CN111264367A - 一种富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽及其培育方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽及其培育方法；黄豆芽的总锌含量为5.76～8.47mg/kg，总钴含量为31.24～104.67μg/kg，总硒含量为12.60～80.40μg/kg，有机锌含量为1.57～4.65mg/kg，有机钴含量为7.05～43.39μg/kg，有机硒含量为3.11～66.14μg/kg；该豆芽在常规摄入符合Zn、Co和Se在中国膳食指南中推荐摄入量标准，无安全隐患。本发明的培育方法可以指导富锌、钴和硒的食用黄豆芽的批量化生产，生长周期短，微量元素有机转化率高，富集量适中，生产及食用无隐患，生产成本低。

Description

一种富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽及其培育方法

技术领域

本发明涉及健康蔬菜，特别是涉及一种富锌、钴和硒三种人体必需微量元素的食用黄豆芽及其培育方法，属于健康食品工程技术领域。

背景技术

锌(Zn)、钴(Co)和硒(Se)三种元素作为人体的必需微量元素在维持人体健康方面意义重大。Zn元素作为人体必需微量元素，其需求量仅次于Fe，是生物系统中最常见的元素之一。和Fe元素不同的是，Zn元素存在2000多种生物酶中，几乎涵盖生物代谢活动的各个方面，在促进人体新陈代谢、神经发育、调节机体免疫等诸多方面意义重大。人体Zn摄入量不足会对机体产生多种不良影响，如导致口角溃烂、皮肤角质化，不利于伤口愈合。已有的研究报道肝硬化、心脏病以及视觉障碍等疾病与人体Zn水平偏低存在相关性。

Co元素在人体中主要以维生素B12和辅酶的形式发挥作用，在已知的酶促反应中，含Co辅酶对于氨基酸、蛋白质、多糖、脂肪、核酸的代谢活动均有影响。在临床使用上，Co盐还被广泛用于治疗多种贫血，对低色素小细胞贫血效果尤为良好，人体缺Co还会引起代谢性酸中毒、低血糖等病症，婴儿期缺Co还可能造成神经发育迟滞等严重后果。

Se元素不仅是谷胱甘肽抗氧化酶系的重要组成成分，在提高人体抗氧化能力、增强人体免疫功能等方面效果显著，而且还能用于治疗克山病和大骨节病，以及缓解重金属对机体的毒性等多种生理功能。

天然态Zn、Co、Se多存在于动物性食品以及坚果类经济作物中，随动物性食品以及坚果种类的不同，含量各有不同，但是动物性食品以及坚果类食品一般价格比常规植物性食品高，这些食品日常的摄入量远远低于植物性食品，特别是对于经济不发达国家和地区而言，该情况尤为严重，鉴于人体对Zn、Co、Se三种微量元素需求较大且作用极为重要，通过方便价廉的途径解决人类对上述三种微量元素的强化需求尤为迫切。

利用不同生物体的生长过程进行各种微量元素的富集已有研究，富集手段主要集中在种子萌发，菌体培养，微生物发酵，虫体转化和农业大田实验，研究工作主要集中在单元素富集领域，例如Zn、Mo、Co和Se等微量元素的单独富集。鉴于这种单变量的研究成果在解决现实问题时存在的局限性，近年的研究逐渐转向更复杂的多元素生物富集以及考察多元素富集对生物生长状态的影响等方面，例如，王彩霞等人利用Se、Zn营养液水培蕹菜研究了Se、Zn配施对其产量和品质的影响，发现了不同的Se、Zn配比对于蕹菜的生长状态影响巨大，只有合适Se、Zn配施才能达到保证产量的同时增加蕹菜中Se、Zn、蛋白质、Vc和总糖的含量(王彩霞，卢丽兰，张文，等.硒锌交互对蕹菜产量和品质的影响[J].热带作物学报，2016，37(01):36-41)。Dai Hui-Ping[10]等人的大白菜富Se研究也得出了Se能促进Zn生物吸收的结论(p<0.05)(Huiping Dai，Shuhe Wei，Lidia Skuza，et al.Selenium spiked insoil promoted zinc accumulation of Chinese cabbage and improved itsantioxidant system and lipid peroxidation[J].Ecotoxicology and environmentalsafety，2019，180:179-184)。以上研究结果证明不同微量元素在不同的植物体富集过程中存在外源环境的复杂交互作用，交互作用不同造成不同富集效果。

相对于其他富集手段，利用种子发芽时间周期更短，可以快速实现有益微量元素的富集。中国发明专利申请2014108433218公开了一种微量元素培养液及其提高豌豆芽苗菜微量元素的方法。所述微量元素培养液为含有0.3～0.6mg/L的硫酸锌、300～500mg/L的有机硒和200～400mg/L的二氧化锗中的一种或多种的溶液。所述提高豌豆芽苗菜的微量元素的方法的步骤包括：先将豌豆籽粒用所述微量元素培养液浸泡15-20h，然后再培养，培养期间，每隔12～24h用所述微量元素培养液喷施一次；该技术培养获得的豌豆芽苗菜的微量元素富集程度高(Zn:84mg/kg，Se:670μg/kg，Ge:230μg/kg)，所述微量元素培养液还能促进豌豆芽苗菜的生长，生产不受季节性限制，生产周期短，成本低，效益高，天然无公害。豌豆芽苗食用部位是不含子叶的真叶芽苗，生长周期要长。更重要的是，该技术部分微量元素富集技术的外源浓度偏高，培养液排放环境危害大，豌豆芽的富集浓度偏高，按日常摄入，存在安全隐患。

相对于以上技术，利用豆科发芽生产含子叶及下胚轴的豆科芽菜生长周期更短，且豆科子叶所富含的营养成分能被充分利用。中国发明专利申请2008100455054公开的生产豆芽的过程中，浸泡豆子增加了硫酸锌溶液(300～500mg/L)、硫酸亚铁溶液(200～700mg/L)、二氧化硒溶液(25～45mg/L)浸泡豆子的工序，发芽过程中采用较低浓度的硫酸锌溶液(200～400mg/L)、硫酸亚铁溶液(100～600mg/L)、二氧化硒溶液(15～33mg/L)喷洒正在发芽的豆子。使用这种方法生产出的豆芽，富含有机锌、铁、硒微量元素(有机锌104mg/kg，有机铁202mg/kg，有机硒24.6mg/kg)，可作为缺乏这三种微量元素人群的补充来源。但该发明富集技术的外源浓度偏高，培养液排放环境危害大，豆芽的富集浓度偏高，按日常摄入，存在安全隐患。

生物体是富含水分的成分复杂电解质复合体，微量元素的生物体富集完全排除无机态的存在是不可能，通过生物体的转化降低局域高浓度无机态微量元素的生物毒性，得到有机转化率高的价格低廉安全生物富集技术是迫切需要解决的问题。而且微量元素的富集程度是由较为严格要求，过低的富集固然达不到目的，但是过高的富集也会存在安全隐患。如何实现安全有效的富集是本领域的难题。

发明内容

针对以上技术的不足，本发明公开了低外源浓度下黄豆发芽过程中富锌、钴和硒三种人体必需微量元素的食用黄豆芽的交互作用，提供一种富锌、钴和硒三种人体必需微量元素的食用黄豆芽及其培育方法，该方法的富集的锌、钴和硒符合安全标准，同时富集所用外源浓度低，有效克服外源浓度高，培养液排放环境危害大的难题。

本发明利用所发现的交互作用解决了低外源浓度下锌、钴和硒生物转化富集有机转化问题，有机态占比高，外源微量元素残余浓度低，培养残液排放无环境负担，解决了高外源浓度交互作用不明，培养残液浓度高，环境隐患大的问题。且培植过程的安全性进一步增强，生长周期短45h～60h，培养液用量少。本发明所得豆芽在常规摄入符合Zn、Co和Se在中国膳食指南中推荐摄入量(Zn:7.5mg/d；Co、Se:50μg/d)，无安全隐患，可以普及到日常食谱，广泛解决经济不发达国家和地区微量元素强化的问题。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽，径长为9.75～11.45cm，含水量为0.80～0.82g/g芽菜，总锌含量为5.76～8.47mg/kg，总钴含量为31.24～104.67μg/kg，总硒含量为12.60～80.40μg/kg，有机锌含量为1.57～4.65mg/kg，有机钴含量为7.05～43.39μg/kg，有机硒含量为3.11～66.14μg/kg。

一种富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽的培育方法，包括以下步骤：

1)将黄豆种子浸泡于去离子水中；

2)分别配置CoSO₄·6H₂O和ZnSO₄混合溶液和Na₂SeO₃溶液，控制Zn²⁺在混合溶液中浓度为0.30～2.70mg/L，Co²⁺在混合溶液中的浓度为15～135μg/L，Se⁴⁺在Na₂SeO₃溶液的浓度为20～180μg/L；将步骤1)所得的种子依次在CoSO₄·6H₂O和ZnSO₄的混合溶液中浸种3-5h，在Na₂SeO₃溶液中浸种3-5h；

3)在黑暗条件下，将浸种好的黄豆种子催芽，控制温度约为18～25℃，催芽时间为23h，催芽期间间隔喷淋去离子水，通风换气；控制催芽结束时芽长4-6mm；

4)将催芽好的种子均匀散布在湿润的基质上常温培养，每隔6-8h将配置好的CoSO₄·6H₂O与ZnSO₄混合溶液以及Na₂SeO₃溶液交替喷施，培养45h-60h，得到富锌、钴和硒的黄豆芽。

为进一步实现本发明目的，优选地，步骤1)中，所述的黄豆种子浸泡于去离子水中的时间为15-24h，期间每4-6h换一次水。

优选地，步骤1)中，所述的黄豆种子和去离子水的质量比例为1:2-4。

优选地，步骤3)中，所述的黄豆种子催芽是在催芽盘内进行。

优选地，步骤3)中，所述的催芽期间喷淋去离子水的次数为2～3次，次数控制以盘内湿润，无大量滴水为准。

优选地，步骤4)中，所述的培养中保持黑暗环境。

优选地，步骤4)中，所述的基质为纯河沙。

通过与空白组普通黄豆芽相比，利用本发明的培育方法获得的富锌、钴和硒的豆芽形态健康，含水量和径长和常规豆芽相似，总锌5.76～8.47mg/kg，总钴31.24～104.67μg/kg，总硒12.60～80.40μg/kg，该豆芽在常规摄入符合Zn、Co和Se在中国膳食指南中推荐摄入量(Zn:7.5mg/d；Co、Se:50μg/d)，无安全隐患。有机锌1.57～4.65mg/kg，有机钴7.05～43.39μg/kg，有机硒3.11～66.14μg/kg，有机态占比高，更利于人体吸收。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

1)本发明技术得到的富锌、钴和硒的黄豆芽形态健康，豆芽的含水量为0.80～0.82g/g芽菜，豆芽的径长为9.75～11.45cm，空白样品豆芽的含水量为0.81g/g芽菜，豆芽的径长为10.15cm，和空白样品形态接近，总锌含量为5.76～8.47mg/kg，总钴含量为31.24～104.67μg/kg，总硒含量为12.60～80.40μg/kg，有机锌含量为1.57～4.65mg/kg，有机钴含量为7.05～43.39μg/kg，有机硒含量为3.11～66.14μg/kg，有机态占比高，该豆芽在常规摄入符合Zn、Co和Se在中国膳食指南中推荐摄入量(Zn:7.5mg/d；Co、Se:50μg/d)，无安全隐患。

2)本发明利用低外源微量元素在黄豆发芽富集过程中交互作用的黄豆芽菜的培养技术得到了富锌、钴和硒的黄豆芽，实现了锌、钴和硒三种人体必需微量元素的同时富集，相对于其他人体必需微量元素富集蔬菜技术，培养条件温和，工艺简单，时间周期短，且锌、钴和硒有机态比例高。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合实例对本发明作进一步解释说明，但本发明的实施方式不限于此。

下述实施例中所使用的实验方法或条件如无特殊说明，均为常规方法、常规条件或仪器制造厂商所建议的方法及条件。

样品含水量的测量：样品采收后随机取10粒芽菜，用分析天平记录芽菜的湿重数据，然后将样品切片并使用冷冻干燥机干燥48h至恒重，记录干重数据；样品含水量(g/g芽菜)＝(芽菜湿重-芽菜干重)/芽菜湿重。

样品茎长的测量：样品采收后随机取10粒芽菜，用剪刀在芽头处剪断，将芽菜的茎杆尽量拉平至直线，用标尺进行长度测量并记录芽长数据。

样品中总Zn、Co、Se含量的测量：豆芽采收后立即用清水反复冲洗，之后改用去离子水清洗，以去除豆芽表面附着的溶液残留；将清洗好的豆芽样品低温吹干表面水分，记录豆芽的湿重，样品切片后使用冷冻干燥机干燥48h至恒重，记录干重数据；之后使用高速粉碎机粉碎，所得豆芽干粉密封后置于低温冰箱中保存。所得干粉样品均采用微波消解仪进行消解处理，消解方案参考国标GB5009.93-2017：取0.20～0.50g样品粉末置于消解罐中，加入5mL浓硝酸，1mL过氧化氢，摇匀后放入消解仪消化。程序设定为：0～35min升温至170℃，保温20min。消解完成后无需赶酸，消解液转移至50mL容量瓶用水定容至刻度，摇匀待测。本发明所得样品中的总Zn、Co、Se三种元素含量，均采用Agilent 7700x电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)进行测量。测量方法参考国标GB5009.268-2016；操作条件为：射频功率1550w；等离子体气流量15L/min；载气流量1.03L/min；氦气流量4mL/min；雾化室温度2℃；样品提升率0.30r/s；同心雾化器；采样/截取锥镍锥；采样深度8.00mm；采集模式跳峰；检测方式自动；每峰测量点数3；重复次数3；分析模式He碰撞池。

样品中有机态Co、Zn和Se元素分析：样品中有机态Co、Zn和Se为所得样品中的总Zn、Co、Se含量减去样品中无机态Zn、Co和Se含量所得。

本发明的样品中无机态Co、Zn和Se浸提方案参考陈永波等人的工作(陈永波，刘淑琴，胡百顺，等.碎米荠及富硒产品中无机硒提取方法的建立[J].生物资源，2017，39(03):223-229.)并做了适当的修改；浸提过程如下：取约0.75g样品置于25mL离心管中，加入0.20mol/L NaH₂PO₄溶液15mL，保持密封状态超声提取20min，在70℃热浸40min；之后离心分离样品混液，上清液用等体积环己烷萃取一次，之后水相用0.22μm水相微孔滤膜过滤，所得样品即为无机态元素提取液，冷冻待测。所得结果为样品中无机态Zn、Co和Se含量。

对比例1

取挑选好的黄豆种子200粒(约50g)，浸泡于150g去离子水中15h，期间每5h换一次水，之后改用去离子水浸种4h，换去离子水再浸种4h；在黑暗条件下，将浸种好的黄豆种子放入催芽盘内进行催芽，室内温度约为18～25℃，催芽时间设定为23h，催芽期间需喷淋3次去离子水，以盘内湿润，无大量滴水为宜，同时注意通风换气。催芽结束时芽长约5mm。将催芽好的种子均匀散布在湿润的基质纯河沙上常温培养，按时间顺序每隔7h喷淋去离子水1次，芽菜生长期间应尽量保持黑暗环境，培养60h得到空白黄豆芽。

经测试，空白黄豆芽的品质：含水量：0.81g/g芽菜，径长：10.15cm，锌、钴和硒总量分别为：Zn＝6.68mg/kg，Co＝26.26μg/kg，Se＝3.60μg/kg；有机态锌、钴和硒量为：Zn＝2.50mg/kg，Co＝7.46μg/kg，Se＝0.70μg/kg。有机态锌、钴和硒比例为：Zn＝37.46％，Co＝28.42％，Se＝19.23％。

对比例2

取挑选好的黄豆种子200粒(约50g)，浸泡于150g去离子水中15h，期间每5h换一次水，之后改用ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L)浸种4h。

在黑暗条件下，将浸种好的黄豆种子放入催芽盘内进行催芽，室内温度约为18～25℃，催芽时间设定为23h，催芽期间需喷淋3次去离子水，以盘内湿润，无大量滴水为宜，同时注意通风换气。催芽结束时芽长5mm。

将催芽好的种子均匀散布在湿润的基质纯河沙上常温培养，按时间顺序每隔7h交替喷淋ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1，芽菜生长期间应尽量保持黑暗环境，培养60h得到富锌、钴的黄豆芽。

经测试，富锌、钴的黄豆芽的品质：含水量：0.81g/g芽菜，径长：9.90cm，锌、钴和硒总量分别为：Zn＝7.31mg/kg，Co＝79.49μg/kg，Se＝11.45μg/kg(对比例1：Zn＝6.68mg/kg，Co＝26.26μg/kg，Se＝3.60μg/kg)；有机态锌、钴和硒量为：Zn＝3.60mg/Kg，Co＝32.96μg/kg，Se＝8.87μg/kg(对比例1：Zn＝2.50mg/kg，Co＝7.46μg/kg，Se＝0.70μg/kg)。有机态锌、钴和硒比例为：Zn＝49.18％，Co＝41.46％，Se＝77.51％(对比例1：Zn＝37.46％，Co＝28.42％，Se＝19.23％)。

对比例3

取挑选好的黄豆种子200粒(约50g)，浸泡于150g去离子水中15h，期间每5h换一次水，之后改用CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)浸种4h，然后改用Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)浸种4h；在黑暗条件下，将浸种好的黄豆种子放入催芽盘内进行催芽，室内温度约为18～25℃，催芽时间设定为23h，催芽期间需喷淋3次去离子水，以盘内湿润，无大量滴水为宜，同时注意通风换气。催芽结束时芽长约5mm。将催芽好的种子均匀散布在湿润的基质纯河沙上常温培养，并用相应的溶液按时间顺序每隔7h交替喷淋CoSO₄·6H₂O溶液3、Na₂SeO₃溶液3，芽菜生长期间应尽量保持黑暗环境，培养60h得到富钴和硒的黄豆芽。

经测试，富钴和硒的黄豆芽的品质：含水量：0.82g/g芽菜，径长：11.45cm，锌、钴和硒总量分别为Zn＝5.76mg/kg，Co＝52.88μg/kg，Se＝44.61μg/kg(对比例1：Zn＝6.68mg/kg，Co＝26.26μg/kg，Se＝3.60μg/kg；对比例2：Zn＝7.31mg/kg，Co＝79.49μg/kg，Se＝11.45μg/kg(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L)))；有机态锌、钴和硒量为：Zn＝2.42mg/kg，Co＝10.61μg/kg，Se＝31.12μg/kg(对比例1：Zn＝2.50mg/kg，Co＝7.46μg/kg，Se＝0.70μg/kg；对比例2：Zn＝3.60mg/Kg，Co＝32.96μg/kg，Se＝8.87μg/kg(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L)))。有机态锌、钴和硒比例为：Zn＝42.06％，Co＝20.07％，Se＝69.76％(对比例1：Zn＝37.46％，Co＝28.42％，Se＝19.23％；对比例2：Zn＝49.18％，Co＝41.46％，Se＝77.51％(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L))))。

对比例4

取挑选好的黄豆种子200粒(约50g)，浸泡于150g去离子水中15h，期间每5h换一次水，之后改用ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L)浸种4h，然后改用Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)浸种4h；在黑暗条件下，将浸种好的黄豆种子放入催芽盘内进行催芽，室内温度约为18～25℃，催芽时间设定为23h，催芽期间需喷淋3次去离子水，以盘内湿润，无大量滴水为宜，同时注意通风换气。催芽结束时芽长5mm。将催芽好的种子均匀散布在湿润的基质纯河沙上常温培养，并用相应的溶液按时间顺序每隔7h交替喷淋ZnSO₄溶液5、Na₂SeO₃溶液5，芽菜生长期间应尽量保持黑暗环境，培养60h得到富锌和硒的黄豆芽。

经测试，富锌和硒的黄豆芽的品质：含水量：0.82g/g芽菜，径长：10.60cm，锌、钴和硒总量分别为Zn＝6.39mg/kg，Co＝31.24μg/kg，Se＝79.48μg/kg(对比例1：Zn＝6.68mg/kg，Co＝26.26μg/kg，Se＝3.60μg/kg；对比例2：Zn＝7.31mg/kg，Co＝79.49μg/kg，Se＝11.45μg/kg(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L))；对比例3：Zn＝5.76mg/kg，Co＝52.88μg/kg，Se＝44.61μg/kg)；(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)有机态锌、钴和硒量为：Zn＝2.98mg/kg，Co＝11.03μg/kg，Se＝66.14μg/kg(对比例1：Zn＝2.50mg/kg，Co＝7.46μg/kg，Se＝0.70μg/kg；对比例2：Zn＝3.60mg/Kg，Co＝32.96μg/kg，Se＝8.87μg/kg(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L))；对比例3：Zn＝2.42mg/kg，Co＝10.61μg/kg，Se＝31.12μg/kg(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)。有机态锌、钴和硒比例为：Zn＝46.62％，Co＝35.32％，Se＝83.21％(对比例1：Zn＝37.46％，Co＝28.42％，Se＝19.23％；对比例2：Zn＝49.18％，Co＝41.46％，Se＝77.51％(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L))；对比例3：Zn＝42.06％，Co＝20.07％，Se＝69.76％(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施))。

实施例1

取挑选好的黄豆种子200粒(约50g)，浸泡于150g去离子水中15h，期间每5h换一次水，之后改用ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液2(Zn²⁺＝1200μg/L，Co²⁺＝30μg/L)浸种4h，然后改用Se⁴⁺溶液2(Se⁴⁺＝180μg/L)浸种4h；在黑暗条件下，将浸种好的黄豆种子放入催芽盘内进行催芽，室内温度约为18～25℃，催芽时间设定为23h，催芽期间需喷淋2～3次去离子水，以盘内湿润，无大量滴水为宜，同时注意通风换气。催芽结束时芽长约5mm。将催芽好的种子均匀散布在湿润的基质纯河沙上常温培养，并用相应的溶液按时间顺序每隔7h交替喷淋ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液2、Na₂SeO₃溶液2，芽菜生长期间应尽量保持黑暗环境，培养60h得到富锌、钴和硒的黄豆芽1。

经测试，黄豆芽1的品质：含水量：0.82g/g芽菜，径长：10.15cm，锌、钴和硒富集总量分别为Zn＝7.23mg/kg，Co＝46.94μg/kg，Se＝80.36μg/kg(对比例1：Zn＝6.68mg/kg，Co＝26.26μg/kg，Se＝3.60μg/kg；对比例2：Zn＝7.31mg/kg，Co＝79.49μg/kg，Se＝11.45μg/kg(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L))；对比例3：Zn＝5.76mg/kg，Co＝52.88μg/kg，Se＝44.61μg/kg(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)；对比例4：Zn＝6.39mg/kg，Co＝31.24μg/kg，Se＝79.48μg/kg(ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L、Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)交替配施))；有机态锌、钴和硒富集量为：Zn＝3.50mg/kg，Co＝7.05μg/kg，Se＝62.71μg/kg(对比例1：Zn＝2.50mg/kg，Co＝7.46μg/kg，Se＝0.70μg/kg；对比例2：Zn＝3.60mg/Kg，Co＝32.96μg/kg，Se＝8.87μg/kg(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L)；对比例3：Zn＝2.42mg/kg，Co＝10.61μg/kg，Se＝31.12μg/kg(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)；对比例4：Zn＝2.98mg/kg，Co＝11.03μg/kg，Se＝66.14μg/kg(ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L、Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)交替配施))。有机态锌、钴和硒比例为：Zn＝48.39％，Co＝15.02％，Se＝78.03％(对比例1：Zn＝37.46％，Co＝28.42％，Se＝19.23％；对比例2：Zn＝49.18％，Co＝41.46％，Se＝77.51％(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L)；对比例3：Zn＝42.06％，Co＝20.07％，Se＝69.76％(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)；对比例4：Zn＝46.62％，Co＝35.32％，Se＝83.21％(ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L、Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)交替配施))。与对比例1空白黄豆芽的相比锌、钴和硒富集效果好，锌、硒的有机转化效果明显改善。与其他二元富集对比例2-4样品相比，本实施例1实现锌、钴和硒三元富集的同时，锌、硒的有机转化效果非常好。

实施例2

取挑选好的黄豆种子200粒(约50g)，浸泡于150g去离子水中17h，期间每5h换一次水，之后改用ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液3(Zn²⁺＝2400μg/L，Co²⁺＝75μg/L)浸种4h，然后改用Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝160μg/L)浸种4h；在黑暗条件下，将浸种好的黄豆种子放入催芽盘内进行催芽，室内温度约为18～25℃，催芽时间设定为23h，催芽期间需喷淋2～3次去离子水，以盘内湿润，无大量滴水为宜，同时注意通风换气。催芽结束时芽长约5mm。将催芽好的种子均匀散布在湿润的基质纯河沙上常温培养，并用相应的溶液按时间顺序每隔7h交替喷淋ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液3、Na₂SeO₃溶液3，芽菜生长期间应尽量保持黑暗环境，培养60h得到富锌、钴和硒的黄豆芽2。

经测试，黄豆芽2的品质：含水量：0.81g/g芽菜，径长：9.65cm，锌、钴和硒富集总量分别为：Zn＝7.89mg/kg，Co＝70.73μg/kg，Se＝21.57μg/kg(对比例1：Zn＝6.68mg/kg，Co＝26.26μg/kg，Se＝3.60μg/kg；对比例2：Zn＝7.31mg/kg，Co＝79.49μg/kg，Se＝11.45μg/kg(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L))；对比例3：Zn＝5.76mg/kg，Co＝52.88μg/kg，Se＝44.61μg/kg(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)；对比例4：Zn＝6.39mg/kg，Co＝31.24μg/kg，Se＝79.48μg/kg(ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L、Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)交替配施))；有机态锌、钴和硒富集量为：Zn＝4.02mg/kg，Co＝24.20μg/kg，Se＝7.82μg/kg(对比例1：Zn＝2.50mg/kg，Co＝7.46μg/kg，Se＝0.70μg/kg；对比例2：Zn＝3.60mg/Kg，Co＝32.96μg/kg，Se＝8.87μg/kg(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L)；对比例3：Zn＝2.42mg/kg，Co＝10.61μg/kg，Se＝31.12μg/kg(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)；对比例4：Zn＝2.98mg/kg，Co＝11.03μg/kg，Se＝66.14μg/kg(ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L、Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)交替配施))。有机态锌、钴和硒比例为：Zn＝50.94％，Co＝34.22％，Se＝36.28％(对比例1：Zn＝37.46％，Co＝28.42％，Se＝19.23％；对比例2：Zn＝49.18％，Co＝41.46％，Se＝77.51％(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L)；对比例3：Zn＝42.06％，Co＝20.07％，Se＝69.76％(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)；对比例4：Zn＝46.62％，Co＝35.32％，Se＝83.21％(ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L、Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)交替配施))。

与对比例1空白黄豆芽的相比锌、钴和硒富集效果好，锌、硒的有机转化效果明显改善。与其他二元富集对比例2-4样品相比，达到锌、钴和硒三元富集的同时，调控了锌、钴、硒的有机转化率，三种微量元素的有机比率高于34.22％。

实施例3

取挑选好的黄豆种子200粒(约50g)，浸泡于150g去离子水中21h，期间每5h换一次水，之后改用ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液5(Zn²⁺＝2700μg/L，Co²⁺＝45μg/L)浸种4h，然后改用Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝80μg/L)浸种4h；在黑暗条件下，将浸种好的黄豆种子放入催芽盘内进行催芽，室内温度约为18～25℃，催芽时间设定为23h，催芽期间需喷淋2～3次去离子水，以盘内湿润，无大量滴水为宜，同时注意通风换气。催芽结束时芽长约5mm。将催芽好的种子均匀散布在湿润的基质纯河沙上常温培养，并用相应的溶液按时间顺序每隔7h交替喷淋ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液5、Na₂SeO₃溶液5，芽菜生长期间应尽量保持黑暗环境，培养60h得到富锌、钴和硒的黄豆芽3。

经测试，黄豆芽3的品质：含水量：0.81g/g芽菜，径长：10.16cm，锌、钴和硒富集总量分别为：Zn＝7.08mg/kg，Co＝48.35μg/kg，Se＝42.41μg/kg(对比例1：Zn＝6.68mg/kg，Co＝26.26μg/kg，Se＝3.60μg/kg；对比例2：Zn＝7.31mg/kg，Co＝79.49μg/kg，Se＝11.45μg/kg(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L))；对比例3：Zn＝5.76mg/kg，Co＝52.88μg/kg，Se＝44.61μg/kg(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)；对比例4：Zn＝6.39mg/kg，Co＝31.24μg/kg，Se＝79.48μg/kg(ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L、Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)交替配施))；有机态锌、钴和硒富集量为：Zn＝3.01mg/kg，Co＝11.26μg/kg，Se＝30.84μg/kg(对比例1：Zn＝2.50mg/kg，Co＝7.46μg/kg，Se＝0.70μg/kg；对比例2：Zn＝3.60mg/Kg，Co＝32.96μg/kg，Se＝8.87μg/kg(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L)；对比例3：Zn＝2.42mg/kg，Co＝10.61μg/kg，Se＝31.12μg/kg(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)；对比例4：Zn＝2.98mg/kg，Co＝11.03μg/kg，Se＝66.14μg/kg(ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L、Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)交替配施))。有机态锌、钴和硒比例为：Zn＝42.45％，Co＝23.28％，Se＝72.73％(对比例1：Zn＝37.46％，Co＝28.42％，Se＝19.23％；对比例2：Zn＝49.18％，Co＝41.46％，Se＝77.51％(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L)；对比例3：Zn＝42.06％，Co＝20.07％，Se＝69.76％(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)；对比例4：Zn＝46.62％，Co＝35.32％，Se＝83.21％(ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L、Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)交替配施))。

与对比例1空白黄豆芽的相比，本实施例3锌、钴和硒富集效果好，锌、钴和硒的有机转化效果明显改善。与其他二元富集对比例2-4样品相比突出锌、钴和硒到三元富集的同时，外源锌改善了硒对钴的有机转化的抑制，比对比例3钴硒体系的有机化率明显改善。

实施例4

取挑选好的黄豆种子200粒(约50g)，浸泡于150g去离子水中15h，期间每5h换一次水，之后改用ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液7(Zn²⁺＝600μg/L，Co²⁺＝15μg/L)浸种4h，然后改用Na₂SeO₃溶液7(Se⁴⁺＝20μg/L)浸种4h；在黑暗条件下，将浸种好的黄豆种子放入催芽盘内进行催芽，室内温度约为18～25℃，催芽时间设定为23h，催芽期间需喷淋2～3次去离子水，以盘内湿润，无大量滴水为宜，同时注意通风换气。催芽结束时芽长约5mm。将催芽好的种子均匀散布在湿润的基质纯河沙上常温培养，并用相应的溶液按时间顺序每隔7h交替喷淋ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液7、Na₂SeO₃溶液7，芽菜生长期间应尽量保持黑暗环境，培养60h得到富锌、钴和硒的黄豆芽5。

经测试，黄豆芽5的品质：含水量：0.81g/g芽菜，径长：9.75cm，锌、钴和硒富集总量分别为：Zn＝6.98mg/kg，Co＝37.25μg/kg，Se＝14.49μg/kg(对比例1：Zn＝6.68mg/kg，Co＝26.26μg/kg，Se＝3.60μg/kg；对比例2：Zn＝7.31mg/kg，Co＝79.49μg/kg，Se＝11.45μg/kg(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L))；对比例3：Zn＝5.76mg/kg，Co＝52.88μg/kg，Se＝44.61μg/kg(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)；对比例4：Zn＝6.39mg/kg，Co＝31.24μg/kg，Se＝79.48μg/kg(ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L、Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)交替配施))；有机态锌、钴和硒富集量为：Zn＝3.95mg/kg，Co＝33.52μg/kg，Se＝6.82μg/kg(对比例1：Zn＝2.50mg/kg，Co＝7.46μg/kg，Se＝0.70μg/kg；对比例2：Zn＝3.60mg/Kg，Co＝32.96μg/kg，Se＝8.87μg/kg(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L)；对比例3：Zn＝2.42mg/kg，Co＝10.61μg/kg，Se＝31.12μg/kg(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)；对比例4：Zn＝2.98mg/kg，Co＝11.03μg/kg，Se＝66.14μg/kg(ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L、Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)交替配施))。有机态锌、钴和硒比例为：Zn＝56.57％，Co＝89.99％，Se＝47.06％(对比例1：Zn＝37.46％，Co＝28.42％，Se＝19.23％；对比例2：Zn＝49.18％，Co＝41.46％，Se＝77.51％(ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L)；对比例3：Zn＝42.06％，Co＝20.07％，Se＝69.76％(CoSO₄·6H₂O溶液3(Co²⁺＝60μg/L)、Na₂SeO₃溶液3(Se⁴⁺＝60μg/L)交替配施)；对比例4：Zn＝46.62％，Co＝35.32％，Se＝83.21％(ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L、Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)交替配施))。

本实施例与对比例1空白黄豆芽的相比，本实施例锌、钴和硒富集效果好，锌、钴和硒的有机转化效果明显改善。本实施例与其他二元富集对比例2-4样品相比，达到三元富集的同时，锌、钴和硒的综合有机转化效果好，有机比率高于47.06％。

从对比例1和对比例2可见，在对比例1中由于无外源培养液，发芽过程中只发生黄豆种内源锌、钴、硒的外迁以及外迁后相互作用，作用的结果对比例1空白黄豆芽的锌、钴、硒的无机态占比分别为62.54％、71.58％、80.73％，对比例2的测试结果表明外源营养液ZnSO₄和CoSO₄·6H₂O混合溶液1(Zn²⁺＝1500μg/L，Co²⁺＝90μg/L)二元作用，锌、钴在发芽生物富集的同时抑制了内源硒的外迁并促进了黄豆种内源硒元素生物转化，得到了锌、钴和硒总量、有机量以及有机比率明显改善的黄豆芽。

从对比例1、对比例2和对比例3可见，对比例1空白黄豆芽的锌、钴、硒的无机态占比分别为62.54％、71.58％、80.73％，在对比例2无硒培养,对比例3无锌培养发芽过程中，黄豆种所含的内源硒、锌溶解在培养液中成为了外源元素，但由于浓度远小于外源浓度，发生内源元素的部分迁出，尤其是外源锌的缺失，一方面造成对比例3的总锌量降低，另一方面看出了外源硒对钴有机转化的一定抑制作用(有机态钴比率小于对比例1)，对于内源锌有一定的促进作用，外源锌的促进作用强于外源硒抑制作用(有机态锌比率大于于对比例1)；总体结果钴、硒在发芽生物富集的同时促进了黄豆种内源锌元素生物转化，得到了钴和硒总量、有机量明显改善的黄豆芽。

从对比例1-4可见，对比例1空白黄豆芽的锌、钴、硒的无机态占比分别为62.54％、71.58％、80.73％，在对比例2无硒培养,对比例3无锌，对比例3无钴培养发芽过程中，黄豆种所含的内源硒、锌、钴溶解在培养液中成为了外源元素，但由于浓度远小于外源浓度，发生内源元素的部分迁出，外源硒对钴有机转化的一定抑制作用，外源锌的促进作用强于外源硒对钴有机转化的抑制作用，外源硒对于外源锌的生物富集有微量的抑制作用，导致对比例4样品总锌量稍有降低；ZnSO₄溶液5(Zn²⁺＝1800μg/L、Na₂SeO₃溶液5(Se⁴⁺＝120μg/L)交替配施的总体结果促进了硒的发芽生物富集，减缓了黄豆种内源钴元素外迁以及促进了其生物转化，得到了硒总量以及锌、钴有机量明显改善的黄豆芽。

通过实施例1-4和对比例1-4所得食用黄豆芽的形态及微量元素含量对比分析，本发明方法所得的食用黄豆芽形态与普通黄豆芽类似，微量元素含量及有机化转化率有较为明显改善，一定程度有效解决了现有技术微量元素富集难的难题，尤其是微量元素的有机化的难题，特别是，本发明富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽，总锌含量为5.76～8.47mg/kg，总钴含量为31.24～104.67μg/kg，总硒含量为12.60～80.40μg/kg，有机锌含量为1.57～4.65mg/kg，有机钴含量为7.05～43.39μg/kg，有机硒含量为3.11～66.14μg/kg。本发明所得豆芽在常规摄入符合Zn、Co和Se在中国膳食指南中推荐摄入量(Zn:7.5mg/d；Co、Se:50μg/d)，无安全隐患。发明利用所发现的交互作用解决了低外源浓度下锌、钴和硒生物转化富集有机转化问题，有机态占比高，外源微量元素残余浓度低，培养残液排放无环境负担，解决了高外源浓度交互作用不明，培养残液浓度高，环境隐患大的问题。而且培植过程生长周期短45h～60h，培养液用量少，方法总体实施成本低。本发明可推广至经济不发达国家和地区，解决上述地方因资源及经济的困乏导致的微量元素类营养素过低所致的人体健康问题。

上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽，其特征在于，所述的黄豆芽的径长为9.75～11.45cm，含水量为0.80～0.82g/g芽菜，总锌含量为5.76～8.47mg/kg，总钴含量为31.24～104.67μg/kg，总硒含量为12.60～80.40μg/kg，有机锌含量为1.57～4.65mg/kg，有机钴含量为7.05～43.39μg/kg，有机硒含量为3.11～66.14μg/kg。

2.权利要求1所述的富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽的培育方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将黄豆种子浸泡于去离子水中；

2)分别配置CoSO₄·6H₂O和ZnSO₄混合溶液和Na₂SeO₃溶液，控制Zn²⁺在混合溶液中浓度为0.30～2.70mg/L，Co²⁺在混合溶液中的浓度为15～135μg/L，Se⁴⁺在Na₂SeO₃溶液的浓度为20～180μg/L；将步骤1)所得的种子依次在CoSO₄·6H₂O和ZnSO₄的混合溶液中浸种3-5h，在Na₂SeO₃溶液中浸种3-5h；

3)在黑暗条件下，将浸种好的黄豆种子催芽，控制温度约为18～25℃，催芽时间为23h，催芽期间间隔喷淋去离子水，通风换气；控制催芽结束时芽长4-6mm；

4)将催芽好的种子均匀散布在湿润的基质上常温培养，每隔6-8h将配置好的CoSO₄·6H₂O与ZnSO₄混合溶液以及Na₂SeO₃溶液交替喷施，培养45h-60h，得到富锌、钴和硒的黄豆芽。

3.根据权利要求2所述的富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽的培育方法，其特征在于：步骤1)中，所述的黄豆种子浸泡于去离子水中的时间为15-24h，期间每4-6h换一次水。

4.根据权利要求2所述的富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽的培育方法，其特征在于：步骤1)中，所述的黄豆种子和去离子水的质量比例为1:2-4。

5.根据权利要求2所述的富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽的培育方法，其特征在于：步骤3)中，所述的黄豆种子催芽是在催芽盘内进行。

6.根据权利要求2所述的富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽的培育方法，其特征在于：步骤3)中，所述的催芽期间喷淋去离子水的次数为2～3次，次数控制以盘内湿润，无大量滴水为准。

7.根据权利要求2所述的富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽的培育方法，其特征在于：步骤4)中，所述的培养中保持黑暗环境。

8.根据权利要求2所述的富锌、钴和硒微量元素的食用黄豆芽的培育方法，其特征在于：步骤4)中，所述的基质为纯河沙。