CN110199613A - 一种高钙营养亚麻芽菜的培植方法及其专用浸种方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高钙营养亚麻芽菜的培植方法及其专用浸种方法。所述浸种方法包括下述步骤：将消毒后的亚麻种子置于水溶性钙溶液中进行浸种处理；所述水溶性钙溶液中Ca²⁺浓度为3～6mM。所述培植方法，包括下述步骤：1)按照上述浸种方法对亚麻种子进行浸种，取出后，用清水漂洗并沥干；2)将沥干的亚麻种子在23～25℃条件下培养90～108h，即得。本发明的实验结果表明，亚麻种子在萌发过程中能够吸收、富集微量元素钙，且亚麻种子富集钙的作用随着外源钙浓度的增加而增大，适当浓度的外源钙(3～6mM)浸种，不仅能够促进亚麻种子的萌发和生长，而且萌发后亚麻芽菜营养品质有所提高。

Description

一种高钙营养亚麻芽菜的培植方法及其专用浸种方法

技术领域

本发明属于农业领域，具体涉及一种高钙营养亚麻芽菜的培植方法及其专用浸种方法。

背景技术

亚麻是我国重要的经济作物，它也是世界上最古老的纤维作物之一。亚麻纤维以其拉力强、柔软、导电弱、吸水散水快、膨胀率大等特点受到青睐，它可纺高支纱，制高级衣料(王启祥.亚麻纤维开发利用初探[J].北京纺织,2003,24(4):28-31.)。但近些年，经国内外专家研究发现亚麻除了纤维用之外，亚麻籽中也含有许多对人体有益的功能性成分，如α-亚麻酸、亚麻胶、亚麻蛋白、木酚素等(赵利,党占海,李毅,等.亚麻籽的保健功能和开发利用[J].中国油脂,2006,31(3):71-74；孙爱景,刘玮.亚麻籽功能成分提取及其应用[J].粮食科技与经济,2010,35(1):44-45；Meagher L P,Beecher G R.Assessment of Data onthe Lignan Content of Foods[J].Journal of Food Composition and Analysis,2000,13(6):935-947.)。亚麻籽的新价值在不断被开发出来。但未经处理的亚麻籽中含有少量氰化物，极大地限制了亚麻籽的适用品质及开发应用，因此对于亚麻籽的开发利用急需开辟新途径。

芽苗菜，是一些营养丰富的种子培育出可以食用的芽菜，又称活体蔬菜(李宗哲,李德远,苏丹,等.我国芽苗菜生产现状及发展对策研究[J].食品研究与开发,2015,36(23):193-196.)。国内外大量研究表明，植物种子经萌发处理后能显著提高自身的营养价值，并改善食品的品质(马先红,刘景圣,陈翔宇,等.我国发芽粮食及食品应用研究最新进展[J].粮食与油脂,2015(12):1-3；M,Hernández T,Estrella I,etal.Germination as a process to increase the polyphenol content andantioxidant activity of lupin seeds(Lupinus angustifolius L.)[J].FoodChemistry,2010,117(4):599-607；Koyama M,Nakamura C,Nakamura K.Changes inphenols contents from buckwheat sprouts during growth stage[J].J Food SciTechnol,2013,50(1):86-93；Cho S Y,Yu N L,Park H J.Optimization of ethanolextraction and further purification of isoflavones from soybean sproutcotyledon[J].Food Chemistry,2009,117(2):312-317.)。种子萌发过程中可能会提高种子本身钙的生物利用率，但微量元素钙的营养价值仍比较低，为满足人体需要还需进一步强化。近年来，对于高钙植物食品的研究有一些报道，卢桂宾等以10年生壶瓶枣为试材，探讨外源钙剂对果实生长发育及品质的影响。结果表明与对照相比，不同外源钙剂均可显著提高壶瓶枣的单果重、可食率、含糖量和Vc含量。喷施钙剂，可在枣果表面迅速成膜，补充果实中高活性钙离子的含量，增加皮层的厚度和弹性，显著增加产量和提高果实品质(卢桂宾.不同外源钙剂对壶瓶枣裂果率及品质的影响[J].山西林业科技,2016,45(3):37-39.)；付雅丽等以生产上主栽品种‘金太阳杏’为研究试材，通过外源喷不同浓度的钙剂后发现，钙处理提高了果实可溶性固形物含量、可溶性糖含量、Vc含量、果实硬度和钙含量，降低了磷和铁的含量(付雅丽,王献革,索向敏,等.外源钙对‘金太阳杏’果实品质的影响[J].中国园艺文摘,2015(12):30-30.)；王萌等以春元、春艳为试材，研究了在温室条件下喷钙对果实品质及生理生化特性的影响。结果表明，与对照相比，喷钙处理提高了果实中Ca²⁺的浓度，同时增加了果实中可溶性糖的含量，降低了可滴定酸的含量，增加了可溶性蛋白及Vc的含量，进而改善了果实品质及贮藏性能(王萌,许孝瑞,刘成连,等.钙营养对温室毛桃果实品质及生理生化特性的影响[J].中国农学通报,2009,25(8):219-222.)。

然而目前，关于外源钙浸种处理对亚麻芽菜中钙含量及生长的影响暂未见报道；同时，亚麻芽菜中重要的营养成分是否受到外源钙浸种处理的影响，也并未见任何阐述。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种获得高钙且营养丰富的亚麻芽菜的亚麻种子浸种方法。

本发明所提供的亚麻种子浸种方法，包括下述步骤：将消毒后的亚麻种子置于水溶性钙溶液中进行浸种处理；所述水溶性钙溶液中Ca²⁺浓度为3～6mM。

所述水溶性钙具体可为氯化钙。

所述浸种处理的温度为23～25℃、时间为10～14h。

所述浸种处理可在人工气候箱内进行。

所述消毒的方法为：将亚麻种子用质量百分比浓度为0.5-2％次氯酸钠溶液消毒10-20分钟。

本发明的另一个目的是提供一种高钙且营养丰富的亚麻芽菜的培植方法。

本发明所提供的高钙且营养丰富的亚麻芽菜的培植方法，包括下述步骤：

1)按照上述的浸种方法对亚麻种子进行浸种，取出后，用清水漂洗并沥干；

2)将沥干的亚麻种子在23～25℃条件下培养90～108h，即得所述亚麻芽菜。

上述步骤2)中，所述亚麻种子在消毒处理且铺有一层灭菌滤纸的培养盒内铺平，将滤纸用超纯水淋湿，但水深不要没过亚麻种子，并置于人工气候箱内进行培养。

所述培养的过程中，每隔6-8h补充一次超纯水，使所述滤纸始终保持湿润状态。

本发明以亚麻种子为载体，以不同浓度食品级氯化钙浸种的方式，培育高钙且营养丰富的亚麻芽菜，从生长指标，重要营养成分以及有害氰化物含量变化规律的角度研究了在亚麻种子萌发过程中进行钙强化的可能性。从而为高钙营养亚麻芽菜成为人体补钙的膳食来源，并为其进一步在植物保健食品领域的应用提供理论依据。

结果表明，亚麻种子在萌发过程中能够吸收、富集微量元素钙，且亚麻种子富集钙的作用随着外源钙浓度的增加而增大，适当浓度的外源钙(3～6mM)浸种，不仅能够促进亚麻种子的萌发和生长，而且萌发后亚麻芽菜营养品质有所提高。但外源钙浓度过高时，从亚麻生长发育情况及营养成分的含量来看，亚麻芽菜处于不良状态，因此高浓度的外源钙对亚麻芽菜生长及营养富集是不利的。此外，按照正常食用量进食这种高钙营养亚麻芽菜发生钙中毒的可能极小，可以考虑将其作为人体补充钙的一种膳食来源，这对改善人体缺钙等症状具有重要意义。

附图说明

图1为外源食品级钙浸种对亚麻芽菜中可溶性蛋白含量的影响。

图2为外源食品级钙浸种对亚麻芽菜中可溶性糖的影响。

图3为外源食品级钙浸种对亚麻芽菜中游离氨基酸总量的影响。

图4为外源食品级钙浸种对亚麻芽菜中总脂肪比例的影响。

图5为外源食品级钙浸种对亚麻芽菜中维生素C含量的影响。

图6为外源食品级钙浸种对亚麻芽菜中维生素E含量的影响。

图7为外源食品级钙浸种对亚麻芽菜中氰化物含量的影响。

图8为外源食品级钙浸种对亚麻芽菜中木酚素含量的影响。

图9为外源食品级钙浸种对亚麻芽菜中钙积累的影响。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、高钙营养亚麻芽菜的培植

称取籽粒饱满，大小均匀，种皮完整的亚麻种子约100g，分成5组(每组20g)，分别用质量百分浓度为1.5％的次氯酸钠溶液消毒15min。消毒结束后，用超纯水漂洗至无气味后，分别加入150ml食品级氯化钙溶液，Ca²⁺浓度分别为0(CK)、3mM、6mM、10mM、15mM。然后将其置于24℃人工气候箱内浸种12h。取出后，漂洗数次并沥干，并于事先用1.5％次氯酸钠消毒处理且铺有一层灭菌滤纸的培养盒内铺平，将灭菌滤纸用超纯水淋湿(水深不要没过种子)，将其置于人工气候箱内于24℃条件下培养96h，得到高钙营养亚麻芽菜。每隔6-8h补充一次超纯水，使滤纸始终保持湿润状态即可。

芽菜相关指标的测定

1、生长指标测定

随机选取20根亚麻芽菜，用电子游标卡尺测量芽菜的下胚轴长、下胚轴粗和根长。另外随机选择50根亚麻芽菜，擦干表明水分，称其鲜重，于105℃下烘半小时后，将温度调制80℃烘至恒重，计算芽菜的含水率。

2、芽菜中营养成分的测定

芽菜培育96h后，用超纯水漂洗数次，于30℃下烘干至恒重(注：温度过高会破坏亚麻芽菜中的营养成分，影响测定结果)，研磨成粉，过60目筛，储存于干燥器中待测。

可溶性蛋白含量测定：参照GB 5009.5-2010中凯氏定氮法测定(GB 5009.5-2010《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》法一凯氏定氮法.)

可溶性糖含量测定：采用苯酚法(李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2006.)

游离氨基酸总量测定：采用茚三酮溶液显色法(李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2006.)。

总脂肪的测定：参照GB/T 5009.6-2003中索氏提取法测定(GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的测定》法一索氏抽提法.)。

维生素含量测定：维生素C测定参照GB/T 6195-1986中的2,6-二氯靛酚滴定法(GB/T 6195-1986《水果、蔬菜维生素C含量测定法》2,6-二氯靛酚滴定法.)；维生素E测定参照GB/T 5009.82-2003中的测定方法(GB/T 5009.82-2003《食品中维生素A和维生素E的测定》)。

3、芽菜中氰化物含量测定

称取0.3g烘干样品，参照改进的异烟酸-吡唑啉酮比色法(李高阳,丁霄霖.亚麻籽中氰化物定性定量方法的研究[J].食品工业科技,2008(6):291-292.)，结果以干重计。

4、芽菜中木酚素含量测定

称取0.5g烘干样品，利用高效液相色谱法进行测定(亚麻籽中植物雌激素活性作用物质木酚素提取分离及分析检测方法研究[D].西北大学,2010.)，结果以干重计。

5、芽菜中钙含量测定

参照GB/T 13885-2003，采用原子吸收光谱法测定(GB/T 13885-2003《动物饲料中钙、铜、铁、镁、锰、钾、钠和锌含量的测定》原子吸收光谱法)。

结果分析：

1、对亚麻芽菜生长的影响

表1结果表明了外源食品级钙浸种对亚麻芽菜下胚轴长、下胚轴粗、根长和含水率的影响。钙浓度在3～6mM范围内芽菜生长相关各指标总体较好。钙浓度在0～6mM范围内，下胚轴长和下胚轴粗呈增加趋势，在6mM是下胚轴长和下胚轴粗达到最大值分别都42.53mm和1.25mm均显著高于0(CK)组；本研究发现钙离子浓度在0～10mM范围内时芽菜根长呈增加趋势，3～6mM范围的根长较0(CK)组略高，并未达到显著水平。在各浓度处理下芽菜含水率并无明显变化。

表1外源食品级钙浸种对亚麻芽菜生长的影响

钙浓度(mM)	下胚轴长(mm)	下胚轴粗(mm)	根长(mm)	含水率(％)
					0(CK)	24.19±4.02	1.09±0.01	39.39±6.72	85.28±0.44
3mM	33.49±7.30	1.21±0.09	41.52±3.00	85.60±0.36
					6mM	42.53±3.22	1.25±0.03	42.97±6.96	85.32±0.50
10mM	30.85±2.18	1.19±0.07	47.63±1.96	85.18±0.22
					15mM	29.88±10.97	1.08±0.01	39.3±6.31	85.36±0.57

2、对亚麻芽菜中可溶性蛋白含量的影响

可溶性蛋白是重要的渗透调节物质和人体不可或缺的营养物质，它们的增加和积累能提高细胞的保水能力，对细胞的生命物质及生物膜起到保护作用。由图1可见，与CK组相比，食品级氯化钙溶液浸种后培育出的亚麻芽菜中可溶性蛋白质含量有不同程度的增加。在3～6mM范围内，可溶性蛋白含量在13.47～14.58mg/g之间，钙浓度为6mM时达到最大值14.58mg/g，与CK组相比增加了33.76％；钙浓度在10～15mM范围内，芽菜中可溶性蛋白的含量出现下降趋势，在15mM是达到最低值10.88mg/g。结果表明，钙浓渡的增加能够促进植物体内蛋白质的合成，但钙浓度过高时反而会对植物产生毒害作用，导致蛋白质合成受阻。

3、对亚麻芽菜中可溶性糖含量的影响

可溶性糖是一种易溶于水的糖，是蔬菜和水果口味的有效调节剂，也是人体可以吸收和利用的有效碳水化合物。由图2可知，外源钙浸种可提高亚麻芽菜中可溶性糖含量，在钙浓度在0～6mM范围内，芽菜中可溶性糖含量呈逐渐上升趋势，当钙浓度为6mM时，可溶性糖积累量达到最大值40.21mg/g，与CK组相比增加68.03％。在钙浓度10～15mM范围内时，可溶性糖含量呈下降趋势，最低达到18.74mg/g。可溶性糖是植物内重要的渗透压调节物质，随着钙浓度的增加，亚麻芽菜会积累一定量的可溶性糖，减低芽菜细胞的渗透势以适应外源钙的胁迫，致使芽菜内的可溶性糖含量增加，但当钙浓度过高时这种渗透调节作用被破坏，导致可溶性糖含量降低。

4、对亚麻芽菜中游离氨基酸总量的影响

氨基酸是构成人体营养所需蛋白质的基本物质。尤其是必须氨基酸是人体不能自主合成的，其必需由食物蛋白供给。由图3可见，浸种液钙浓度在3～10mM范围内时，芽菜中的游离氨基酸总量均高于CK组，当浸种液中钙浓度为3mM时，芽菜中游离氨基酸总量达到23.12mg/g，与CK组相比增加37.94％。当浸种液中钙浓度高于15mM时，芽菜中游离氨基酸总量开始低于CK组。说明适当浓度的外源钙可以促进亚麻芽菜中游离氨基酸含量的增加。

5、对亚麻芽菜总脂肪比例的影响

脂肪具有供给人体热能，保护皮肤内脏，防止毛发干枯，保持体温恒定，构成人体组织细胞，促进脂溶性维生素的溶解、吸收、利用并能影响组织功能，提供身体必需的脂肪酸，且能增进食物的口感、饱腹感，具有抗饥饿的作用。因此，每日摄入一定的脂肪是人体健康所必须的。从图4可知，当对亚麻芽菜外源施加钙浓度在3～6mM范围内时，芽菜中总脂肪比例较CK组升高，钙浓度6mM时达到最高值35.35％，较CK组升高12.25％。但当钙浓度大于10mM时，芽菜中总脂肪比例开始出现下降趋势。

6、对亚麻芽菜中维生素C含量的影响

维生素C需要人体从外界摄入，人体自身无法生成。人体需要定期摄入适量的维生素C，才能保持身体健康。摄入维生素C还能在人误食食物造成食物中毒时起到一定的解毒作用。由图5可知，当浸种液中钙浓度处于3～15mM范围内时，亚麻芽菜中维生素C的含量均高于CK组。当钙浓度为10mM时，芽菜中维生素C的含量最高达到0.14mg/g，较CK组增加26.38％。当钙浓度在3～6mM范围内时，芽菜中维生素C含量较CK组增加6.9％～21％。但当钙浓度过高时(>15mM)，芽菜中的维生素C含量出现下降趋势。

7、对亚麻芽菜中维生素E含量的影响

维生素E是人体不可或缺的重要微量元素，研究发现维生素E能促进性激素分泌，使男子精子活力和数量增加。使女子雌性激素浓度增高，提高生育能力，预防流产，还可用于防治更年期综合症及用于美容等方面。近来还发现维生素E可抑制眼睛晶状体内的过氧化脂反应，改善血液循环，预防近视眼发生和发展。由图6可知，当对亚麻种子利用不同浓度食品级钙浸种后，萌发的亚麻芽菜中维生素E的含量变化明显。在钙浓度处于3～6mM范围内时，芽菜中的维生素E含量增加，较CK组增加6.3％～6.7％，钙浓度6mM时维生素E含量达到最大值58.07μg/g。当钙浓度10～15mM范围内，芽菜中维生素E含量均低于CK组，说明钙浓度过高时，芽菜中的维生素E合成受到抑制。

8、对亚麻芽菜中氰化物含量的影响

亚麻籽中的生氰糖苷可在葡萄糖酶的作用下生成具有毒性的氢氰酸。亚麻籽在不同浓度钙浸种萌发后氰化物含量的变化如图7所示。当浸种液中钙浓度在3～6mM范围内时，亚麻芽菜中的氰化物含量较CK组有所下降，降低比例在3.7％～8.2％之间，氰化物含量最低为2.41mg/kg。但当浸种液钙浓度较高在10～15mM范围时，芽菜中的氰化物含量开始较CK组升高，最高为3.22mg/kg。目前，我国还没有出台评价亚麻芽菜安全性的标准，但在GB2715-2016《食品安全国家标准粮食》中规定木薯粉中氢氰酸含量应低于10mg/kg，2017年欧盟发布直接食用的杏仁中氢氰酸标准为20mg/kg。而本研究亚麻芽菜中氰化物最高含量为3.22mg/kg的数值均显著低于这两个标准，这也间接说明亚麻芽菜作为食品是安全的。

9、对亚麻芽菜中木酚素含量的影响

亚麻籽木酚素的含量极高，木酚素是一种植物多酚，因其结构与人体雌激素相似，也被称为植物雌激素。木酚素作为天然植物提取物的开发利用己经受到高度重视。研究表明，木酚素在抗癌、减缓一系列慢性疾病等方面具有显著的功效，使其成为天然营养保健物质研究中的热点。不同浓度钙溶液对亚麻籽浸种萌发后产生的芽菜中木酚素含量的变化如图8所示，在钙浓度处于3～10mM范围内，芽菜中木酚素含量逐渐升高，较CK组高25.42％～43.83％。但当浸种液中钙浓度在15mM时，芽菜中木酚素含量开始下降且低于CK组15％。说明适当浓度外源钙刺激可以明显提高亚麻芽菜中木酚素的含量，这就大大提升了亚麻芽菜的功能保健作用及利用价值。

10、对亚麻芽菜中钙积累的影响

钙是人体所需的重要元素，每天必须补充钙，人体中钙含量不足或过剩都会影响生长发育和健康。食品级氯化钙溶液浸种可以明显的增加亚麻芽菜中的钙含量如图9所示，本实验参考的钙浓度范围在0～15mM，亚麻芽菜中钙含量随着浸种液中钙浓度的升高而增加，较CK组的增加幅度达到96.10％～272.13％。按照中国营养学会规定钙日供推荐标准量(儿童800～1200毫克；少年1000～1200毫克；成人与老年人800毫克；孕哺妇1500毫克)，假设每日食用外源钙浓度为15mM(我们实验设置的外源钙最高浓度)培育的亚麻芽菜100g(干重)，能补充每日钙量为162.25mg，远低于钙的可耐受最高摄入量(可耐受最高计量：2000～2500mg/d)。因此，按照正常的食用量进食这种高钙的亚麻芽菜不存在引发钙中毒的可能。

上述研究结果表明，亚麻种子在萌发过程中能够吸收、富集微量元素钙，且亚麻种子富集钙的作用随着外源钙浓度的增加而增大，适当浓度的外源钙(3～6mM)浸种，不仅能够促进亚麻种子的萌发和生长，而且萌发后亚麻芽菜营养品质有所提高。但外源钙浓度过高时，从亚麻生长发育情况及营养成分的含量来看，亚麻芽菜处于不良状态，因此高浓度的外源钙对亚麻芽菜生长及营养富集是不利的。此外，按照正常食用量进食这种高钙营养亚麻芽菜发生钙中毒的可能极小，可以考虑将其作为人体补充钙的一种膳食来源，这对改善人体缺钙等症状具有重要意义。

Claims (8)

1.一种亚麻种子的浸种方法，包括下述步骤：将消毒后的亚麻种子置于水溶性钙溶液中进行浸种处理；所述水溶性钙溶液中Ca²⁺浓度为3～6mM。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述水溶性钙为氯化钙。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述浸种处理的温度为23～25℃、时间为10～14h。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述浸种处理在人工气候箱内进行。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：对亚麻种子进行消毒的方法为：将亚麻种子用质量百分比浓度为0.5-2％次氯酸钠溶液消毒10-20分钟。

6.一种高钙营养的亚麻芽菜的培植方法，包括下述步骤：

1)按照权利要求1-5中任一项所述的浸种方法对亚麻种子进行浸种，取出后，用清水漂洗并沥干；

2)将沥干的亚麻种子在23～25℃条件下培养90～108h，即得所述亚麻芽菜。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述亚麻种子在消毒处理且铺有一层灭菌滤纸的培养盒内铺平，将所述灭菌滤纸用超纯水淋湿，但水深不要没过亚麻种子，并置于人工气候箱内进行培养。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述培养的过程中，每隔6-8h补充一次超纯水，使所述滤纸始终保持湿润状态。