回収容器が載置され、回収容器と微小突起部材を動かすための駆動部材を有し、柔軟部材と貯留容器の中央に種子が通過するための通過孔が設けられ、微小突起部材の突起を有する面が中央部から周辺部へ下降傾斜した構造をとり、貯留容器の底部が周辺部から通過孔に向かって下降傾斜した構造をとることを特徴とする装置を例示できる。 The seed water absorption promotion treatment apparatus of the present invention is for efficiently performing the seed water absorption promotion method of the present invention, and as one aspect thereof, a microprojection member having a surface having many microprojections, a microprojection A flexible member that is fixed above the surface having the protrusion of the member at a predetermined interval, a storage container that is placed on the flexible member and stores seeds, and the flexible member and the storage container are fixed at a desired position. A fixing member for mounting, a microprojection member mounted inside, a recovery container for recovering treated seeds, and a recovery container mounted thereon, and a drive member for moving the recovery container and the microprojection member, and being flexible A passage hole for seeds to pass through is provided in the center of the member and the storage container, and the surface of the microprojection member has a structure in which the projection surface is inclined downward from the center to the periphery, and the bottom of the storage container passes from the periphery. A structure inclined downward toward the hole It can be exemplified and wherein the taking.
微小突起部材における突起は、種子の吸水促進方法で述べたような高さ、最大直径、数のものを使用できる。微小突起部材としては、例えば、微小なダイアモンド粒子が固定されているダイアモンド砥石、真空中で分子蒸気を基板上に当てて多数の突起を気相成長させた基板、放電加工やイオンスパッタリング法などにより突起を平板上に多数形成させた基板などを挙げることができる。微小突起部材の突起を有する面は、中央部から周辺部へ下降傾斜した構造をとっている。傾斜角度は、種子が回収容器に向かって移動できる範囲内であれば特に限定されないが、0.2〜5度の範囲内にあることが好ましい。 As the protrusions in the microprojection member, those having a height, a maximum diameter, and a number as described in the seed water absorption promotion method can be used. Examples of the microprojection member include a diamond grindstone in which microdiamond particles are fixed, a substrate in which a large number of projections are vapor-grown by applying molecular vapor onto the substrate in a vacuum, and electrical discharge machining or ion sputtering. A substrate having a large number of protrusions formed on a flat plate can be used. The surface of the microprojection member having the projection has a structure that is inclined downward from the central portion to the peripheral portion. The inclination angle is not particularly limited as long as it is within a range where the seed can move toward the collection container, but is preferably within a range of 0.2 to 5 degrees.
柔軟部材は、種子が横滑りせず、微小突起部材の動きに合わせて転がるように、種子を上方から押さえる機能を持つ。従って、柔軟部材を構成する素材は、そのような機能を発揮できるものであればどのようなものでもよい。具体的には、シリコーンゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、スチレンゴム、ニトリルゴム、ブタジェンゴム、クロロプレンゴムなどを素材として使用できる。 The flexible member has a function of pressing the seed from above so that the seed does not slide sideways and rolls in accordance with the movement of the microprojection member. Accordingly, the material constituting the flexible member may be any material as long as it can exhibit such a function. Specifically, silicone rubber, urethane rubber, natural rubber, styrene rubber, nitrile rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, or the like can be used as a raw material.
貯留容器は、種子を貯留させておくことのできるものであれば特に限定されない。貯留容器の中央には通過孔が設けられており、貯留容器の底部はこの通過孔に向かって下降傾斜している。傾斜角度は、種子が通過孔に向かって移動できる範囲内であれば特に限定されないが、5〜20度の範囲内にあることが好ましい。 The storage container is not particularly limited as long as it can store seeds. A passage hole is provided in the center of the storage container, and the bottom of the storage container is inclined downward toward the passage hole. The inclination angle is not particularly limited as long as the seeds can move toward the passage hole, but is preferably in the range of 5 to 20 degrees.
固定部材は、柔軟部材と貯留容器を所望の位置で固定するためのものであり、この目的を達成できるものであれば特に限定されない。柔軟部材と貯留容器を固定する位置は、微小突起部材の上方であり、柔軟部材の下部と微小突起部材の微小突起を有する面とが一定の間隔が保持されるようにする。この間隔の長さは、種子の直径よりもやや短いぐらいの長さ(通常、種子の直径の60〜90%ぐらいの長さである。)である。
回収容器は、処理種子を回収するためのものであり、この目的を達成できるものであれば特に限定されない。
A fixing member is for fixing a flexible member and a storage container in a desired position, and will not be specifically limited if this objective can be achieved. The position where the flexible member and the storage container are fixed is above the microprojection member, and the lower portion of the flexible member and the surface of the microprojection member having the microprojection are kept at a constant distance. The length of this interval is a length that is slightly shorter than the diameter of the seed (usually about 60 to 90% of the diameter of the seed).
The collection container is for collecting treated seeds and is not particularly limited as long as this purpose can be achieved.
駆動部材は、回収容器と微小突起部材を動かすためものであり、この目的を達成できるものであれば特に限定されない。駆動部材によって生じる運動は、この装置の場合、水平方向の運動であり、例えば、水平方向の並進運動、円運動、偏心円運動などである。
以上の吸水促進処理装置を図1を用いて説明する。
The drive member is for moving the collection container and the microprojection member, and is not particularly limited as long as this purpose can be achieved. In the case of this device, the movement generated by the drive member is a horizontal movement, such as a horizontal translation movement, a circular movement, an eccentric circular movement, and the like.
The above water absorption promotion processing apparatus is demonstrated using FIG.
この装置における貯留容器3の底部は、通過孔7に向かって下降傾斜しているので、貯留容器3に入れられた種子8は、通過孔7に向かって移動し、そこを通って、微小突起部材1の突起を有する面上に落ちる。この面は、周辺部に向かって下降傾斜しているので、落下した種子8は、周辺部分に向かって移動し、柔軟部材2と微小突起部材1との空隙部分に入り込む。柔軟部材2と微小突起部材1との間隔は、種子の直径よりやや短いので、柔軟部材2は、種子8によって変形し、種子8を上方から軽く押さえつける。種子8は、柔軟部材2によって上方から押さえられているので、微小突起部材1の水平方向の運動に対して横滑りをせず、微小突起部材1上を転がることになる。前述したように、微小突起部材1の突起を有する面は、周辺部に向かって下降傾斜しているので、種子8は、微小突起部材1上を何回転か転がった後、次第に外周部に移動していき、最終的には回収容器5内に落下する。この回収容器5内の種子8を回収することにより、多数の微小孔を有する種子を得ることができる。 Since the bottom portion of the storage container 3 in this apparatus is inclined downward toward the passage hole 7, the seed 8 put in the storage container 3 moves toward the passage hole 7, and passes through the microprojections. The member 1 falls on the surface having the protrusion. Since this surface is inclined downward toward the peripheral portion, the dropped seed 8 moves toward the peripheral portion and enters the gap portion between the flexible member 2 and the microprojection member 1. Since the interval between the flexible member 2 and the microprojection member 1 is slightly shorter than the diameter of the seed, the flexible member 2 is deformed by the seed 8 and lightly presses the seed 8 from above. Since the seed 8 is pressed from above by the flexible member 2, the seed 8 rolls on the microprojection member 1 without slipping with respect to the horizontal movement of the microprojection member 1. As described above, since the surface of the microprojection member 1 having the projection is inclined downward toward the peripheral portion, the seed 8 gradually moves to the outer peripheral portion after rolling several times on the microprojection member 1. Finally, it falls into the collection container 5. By collecting the seeds 8 in the collection container 5, seeds having a large number of micropores can be obtained.
微小孔を有する種子は、微小な突起を多数有する面を持つ器具の突起を有する面上で、この面に対して垂直方向に力を加えながら種子を転がすことにより得られるので、微小孔を有する種子を得るために必ずしも上記装置を用いる必要はない。例えば、微小な突起を多数有する面を持つ微小突起部材、微小突起部材の突起を有する面と一定の間隔をおいて設置される柔軟部材、及び微小突起部材又は柔軟部材を動かすための駆動部材とを有する装置によっても、微小孔を有する種子は得られる。 Seeds having micropores are obtained by rolling seeds while applying force in a direction perpendicular to the surface of the device having projections of a device having a large number of microprojections. It is not always necessary to use the above device to obtain seeds. For example, a microprojection member having a surface having a large number of microprojections, a flexible member installed at a certain distance from the surface having the projections of the microprojection member, and a drive member for moving the microprojection member or the flexible member The seed having micropores can also be obtained by the apparatus having the above.
具体的には、上記装置は地面に対して水平に運動させる駆動部材を持つが、これを地面に対して垂直に運動させる部材に置き換え、微小突起部材との間に柔軟部材に自動的に種子を供給するような部材を付加することにより、同じ効果を得られる装置を実現できる。また、微小突起部材と貯留容器を円筒型として入れ子型にし、両者を外円筒または内円筒として、その間隙に柔軟部材を、微小突起と対向させるように設置し、回転モータによって一方の円筒を他方の円筒軸に対して一定方向に回転または偏心円運動させることによっても、同じ効果を有する装置を実現できる。このような円筒型の装置の場合には、装置の設定は地上に対して水平でも垂直でも実現可能であり、種子の投入と排出が円滑に行われるように種子の通過孔を適切な位置に配置すると共に、処理するための間隙に傾斜角を設けることにより、上記装置と同等の効果が得られる。 Specifically, the above device has a drive member that moves horizontally with respect to the ground, but this is replaced with a member that moves vertically with respect to the ground, and the seed is automatically placed on the flexible member between the microprojection members. By adding a member that supplies the same, an apparatus that can achieve the same effect can be realized. Also, the microprojection member and the storage container are nested in a cylindrical shape, both are formed as an outer cylinder or an inner cylinder, and a flexible member is installed in the gap so as to face the microprojections, and one cylinder is placed on the other by a rotary motor. A device having the same effect can also be realized by rotating or eccentrically moving in a fixed direction with respect to the cylindrical axis. In the case of such a cylindrical device, the setting of the device can be realized both horizontally and vertically with respect to the ground, and the seed passage hole is placed at an appropriate position so that the seed can be smoothly charged and discharged. By arranging and providing an inclination angle in the gap for processing, the same effect as the above apparatus can be obtained.
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
〔実施例1〕
平成17年度に埼玉県で収穫されたダイズ(品種:タチナガハ)を原料として納豆を製造した際に発見された「石豆」混入ダイズから500gの種子を採取し、吸水処理を10分間行っても形態変化を起こさなかった種子18粒を「石豆」として供試した。そのうちの8粒についてレーザ走査型三次元微細形状計測顕微鏡(キーエンス社製)を用いて、種皮表面の0.3mm2の範囲に含まれる10マイクロメートル以上の微小孔数を1粒あたり2箇所について計数し、正常な種子8粒との比較を行った。続いて、「石豆」と正常粒との吸水特性を定量的に比較するために、室温下の水に1時間浸せきした後の粒重変化率を比較した。これらの結果を表1に示す。なお、粒重変化は、1時間後の粒重を初期粒重で除した数値で表した。
[Example 1]
Even if 500 grams of seeds were collected from soybeans mixed with “Ishi-bean” discovered when soybeans harvested in Saitama Prefecture in 2005 were produced from soybeans (variety: Tachinagaha) and subjected to water absorption for 10 minutes Eighteen seeds that did not undergo morphological change were used as “Ishibean”. Eight of them, using a laser scanning three-dimensional fine shape measurement microscope (manufactured by Keyence), count the number of micropores of 10 micrometers or more included in the 0.3 mm 2 area of the seed coat surface at two locations per one grain. Then, comparison was made with 8 normal seeds. Subsequently, in order to quantitatively compare the water absorption characteristics of “Ishizu” and normal grains, the rate of change in grain weight after immersion in water at room temperature for 1 hour was compared. These results are shown in Table 1. The change in grain weight was expressed as a numerical value obtained by dividing the grain weight after 1 hour by the initial grain weight.
〔実施例2〕
抽出された「石豆」種子のうち10粒に対して、市販の荒研ぎ用ダイアモンド砥石(微小突起密度;0.3mm2あたり3個以上)を用いて「石豆」解消処理を施した。具体的には、種子を研ぎ面に置いて、指で軽く押しつけながら表面を3回転するように転がした。処理結果を三次元微細形状計測顕微鏡により確認したところ、全ての粒の種皮表面に0.3mm2あたり3個の微細な傷が存在し、傷の直径は最大で約72マイクロメートル、最大深さは23マイクロメートルであった。これらの処理済みの種子を室温下で1時間水に浸せきして粒重変化を調べたところ、粒重変化は平均で0.14であった。「石豆」状態では平均0.03であったことから、「石豆」解消処理により約5倍の吸水促進効果が得られた。
[Example 2]
Ten of the extracted “stone beans” seeds were subjected to a “stone bean” elimination treatment using a commercially available diamond grinding stone for rough grinding (microprojection density: 3 or more per 0.3 mm 2 ). Specifically, the seeds were placed on the sharpened surface and rolled to rotate the surface 3 times while lightly pressing with a finger. When the processing results were confirmed with a three-dimensional microscopic measurement microscope, there were three fine scratches per 0.3 mm 2 on the seed coat surface of all grains, the maximum diameter of the scratch was about 72 micrometers, and the maximum depth was It was 23 micrometers. When these treated seeds were immersed in water at room temperature for 1 hour and examined for changes in grain weight, the average change in grain weight was 0.14. Since it was 0.03 on average in the “stone beans” state, the water absorption promotion effect was obtained about 5 times by the “stone beans” elimination treatment.
なお、本発明を適用するに当たっては「石豆」解消処理を全ての種子に対して実施することが前提となるため、正常粒に対してこの処理を実施した場合の吸水速度への影響を調べた結果を図2に示す。各区10粒の正常粒について「石豆」解消処理を施したものとコントロール(無処理)との経時的な粒重変化を各粒について調査し、平均値で示しているが、両者にほとんど違いのないことが示された。また吸水後の外観品質についても、十分に膨潤した状態においても裂皮や種皮の剥離は見られなかった。したがって本発明の種子処理方法を用いても急激な吸水の惹起による品質劣化の恐れがないことが明らかとなった。 Note that the application of the present invention is based on the premise that the “stone bean” elimination process is performed on all seeds, and therefore the effect on the water absorption rate when this process is performed on normal grains is investigated. The results are shown in FIG. For each grain, 10 normal grains were examined for changes in grain weight over time between those treated with “Ishizu” and those with control (no treatment), and the average values were shown. It was shown that there is no. In addition, regarding the appearance quality after water absorption, peeling of the cracks and seed coats was not observed even in a sufficiently swollen state. Therefore, it has been clarified that even if the seed treatment method of the present invention is used, there is no risk of quality deterioration due to sudden water absorption.
〔実施例3〕
前述した本発明の吸水処理装置を用いて、種子の吸水処理を行った。この実験では、微小突起部材として、市販のダイアモンド砥石を使用し、柔軟部材として厚さ5mmのシリコーンゴムシートを使用し、貯留容器及び回収容器としてポリカーボネート製の箱型容器を使用し、駆動部材として、並進運動をする市販のシェーカーを用いた。柔軟部材と貯留容器の中央部には、種子の直径の2倍程度の円形の通過孔を設けた。貯留容器の底部には、常温硬化型樹脂により周辺部から通過孔へ、貯留容器の底部に対して傾斜角約5度の下降傾斜を設けた。また、微小突起部材には、中央部から周辺部へ、貯留容器の底部に対して傾斜角約2度の下降傾斜を設けた。貯留容器と柔軟部材の位置は、柔軟部材と微小突起部材との間隔が約5mmになるように調節した。
Example 3
The seeds were subjected to water absorption treatment using the water absorption treatment device of the present invention described above. In this experiment, a commercially available diamond grindstone is used as a microprojection member, a silicone rubber sheet having a thickness of 5 mm is used as a flexible member, a box-shaped container made of polycarbonate is used as a storage container and a recovery container, and a drive member is used. A commercially available shaker with translational motion was used. A circular passage hole about twice the diameter of the seed was provided in the central part of the flexible member and the storage container. The bottom part of the storage container was provided with a downward inclination with an inclination angle of about 5 degrees with respect to the bottom part of the storage container from the peripheral part to the passage hole by room temperature curable resin. In addition, the microprojection member was provided with a downward slope with an inclination angle of about 2 degrees with respect to the bottom of the storage container from the center to the periphery. The positions of the storage container and the flexible member were adjusted so that the distance between the flexible member and the microprojection member was about 5 mm.
実験には、小粒の黒ダイズを使用した。小粒の黒ダイズは石豆が発生しやすく、吸水が極めて遅い品種として知られており、このダイズに対して上記発明装置によって処理した結果を以下に示す。比較のために、深さ50マイクロメートルを大きく超える傷を種皮表面につける処理として、砥石による部分脱皮処理を行った種子、ならびに深さ10マイクロメートルを下回る傷を種皮表面に付ける処理として荒研ぎ用サンドペーパー(シリコンカーバイド粒子接着品)への本発明装置による押しつけ処理を行った種子も調製した。三次元微細形状計測顕微鏡測定により、サンドペーパー表面の平均表面粗さ(平均突出高)は13.9マイクロメートルに対して、ダイアモンド砥石の平均表面荒さは31.2マイクロメートルと、サンドペーパーの突出高の約2倍であることを確認した。本発明装置により、突出高の約三分の二の深さを有する微小孔の形成が可能であることが経験上確かめられていることから、形成される微小孔の深さはダイアモンド砥石で約21マイクロメートル、サンドペーパーでは約9マイクロメートルと見積もられた。本発明装置による微小孔処理、部分脱皮処理、サンドペーパー処理、無処理のそれぞれのダイズに関して溶出固形分量、乾物換算吸水率、裂皮粒率、石豆粒率の比較を行った。溶出固形分の測定は、各処理区50粒を100 mL容量のビーカーに入れて100 mLの蒸留水をそそぎ、4時間経過後の浸せき水の導電率を指標とした。さらに、膨潤した種子を秤量した後、135℃、2時間乾燥法にて乾燥した種子乾物重から乾物換算吸水率を見積もった。その結果、無処理ダイズと比較した場合、表2に示すように部分脱皮処理法を施したダイズの導電率変化量は本発明装置により処理したダイズよりも2倍以上であったことから、本発明装置を用いることによって、溶脱する溶出固形分量を半減できることが示された。加えて、本発明装置を用いることによって、石豆率の低減効果は脱皮処理と同等でありながら、外観品質上、重要な要素である裂皮粒率を、従来法と比較して大幅に低減できることが示された。一方、サンドペーパーを使用して10マイクロメートルを下回る深さの傷を種皮に付ける処理を施した種子では、吸水率の改善効果や石豆の解消効果が見られないことが明らかとなった。
本発明における種子の吸水促進方法は、農業分野や食品製造分野での利用が見込まれる。本発明によれば、「石豆」状態にあって吸水の遅い種子が乾燥条件にさらされることにより苗立ちが遅くなる、あるいは不揃いになるなどの事態を回避可能であり、その結果として大豆生産における重要課題である苗立ちの安定性確保とそれに伴う収量確保につながる。また、「石豆」の特性を有するダイズ品種は加工適性が劣る反面、貯蔵性が良好で病虫害に対して強いという特性があるため、適正な「石豆」解消処理と組み合わせることによって利用価値が出る。さらには、ダイズやアズキの加工食品製造においても、本発明は「石豆」の解消や吸水の促進により、製造工程の簡易化と効率化をもたらし、ひいては製品の品質向上に大きく寄与すると期待される。 The seed water absorption promotion method in the present invention is expected to be used in the agricultural field and food manufacturing field. According to the present invention, it is possible to avoid such a situation that seedling is slow or uneven due to exposure of the slow-absorbing seeds in the “stone bean” state to dry conditions, resulting in soybean production. This will ensure the stability of seedling establishment and the yield that accompanies it. In addition, soybean varieties with the characteristics of “stone beans” are inferior in processability, but they have good storage properties and are strong against pest damage. Get out. Furthermore, in the manufacture of processed foods of soybeans and azuki beans, the present invention is expected to bring about simplification and efficiency of the production process by eliminating “stone beans” and promoting water absorption, and thus greatly contributing to the improvement of product quality. The
1 微小突起部材
2 柔軟部材
3 貯留容器
4 固定部材
5 回収容器
6 駆動部材
7 通過孔
8 種子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Minute protrusion member 2 Flexible member 3 Storage container 4 Fixing member 5 Recovery container 6 Drive member 7 Passing hole 8 Seed
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