CN109169229B

CN109169229B - 一种提高萝卜芽苗菜中异硫氰酸盐含量的方法

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Publication number: CN109169229B
Application number: CN201811185760.9A
Authority: CN
Inventors: 李媛媛; 韩敏; 高明刚; 赵静; 李明
Original assignee: Weifang University
Current assignee: Weifang University
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2020-12-01
Anticipated expiration: 2038-10-11
Also published as: CN109169229A

Abstract

本发明提供一种提高萝卜芽苗菜中异硫氰酸盐含量的方法，所述萝卜芽苗，下胚轴长为11.0‑11.5cm，菜鲜重为2.1‑2.4g，根长为7.5‑7.9cm，总异硫氰酸盐含量为41‑110μmol/g。所述方法包括对萝卜种子进行处理和发芽；所述处理，将萝卜种子放置于28‑30℃的硫酸盐水溶液中，浸泡10‑12小时后，进行发芽。本发明可以提高萝卜芽苗菜中的异硫氰酸盐含量，促进芽苗生长；本发明对萝卜芽苗菜的种子发芽和种子活力不会产生不良影响；本发明在提高萝卜芽苗菜中的异硫氰酸盐含量的同时，不仅保证了种子发芽和种子活力，还简化了生产工艺，与现有技术相比操作简便，降低成本。

Description

一种提高萝卜芽苗菜中异硫氰酸盐含量的方法

技术领域

本发明涉及一种提高萝卜芽苗菜中异硫氰酸盐含量的方法，属于蔬菜生产技术领域。

背景技术

异硫氰酸盐类物质具有较强的抗癌、抗菌、抗突变、抗氧化以及调节血脂代谢等功能。在日本、欧美等发达国家，萝卜等富含ITCs的芽苗类蔬菜已被开发为抗癌保健功能食品。

萝卜芽苗菜培育方法主要有土壤栽培和无土栽培方法，最常用的方法为无土栽培技术。其主要技术要点如下：播种前先将育苗盘用清水洗净，然后用0.1%高锰酸钾浸泡1h，以杀死盘上的病菌，再用清水洗净。然后在育苗盘上铺一层滤纸，喷洒清水，待水湿透粘在盘底上时，将萝卜种子均匀地播放在育苗盘中。然后再覆盖一层滤纸，用洒水壶轻轻均匀撒水，避免冲散种子，温度控制在25～30℃，萝卜播种后7~10d后采收萝卜芽苗菜。

萝卜种子播种后，萝卜苗中的异硫氰酸类物质含量一直呈下降趋势，即在我们日常食用的萝卜芽苗菜中的异硫氰酸类物质含量较低。

申请人约翰斯·霍普金斯医学院于19960913申请了申请号CN96197883.X的发明专利，该发明提供一种制备食物制品的方法，方法包括用无毒溶剂将芥子油苷和异硫氰酸酯从十字花科芽苗中抽提出并回收抽提得到的芥子油苷和异硫氰酸酯，其中十字花科芽苗是除卷心菜、独行菜、芥菜和小萝卜的芽苗以外在2叶阶段前采集得到的芽苗。黑芥子酶或含有这种酶的蔬菜如萝卜属可与十字花科芽苗、抽提物或芽苗和抽提物两者一起混合。本发明的目的是提供富含化学防癌的化合物的食物制品和食物添加剂。本发明的另一个目的是提供含有大量相2酶-诱导物而基本上没有相1酶-诱导物的食物制品。

上述方法能够将芥子油苷和异硫氰酸酯从芽菜中提取出来，但是其含量很低。

申请人南京农业大学于 20140114申请了申请号 CN201410018040.9的发明专利，一种芸薹属植物芽苗中异硫氰酸盐的高效富集技术；以西兰花种子为原料，在其发芽过程中，每天将其置于40℃下热激1次，每次20min，待其发芽至第10d时，采收芽苗，按料液比1∶5(w/v)用蒸馏水将芽苗研磨成匀浆。按公知技术，将匀浆液于37℃温育3h，使内源硫苷水解成异硫氰酸盐，然后用二氯甲烷萃取其中的异硫氰酸盐，离心后得到富含异硫氰酸盐的提取液，其含量为处理前的5倍。

上述方法公开了种子发芽处理萃取其中的异硫氰酸盐提高其含量，但是热激处理后，芽苗的菜鲜质量减少，芽苗的生长势下降，芽苗成活率降低，成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种提高萝卜芽苗菜中异硫氰酸盐含量的方法，以实现以下发明目的：

1、提高萝卜芽苗菜中异硫氰酸类物质的含量

2、提高萝卜芽苗菜中异硫氰酸类物质的含量的同时，促进萝卜芽苗菜生长，提高萝卜芽苗菜的菜鲜质量增长根长、下胚轴长，对种子活力的活力不造成影响。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

采用上述技术方案后，本发明的有益效果如下：

（1）本发明可以提高萝卜芽苗菜中的异硫氰酸盐含量，萝卜幼苗中总异硫氰酸盐含量提升为40-110 μmol/g；提高芽苗菜鲜质量，鲜重增长到2.1-2.4g；下胚轴长为11.0-11.5cm；根长增长到7.5-7.9cm；促进芽苗生长。

（2）本发明对萝卜芽苗菜的种子发芽和种子活力不会产生不良影响。

（3）本发明在提高萝卜芽苗菜中的异硫氰酸盐含量的同时，不仅保证了种子发芽和种子活力，还简化了生产工艺，与现有技术相比操作简便，降低成本。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1一种提高萝卜芽苗菜中异硫氰酸盐含量的方法

包括以下步骤：

（1）萝卜种子消毒和处理

将萝卜种子进行消毒处理后，再将其放置于浓度为3.12g/l、温度为28℃的(NH₄)₂SO₄溶液中浸泡10小时后进行正常发芽；

所述萝卜种子，品种为特选短叶十三。

（2）发芽

将滤纸在3.12g/l (NH₄)₂SO₄溶液中浸泡10s后取出平铺在培养皿中。

将处理后的种子充分混合，从中随机取100粒萝卜种子。

将萝卜种子均匀放置在铺有滤纸的培养皿上，将培养皿放置在27℃恒温培养暗箱中发芽。

每天向培养皿雾喷3.12g/l (NH₄)₂SO₄溶液1次，每次喷洒5ml溶液。

逐日记载发芽种子数，第8天为末次计数。

发芽结束后，随机取 10株幼苗，测定总异硫氰酸盐含量，下胚轴长、根长和苗鲜重，并计算发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数。

（3）结果

萝卜幼苗中总异硫氰酸盐含量出现了升高，达到55.04μmol/g，比CK增加了64.29%；同时下胚轴长为11.48cm，比CK增加了1.48cm；鲜重为2.24g，比CK增加了0.96g；根长为7.72cm，比CK增加了3.65cm；可以促进芽苗菜生长，同时种子的发芽情况未受到抑制。

综上所述，利用3.12g/l的(NH₄)₂SO₄溶液处理萝卜种子，能够同时提高萝卜芽苗菜鲜质量和异硫氰酸盐含量，同时对种子发芽和种子活力不会产生不良影响。

实施例2

采用与实施例1同样的方法，只改变(NH₄)₂SO₄溶液的浓度，进行单因素分析试验，研究不同浓度的(NH₄)₂SO₄溶液对萝卜芽苗菜中总异硫氰酸盐含量、芽长、根长和鲜重的影响，以及对萝卜种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的影响。

发芽率＝（8d内发芽的种子数／供试种子数）×100%；

发芽势＝（4d内发芽的种子数／供试种子数）×100%；

发芽指数（Gi）＝∑ Gt／Dt，式中Gt为在第t天种子的发芽数，Dt为相应的发芽天数；

活力指数（Vi）＝Gi × S，式中S为幼苗鲜重或者幼苗下胚轴长。

结果记录为表1和表2。

表1 ：萝卜芽苗菜中总异硫氰酸盐含量、下胚轴长、鲜重和根长的测定结果

表2 ：萝卜种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的测定结果

注:活力指数1是以幼苗鲜重为S值求算；活力指数2是以幼苗下胚轴长为S值求算。

通过上述单因素分析试验，可见，当(NH₄)₂SO₄溶液的浓度为3.12g/l时，萝卜芽苗菜中总异硫氰酸盐含量、下胚轴长、鲜重和根长有显著的提高，取得意想不到的技术效果；同时对萝卜芽苗菜的种子发芽和种子活力无影响。

实施例3

包括以下步骤：

（1）萝卜种子消毒和处理

将萝卜种子进行消毒处理后，再将其放置于浓度为0.0025g/l、温度为30℃的K₂SO₄溶液中浸泡10小时后进行正常发芽；

所述萝卜种子，品种为特选短叶十三。

（2）发芽

将滤纸在0.0025g/l K₂SO₄溶液中浸泡10s后取出平铺在培养皿中。

将处理后的种子充分混合，从中随机取100粒萝卜种子。

每天向培养皿雾喷0.0025g/l K₂SO₄溶液1次，每次喷洒5ml溶液。

逐日记载发芽种子数，第8天为末次计数。

（3）结果

萝卜幼苗中总异硫氰酸盐含量出现了升高，达到104.23μmol/g，比CK增加了209.10%；同时下胚轴长为11.21cm，比CK增加了1.36cm；鲜重为2.14g，比CK增加了0.84g；根长为7.56cm，比CK增加了3.61cm；可以促进芽苗菜生长，同时种子的发芽情况未受到抑制。

综上所述，利用0.0025g/l的K₂SO₄溶液处理萝卜种子，能够同时提高萝卜芽苗菜鲜质量和异硫氰酸盐含量，同时对种子发芽和种子活力不会产生不良影响。

实施例4

采用与实施例3同样的方法，只改变K₂SO₄溶液的浓度，进行单因素分析试验，研究不同浓度的K₂SO₄溶液对萝卜芽苗菜中总异硫氰酸盐含量、芽长、根长和鲜重的影响，以及对萝卜种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的影响。

结果记录为表3和表4。

表3 ：萝卜芽苗菜中总异硫氰酸盐含量、下胚轴长、鲜重和根长的测定结果

表4 ：萝卜种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的测定结果

通过上述单因素分析试验，可见，当K₂SO₄溶液的浓度为0.6g/l时，萝卜芽苗菜中总异硫氰酸盐含量、下胚轴长、鲜重和根长有显著的提高，取得意想不到的技术效果；同时对萝卜芽苗菜的种子发芽和种子活力无影响。

实施例5

包括以下步骤：

（1）萝卜种子消毒和处理

将萝卜种子进行消毒处理后，再将其放置于浓度为0.5g/l、温度为30℃的MgSO₄•7H₂O溶液中浸泡12小时后进行正常发芽；

所述萝卜种子，品种为特选短叶十三。

（2）发芽

将滤纸在0.5g/l MgSO₄•7H₂O溶液中浸泡10s后取出平铺在培养皿中。

将处理后的种子充分混合，从中随机取100粒萝卜种子。

每天向培养皿雾喷0.5g/l MgSO₄•7H₂O溶液1次，每次喷洒5ml溶液。

逐日记载发芽种子数，第8天为末次计数。

（3）结果

萝卜幼苗中总异硫氰酸盐含量出现了升高，达到41.24 μmol/g，比CK增加了21.87%；同时下胚轴长为11.12cm，比CK增加了0.79cm；鲜重为2.32g，比CK增加了1.01g；根长为7.52cm，比CK增加了3.26cm；可以促进芽苗菜生长，同时种子的发芽情况未受到抑制。可以促进芽苗菜生长，同时种子的发芽情况未受到抑制。

综上所述，利用0.5g/l的MgSO₄•7H₂O溶液处理萝卜种子，能够同时提高萝卜芽苗菜鲜质量和异硫氰酸盐含量，同时对种子发芽和种子活力不会产生不良影响。

实施例6

采用与实施例5同样的方法，只改变MgSO₄•7H₂O溶液的浓度，进行单因素分析试验，研究不同浓度的MgSO₄•7H₂O溶液对萝卜芽苗菜中总异硫氰酸盐含量、芽长、根长和鲜重的影响，以及对萝卜种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的影响。

结果记录为表5和表6。

表5 ：萝卜芽苗菜中总异硫氰酸盐含量、下胚轴长、鲜重和根长的测定结果

表6 ：萝卜种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的测定结果

通过上述单因素分析试验，可见，当MgSO₄•7H₂O溶液的浓度为0.5 g/l时，萝卜芽苗菜中总异硫氰酸盐含量、下胚轴长、鲜重和根长有显著的提高，取得意想不到的技术效果；同时对萝卜芽苗菜的种子发芽和种子活力无影响。

实施例7 萝卜种子的选择试验

（1）萝卜种子的选取

选取生产中常用的10种不同的萝卜种子作为材料，选取的品种为：特选短叶十三、满堂红、甜脆青萝卜、丰收青王、翘头青萝卜、南畔洲、白萝卜美农、改良萝卜、潍县萝卜、大红袍。

（2）萝卜种子消毒和处理

将萝卜种子进行消毒处理后，再将其放置于清水中浸泡10小时后进行正常发芽。

（3）发芽

将滤纸在清水中浸泡10s后取出平铺在培养皿中。

将处理后的种子充分混合，从中随机取100粒萝卜种子。

每天向培养皿雾喷清水1次，每次喷洒5ml溶液。

逐日记载发芽种子数，第8天为末次计数。

发芽结束后，随机取10株幼苗，测定总异硫氰酸盐含量。

表7：不同品种萝卜芽苗菜中总异硫氰酸盐含量

通过上述分析试验，可见，萝卜芽苗菜中总异硫氰酸盐含量最高的是特选短叶十三，达到 33.5μmol/g；含量最低的为大红袍，含量仅为4.6μmol/g。因此在生产富含ITCs的萝卜芽苗菜时，优先选用“特选短叶十三” 品种。

实施例8一种提高萝卜芽苗菜中异硫氰酸盐含量的方法

包括以下步骤：

（1）萝卜种子消毒和处理

将萝卜种子进行消毒处理，然后将其放置于浓度为0.0025g/l、温度为30℃的K₂SO₄溶液中浸泡10小时。

将浸泡后的萝卜种子放置于含氯化钴、钼酸钠、肌醇、精氨酸、甘氨酸、壳多糖、氨基己糖的水溶液中浸泡2-3小时后进行正常发芽。

水溶液中，氯化钴的浓度为0.1mg/l；钼酸钠的浓度为0.65mg/l；肌醇的浓度为125mg/l；精氨酸的浓度为22 mg/l；甘氨酸的浓度为15mg/l；壳多糖的浓度为15g/l；氨基己糖的浓度为12g/l。

（2）发芽

将处理后的种子充分混合，从中随机取100粒萝卜种子。

每天固定时间将培养皿取出放置在5-10℃的暗箱中15min后，将培养皿放回27℃恒温培养暗箱中发芽。

逐日记载发芽种子数，第8天为末次计数。

发芽结束后，随机取 10株幼苗，测定总异硫氰酸盐含量，下胚轴长、根长和苗鲜重，并计算发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数，结果记录为表8。

表8

实施例9上述实施例中萝卜芽苗菜中异硫氰酸盐含量检测方法

（1）异硫氰酸盐的提取

取萝卜芽苗菜放到研钵中，倒入少许液氮快速进行研磨，直至研磨成粉末状。

将研磨好的粉末快速转入到10ml对应的离心管中并做好标记，放置到冰箱中冷冻保存。

称取1g萝卜芽苗菜粉末加入到50ml离心管中，加入2.5ml水将粉末混匀，再用移液管取10ml正己烷到离心管中，用力振荡5分钟。

将冷冻离心机设置成转速为7200r/min、温度为4℃，把离心管配平后对称放置在离心机中，离心5分钟。

离心后，用移液枪取上层含有异硫氰酸盐物质的清液加入到一个50ml的试管中并做好标记。离心管中所剩余的残渣再根据上述过程重复操作两次。

将提取的上层清液置于同一试管中，每只试管有30ml的提取液。

将试管中的提取液到入到50ml的蒸馏瓶中，组装好旋转蒸发仪，旋转蒸发浓缩至10ml。

若蒸发剩余过少，可将浓缩液用移液枪转入到10ml容量瓶中，用正己烷定容至10ml。

将提取液转移至10ml的离心管中，置于冰箱内保存。

（2）异硫氰酸盐的测定

用移液枪取200μl提取液放入到10ml离心管中。

用移液枪取4ml无水甲醇、3.6mL 50mmol/l硼酸钠（pH 8.5）、0.4ml 8mol/l 1,2-苯二硫醇，加入到含提取液的离心管中。

将离心管放入到温度已经达到65℃的水浴锅中加热1小时，然后取出离心管冷却至室温。

将离心管中的混合液到入到石英比色皿中，用擦镜纸将比色皿的光面擦干，放入事先预热30min，波长为365nm的紫外分光光度计中测定其吸光度值。

（3）异硫氰酸盐含量的计算

配制浓度为1.75mmol/l、1.5mmol/l、1.25mmol/l、1mmol/l、0.75mmol/l、0.5mmol/l、0.25mmol/L苯基异硫氰酸酯，根据（2）的反应过程和步骤，用紫外分光光度计在365nm下测定吸光度。

使用Excel进行作图，得到异硫氰酸盐测定的标准曲线。

将上述测定得到的吸光度值带入到标准曲线中即可得到萝卜芽苗菜中异硫氰酸盐的浓度，进而计算出异硫氰酸盐的含量。

除非特殊说明，本发明所述的比例均为质量比例，所述的百分数，均为质量百分数。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种提高萝卜芽苗菜中异硫氰酸盐含量的方法，其特征在于：所述萝卜芽苗，下胚轴长为11.0-11.5cm，菜鲜重为2.1-2.4g，根长为7.5-7.9cm，总异硫氰酸盐含量为41-110μmol/g；所述方法包括对萝卜种子进行处理和发芽；所述处理，将萝卜种子放置于28-30℃的硫酸盐水溶液中，浸泡10-12小时后，进行发芽；

所述硫酸盐水溶液为(NH₄)₂SO₄水溶液、K₂SO₄水溶液、MgSO₄•7H₂O水溶液中的一种；

所述(NH₄)₂SO₄水溶液的浓度为3-3.3g/l；所述K₂SO₄水溶液的浓度为0.002-0.003g/l；

所述MgSO₄•7H₂O水溶液的浓度为0.45-0.55g/l；

所述发芽，将滤纸在硫酸盐水溶液中浸泡后取出，将处理后的种子放置在滤纸上，进行发芽，每天雾喷硫酸盐水溶液。

2.根据权利要求1所述的一种提高萝卜芽苗菜中异硫氰酸盐含量的方法，其特征在于：所述发芽，将滤纸在硫酸盐溶液中浸泡10s后取出平铺在培养皿中，将处理后的种子充分混合，取100粒放置在铺有滤纸的培养皿上，置于27℃发芽，每天向培养皿雾喷硫酸盐溶液一次，每次喷洒5ml。

3.根据权利要求1所述的一种提高萝卜芽苗菜中异硫氰酸盐含量的方法，其特征在于：

所述方法，包括萝卜种子消毒和处理，所述萝卜种子消毒和处理，将萝卜种子进行消毒处理，然后将其放置于浓度为0.0025g/l、温度为30℃的K₂SO₄溶液中浸泡10小时，将浸泡后的萝卜种子放置于含氯化钴、钼酸钠、肌醇、精氨酸、甘氨酸、壳多糖、氨基己糖的水溶液中浸泡2-3小时后进行发芽。

4.根据权利要求3所述的一种提高萝卜芽苗菜中异硫氰酸盐含量的方法，其特征在于：

所述水溶液中，氯化钴的浓度为0.1mg/l；钼酸钠的浓度为0.65mg/l；肌醇的浓度为125mg/l；精氨酸的浓度为22 mg/l；甘氨酸的浓度为15mg/l；壳多糖的浓度为15g/l；氨基己糖的浓度为12g/l。