第28卷第9期农业工程学报V ol.28No.9 2012年5月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering May2012159喷洒微酸性电解水对荞麦芽菜生长的影响曹薇，张春玲，李保明※（中国农业大学农业部设施农业工程重点实验室，北京100083）摘要：针对荞麦（F.tatarium）芽菜生产过程中微生物污染造成的烂种、烂苗和食品安全问题，该文利用微酸性电解水在荞麦芽菜浸种和发芽过程中进行喷洒，考察微酸性电解水对荞麦种子发芽特性、种子表面微生物和芽菜品质的影响。
试验结果表明：荞麦种子浸种宜采用有效氯浓度（available chlorine concentration,ACC）为40mg/L、pH值为5.0的微酸性电解水，发芽过程喷洒ACC为50mg/L的微酸性电解水能有效控制荞麦芽菜表面细菌和真菌数量，增加芽菜的苗高以及还原糖、芦丁含量，对芽菜产量和干质量无影响。
关键词：杀菌，pH，试验，微酸性电解水，苦荞麦芽菜，浸种，品质doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.09.027中图分类号：S129文献标志码：A文章编号：1002-6819(2012)-09-0159-06曹薇，张春玲，李保明.喷洒微酸性电解水对荞麦芽菜生长的影响[J].农业工程学报，2012，28(9)：159－164.Cao Wei,Zhang Chunling,Li Baoming.Effect of spraying subacidic electrolyzed water on buckwheat sprouts growth[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of the CSAE),2012,28(9):159－164.(in Chinese with English abstract)0引言苦荞麦（F.tatarium）属蓼科荞麦属草本双子叶植物，是独特的食药两用型经济作物[1-2]，营养丰富。
用荞麦培育出的荞麦芽菜富含多种氨基酸，如亮氨酸、缬氨酸等，无机盐及V B1、V B2等；更为突出的是荞麦芽菜中富含芦丁，芦丁具有软化血管，降低血脂和胆固醇的功效，对心血管疾病、高血压、糖尿病等有较好的治疗作用[3]。
芦丁含量可作为荞麦产品评价的重要因素，不同的荞麦产品中芦丁的含量不同，可能是因为芦丁降解酶存在的缘故[4]。
芽菜生产过程中常遇高温高湿的环境条件，为微生物的滋生提供了有利的温床；相对封闭的生产环境使微生物的繁殖和蔓延比开放环境下更快，常常会造成烂种和烂苗，严重影响芽菜的产量和品质。
常规的方法是使用多菌灵、托布津和高锰酸钾等化学杀菌剂来控制病菌，然而芽菜培育期短，采收时会有大量化学成分残留[5]。
如果在栽培场所因烂种、病苗及通气不良产生臭味与滋生蚊蝇，还需要进行杀虫处理，生产者常用杀虫剂进行灭虫，造成环境污染并且影响芽菜品质。
随着物理农业技术的发展，现已形成了电场与电解水复合杀菌的技术体系，可以利用高压直流电场处理种子来杀死附着于种子表面的真菌和细菌，减少外源带入收稿日期：2011-08-13修订日期：2012-04-17项目基金：国家自然科学基金面上项目（30871957）；教育部高校博士点基金项目（200800190031）；2007年教育部新世纪优秀人才支持计划。
作者简介：曹薇（1972－），女（汉族），江西九江，博士，教授，博士生导师。
研究方向：农业生物环境与能源工程。
北京市海淀区清华东路17号中国农业大学（东校区）67信箱，100083。
Email:caowei@※通信作者：李保明（1961－），男（汉族），浙江缙云，博士，教授，博士生导师。
主要从事农业生物环境工程方面的研究。
北京市海淀区清华东路17号中国农业大学（东校区）67信箱，100083。
Email:libm@的病原基数；还可以利用电解水中酸性水的强氧化性杀死栽培空间与器具或苗体上所有的病原菌，这2种方法均为无公害方法，不会对环境造成污染。
微酸性电解水（slightly acidic electrolyzed water,SAEW）又称微酸性离子水、微酸性氧化电位水，是在外加直流电场的作用下，采用无隔膜电解方式电解稀盐或稀酸溶液而得到的具有特殊理化特性的水溶液。
其pH值接近中性（5.0～6.5），有效氯几乎完全以杀菌效果极强的次氯酸分子（HClO）形式存在，其杀菌能力是次氯酸根（ClOˉ）的80～150倍左右。
低有效氯浓度的电解水与传统含氯消毒剂比较发现，氯的存在形式对杀菌效果起着至关重要的作用[6]。
研究表明微酸性电解水具有与强酸性电解水以及其他含氯消毒剂同等以上的杀菌能力[7-8]。
据报道，低有效氯浓度的微酸性电解水就能达到较好的杀菌效果，并且具有较好的贮藏稳定性[9-10]。
Zeng等[11]研究认为有效氯浓度为65.5mg/L的电解水能在0.5min内完全杀灭白色念珠菌，电解水对真菌的杀灭效果随有效氯浓度的升高而增加，但受牛血清蛋白等有机物的干扰。
日本学者研究了以盐酸为原料制得的微酸性电解水的物理化学特性及其对蔬菜的杀菌效果，结果表明微酸性电解水可以迅速杀死蔬菜表面的各种致病菌，且可以较好地杀死高温下难以杀灭的芽孢杆菌[12-15]。
Zhang等[16]研究了微酸性电解水处理绿豆及绿豆芽，结果表明接近中性的pH值和低有效氯浓度的微酸性电解水能有效杀灭绿豆及绿豆芽表面的沙门氏菌和大肠杆菌O157:H7，并且不会影响绿豆种子的生理活性。
微酸性电解水腐蚀性小，生产过程中无氯气排放，对环境和操作人员无危害[17-18]，应用范围广，无废水排放，杀菌后还原成普通水，属于安全、绿色、环保的消毒剂。
微酸性电解水以其杀菌高效、用途广泛、安全方农业工程学报2012年160便、保障品质、清洁环境等特点可应用于芽苗菜生产。
本文致力于将微酸性电解水应用于荞麦浸种、发芽过程，抑制生产过程中微生物生长、繁殖而导致的病害，并考察微酸性电解水对芽菜品质的影响，为芽苗菜规模化、无害化生产提供理论依据和数据支持，以期为微酸性电解水在农业生产领域的广泛应用和推广提供参考。
1材料和方法1.1试验材料和设备1.1.1供试种子供试荞麦种子（绿宝苦荞麦，太谷县绿宝种业有限公司提供），千粒质量：（35.56±0.05）g 。
选择饱满、成熟、无机械损伤、大小一致的种子，适度晾晒备用。
1.1.2主要试剂氯化钠、盐酸、无水乙醇、抗坏血酸、草酸、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、苯酚、氢氧化钠、亚硫酸氢钠、四水合酒石酸钾钠、碘、碘化钾、无水葡萄糖、三氯化铝、醋酸钾等均为分析纯；营养琼脂、孟加拉红培养基为生化试剂（化学纯）；芦丁标准品（中国药品生物制品检定所，化学对照品）；3,5-二硝基水杨酸（化学纯）；酚酞指示剂（分析纯）。
1.1.3主要仪器设备紫外可见分光光度计（TU-1810DS ，北京普析通用仪器有限责任公司）；分析天平（AL104，上海梅特勒-托利多仪器有限公司，精度±0.0001）；pH/ORP 计（HM-30R ，日本東亜ヂィ一タ一タ一株式会社）；高浓度有效氯测定仪（RC-2Z ，日本笠原理化工业株式会社）；DL-CJ-1DN 医用型洁净工作台，智能生化培养箱，高压灭菌器，电热恒温水浴锅，微型漩涡混合仪，移液枪等。
试验采用的电解水制备装置是由沈阳东宇馨波尔公司生产的电解水发生装置改装成的无隔膜单槽试验用电解水生成装置（如图1所示）。
其主要由以下几部分组成：塑料电解槽（长13cm 、宽13cm 、高16cm ，体积2704cm 3）、镀铂钛合金电极（板状，长19cm ，宽9.6cm ，厚0.6mm ）、电源系统以及控制器。
电压可调范围为0～40V ，极板间距调节范围为15～90mm。
图1试验用电解水生成装置Fig.1Schematic diagram of preparation device of weakly acidicelectrolyzed water1.2试验方法1.2.1微酸性电解水(slightly acidic electrolyzed water,SAEW ）的制备以氯化钠为电解质，用自来水（自来水的硬度为124mg/L ）配制盐浓度为0.02moL/L （以Cl -计）、盐酸浓度为0.2mL/L 的混合溶液，采用无隔膜电解槽，在20V 电压下分别电解3、4、5、6min ，得到有效氯浓度分别为20、30、40、50mg/L 的电解水，不同有效氯浓度的电解水分别调pH 值至2.5、4.0、5.0、6.0。
制备好的电解水及时使用或者避光密闭贮存。
1.2.2荞麦芽菜培育采用育苗盘培育荞麦芽菜，包括选种、浸种、播种、催芽、培育、采收几个步骤。
1）浸种电解水的有效氯浓度为30mg/L ，采用不同pH 值（2.5、4.0、5.0、6.0）和电解水的pH 值设定为5.0，采用不同有效氯浓度ACC 为20、30、40mg/L 的电解水分别浸种40h ，浸种温度22℃。
选择适宜pH 值和ACC 的微酸性电解水作为荞麦芽菜培育浸种液指标。
2）发芽荞麦芽菜生产过程亦即种子发芽的过程，采用育苗盘（规格：60cm×25cm×5cm ）培育，盘内铺2层无纺布，播种密度为100g/盘，催芽期间遮阳网遮光，生产过程中适当遮光，避免强光直射。
荞麦芽菜生产过程中喷水方式按照表1方法进行。
表1荞麦种子发芽过程试验设计Table 1Experimental design for buckwheat sprouting处理处理方式处理1ACC 为40mg/L 、pH 值5.0的SAEW 浸种；发芽过程自来水喷洒处理2ACC 为40mg/L 、pH 值5.0的SAEW 浸种；发芽过程ACC 30mg/L 的SAEW （pH6.0）和自来水交替喷洒处理3ACC 为40mg/L 、pH 值5.0的SAEW 浸种；发芽过程ACC 50mg/L 的SAEW （pH6.0）和自来水交替喷洒对照组自来水浸种；发芽过程自来水喷洒注：每12h 喷洒1次，SAEW 与自来水交替喷洒，喷洒量为250mL/盘；ACC 为有效氯浓度，SAEW 为微酸性电解水。
1.2.3菌落计数采用平板菌落计数法。
称取各处理组样品5g 置于无菌自封袋中，加入50mL 无菌去离子水，自封袋封口，于微型漩涡混合仪上振荡并手动揉搓，充分洗脱样品表面微生物。
然后吸取该悬浊液1mL 置于盛有9mL 无菌生理盐水的试管中，进行10倍梯度稀释，吸取0.1mL 稀释液于已凝固的营养琼脂培养基上，涂布均匀，静置30min 后倒置于37℃恒温培养箱培养24h 后计数。