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富硒富锗西兰花芽苗无土栽培营养液及其配制方法与流程

花匠小妙招
2024-12-02 09:55

本发明属于属于保健食品原料生产技术领域，具体涉及一种富硒富锗西兰花芽苗无土栽培营养液。

背景技术：

硒是一种化学元素，化学符号是se，在化学元素周期表中位于第四周期via族，是一种非金属元素。

硒又分为植物活性硒和无机硒两种，无机硒一般指亚硒酸钠和硒酸钠。无机硒有较大的毒性，且不易被吸收，不适合人和动物使用。

植物活性硒通过生物转化与氨基酸结合而成，一般以硒蛋氨酸的形式存在，植物活性硒是人类和动物允许使用的硒源。l-硒-甲基硒代半胱氨酸与l-硒代蛋氨酸是自然界仅有的两种含硒氨基酸，同时被称为第三代补硒品种。

硒的营养作用

①硒有抗癌作用。人体缺硒易患肝癌、肺癌、胃癌、食管癌、肾癌、前列腺癌、膀胱癌、宫颈癌、白血病等。

②硒有抗氧化作用。硒是最好的抗衰老物质，如果人体缺少了硒就会“不再年轻”，会导致未老先衰；

③硒能够增强人体免疫力。缺硒使人体的免疫能力下降。

④硒有拮抗有害重金属的作用。缺硒易引发铅、砷、镉等重金属中毒症状。

⑤硒能够调节维生素a、维生素c、维生素e、维生素k的吸收与利用。缺硒能引发近视、白内障、视网膜病、眼底疾病、老年黄斑变性等疾病。

⑥硒有调节蛋白质的合成的功能。缺硒能引发蛋白质能量缺乏性营养不良，染色体损害等。

⑦硒能够增强生殖功能。缺硒能引发射精受阻，精子活力低下、发生畸形，受胎率降低，子宫炎发病率升高

等等症状。

硒元素是精浆中过氧化物酶的必需组成成份，当精液中硒含量减低时，这个酶的活性降低，不能抑制精子细胞膜质过氧化反应，造成精子损伤，死精增多，活力下降。

⑧硒是肌肉的功能的重要成分，缺硒会使骨骼肌萎缩和呈灰白色条纹，发生心肌受损，心肌细胞致密性变化，脂质增多，钙质沉积，导致疾病发生。

所以，男性更需要补硒，因为供给体内的硒大部分集中在生殖器官中，并可与精液一起排出体外。特别是生活在高污染地区的居民，生活在贫硒地区的居民，更需要补充硒。

由于人体内硒不存在长期贮藏硒的器官，机体所需的硒应该不断从饮食中得到足够量的硒，硒浓度的平衡对许多器官、组织的生理功能有着重要的保护作用和促进作用。

当硒缺乏的时候，就很容易导致人体免疫能力下降，威胁人类健康和生命的四十多种疾病都与人体缺硒有关，如癌症、心血管病、肝病、白内障、胰脏疾病、糖尿病、生殖系统疾病等症状。

正常来说，每人每日的总需要量，中国成年人每日食物外补硒25微克以上有保健作用；缺硒成年人每日食物外补硒50微克或75微克以上。由于中国72%的土壤中缺硒，在天然食品中，作为主要粮食作物的小麦、大米、玉米等谷类作物硒含量均低于40μg/kg，国人日常的硒摄入量低于世界卫生组织推荐的50μg的最低摄入量，日硒摄入量只有30~45μg，低于日本、加拿大、美国等国家。而富硒大米、100微克（富硒玉米粉）、动物内脏、鱼类、海鲜、蘑菇、鸡蛋、大蒜、银杏等含硒元素都比较高，缺硒的人群可以适当增加这方面的食物。

锗（旧译作鈤）是一种化学元素，它的化学符号是ge，原子序数是32，原子量72.64。在化学元素周期表中位于第4周期、第iva族。天然无机锗难溶于水，不易吸收，且具有轻微毒性，人类所摄取的微量锗元素都来自有机锗。

有机锗又分为合成有机锗、天然有机锗、生物有机锗三类。合成有机锗为羟乙基锗倍半氧化物，即ge-132、螺锗、呋喃锗衍生物等一类抗病毒、抗炎、抗癌有机锗，是具有广泛药理作用的化合物，但服用过多易引起缺钙；天然有机锗由天然植物中提取，或直接食用，对人体无任何毒副作用；生物有机锗是将锗化合物植入生物体内，如酵母、细菌、大型真菌、蔬菜等。有机锗化合物抑制肿瘤活性的可能机制包括增强机体免疫力，清除自由基和抗突变等多个方面。许多生物活性的有机锗化合物分子中，与锗原子配位的通常是氧，硫和氮之类的强电负性原子，由于它们对电子的吸收作用导致锗原子周围的电子云偏离原子核而形成一个正电中心。但有机锗化合物遇到肿瘤细胞时，其正常中心可增加肿瘤细胞的电势能，降低其活动能力，从而起到抑制和杀死肿瘤细胞的作用，这就是说有机锗化合物抑制肿瘤活性的生物电位学说。

天然有机锗是许多药用植物的成分之一，人参等药用植物富含有机锗，具有独特的保健功能。自从1971年日本学者浅井一彦合成了羟乙基锗倍半氧化物（gech2cooh）203，简称ge-132，并证实了其具有抗癌活性，从此揭开了研究有机化合物，寻找高效、低毒有机锗药物的序幕。

有机锗参与体内代谢，含有多个ge-0键，具有很强的氧化脱氢能力。与人体血红蛋白结合，保证细胞的有氧代谢。由于它所载负电荷氧原子能捕捉代谢产物中的氢，起到部分净化血液作用，因此有益于老年性痴呆症等病人的康复。有机锗有生血刺激作用，表现在增加红细胞和血红蛋白数量，刺激血小板生成，消除血管壁上的脂类附着物，所以对贫血和高胆固醇血脂及糖尿病有一定的疗效。有机锗对某些癌肿、免疫功能低下、骨质疏松、早衰、高血压症等，有一定的保健效用。

锗的营养作用

①活化生物电流,促进血液循环,改善及预防身体的不适感

②保护红血球,抵抗外来射线的袭击,使之不受损害

③代谢、免疫力恢复并提高身体的自然治愈力

④预防和治疗肿瘤,抗炎症,抗病毒

⑤预防和治疗老年性骨质疏松症

西兰花，又称青花椰菜，一般简称青花菜、西蓝花，又称嫩茎花椰菜，木立花椰菜，是一种最新引进的西洋蔬菜品种。其营养价值很高，据联合国粮农组织和中国医学科学院卫生研究所化验分析，青花菜每100克可食部分含维生素c达110毫克，比结球甘蓝和白花椰菜高一倍，是番茄的4倍多；维生素a的含量达3800个国际单位，比白花椰菜高将近100倍；其它营养成分如维生素b、蛋白质及矿质营养含量都高于白花椰菜、甘蓝和大白菜等。近年来的研究发现，西兰花里含有一种高效抗氧化、防癌、抗癌异硫氰酸盐类化合物——莱菔硫烷，而且，在所有目前发现的十字花科蔬菜中，西蓝花所含莱菔硫烷最高。西兰花种子的莱菔硫烷含量为13～14g/kg,约是抽薹期及花蕾鲜样中莱菔硫烷最高含量的125倍。

莱菔硫烷(sulforaphane,简称sf)又称“萝卜硫素”,是硫代葡萄糖苷经黑芥子酶酶解或酸水解产生的一类异硫氰酸盐,莱菔硫烷是迄今为止在蔬菜中发现的抗癌活力最强的活性物质之一,相对分子质量为177.29,分子式为c6h11s2no。有研究表明它对人乳腺癌细胞、结肠癌细胞、人膀胱癌细胞等有很好的抑制作用并能诱导癌细胞凋亡。硫代葡萄糖苷(硫苷)广泛存在于十字花科蔬菜中,尤其是西兰花芽苗,硫苷的含量是其成熟时期的40~100倍。

富硒富锗西兰花芽苗可以作为芽菜蔬菜，也可以烘干打粉添加到食品中，或包装成胶囊作为保健食品，用于提高增强免疫力、抗氧化抗衰老，预防肿瘤的效果，同时补充身体微量元素。鉴于西兰花芽苗的主要活性成分是莱菔硫烷，既往的研究尽管能提高莱菔硫烷含量，但在芽苗的硒和锗元素方面含量极微。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适合无土栽培西兰花芽苗的富硒富锗营养液配方，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种一种西兰花芽苗无土栽培富硒富锗营养液，在每升营养液中，包含以下组分：

磷酸二氢钾0-125mg/l，磷酸氢二钾0-150mg/l，硫酸锌10-200mg/l,l-硒代蛋氨酸1-50mg/l,l-硒-甲基硒代半胱氨酸1-50mg/l，锗石粉100-1000mg/l,水杨酸钠5-100mg/l，丙酸钙250-2000mg/l，四水合硝酸钙500-1100mg/l，硫酸铵100-250mg/l，硫酸钾50-260mg/l，其余为水。

本发明进一步限定的技术方案为：

优选地，上述技术方案中，在每升营养液中，包含以下组分：

磷酸二氢钾10-125mg/l，磷酸氢二钾10-150mg/l，硫酸锌50-200mg/l,l-硒代蛋氨酸5-50mg/l,l-硒-甲基硒代半胱氨酸5-50mg/l，锗石粉200-800mg/l,水杨酸钠10-80mg/l，丙酸钙300-1800mg/l，四水合硝酸钙500-1100mg/l，硫酸铵100-250mg/l，硫酸钾50-260mg/l，其余为水。

优选地，上述技术方案中，在每升营养液中，包含以下组分：

磷酸二氢钾10-125mg/l，磷酸氢二钾10-150mg/l，硫酸锌100.55mg/l,l-硒代蛋氨酸25mg/l,l-硒-甲基硒代半胱氨酸25mg/l，锗石粉250mg/l,水杨酸钠50.00mg/l，丙酸钙1800.00mg/l，四水合硝酸钙500.45mg/l，硫酸铵120.52mg/l，硫酸钾60.44mg/l，其余为水。

优选地，上述技术方案中，所述营养液的ph值为5.5-6.5。配方中的磷酸二氢钾和磷酸氢二钾因为是溶液ph值的缓冲对，可根据实测ph数值调整其用量即可进行ph调节。

优选地，上述技术方案中，所述营养液的铺量为1000ml/平方米。

一种西兰花芽苗无土栽培富硒富锗营养液配制方法：其特征在于：称取磷酸二氢钾0-125mg，磷酸氢二钾0-150mg，硫酸锌10-200mg,l-硒代蛋氨酸1-50mg/l,l-硒-甲基硒代半胱氨酸1-50mg/l，锗石粉100-1000mg/l,水杨酸钠5-100mg，丙酸钙250-2000mg，四水合硝酸钙500-1100mg，硫酸铵100-250mg，硫酸钾50-260mg，至1l标准容量器中，加水至标准容量器的刻度线后混匀即成母液，使用时，取预定体积母液用水稀释100倍后混匀即可。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、根据植物芽苗短期培育，通过测定西兰花芽苗的硒和锗的含量，以此为依据计算和调节各化合物用量，使本发明的营养液得到有效质量控制，保障西兰花芽短期生长的营养均衡以及芽苗的硒和锗元素含量。

2、发明了1种增加西兰花芽苗硒和锗元素含量的营养液配方；通过与去硒去锗营养液的芽苗培育比较试验，确定无土栽培条件下，铺放本发明的富硒富锗营养液时西兰花芽苗中硒和锗元素含量比对照培育的西兰花芽苗中硒和锗元素含量显著提高，提高了西兰花芽苗的食品营养价值。

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的步骤或组成部分，而并未排除其它步骤或其它组成部分。

实施案例1，

一种西兰花芽苗无土栽培富硒富锗营养液配方，在每升营养液中，其组分及含量如下：

方案1：其中磷酸二氢钾和磷酸氢二钾的用量可根据实测ph数值进行调整。

磷酸二氢钾10-125mg/l，磷酸氢二钾10-150mg/l，硫酸锌100.55mg/l,l-硒代蛋氨酸25mg/l,l-硒-甲基硒代半胱氨酸25mg/l，锗石粉200mg/l，水杨酸钠50.00mg/l，丙酸钙1800.00mg/l，四水合硝酸钙500.45mg/l，硝酸铵120.20mg/l，硫酸铵120.52mg/l，硫酸钾60.44mg/l，其余为水，调节ph到6.0，作为浓缩储备液，0.45μ滤膜过滤后，4℃短期存放1周。用前取上清母液以无菌水稀释100倍，即成1x营养液。

方案2：其中磷酸二氢钾和磷酸氢二钾的用量可根据实测ph数值进行调整。

磷酸二氢钾10-125mg/l，磷酸氢二钾10-150mg/l，硫酸锌50mg/l,l-硒代蛋氨酸10mg/l,l-硒-甲基硒代半胱氨酸50mg/l，锗石粉500mg/l水杨酸钠25.00mg/l，丙酸钙500.00mg/l，四水合硝酸钙800.00mg/l，硝酸铵120.20mg/l，硫酸铵150mg/l，硫酸钾100mg/l，其余为水，调节ph到6.0，作为浓缩储备液，0.45μ滤膜过滤后，4℃短期存放1周。用前取上清母液以无菌水稀释100倍，即成1x营养液。

方案3：其中磷酸二氢钾和磷酸氢二钾的用量可根据实测ph数值进行调整。

磷酸二氢钾10-125mg/l，磷酸氢二钾10-150mg/l，硫酸锌10-200mg/l,l-硒代蛋氨酸50mg/l,l-硒-甲基硒代半胱氨酸10mg/l，锗石粉900mg/l,水杨酸钠100mg/l，丙酸钙1500mg/l，四水合硝酸钙1000mg/l，硫酸铵200mg/l，硫酸钾220mg/l，其余为水，调节ph到6.0，作为浓缩储备液，0.45μ滤膜过滤后，4℃短期存放1周。用前取上清母液以无菌水稀释100倍，即成1x营养液。

实施例2，西兰花芽苗培育：

(1)选籽粒饱满，纯度和净度均较高的没有霉变的cdby-10西兰花种子作为芽菜苗培育的种子；

(2)消毒：用5g/l浓度的次氯酸钠溶液浸泡步骤(1)的种子2h，再用无菌水冲洗3-4次，得到消毒种子；

（3）取清洁无毒塑料托盘数个，其上放置双层纱布或粗孔纸；

(4)将消毒好的种子放纱布上，加1x营养液浸湿纱布或纸张，对照加无硒无锗营养液浸湿纱布。无硒无锗营养液配方如下：

磷酸二氢钾20mg/l，磷酸氢二钾141.61mg/l，硫酸锌100.55mg/l,水杨酸钠50.00mg/l，丙酸钙1800.00mg/l，四水合硝酸钙500.45mg/l，硝酸铵120.20mg/l，硫酸铵120.52mg/l，硫酸钾60.44mg/l，其余为水，调节ph到6.0，作为浓缩储备液，0.45μ滤膜过滤后，4℃短期存放1周。用前取母液用无菌水稀释100倍，即成1x营养液。

（5）光照16小时/黑暗8小时，培养温度为25℃，保持相对湿度60％，连续培育7天后收获。

实施案例3，西兰花芽苗中硒元素的测定

根据中华人民共和国《食品安全国家标准食品中硒的测定》（gb5009.93—2017）方法测定。所用测定仪器为原子荧光光谱仪（配硒空心阴极灯）。

1）试样制备：西兰花芽菜新鲜样品用水洗净、晾干、取可食部分制成匀浆。

2）试样消解：湿法消解。

称取固体试样0.5g~3g(精确至0.001g)或准确移取液体试样1.00ml~5.00ml，置于锥形瓶中，加10ml硝酸-高氯酸混合酸(9+1)及几粒玻璃珠，盖上表面皿冷消化过夜。次日于电热板上加热，并及时补加硝酸。当溶液变为清亮无色并伴有白烟产生时，再继续加热至剩余体积为2ml左右，切不可蒸干。冷却，再加5ml盐酸溶液(6mol/l)，继续加热至溶液变为清亮无色并伴有白烟出现。

冷却后转移至10ml容量瓶中，加入2.5ml铁氰化钾溶液(100g/l)，用水定容，混匀待测。同时做试剂空白试验。

3）测定

将仪器性能调至最佳状态。参考条件为：负高压340v；灯电流100ma；原子化温度800℃；炉高8mm；载气流速500ml/min；屏蔽气流速1000ml/min；测量方式标准曲线法；读数方式峰面积；延迟时间1s；读数时间15s；加液时间8s；进样体积2ml。

标准曲线的制作：以盐酸溶液(5+95)为载流，硼氢化钠碱溶液(8g/l)为还原剂，连续用标准系列的零管进样，待读数稳定之后，将标硒标准系列溶液按质量浓度由低到高的顺序分别导入仪器，测定其荧光强度，以质量浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标，制作标准曲线。

试样测定：在与测定标准系列溶液相同的实验条件下，将空白溶液和试样溶液分别导入仪器，测其荧光值强度，与标准系列比较定量。

4）食品中硒的测定分析结果的表述

试样中硒的含量按以下公式计算：

，

式中:

x———试样中硒的含量,单位为毫克每千克或毫克每升(mg/kg或mg/l);

ρ———试样溶液中硒的质量浓度,单位为微克每升(μg/l);

ρ0———空白溶液中硒的质量浓度,单位为微克每升(μg/l)；

v———试样消化液总体积,单位为毫升(ml)；

m———试样称样量或移取体积,单位为克或毫升(g或ml)；

1000———换算系数。

当硒含量≥1.00mg/kg(或mg/l)时，计算结果保留三位有效数字，当硒含量<1.00mg/kg(或mg/l)时，计算结果保留两位有效数字。

5）测定精密度与其它在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的20%。当称样量为1g(或1ml)，定容体积为10ml时，方法的检出限为0.002mg/kg(或0.002mg/l)，定量限为0.006mg/kg(或0.006mg/l)。

6）试验结果:该西兰花芽苗富硒富锗无土栽培营养液具有显著提高西兰花芽苗干品的有机硒含量，结果见表1。

实施案例4，西兰花芽苗中锗元素含量的测定

锗含量的测定按照国标gb/t5009.151-2003规定的标准方法实现（第一法原子荧光光谱法），具体操作如下：

1）仪器

双道原子荧光光度计，电热板。

2）分析步骤

（1）试样制备

新鲜西兰花芽菜，取可食部分制成匀浆。

（2）试样中总锗的测定

①试样消化

称取鲜样5.00g于150ml锥形瓶中，加3粒玻璃珠，加10ml-15ml硝酸、2.5ml硫酸，盖表面皿放置过夜。次日置于电热板上加热。在加热过程中，如发现溶液变成棕色，则需将锥形瓶取下，补加少量硝酸。当溶液开始冒白烟时，将锥形瓶取下，稍冷后，缓慢加人1ml过氧化氢，加热，重复两次，以除去残留的硝酸，并加热至白烟出现。将锥形瓶取下，冷却。将溶液移人25ml容量瓶中，加人5ml磷酸，用水稀释至刻度，摇匀。同时做试剂空白试验。待测。

②标准系列配制：分别吸取500ng/ml锗标准使用液1.00,2.00,4.00,6.00,8.00ml于50ml容量瓶中，加人10ml磷酸，用水稀释至刻度，混匀。各自相当于锗浓度10.00,20.00,40.00,60.00,80.00ng/ml。

③仪器参照条件：负高压:410v；灯电流：80ma；原子化器：温度8750c，高度8.5mm；氢气流速：载气450ml/min，屏蔽气1000ml/min；测量方式：标准曲线法；读数方式：峰面积；延迟时间:1.0；读数时间：10.0s；硼氢化钾溶液加液时间：8.0s；标液或样液加液体积：2ml。

3）测定方法

浓度测定方式测量：设定好仪器最佳条件，逐步将炉温升至所需温度后，稳定10min-20min后开始测量。连续用标准系列的零管进样，待读数稳定之后，转人标准系列测量，绘制标准曲线。转人试样测量，分别测定试样空白和试样消化液，每测不同的试样前都应清洗进样器。试样测定结果按式(1)计算。

4）结果计算

按式(1)计算:

x=[(a1一a2)xvx1000]/mx1000x1000----------(1)

式中：

x—试样中锗的含量，单位为毫克每千克(毫克每升[mg/kg(mg/l)]；

a1—试样消化液测定浓度，单位为纳克每毫升(ng/ml)；

a2—试剂空白液测定浓度，单位为纳克每毫升(ng/ml)；

v—试样消化液总体积，单位为毫升(ml)；

m—试样质量(体积)，单位为克(毫升)[g/(ml)]。

注1：总锗的含量和无机锗的含量按式(1)计算，二者的差值再乘以2.338即为有机锗(ge-132)的含量。

注2：干重以湿重含水量为75%计算。

5）精密度

在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的5%。

6）试验结果:该西兰花芽苗富硒富锗无土栽培营养液具有显著提高西兰花芽苗干品的有机锗含量，结果见表1。

表1测定分析结果

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。