专利名称：适合环保的方法、组合物及由此处理的材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及对环保有益的方法和组合物，用于在贮藏和处理的所有阶段，包括收获前后，种植前后、运销中防止植物和食品的质量降低和数量减少，以及防止某些植物发芽、生根和加速繁殖。本发明的方法和组合物还可用于减少和消除来自土壤、其它生长介质和基质、设备、材料、水、空间和表面的有害生物体和物质。
背景技术：
本发明涉及主要利用过氧化氢水溶液防止食品和植物在贮藏和/或处理过程中的质和量损失的方法和组合物。本发明还涉及一种打破某些植物繁殖材料中顶端优势(Epical Dominance)的方法，由此达到许多显著益处，包括当种植植物繁殖材料时，这些材料本身的贮藏稳定性和较高产量。本发明的方法和组合物还可用于减少和消除来自土壤、其它生长介质和基质、设备、材料、水、空间和表面的有害生物体和物质。
过氧化氢本身是对环保有益的材料，这是由于其分解产物为水和氧气。其任选其它组分组合在本发明中的用途被限制在这些组合物和方法对环保有益方面，这是由于其它组分本身对环保有益，或者它们的使用量对个体或者对环境不构成危险。
食品和植物在生长、贮藏和处理过程中的变质性损失是大量社会、经济和政治重要性中最优先的全球问题。在食品以及植物生长、贮藏和处理的所有阶段中量和质的损失可能首要地影响维持地球居住者的合理营养水平和生活质量。因此，能够大大有利于防止量和质损失的方法和组合物是最重要的。本发明包括了用于这些目的的方法和组合物。而且，本发明为此包括对环保有益且节约能源的方法和组合物。
本发明的方法和组合物抑制了如马铃薯的植物、种子和食品发芽、生根和发病以及腐烂，因此这些物质可以在相对湿度高(70-90+％)的条件下贮藏，最佳地防止了在贮藏过程中，甚至在延长期限因脱水的失重。本发明的方法和组合物还允许在温度相对高，即冷藏度低，以及相对湿度高的条件下贮藏。相对食品和植物贮藏通常所需的较低温度冷藏而言，这样大大节约了能源，在相对湿度高的条件下尤为突出。
这些因素在收获后是最重要的。但是它们在食品以及植物生长、贮藏和处理的所有阶段也是重要的。
如果超过贮藏期，可以有利地用抑制液并根据本发明的方法每几周处理一次所贮藏的植物或食品。此外，在这些处理之间的间歇期，通过以更频繁或规则地提供较低剂量的溶液和提供无菌环境和附加温度的处理，可以将这些贮藏植物或食品保持在无菌环境中。本发明的方法易于在处理物运输过程中实施。这是相当重要的，因为农产品，特别是食品，大体上仅在一年的有限季节内生产。为了使人和动物在一年的所有季节或者至少延续的季节中能够得到这些食品消费，它们必须贮藏在使脱水损失、发病腐烂、发芽、生根等最小化的条件下，同时保持感官质量并防止对其质量产生负面影响的其它过程。
最重要的还在于用于延长易腐败食品和植物的有效贮藏期的方法和材料不应对消费者的身体健康和安全有害，对环境也不造成任何伤害。同时迄今为止本发明的一个具体应用是已延长了马铃薯的有效贮藏质量和寿命，本身显而易见，这些相同或相似的方法和材料一般可用于延长植物和食品的有效贮藏质量和寿命，增加农作物产量并且特别是以工业规模增加农作物产量。这不仅能应用于类似的蔬菜食品农作物，如甘薯、胡萝卜、洋葱、小萝卜、大蒜等，而且本发明的方法和组合物可用于有益地延长马铃薯种子、甘薯繁殖材料、以及球茎，包括花球茎和块茎的贮藏质量和寿命。本发明还可适于抑制种子和谷物发芽。而且，本发明的方法对所有类型的食品和植物，包括如此处理的水果和蔬菜赋予了延长的保质期稳定性。
详细地处理的马铃薯为例的特定主题及其涉及的一些问题的参考文献是Smith,O.,马铃薯生产、贮藏、加工，Avi出版公司，Westport,Connecticut。
马铃薯当前的全球总产量估计每年在3亿吨左右。由于其固有的营养价值，富含碳水化合物和其它营养素，因此它既是基本的食品原料，同时又被经常制成快餐小吃如法式油炸马铃薯片或薄片。甚至用于美食家菜肴，其中产品的质量、口味和质地尤为重要。由于马铃薯的生长条件，在它们生长的地球的不同地区仅在每年的某些季节盛产，因此防止在贮藏过程中或地区间交易过程中质和量损失的问题对涉及马铃薯生产、贮藏、交易和消费的人们极为重要。贮藏过程中的脱水是按绝对量计算失重的主要原因之一。同时，它说明了马铃薯本身的质量降低。贮藏过程中经脱水的失重的量通过贮藏期间涉及的特定马铃薯变化的特征来确定。相对湿度高的环境阻止了水分通过从所贮藏的马铃薯中蒸发而损失。然而相对湿度低的环境可以从所贮藏的马铃薯中吸取大量水分。贮藏的马铃薯因脱水引起的失水导致贮藏的产品失重，并因此带来直接的经济损失。
而且，贮藏马铃薯的失水可能以其它方式对其质量产生负面影响。因脱水所致的水分大量损失的块茎比在降低或防止这种失水的条件下贮藏的块茎软。它们还更易遭受硬伤并因此更易发病和腐烂。
为了防止由于脱水的失重，通常将马铃薯贮藏在相对湿度高的条件下。除非引起某些相反措施，已知这些条件都加速贮藏马铃薯发芽和生根，因此是有助于马铃薯质量降低的不受欢迎的方法，并且有时甚至导致马铃薯全部损失。此外，高湿度环境经常有助于并加速质和量损失的病原体生长。
到目前为止用于防止贮藏中这些不利因素的物质包括，异丙基苯基氨基甲酸酯(IPC)、氯代异丙基苯基氨基甲酸酯(CIPC)(例如Hajslova,J.和Davidek,J.的“处理过的马铃薯中的发芽抑制剂IPC和CIPC”，参见“Nahrung食品”(1986年)第30期，第75-79页)、马来酰肼(例如Yada,R.Y.、Coffin,R.H.、Keenan,M.K.、Fitts,M.、Duffault,C.和Tai G.C.C.的“马来酰肼对马铃薯产量、糖含量和炸薯片颜色等的影响”，参见“美国马铃薯杂志(Amer.Potato)”(1991年)第68期第705-709页)、1,2-二氢-3,6-哒嗪二酮和2,3,5,6-四氯硝基苯(TCNB)。
使用CIPC是当今防止马铃薯在贮藏过程中发芽的最普遍实用的方法。但是，使用该发芽抑制剂会带来许多问题。这些包括，抑制了栓化作用和周皮形成，结果在熟化过程之后需要一特殊的额外处理。而且，CIPC将有毒残余物留在这些使用过CIPC的块茎上。抑制马铃薯贮藏过程中发芽所需的贮藏环境温度为2-4℃。保持这种相对低的温度需要大量能源费用和成本。在温度低于9℃时淀粉还易于转变成糖，并因此降低了这些马铃薯，特别是打算用于工业的马铃薯的味道特性。因此这些马铃薯被低需求量的消费者接受，然而对某些工业应用来说，这些马铃薯不能全部接受。而且，在放入贮藏室之前CIPC必须在相对高的温度(170-180℃)下挥发，因此给制冷系统带来不必要的负担，也造成了额外的能源浪费。
对正常马铃薯收获季节中收获的马铃薯来说，可以使用两种方法防止发芽和生根。一种方法要求维持贮藏温度在2-4℃之间。另一中方法允许在较高温度下贮藏，但是需要用CIPC和其它抑制发芽的化学试剂处理。在马铃薯收获较晚的情况下，即使贮藏温度低至2-4℃也不能保证马铃薯不发芽。在这些情况中，即使用CIPC补充处理，也不能保证有效地抑制发芽。相反地，本发明的方法的确在广泛的温度范围内有效地抑制了发芽和生根。
当使用CIPC处理的常规贮藏温度在7-8℃的范围时，已发现本发明的方法能够在广泛的温度范围内有效地抑制发芽和生根。这包括2-10℃的当前相关范围。还包括广泛的环境温度。应再一次强调的是，可以允许较高的贮藏温度提供了一条实现基本上节约能源的途径，并且它具有经济、保质、保量且保护生态的优点。而且，本发明的某些实施方式易于调整贮藏室的二氧化碳-氧气平衡，因此防止了贮藏马铃薯中的“黑心”腐烂。CIPC和类似的基础处理过程并不固有地包括这些气体平衡调节。
应指出的是，CIPC在5℃以下的温度下无效。在不同情况下，例如收获较晚，在这些温度下可能发芽。但是，本发明的方法和组合物甚至在5℃以下的温度下能有效地抑制发芽。试验显示，在这些条件下通过本发明方法和组合物的有效控制的连续处理的间隔可以延长直至2-6个月。
适宜于贮藏通过本发明的方法和组合物处理的植物和食品的广泛温度范围还具有更大的弹性，从而适应在不同设备和环境中遇到的相对广泛的不同条件。当植物或食品正在运输时也能够实施本发明方法，因此本发明方法提供了一种抑制运输中的腐烂过程以及延长保存时间的手段。
CIPC具有许多其它缺陷，但是本发明的方法能克服它。CIPC对用其处理的块茎、水果和食品是系统性的。换句话说它渗透到这些块茎、水果和食品的大部分中。结果，这导致许多限制，包括(1)规定禁止使用CIPC处理某些食料；(2)已用CIPC处理的马铃薯和类似食品在它们销售之前必须经过至少1个月或2个月的等待期以使CIPC分解；(3)进行CIPC处理的贮藏室或容器禁止用于贮藏食品或种子；(4)使用CIPC需要特殊的设备，该设备需获得并维持将液体转变成气体的较高且特定的温度，以及在整个操作过程中熟练技术人员的不间断管理需要昂贵的费用；(5)CIPC腐蚀塑料，在贮藏室的表面上留下难以除去的黑色层，并在壁上留下活性残余物达数年；(6)在放入贮藏室之前必须在高温下将CIPC挥发，因此对其中的温度平衡产生负面影响。
当使用本发明的方法代替CIPC处理时，CIPC的所有上述缺陷都没有了。这是因为本发明中所用的化合物的分解产物无害。当使用时，在极大程度上它们由水和氧，以及仅微量，实际上不能检出量的其它任选组分组成。在某些实施方式中，还提供了二氧化碳-氧气平衡调节，因此抑制了贮藏马铃薯的“黑心”腐烂。
最后，在某些国家，或者CIPC的使用受到限制或者将其用于被限制甚至被禁止的方法中。除本发明那些之外的上述其它材料由于相似或其它缺陷，因此对CIPC的使用不构成引人关注的另一选择。
过氧化氢为公知的非污染性氧化剂。概括其生产、用途和其它特征的综合性文章存在于Kirk-Othmer的《化学工艺学百科全书》第4版第13卷第961-995页。将所述文章及其参考书目加入本文作为参考。在Kirk-Othmer文章中描述的过氧化氢的已知用途包括水处理、食品包装接触面的消毒和灭菌。还指出有希望将过氧化氢用于空间去污染。这些参考书目还引证了包括稳定过氧化氢组合物的各种专利。含有银盐或复合物的这种组合物描述在WO96/18301中，同时US4915955涉及用于与过氧化氢混合产生有效消毒剂的稳定银盐化合物或胶体剂。在该文章中没有提及使用过氧化氢或其组合物处理食品或植物。
过氧化氢与用于消毒水的银离子一起的使用还描述在Shuval,H.等人的“水科技”(1995)31(5-6，卫生有关的水微生物学1994),123-9和Shuval,H.等人的“供水系统”(1995)31(2 IWSA饮用水消毒的国际专门会议，1994),241-51。
尽管偶尔和零星有关技术和销售的广告印刷品和会议的报道显示了过氧化氢处理会对食品和植物保存有益，但是最近欧洲马铃薯研究协会于1998年3月25-29日在苏格兰的Aberdeen召开的一次会议的总结指出，这些处理比现有的选择方案的效果差。例如Clayton,R.C.和Black,S.的“马铃薯种子的贮藏卫生清洗、消毒或两者？”参见欧洲马铃薯研究协会于1998年3月25-29日在苏格兰的Aberdeen的会议介绍。
在可能记录指出过氧化氢处理食品和植物的可能益处的出版物中，可以引证以下Afek,A.等人的“抑制马铃薯贮藏过程中发芽和降低失重的新方法”，会议论文文摘、海报和实证，于1996年7月14-19日在荷兰Veldhoven和1996年8月在新西兰Taupo的Postharvest的每三年一次的欧洲马铃薯研究协会第13届会议。该出版物描述了用含有25％乙醇和0.3％含过氧化氢和银离子的商品浓缩液处理贮藏马铃薯的超声技术。尽管报道了该处理对抑制发芽的有效性可与标准CIPC处理媲美，但是没有指出用不含乙醇的过氧化氢水液处理的有效性。
具有名称Virosil-Agro的制剂的促销广告小册子声称，该制剂能有效地防止各种水果和蔬菜的采收后的腐烂。该制剂本身被描述为“含有过氧化氢和阳离子形式的银的多组分复合制品”。使用形式不包括“干雾”。
在Nir,A和Heller,D用希伯来语著的“HaSadeh”第74卷第12期第1326-7页的文章中，报道了用超声雾化器施加的过氧化氢制剂消毒孵化用蛋的混杂结果。尽管报道了最近多次试验的良好结果，但是没有给出结果缺乏一致性的解释。
至今对食品和织物使用含过氧化氢制剂观察的混杂且非确定的结果可能有如下理由过氧化氢为强氧化剂。它还是一强消毒剂，有效地消除或至少减少大量病原体，包括造成腐烂的病原体。但是在作为强氧化剂的同时，它还能损坏食品和植物的表面组织以及保护外皮和包衣，因此使病原体更易侵入。可能由于为此在很大程度上缺少提供始终是有效结果的可靠方法和组合物，因此至今勉强采用对环保有益的基于过氧化氢方法和组合物来处理食品和植物，从而防止在贮藏和处理过程中的质和量的损失。
因此，本发明的一个目的是提供一种允许植物和食品在相对湿度高且温度相对高的条件下贮藏，同时抑制因高相对湿度和温度的条件引起的质量降低的有害过程的方法和/或含过氧化氢的组合物。因此可以获得高湿度和温度的各种益处，且没有遭受经常受在高湿度和高相对温度下贮藏食品所致的有害后果。贮藏过程中马铃薯或类似块茎的发芽、生根和“黑心”形成可以引证为在贮藏过程，特别是高湿度和高相对温度中发生的有害过程的例子。
本发明的另一目的是提供一种防止马铃薯、其它块茎、种子、谷物、洋葱和其它食品以及植物繁殖材料，特别是在高湿度和相对高温度贮藏条件下发芽、生根和“黑心”形成的处理方法和/或组合物。所述方法还使得二氧化碳-氧气平衡易于调节，因此抑制了马铃薯的“黑心”腐烂。
本发明的另一目的是提供一种使得食品和植物贮藏和处理期间能量节约的方法和/或组合物。
本发明的所述方法还将处理方法和/或组合物用于种子和植物繁殖材料，从而减少从收获直至播种的损失，抑制发芽，保护种子生长所需的水分没有损失，使种子保持无菌条件，因此它们不从一个地方向另一个地方、向相邻种子、向它们将生产的收获物或它们所种植的土壤转染和传播疾病。
本发明的另一目的是提供实现和促使顶端优势打破的方法和/或组合物，因此抑制了早熟物不希望的发芽，但是最终提高了发芽能力，此外促进并提高了适宜植物如马铃薯中部分或全部以下益处和优点(1)相对未处理对照样的单位块茎的茎更多；(2)叶更绿且繁茂；(3)生长高度更均匀；(4)单位母体块茎的块茎更多；(5)以kg/m2计的产量高；
(6)收获产品的大小分布，特别是工业、销售和种子用的标准大小更均匀；(7)按照本发明的方法和组合物的预处理防止了母体块茎腐烂，该腐烂最终将损害产量；和(8)由于所述处理对种子的影响有益，因此赋予了马铃薯贮藏商的整体灵活性，从而全然根据市场状况向工业和/或消费者市场销售其产品和/或种子。这可以在处理后即刻进行，不必如用CIPC处理后所需的等待一个月。
本发明所提供的所述处理方法和/或组合物为目前用于输送前和/或实际播种前的种子的处理和组合物的全部替代。而且，它对人和环境有益，实施简单且经济，为此一直用到现在且在一些国家仍然使用的最常用的材料为氯化乙基甲基汞。这种物质含有高浓度的有机汞并因此在世界上的大多数国家中被禁止使用。这是由于其对使用者的健康有害，并含有污染土地和含水层的有毒金属。
本发明的新的处理方法和/或组合物更有效。它们具有其它有益且优良的性能。与用各种杀真菌剂的其它种子处理法和用甲醛的熏蒸法相比，它们对使用者和环境友好。
本发明的另一目的是提供一种方法和/或组合物以防止马铃薯在贮藏过程中质和/或量损失的模式，如通过用微生物、真菌、藻类、酵母、霉菌和病毒感染引起的腐烂。
本发明的又一目的是提供一种贮藏植物和食品的贮藏方法，通过食品本身不受欢迎的微生物或生化过程，包括当这些过程被高湿度和高温度贮藏条件所影响和/或促进时，防止贮藏过程中质和量损失。
本发明的再一目的是提供能够用于减少和消除来自土壤、设备、材料、空间和表面的有害生物体和物质的方法和组合物。
而且，本发明的一个重要目的是以简单方式实现了上述目的，它使用安全、无毒、无味、没有危险残余物和/或副作用，可与所述环境兼容，在所述材料或水、土壤、其它生长介质和基质中、或与通过本发明方法和组合物的处理接触的设备、材料、水、空间和表面上不留下任何不受欢迎的化学残余物，或者不会危及实施所述方法或经手用它们处理的所述组合物或所述食品的操作者健康。本发明的方法和组合物成本低。
发明简述本发明的一个优选实施方式提供了一种适于环保上的方法，用于在贮藏、运销、种植前、生长、和收获前和/或后处理植物和食品，从而增加产量、消除健康危险因子、赋予贮藏稳定性、延长保质期和抑制过早发芽、生根、出芽、开花、腐烂、“黑心”形成、发病损失和造成所述植物和食品质和/或量损失的其它过程，所述植物和食品包括如马铃薯的块茎、球茎、谷物种子和其它发芽物、植物生长繁殖物、以及包括茄科水果和蔬菜的各种水果和蔬菜，通过在贮藏和/或运销、种植前和/或收获前和/或后用有效剂量水剂处理所述植物或食品，该水剂含有有效浓度过氧化氢并任选含有有效剂量的一种或多种选自以下类型物质的其它组分(ⅰ)有效痕量浓度的分散金属或金属离子；(ⅱ)有效浓度的其它和/或附加过氧化氢激活剂、增效剂和助催化剂(promoter)；(ⅲ)有效浓度的过氧化氢稳定剂和改性剂；(ⅳ)有效浓度的pH调节剂；(ⅴ)有效浓度的有机和/或无机添加剂，其中所述过氧化氢的有效浓度、处理时间和施用形式是达到防止这些植物和食品的质和/或量损失，但是同时不高至对所述植物和食品本身造成或诱导损坏。
本发明的另一优选实施方式提供了一种防止植物生长材料过早发芽并提高其生产率的方法，所述植物生长材料例如有马铃薯、马铃薯块茎、马铃薯生长材料或其它植物生长材料，该方法是通过打破所述马铃薯、马铃薯块茎、马铃薯生长材料或其它植物生长材料的顶端优势来实现的，包括用含有有效浓度过氧化氢并任选含有一种或多种选自以下类型物质的其它组分的有效剂量水剂处理所述马铃薯、马铃薯块茎、马铃薯生长材料或其它植物生长材料(ⅰ)有效痕量浓度的分散金属或金属离子；(ⅱ)有效浓度的其它和/或附加过氧化氢激活剂、增效剂和助催化剂；(ⅲ)有效浓度的过氧化氢稳定剂和改性剂；(ⅳ)有效浓度的pH调节剂；
(ⅴ)有效浓度的有机和/或无机添加剂。
本发明另一优选实施方式提供了一种组合物，它用于以对环保有益的方式处理贮藏、运销、种植前、生长、和收获前和/或后的过程中的植物和食品，从而增加产量、消除健康危害因子、赋予贮藏稳定性、延长保质期和抑制过早发芽、生根、“黑心”形成、出芽、开花、腐烂、发病损失和造成所述植物和食品质和/或量损失的其它过程，以及促使打破顶端优势，所述植物和食品包括如马铃薯的块茎、球茎、谷物种子和其它发芽物、植物生长繁殖物、以及包括茄科水果和蔬菜的各种水果和蔬菜，所述组合物还适宜处理土壤、其它生长介质和基质、设备、材料、水、空间和表面，从而减少和消除其中的有害生物体和物质，包括(a)0.001％-50％的过氧化氢(c)0.001％-5％的金属离子，所述金属离子选自由铜、锌、镍、铁、锰、钼、钾或其组合组成的组和任选地(ⅰ)有效痕量浓度的其它分散金属或金属离子；(ⅱ)有效浓度的其它和/或附加过氧化氢激活剂、增效剂和助催化剂；(ⅲ)有效浓度的过氧化氢稳定剂和改性剂；(ⅳ)有效浓度的pH调节剂；(ⅴ)有效浓度的有机和/或无机添加剂。
本发明的另一优选实施方式提供了一种组合物，它用于以对环保有益的方式处理贮藏、运销、种植前、生长、和收获前和/或后的过程中的植物和食品，从而增加产量、消除健康危害因子、赋予贮藏稳定性、延长保质期和抑制过早发芽、生根、“黑心”形成、出芽、开花、腐烂、发病损失和造成所述植物和食品质和/或量损失的其它过程，以及促使打破顶端优势，所述植物和食品包括如马铃薯的块茎、球茎、谷物种子和其它发芽物、植物生长繁殖物、以及包括茄科水果和蔬菜的各种水果和蔬菜，所述组合物还适宜处理土壤、其它生长介质和基质、设备、材料、水、空间和表面，从而减少和消除其中的有害生物体和物质，包括(a)0.001％-50％的过氧化氢
(b)0.001％-2.5％的银离子(c)0.001％-2.5％的金属离子，所述金属离子选自由铜、锌、镍、铁、锰、钼、钾或其组合组成的组和任选地(ⅰ)有效痕量浓度的其它分散金属或金属离子；(ⅱ)有效浓度的其它和/或附加过氧化氢激活剂、增效剂和助催化剂；(ⅲ)有效浓度的过氧化氢稳定剂和改性剂；(ⅳ)有效浓度的pH调节剂；(ⅴ)有效浓度的有机和/或无机添加剂。
本发明的再一实施方式提供了一种减少和消除来自土壤、设备、材料、水、空间和表面的有害生物体和物质适合环保的方法，它是用一种有效剂量组合物处理所述土壤、其它生长介质和基质、设备、材料、水、空间和表面，该组合物含有有效浓度过氧化氢并任选含有一种或多种有效剂量的选自以下类型物质的其它组分(ⅰ)有效痕量浓度的分散金属或金属离子；(ⅱ)有效浓度的其它和/或附加过氧化氢激活剂、增效剂和助催化剂；(ⅲ)有效浓度的过氧化氢稳定剂和改性剂；(ⅳ)有效浓度的pH调节剂；(ⅴ)有效浓度的有机和/或无机添加剂。
发明详述根据本发明方法，用于间歇处理食品和植物的过氧化氢的优选浓度范围为0.001％-50％，优选0.01％-20％，并更优选0.1％-15％。连续或短间隔处理的优选浓度范围为10PPM-40％。
根据本发明，所使用的分散金属和/或金属离子的浓度范围为1PPB-5％，优选10PPB-10000PPM，更特别地是20PPB-2000PPM，甚至更特别是20PPB-1000PPM。过氧化氢与适宜金属离子组合在一定情况下具有协同效应，因此所述过氧化氢效果得到提高。此外，已发现微量的金属离子残余物对防止食品和植物的质和量的降低具有更慢但更长的有益效果。
根据本发明，可以各种方式令人满意实现所述处理物的处理。这些包括，在某些情况下将所述处理物浸泡在上述溶液中或者将所述溶液喷雾到所述处理食品或植物上。但是应指出的是，在食品和植物表面上的水或冷凝水滴会提高病原体增殖并因此具有有害影响。当为了防止因蒸发的物质损失和低湿度环境诱导的其它形式变质，重要的是保持高相对湿度的贮藏条件如在贮藏马铃薯中时，这一点尤为引人关注。
通过本发明的方法和组合物的间歇处理保护了如此处理的食品和植物，防止了如此处理的食品和植物的表面上水冷凝的负面影响。
已发现，以超微滴形式通过产生具有粒径小于和高至10微米的“干”雾的溶液雾化系统施用所述溶液，提供了特别有益的结果。这些包括补偿或防止失水、抑制发芽、抑制腐烂、整体损失降低以及处理种子的产量高。所述有益结果包括顶端优势的破坏。小粒径“干”雾的优点归因于非常小粒径在很大程度上类似气体的事实。它们易于达到非常高的相对湿度，即甚至高至99％+，但在贮藏物上没有任意冷凝。而且，所述小微粒显示出进入小裂缝和空间的非常高的穿透性。结果，甚至当马铃薯以普通堆或贮藏袋贮藏时，所述“干”雾贮藏具有高度的穿透性并易于进入所述堆或袋中的所有点。这意味着，甚至在最简单并且空间最紧密的设备中可以有效地处理所贮藏的植物，例如马铃薯和类似物，从而防止因脱水的失重以及不适宜湿度环境带来的软化和其它变质过程。
所述“干”雾的另一好处在于，它使所用的过氧化氢和其它活性组分的浓度更高，但对如此处理的植物的保护皮或表面没有造成损坏。较高浓度的处理液提高了其快速消除病原体的效率。当通过浸泡或普通喷雾处理所述食品和植物时，所述最佳过氧化氢浓度应基本上在0.5％-1.5％之间，并且处理时间在几秒到高至几分钟之间。当以“干”雾进行所述处理时，所述过氧化氢浓度可以高至40％，施加时间可以从几小时到许多天。
施用雾的另一优点是，它易于调节贮藏室中的二氧化碳-氧气平衡，因此抑制了“黑心”腐烂。优选地，所述雾中的气液体积比应为300∶1-1200∶1，更优选500∶1-700∶1。
在某些方面和应用中，通过向所述处理液中添加某些添加剂可以提高本发明方法的所述有益效果，这些添加剂可以包括
稳定剂和改性剂，例如但不限于，柠檬酸、酒石酸、硼酸、溴酸、锡酸盐、膦酸等。
pH调节剂，主要是无机和有机酸，例如但不限于磷酸、过乙酸、盐酸、硫酸等。就最佳效果而言，所述pH应低于6并优选在1-4之间。
痕量元素激活剂、增效剂和助催化剂，例如但不限于金属、非金属或离子(适宜时具有不同化合价)分散液，如铜、锌、镍、铁、钾、锰、银、铬、钼、镁、硼、磷、碘、硫、柠檬酸盐等。
有机或无机添加剂，例如但不限于，过乙酸、苯酚、明胶、甘油、叠氮化钠、po1ymoxin B、碳酸氢钠、果胶、水杨酸等。
实施例实施例1在装有几百公吨马铃薯的贮藏室中进行的几个试验中，用一雾化器加入过氧化氢-金属离子溶液过夜，直到相对湿度水平达到80-99％。将马铃薯在贮藏室中贮藏5个月，这期间将雾化处理进行所述时间的10-50％。所述雾化的结果是因疾病的损失从8％降到2％，同时因脱水的损失从5％降到2％。因此总损失降低从13％到4.5％，净平均再生为8.5％。
实施例2用以下浓度的过氧化氢水溶液和添加剂的不同溶液通过浸泡不同时间处理的效果0％(对照)和0.1％-30％。与对照相比，如此处理的块茎获得明显的发芽抑制，并且长时间地防止了腐烂。
在某些浓度下，获得相反结果，所述块茎腐烂以及严重毒害。
每一处理重复5次。每次包括50kg马铃薯。
实施例3与实施例2相同，只是不用浸泡，而是将所述溶液喷雾到食品上直到有滴水(体积大)。
实施例4与施例3相同，只是在所述食品上的喷雾的体积小。
实施例5与实施例3相同，只是在所述食品上的喷雾为超微体积。
实施例6
与实施例3相同，只是在所述食品上的喷雾是通过雾化。所述气液体积比为600∶1。
实施例7-11对马铃薯种子进行上面实施例2-6中所述的每种处理。
实施例12-16对小麦种子、玉米、不同谷物和茄科植物进行上面实施例2-6中所述的每种处理。所述过氧化氢溶液的浓度在0.1％-60％之间变化。在7-10天之后对如此处理的种类进行检测。在所有情况中，没有观察到发芽、开花和出芽。
在几周-几个月的不同时期对其相同种类进行检测。观察到腐烂得到抑制。
在一些浓度中，观察到相反结果，所述块茎腐烂以及严重毒害植物的损坏。
实施例17在3个冷藏室的每个中于10℃下将750吨Desiree变种马铃薯贮藏6个月。以3-7微米的液滴提供97％的平均相对湿度，该时间之后的失重仅为2.8％。用常规加湿器提供92％的平均相对湿度，所述失重为6％。在85％的对照平均湿度下失重为11％。
此外，贮藏在没有提供湿度的马铃薯因软化而其质量低。上述不同批次马铃薯的硬度如下97％相对湿度下为64牛顿；92％相对湿度下为58牛顿，85％相对湿度下为48牛顿。贮藏前的马铃薯的硬度为70牛顿。
实施例18用含有过氧化氢、银离子和磷酸的“干”雾处理马铃薯种子进行试验，以测定防止发芽的效果。在用所述活性溶液预先处理之后，将所述贮藏条件保持在90％的相对湿度和10℃。结果如下浓度(PPM) 发芽(％)H2O2银离子1个月2个月3个月00 15 2735500 1 4 23311250 2.50 3 65000 10 0 2 5
通过以月为基础重复上述剂量，可以在长时间内全部消除发芽。但是在25％以上H2O2水平时，对外皮造成损坏，并快速腐烂。
实施例19用含有过氧化氢和银离子的“干”雾处理马铃薯种子进行试验，以测定防止发芽的效果。在用所述活性溶液预先处理之后，将所述贮藏条件保持在90％的相对湿度和10℃。结果如下浓度(PPM) 发芽(％)H2O2银离子铜离子1个月2个月3个月00 0 15 2735500 0 0 8 2232500 1 0 4 2331500 0 1 6 1727500 0.1 0.9 2 1318通过以月为基础重复上述剂量，可以在长时间内全部消除发芽。但是在25％以上H2O2水平时，对外皮造成损坏，并快速腐烂。
实施例20用含有过氧化氢和银离子的溶液处理马铃薯种子进行试验，以测定对产量提高的影响。起初在6月下旬收获马铃薯种子并将其在9-10℃和96-99+％RH下进行冷藏，开始未处理。约1个月之后，将不同种类马铃薯种子的每一批次用一剂量的含过氧化氢和银离子的溶液处理，所述活性组分与马铃薯种子的比例为2-5％H2O2和40-100 PPM银离子，以重量/重量计。每一批次处理3次以上。在第一次处理3周半之后进行第二次处理并且剂量水平相同。第二次处理将近4周后进行第三次处理，但是剂量水平减半。约3周后进行第四次处理，剂量水平也为一半。
以kg/m2计的不同种类马铃薯种子的平均马铃薯产量如下处理过的马铃薯未处理的马铃薯84天之后2.28 kg/m21.65 kg/m294天之后2.56 kg/m22.04 kg/m2除了单位面积的重量的产量较高之外，相对未处理对照的那些，由处理过的马铃薯种子生产的马铃薯具有更均匀的大小分布以及更高可销售规模的产量。此外，母系块茎保持健康且不变质，以便所述农作物不被毒害。母系块茎变质以及农作物毒害的问题是未处理马铃薯种子的基本问题。
常规实施例以下是本发明在需要潮湿和无菌条件的不同地区实施的许多其它实施例(1)温室植物和生长产物的处理；(2)种植和销售蘑菇和发芽相关的处理；(3)肉贮藏的处理；(4)食用和孵化用蛋增加水分并防止感染的处理；(5)孵育空间、孵育细胞和孵化细胞的处理；(6)外科手术室空间和设备的处理；(7)拥挤会堂和封闭区，例如地铁站、公共汽车、飞机、轮船等的空间和设备的处理；(8)代替被禁止使用的溴甲烷以防止土地污染的播种土壤的各种处理。
(9)贮藏空间、温室、鸡舍等。
尽管前面具体描述了本发明的一些实施方式，但是显而易见，本领域技术人员可以进行许多改进和变化，而不背离本发明的主要特征或精神。因此本发明不限制在这些实施方式中，而是其思想、精神和常规范围。
权利要求
1．一种适合环保的方法，用于在贮藏、运销、种植前、生长、和收获前后处理植物和食品，从而增加产量、消除健康危害因子、赋予贮藏稳定性、延长保质期和抑制过早发芽、生根、“黑心”形成、出芽、开花、腐烂、发病损失和造成所述植物和食品质和/或量损失的其它过程，所述植物和食品包括如马铃薯的块茎、球茎、谷物种子和其它发芽物、植物生长繁殖物、以及包括茄科水果和蔬菜在内的各种水果和蔬菜，通过在贮藏、运销、种植前、生长和收获前后用一种有效剂量水剂处理所述植物或食品、植物和食品，所述水剂含有有效浓度过氧化氢并任选含有有效剂量的一种或多种选自以下类型物质的其它组分(ⅰ)有效痕量浓度的分散金属或金属离子；(ⅱ)有效浓度的其它和/或附加过氧化氢激活剂、增效剂和助催化剂；(ⅲ)有效浓度的过氧化氢稳定剂和改性剂；(ⅳ)有效浓度的pH调节剂；(ⅴ)有效浓度的有机和/或无机添加剂，其中所述过氧化氢的有效浓度、处理时间和施用形式是达到防止这些植物和食品的质和/或量损失，但是同时不高至对所述植物和食品本身造成或诱导损坏。
2．如权利要求1的方法，其中所述过氧化氢浓度范围为0.001％-50％。
3．如权利要求1的方法，其中所述过氧化氢处理为间隔几周地间歇进行，并且其浓度范围为0.01％-20％。
4．如权利要求1的方法，其中所述过氧化氢处理为间隔几周地间歇进行，并且其浓度范围为0.1％-15％。
5．如权利要求1的方法，其中间歇过氧化氢处理之间还有使用过氧化氢浓度范围为0.001％-50％的溶液的连续或短间隔的附加补充处理。
6．如权利要求1-5的任一方法，其中所述金属或金属离子的浓度范围为1PPB-50000PPM。
7．如权利要求1-5的任一方法，其中所述金属或金属离子的浓度范围为10PPB-20000PPM。
8．如权利要求1-5的任一方法，其中所述金属或金属离子的浓度范围为50PPB-1000PPM。
9．如权利要求6-8的任一方法，其中所述金属离子为银离子。
10．如权利要求6-8的任一方法，其中所述金属离子为铜离子。
11．如权利要求6-8的任一方法，其中所述金属离子为银和铜离子的混合物。
12．如权利要求1-11的任一方法，其中所述处理液除含有过氧化氢之外，还含有一种或多种选自，例如但不限于，金属、非金属或离子(适宜时具有不同化合价)如铜、锌、镍、铁、钾、锰、银、铬、钼、镁、硼、磷、碘、硫、柠檬酸盐等、或其组合的物质。
13．如权利要求1-11的任一方法，其中所述处理液除含有过氧化氢和分散金属或金属离子之外，还含有一种或多种过氧化氢或痕量激活剂、稳定剂或改性剂，例如但不限于，柠檬酸、酒石酸、硼酸或溴酸。
14．如权利要求1-11的任一方法，其中所述处理液除含有过氧化氢和分散金属或金属离子之外，还含有一种或多种选自无机酸和/或有机酸的pH调节剂，所述无机酸包括磷酸、硝酸、盐酸和硫酸，以及所述有机酸包括过乙酸。
15．如权利要求1-11的任一方法，其中所述处理液除含有过氧化氢和分散金属或金属离子之外，还含有一种或多种有机或无机添加剂，所述添加剂选自过乙酸、苯酚、明胶、甘油、叠氮化钠、polymoxinB、碳酸氢钠、果胶、水杨酸等。
16．如权利要求1-15的任一方法，其中通过将所述食品和植物浸泡在所述溶液中对它们进行处理。
17．如权利要求16的方法，其中所述溶液中的所述过氧化氢浓度为0.01-20％。
18．如权利要求16的方法，其中所述溶液中的所述过氧化氢浓度为0.01-10％。
19．如权利要求16的方法，其中所述溶液中的所述过氧化氢浓度为0.01-5％。
20．如权利要求16的方法，其中所述溶液中的所述过氧化氢浓度为0.01-1.5％。
21．如权利要求16的方法，其中所述溶液中的所述过氧化氢浓度为0.01-0.5％。
22．如权利要求1-15的任一方法，其中通过将所述溶液喷雾到所述食品上对它们进行处理。
23．如权利要求22的方法，其中所述溶液中的所述过氧化氢浓度为0.01-20％。
24．如权利要求22的方法，其中所述溶液中的所述过氧化氢浓度为0.01-10％。
25．如权利要求22的方法，其中所述溶液中的所述过氧化氢浓度为0.01-5％。
26．如权利要求22的方法，其中所述溶液中的所述过氧化氢浓度为0.01-1.5％。
27．如权利要求22的方法，其中所述溶液中的所述过氧化氢浓度为0.01-0.5％。
28．如权利要求1-15的任一方法，其中通过使用产生微滴的雾化喷雾器将所述溶液喷雾到所述食品上对它们进行处理。
29．如权利要求28的方法，其中所述溶液中的所述过氧化氢浓度为0.01-40％。
30．如权利要求28的方法，其中所述溶液中的所述过氧化氢浓度为0.01-20％。
31．如权利要求28的方法，其中所述溶液中的所述过氧化氢浓度为0.01-15％。
32．如权利要求28-31的任一方法，其中所述微滴的粒径范围高至1000微米。
33．如权利要求28-31的任一方法，其中所述微滴的粒径范围高至500微米。
34．如权利要求28-31的任一方法，其中所述微滴的粒径范围高至100微米。
35．如权利要求28-31的任一方法，其中所述微滴的粒径范围高至50微米。
36．如权利要求28-31的任一方法，其中所述微滴的粒径范围高至40微米。
37．如权利要求28-31的任一方法，其中所述微滴的粒径范围高至30微米。
38．如权利要求28-31的任一方法，其中所述微滴的粒径范围高至20微米。
39．如权利要求28-31的任一方法，其中所述微滴的粒径范围高至10微米。
40．如权利要求28-31的任一方法，其中所述微滴的粒径范围为1-10微米(干雾)。
41．如权利要求28-31的任一方法，其中所述微滴的粒径范围为0.01-1微米(烟雾)。
42．如权利要求28-31的任一方法，其中所述微滴的粒径范围为0.001-0.01微米(烟雾)。
43．基本上如前面权利要求1-42任一所述进行处理的植物和食品。
44．一种防止植物生长材料过早发芽并提高其生产率的方法，所述植物生长材料例如有马铃薯、马铃薯块茎、马铃薯生长材料或其它植物生长材料，该方法是通过实现所述马铃薯、马铃薯块茎、马铃薯生长材料或其它植物生长材料的顶端优势破坏来实现的，包括用一种有效剂量水剂处理所述马铃薯、马铃薯块茎、马铃薯生长材料或其它植物生长材料，所述水剂含有有效浓度过氧化氢并任选含有一种或多种选自以下类型物质的其它组分(ⅰ)有效痕量浓度的分散金属或金属离子；(ⅱ)有效浓度的其它和/或附加过氧化氢激活剂、增效剂和助催化剂；(ⅲ)有效浓度的过氧化氢稳定剂和改性剂；(ⅳ)有效浓度的pH调节剂；(ⅴ)有效浓度的有机和/或无机添加剂。
45．一种实现植物生长材料的顶端优势破坏的方法，所述植物生长材料例如有马铃薯、马铃薯块茎、马铃薯生长材料或其它植物生长材料，包括根据权利要求1-42的任一权利要求处理所述马铃薯、马铃薯块茎、马铃薯生长材料或其它植物生长材料。
46．根据权利要求1-42的任一权利要求经处理以引起顶端优势破坏的马铃薯、马铃薯块茎和马铃薯及其它植物生长材料。
47．一种组合物，它用于以对环保有益的方式处理贮藏、运销、种植前、生长、和收获前和/或后的过程中的植物和食品，从而增加产量、消除健康危害因子、赋予贮藏稳定性、延长保质期和抑制过早发芽、生根、“黑心”形成、出芽、开花、腐烂、发病损失和造成所述植物和食品质和/或量损失的其它过程，以及促使打破顶端优势，所述植物和食品包括如马铃薯的块茎、球茎、谷物种子和其它发芽物、植物生长繁殖物、以及包括茄科水果和蔬菜在内的各种水果和蔬菜，所述组合物还适宜于处理土壤、其它生长介质和基质、设备、材料、水、空间和表面，从而减少和消除其中的有害生物体和物质，该组合物包括(a)0.001％-50％的过氧化氢(c)0.001％-5％的金属离子，所述金属离子选自由铜、锌、镍、铁、锰、钼、钾或其组合组成的组和任选地(ⅰ)有效痕量浓度的其它分散金属或金属离子；(ⅱ)有效浓度的其它和/或附加过氧化氢激活剂、增效剂和助催化剂；(ⅲ)有效浓度的过氧化氢稳定剂和改性剂；(ⅳ)有效浓度的pH调节剂；(ⅴ)有效浓度的有机和/或无机添加剂。
48．一种组合物，它用于以对环保有益的方式处理贮藏、运销、种植前、生长、和收获前和/或后的过程中的植物和食品，从而增加产量、消除健康危害因子、赋予贮藏稳定性、延长保质期和抑制过早发芽、生根、“黑心”形成、出芽、开花、腐烂、发病损失和造成所述植物和食品质和/或量损失的其它过程，以及促使打破顶端优势，所述植物和食品包括如马铃薯的块茎、球茎、谷物种子和其它发芽物、植物生长繁殖物、以及包括茄科水果和蔬菜在内的各种水果和蔬菜，所述组合物还适宜于处理土壤、其它生长介质和基质、设备、材料、水、空间和表面，从而减少和消除其中的有害生物体和物质，该组合物包括(a)0.001％-50％的过氧化氢(b)0.001％-2.5％的银离子(c)0.001％-2.5％的金属离子，所述金属离子选自由铜、锌、镍、铁、锰、钼、钾或其组合组成的组和任选地(ⅰ)有效痕量浓度的其它分散金属或金属离子；(ⅱ)有效浓度的其它和/或附加过氧化氢激活剂、增效剂和助催化剂；(ⅲ)有效浓度的过氧化氢稳定剂和改性剂；(ⅳ)有效浓度的pH调节剂；(ⅴ)有效浓度的有机和/或无机添加剂。
49．一种减少和消除来自土壤、设备、材料、水、空间和表面的有害生物体和物质的适合环保的方法，它是用一种有效剂量组合物处理所述土壤、其它生长介质和基质、设备、材料、水、空间和表面，所述组合物含有有效浓度过氧化氢并任选含有一种或多种有效剂量的选自以下类型物质的其它组分(ⅰ)有效痕量浓度的分散金属或金属离子；(ⅱ)有效浓度的其它和/或附加过氧化氢激活剂、增效剂和助催化剂；(ⅲ)有效浓度的过氧化氢稳定剂和改性剂；(ⅳ)有效浓度的pH调节剂；(ⅴ)有效浓度的有机和/或无机添加剂。
50．如权利要求22的方法，其中所述雾中的气体与液体体积比为300∶1-1200∶1。
51．如权利要求22的方法，其中所述雾中的气体与液体体积比为500∶1-700∶1。
52．如权利要求28的方法，其中所述雾中的气体与液体体积比为300∶1-1200∶1。
53．如权利要求28的方法，其中所述雾中的气体与液体体积比为500∶1-700∶1。
全文摘要
本发明涉及对环保有益的方法和组合物,用于在贮藏和处理的所有阶段,包括收获前后,种植前后、运销中防止植物和食品的质量降低和数量减少。本发明的方法和组合物还可用于消除或减少来自土壤、其它生长介质和基质、设备、材料、水、空间和表面的有害生物体和物质的量。
文档编号A61L2/00GK1318979SQ99810112
公开日2001年10月24日 申请日期1999年7月22日 优先权日1998年7月27日
发明者N·本杰胡达, E·马加利特 申请人:马克特辛姆化学工厂有限公司