一种富锌营养亚麻芽菜的培植方法与流程

本发明属于农业领域，具体涉及一种富锌营养亚麻芽菜的培植方法。

背景技术：

亚麻是我国重要的经济作物，世界上最古老的纤维作物之一。但近年来，大量优质、低价麻纤维不断进口，给我国亚麻产业带来了前所未有的冲击，加之缺乏自主知识产权的优良品种，导致亚麻种植面积不断缩小，产业化前景日趋暗淡。为了改变目前亚麻生产中的困难形势，在加强优质麻纤维品种选育的同时，还应加大亚麻籽的开发和利用，以满足人们日益增加的营养保健需求，从而提高亚麻的经济效益及市场竞争力。随着社会的进步和人们生活水平的不断提高，人们逐渐开始意识到饮食保健的重要性。因此，从植物中开发营养保健的绿色食品在世界各地受到了普遍欢迎。研究表明，亚麻籽中富含多种功能营养物质，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；meagherlp,beechergr.assessmentofdataonthelignancontentoffoods[j].journaloffoodcompositionandanalysis,2000,13(6):935-947.)，亚麻籽是非常好的保健品原材料。

萌发是一种重要的食品生物加工技术，植物种子萌发后的整体营养价值一般会得到一定程度的提高(megatrmr,azrinaa,norhaizanme.effectofgerminationontotaldietaryfibreandtotalsugarinselectedlegumes[j].internationalfoodresearchjournal,2016,23(1):257-261.)，在种子萌发对微量元素表现出明显的吸收和显著的富集。因此，为了满足人体对锌等微量元素的需求，可以在种子萌发成芽菜的过程中进行锌强化。近年来，以糙米等为载体的富锌食品得到研究，国内外有一些相关报道。徐航丹等研究指出硫酸锌浸种能够促进发芽红香糙米对锌的积累，与未发芽红香糙米相比，锌含量增加了355％～1225％(徐航丹,胡广林,熊先清,等.硫酸锌溶液浸泡对红香糙米萌发,锌积累量及其他营养成分的影响[j].食品工业科技,2015,36(17):146-149.)。胡广林等发芽糙米可能是进行锌生物强化的优良载体，并认为富锌发芽糙米适用于人体补锌(胡广林,胡晓梦,朱莉,等.发芽糙米微量元素锌的生物强化[j].广东微量元素科学,2016,23(10):11-17.)。

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

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种获得富锌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锌溶液中进行浸种处理；所述水溶性锌溶液中zn²⁺浓度为1～2mm。

所述水溶性锌具体可为硫酸锌。

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富锌且营养丰富的亚麻芽菜的培植方法。

本发明所提供的富锌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，以不同浓度食品级硫酸锌浸种的方式，培育富锌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探讨在亚麻种子萌发过程中进行锌强化的可能性。从而为富锌营养亚麻芽菜成为人体补锌的膳食来源，并为其进一步在植物保健食品领域的应用提供理论依据。

本发明的研究结果表明，亚麻种子在萌发过程中能够吸收、富集微量元素锌，且亚麻种子富集锌的作用随着外源食品级锌浓度的增加而增强，适当浓度的外源锌(1～2mmzn²⁺)浸种，不仅能促进亚麻芽菜的生长发育，降低有害物质氰化物含量，而且萌发后的亚麻芽菜营养品质有明显提高。但外源锌浓度过高时，从亚麻芽菜的生长发育到营养成分含量来看，芽菜都处于不良状态，因此高浓度的锌溶液浸种对于芽菜的培育是不利的。另外，按照正常食用量食用这种富锌的亚麻芽菜发生锌中毒的可能性极小，可以考虑将其作为人体补锌的一种优异的膳食来源，这对改善人体锌营养具有重要作用。

附图说明

图1为外源食品级锌浸种对亚麻芽菜中可溶性蛋白含量的影响。

图2为外源食品级锌浸种对亚麻芽菜中可溶性糖的影响。

图3为外源食品级锌浸种对亚麻芽菜中游离氨基酸总量的影响。

图4为外源食品级锌浸种对亚麻芽菜中总脂肪比例的影响。

图5为外源食品级锌浸种对亚麻芽菜中维生素c含量的影响。

图6为外源食品级锌浸种对亚麻芽菜中维生素e含量的影响。

图7为外源食品级锌浸种对亚麻芽菜中氰化物含量的影响。

图8外源食品级锌浸种对亚麻芽菜中木酚素含量的影响。

图9外源食品级锌浸种对亚麻芽菜中锌积累的影响。

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、富锌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140g，分成7组(每组20g)，分别用质量百分浓度为1.5％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食品级硫酸锌溶液，zn²⁺浓度分别为0(ck)、0.5mmzn²⁺、1mmzn²⁺、1.5mmzn²⁺、2mmzn²⁺、2.5mmzn²⁺、3mmzn²⁺。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，得到富锌营养亚麻芽菜。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gb5009.5-2010中凯氏定氮法测定(gb5009.5-2010《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/t5009.6-2003中索氏提取法测定(gb/t5009.6-2003《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/t6195-1986中的2,6－二氯靛酚滴定法(gb/t6195-1986《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/t5009.82-2003中的测定方法(gb/t5009.82-2003《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、芽菜中锌含量测定

参照gb/t13885-2003，采用原子吸收光谱法测定(gb/t13885-2003《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

外源锌浸种对亚麻芽菜下胚轴长、下胚轴粗、根长和含水率的影响见表1。由表1结果可知，锌浓度在0～2mmzn²⁺范围内时各指标总体表现较好。锌浓度在1～2mmzn²⁺范围内时下胚轴长呈先增加后降低的趋势，但在该浓度范围处理的芽菜下胚轴长均高于ck组。在1.5mmzn²⁺浓度是芽菜下胚轴最长达到34.58mm，较对照组高17.98％；在1和3mmzn²⁺浓度处理下的芽菜的下胚轴最粗均为1.01mm；在0.5～30mmzn²⁺浓度范围内，芽菜的根长均低于ck组，其中在锌浓度为1.5mmzn²⁺时，根长最短为32.75mm，较ck组降低15.15％；在不同外源锌浸种后萌发的亚麻芽菜的含水率变化并不显著。

表1外源食品级锌浸种对亚麻芽菜生长的影响

2、对亚麻芽菜中可溶性蛋白含量的影响

蛋白质在日常饮食生活中是经常接触的，它可以成为修复身体各种组织细胞的材料，也可以促进如人体的新陈代谢、正常饮食中，各种食物间的蛋白质互相补充，便使得蛋白质的生理价值提高。食品级硫酸锌浸种后培育出的亚麻芽菜中蛋白质含量受到不同程度的影响如图1所示。在锌浓度为0.5～2mmzn²⁺范围内，蛋白质含量从14.61～17.55mg/g。当锌浓度为2mmzn²⁺时芽菜中蛋白质含量达到最大值17.55mg/g，与ck组相比增加了16.45％。但当锌浓度在2.5～3mmzn²⁺范围时，芽菜中的蛋白质含量开始下降，最低为12.39mg/g。芽菜中蛋白质含量的增加可能与锌能够提高硝酸还原酶的活性和核酸含量有关。锌浓度较低时，有利于蛋白质的合成，同时随着锌浓度的增加使得硝酸还原酶活性增加，从而促进蛋白质的合成。但锌浓度过高时会对酶活产生抑制作用，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

可溶性糖是植物体内重要的渗透压调节物质，是一种易溶于水的糖，也是蔬菜和水果口味的有效调节剂，更是人体可以吸收和利用的有效碳水化合物。外源食品级硫酸锌浸种亚麻种子后，萌发获得的亚麻芽菜中可溶性糖含量受到的影响如图2所示。在锌浓度在1～2.5mmzn²⁺范围内时，芽菜中的可溶性糖含量比ck组增加9.89～29.76％。当锌浓度为2mmzn²⁺时，芽菜中的可溶性糖含量积累最高为28.92mg/g。当锌浓度相对较高时(>2.5mmzn²⁺)范围时，可溶性糖含量较ck组明显降低。随着外源锌浓度的增加，植物会积累一定量的可溶性糖，降低细胞渗透势以适应环境的变化，从而使得芽菜内可溶性糖含量增加，但当外源锌浓度过高时这种渗透调节作用就被破坏，导致可溶性糖含量降低。

4、亚麻芽菜中游离氨基酸总量的影响

人体可将多余的蛋白质，分解并有效地转换成人体所需的氨基酸，蛋白质可以分解出各种人体所需的且人体无法再生的稀有氨基酸。图3表明了外源锌溶液浸种亚麻种子，对萌发后的亚麻芽菜中游离氨基酸总量的影响。当浸种液中锌浓度在0.5～1.5mmzn²⁺范围内时，芽菜中的游离氨基酸总量呈现逐渐升高的变化趋势。当浸种液中锌浓度为1.5mmzn²⁺时，芽菜中积累的游离氨基酸总量最高为25.45mg/g，比ck组高27.31％。当浸种液浓度高于2mmzn²⁺后，芽菜中的游离氨基酸总量开始出现下降的趋势，外援锌浓渡在2.5mmzn²⁺时，芽菜中的游离氨基酸总量最低为15.78mg/g，低于ck组。说明外源锌浸种浓度处于中低水平时可以促进芽菜中部分蛋白质降解为氨基酸，但当外源锌浓度过高时，蛋白质的合成受到阻碍，且降解也受到抑制。

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。利用外源食品级锌浸种亚麻种子，萌发后的亚麻芽菜中总脂肪含量的百分比受了不同程度的影响。从图4可知，当外源锌浸种浓度在1.5～2.5mmzn²⁺范围内时，芽菜中的总脂肪百分比较ck组略有升高，并不显著。当外源锌浓度为1mmzn²⁺时，芽菜中的总脂肪百分比最大，比ck组增加21.21％。当外源锌浓度过高时(>3mmzn²⁺)，芽菜中的总脂肪百分比开始下降。

6、对亚麻芽菜中维生素c含量的影响

维生素c是一种特别有效的抗氧化剂，具有捕捉游离的氧自由基、还原黑色素、促进胶原蛋白合成的作用，可以有效地强化肌肤对抗日晒伤害的能力，因此每日补充维生素c显得尤为重要。由图5可见，外源锌浸种浓度在1～3mmzn²⁺范围内，亚麻芽菜中的维生素c的含量均较ck组高，当外源锌浓度在1.5mmzn²⁺时，芽菜中维生素c含量积累最多为14.26mg/g，比ck组增加25.30％。研究表明，在一定的外源锌浓度范围内，锌浓度的增加可以提高细胞分裂活性，从而促进亚麻芽菜的生长及维生素c的合成。

7、对亚麻芽菜中维生素e含量的影响

维生素e具有防癌的作用，这是由于维生素e可以保护细胞膜后，从而避免遗传基因受到来自自由基的损害，有效的提高人体自身的免疫系统的功能，并增强人体自身清除癌细胞的能力。图6展示的为外源食品级锌浸种对亚麻芽菜中维生素含量的影响，分析发现外源锌可以可以在一定程度上提高芽菜中维生素e的含量，当外源锌浓度在0.5～1.5mmzn²⁺范围时，芽菜中的维生素e含量呈先升高后降低的趋势，外源锌浓度为1mmzn²⁺时，芽菜中的维生素e含量最高为57.13μg/g，比ck组增加8.5％。外源锌浓度在2～3mmzn²⁺范围，芽菜中维生素e含量趋于平稳，略高于ck组。说明适当浓度的外源锌浸种可以提高亚麻芽菜中的维生素e含量，但外源锌浓度过高时会抑制维生素e的合成。

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。亚麻籽在不同浓度锌浸种萌发后氰化物含量的变化如图7所示。当浸种液中锌浓度在50～100mmzn2+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9.7％～14.84％之间，氰化物含量最低为2.01mg/kg。但当浸种液锌浓度较高在2.5～3mmzn²⁺范围时，芽菜中的氰化物含量开始较ck组升高，最高为2.40mg/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2.40mg/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。不同浓度锌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，在锌浓度处于0.5～2.5mmzn²⁺范围内，芽菜中木酚素含量较ck组高19.40％～30.84％。但当浸种液中锌浓度较高时(>3mmzn²⁺)，芽菜中木酚素含量开始下降但仍略高于ck组。说明适当浓度外源锌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、对亚麻芽菜中锌积累的影响

锌是人体必需的微量元素之一，在人体生长发育过程中起着极其重要的作用，常被人们誉为“生命之花”和“智力之源”，处于生长发育期的儿童、青少年如果缺锌，会导致发育不良，肠道菌群失衡。由此可见，锌对人体机能的重要性。图9显示，食品级硫酸锌溶液浸种能够显著增加亚麻芽菜中锌的含量。本研究参考的锌浓度范围为0～3mmzn²⁺，亚麻芽菜中的锌含量随着浸种液中锌浓度的升高而增加，与ck相比增加幅度达到28.85～102.49％。按照中国营养学会推荐的每日锌摄入量4岁以上儿童5.5mg/d、成年女性7.5mg/d、成年男性12.5mg/d。假设每日食用本研究设置的最高外源锌浓度为3mmzn²⁺培育的亚麻芽菜100g(鲜重)，能够提高每日补锌量为3.22mg，远低于锌的可耐受最高摄入量4岁以上儿童12mg/d、成年人40mg/d。此外，无机态的锌经植物的生物转化作用转化为有机态时，安全性一般是提高的。因此，按正常的食用量进食这种富锌的亚麻芽菜引发锌中毒的可能性极小。

上述研究结果表明，亚麻种子在萌发过程中能够吸收、富集微量元素锌，且亚麻种子富集锌的作用随着外源食品级锌浓度的增加而增强，适当浓度的外源锌(1～2mmzn²⁺)浸种，不仅能促进亚麻芽菜的生长发育，降低有害物质氰化物含量，而且萌发后的亚麻芽菜营养品质有明显提高。但外源锌浓度过高时，从亚麻芽菜的生长发育到营养成分含量来看，芽菜都处于不良状态，因此高浓度的锌溶液浸种对于芽菜的培育是不利的。另外，按照正常食用量食用这种富锌的亚麻芽菜发生锌中毒的可能性极小，可以考虑将其作为人体补锌的一种优异的膳食来源，这对改善人体锌营养具有重要作用。