1‑甲基环丙烯作为红梨着色促进剂的用途的制作方法

本发明涉及水果着色技术领域，具体涉及1-甲基环丙烯作为红梨着色促进剂的用途。

背景技术：

梨为蔷薇科梨属植物，多年生落叶果树。我国是梨属植物的发祥地，境内蕴藏有丰富的梨属植物资源，是世界上梨品种类型最多的国家之一。梨果实成熟时，果皮色泽一般为黄绿色(或绿色、黄色)或褐色，红色果皮的类型相对较少。

近年来，随着红色砂梨新品种的育成和红色西洋梨品种在我国的引种，红梨已在国内很多地方栽培。然而，生产中着色调控措施相对匮乏，影响了果实特有外观品质的展现，直接导致其经济效益的下降。因此，系统地研究红梨着色调控机制，开发出适宜的红梨着色调控技术，可以为红梨优质生产奠定基础。

目前，红梨着色调控技术已有报道，专利号为ZL 201110027653.5公开了一种红色砂梨采后着色装置及方法，该方法将达到生理成熟期未着色的砂梨置于UV-B光强为1～2μmol·m^-2·s^-1、白光光强为3～4μmol·m^-2·s^-1，平均温度为25～29℃、平均相对湿度55～75％的环境下静置5～10天，利用该方法可以获得着色较为充分、稳定且均一的果实。但是该技术的着色效果欠佳，因此需要研发一种新的针对红梨着色的调控技术，以便获得更好的着色品质，生产更具商业价值的梨果实。

植物生长调节剂和化学药剂处理是调控果实着色的有效手段，它们主要通过影响果实内的生理生化代谢过程和基因的表达，从而调节果实着色。目前人工诱导果实着色的植物生长调节剂和化学药剂主要有ETH(Ethylene，乙烯)、GA(Gibberellin，赤霉素)、ABA(Abscisic Acid，脱落酸)、GNT(Genistein，金雀异黄素)和MJ(Methyl Jasmonate，茉莉酸甲酯)等。

例如，Villarreal N M等研究发现外施乙烯利能显著促进草莓和苹果的花青苷合成，相反乙烯抑制剂1-甲基环丙烯(1-MCP)抑制着色。Kataoka,I等通过外用ABA能显著促进葡萄果实花青苷合成。朱云娜等利用GNT能够促进苹果、葡萄、桃和蟠桃果实着色。An X H等通过外施MJ也能显著促进苹果中花青苷的合成与积累。

相反，也有研究发现生长调节剂会显著抑制花青苷积累。Awad,M.A.等研究发现外施赤霉素会减少或延缓苹果花青苷的形成。Craker L E等研究发现在高粱生长的迟滞期外施乙烯会显著抑制高粱花青苷的合成，这与在草莓和苹果上的研究相反。Jeong S W等发现外施乙烯对模式植物拟南芥的花青苷合成也存在抑制效应，同时调控花青苷合成的转录因子基因表达都呈现显著下调趋势。综上所述，乙烯对植物的花青苷积累模式存在不同的调控方式。

因此，如何有效利用植物生长调节剂和化学药剂来调控红梨着色，是技术人员面临解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供了1-甲基环丙烯作为红梨着色促进剂的用途。本发明首次发现乙烯抑制剂1-甲基环丙烯在红梨中应用能够促进果实着色，而在以往研究如在草莓的应用，该物质是抑制果实着色的。

本发明还提供了一种促进红梨着色的方法，包括：将达到生理成熟期未着色的红梨进行光照着色，在光照之前，将红梨置于1-甲基环丙烯气氛中熏蒸。

所述红梨为所有红梨品种，包括红色砂梨、红色西洋梨，具体如‘早酥红’、‘满天红’等品种。

为了保证熏蒸的有效性，应将红梨置于密闭空间内。由于1-MCP有可能会被橡胶、铜、胶木、湿木以及纸板等吸收，因而在制作密闭容器时应避免使用上述材料。

为了方便熏蒸，将达到生理成熟期未着色的红梨采摘后进行着色处理。

所述1-甲基环丙烯气氛的浓度为0.1～1.0ppm，熏蒸时间为12～20h，熏蒸的温度为0～30℃。

红梨果实在气体着色促进剂中的时间要适宜，时间太短，难以达到处理效果；时间太长会延长周期，影响果实品质。作为优选，所述1-甲基环丙烯气氛的浓度为0.5ppm，熏蒸时间为16h，熏蒸的温度为17℃。

1-甲基环丙烯(1-MCP)诱导红梨果皮花青苷积累，与自然生长的红梨相比，熏蒸之后红梨的着色时间更短、光照面着色稳定均匀、色泽更深。另外，1-甲基环丙烯有效抑制果实的乙烯释放，延长果实的存储时间和货架期。

作为优选，本发明方法还包括，熏蒸之后，将红梨浸泡于茉莉酸甲酯浓度为1～4mmol·L^-1的溶液中1～10min。

研究证明，经1-甲基环丙烯(1-MCP)和茉莉酸甲酯(MJ)联合处理的红梨果皮中的花青苷含量显著高于自然生长的红梨。

红梨果实浸泡于液体着色促进剂中的时间也同样要适宜，时间太长会影响果实品质，作为优选，红梨浸泡时间为5分钟。所述溶液中茉莉酸甲酯的浓度为2mmol·L^-1。

为了增加细胞膜的通透性，便于激素的吸收，所述溶液中还包含体积百分比为0.1～0.5％的表面活性剂。更为优选，所述表面活性剂的体积百分比为0.1％。所述表面活性剂为Tween-20。

所述光照着色的条件为在温度为15～20℃、相对湿度为70～90％、白光光强为50～60μmol·m^-2·s^-1的环境下静置5～10天。

光照是影响红梨果实花青苷合成至关重要的因素之一，它可以促进花青苷合成结构基因PAL、CHS、DFR和UFGT的表达，从而促进花青苷的积累和果实着色，其中光照的强度及光质都是影响红梨着色的重要因素，作为优选，所述白光光强为54μmol·m^-2·s^-1。

温度是影响红梨果实花青苷合成的另外一个重要的环境因素。研究表明温度过高会抑制花青苷前体的积累，从而抑制果实着色；而适当的低温条件则会提高花青苷合成基因的表达，从而诱导花青苷积累，促进果实着色。作为优选，所述温度在17℃，着色效果最佳。

相对湿度是红梨果实存放过程中需要特别注意的事项，湿度太大有利于病菌生长，容易导致果实腐烂，而湿度太低会使果实水分蒸发，丧失口感，作为优选，所述相对湿度为80％。

本发明具备的有益效果：

(1)本发明首次发现乙烯抑制剂1-MCP可以诱导红梨果皮花青苷的积累，着色效果非常好，色泽深，外观品质佳。

(2)利用本发明的着色方法，缩短红梨的着色时间，有利于维持红梨的内在品质，而且1-MCP可以抑制果实的乙烯释放，延长果实的存储时间，提升红梨的市场价值。

(3)本发明方法设计合理，操作简便，对设备要求较低，可以大规模操作。

附图说明

图1为实施例1中‘早酥红’起始果实图片与不同试剂处理10天后果实图片对比。

图2为不同处理对白光诱导条件下‘早酥红’近光面果皮花青苷含量的影响。

图3为实施例2中‘满天红’起始果实与不同试剂处理10天后果实图片对比。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐释本发明。

实施例1

(1)试剂处理

①红梨品种‘早酥红’果实，于2015年和2016年采自国家梨产业体系郑州综合试验站。在盛花后40天给果实套上不透光双层果袋，直至达到生理成熟期，成熟果实采收后立即运回实验室，挑选大小均一、无机械伤、无裂果、无病虫和无腐烂的果实用作处理。

②试验分为对照组和处理组共3个组，具体见表1，浸泡后置于避光环境中晾干。

表1不同试验组的着色促进剂组成成分

(2)果实光照处理

将药剂处理后的果实，置于如下环境静置10d：

①光照条件：光源离果面高度为0.8m，人工光源包括7个18W的LED白光灯(宁波江南仪器厂，中国)光源，梨果面白光光强为54μmol·m^-2·s^-1(TES，1332A，中国)；

②湿度条件：相对湿度80％；

③温度条件：17℃。

(3)测定果实指标与取样

处理完成后，定时测定果实的色差、乙烯释放速率、可溶性固形物含量以及硬度，然后用土豆削皮器分离果实照光部位的果皮，立即置于液氮，按所测指标的需求量分装成袋，保存在-80℃，果皮用于花青苷含量的测定，采用分光光度法。试验设3组重复，每组4个果实。

(4)结果分析

4.1果实色泽分析

图1是处理前‘早酥红’果实以及处理10天后‘早酥红’果实果皮着色状态的照片。以起始照片对比可发现，经光照处理10天后，‘早酥红’果皮均积累了花青苷，且着色状态较为均匀。但比较处理10天后的果实可以发现，1-MCP+MJ着色最深，且光照面着色稳定和均匀，改善了‘早酥红’条纹红的现象；1-MCP着色情况次之；对照组着色效果欠佳。

如表2显示，不同化学药剂处理以及经白光诱导后，近光面色泽参数均发生了显著的变化。从显著性分析结果来看，1-MCP和1-MCP+MJ处理的亮度L*值显著低于对照；而色泽饱和度C值与对照没有明显差异；色调角h°值为0°时，表示红色，h°值为90°时，表示黄色，1-MCP和1-MCP+MJ处理的h°值显著低于对照组。

表2不同处理对白光诱导条件下‘早酥红’近光面亮度(L*)、色泽饱和度(C)和色调角(h°)的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α＝0.05，LSD测验)。

4.2果皮果皮花青苷含量分析

如表3和图2所示，经白光处理后，不同化学药剂处理及对照‘早酥红’近光面果皮花青苷含量均呈增加趋势。1-MCP和1-MCP+MJ处理的果皮中花青苷含量显著高于对照。

表3不同处理对白光诱导条件下‘早酥红’近光面果皮花青苷含量的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α＝0.05，LSD测验)。

4.3果实乙烯释放量分析

1-MCP为乙烯受体抑制剂，能有效地抑制果实的乙烯释放。通过测定处理10天后果实中乙烯释放速率可以发现，1-MCP有效地抑制了‘早酥红’果实中的乙烯释放，与对照存在显著差异(表4)，抑制果实的乙烯释放能延长果实的存储时间以及货架期。

表4不同处理对白光诱导条件下‘早酥红’果实乙烯释放量的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α＝0.05，LSD测验)。

4.4果实硬度和可溶性固形物分析

处理组及对照组果实硬度在处理10天后都呈下降趋势(表5)，其中1-MCP处理的果实硬度略高于对照组，1-MCP+MJ处理的果实硬度则显著高于对照组硬度，这表明两种处理方式不仅能提高果实着色程度，还能更有效地维持果实硬度。1-MCP和1-MCP+MJ处理后，‘早酥红’果实可溶性固形物含量与处理前相比显著提高，与对照组相比无显著变化。

表5不同处理对白光诱导条件下‘早酥红’果实硬度和可溶性固形物的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α＝0.05，LSD测验)。

上述结果表明，与对照相比，1-MCP和1-MCP+MJ处理可以显著提高‘早酥红’果皮中花青苷的含量，促进其着色，改善其外观品质，延长果实的存储时间以及货架期，同时可以有效维持其内在品质。

实施例2

(1)试剂处理

①红梨品种‘满天红’果实，于2016年采自国家梨产业体系郑州综合试验站。在盛花后40天给果实套上不透光双层果袋，直至达到生理成熟期，成熟果实采收后立即运回实验室，挑选大小均一、无机械伤、无裂果、无病虫和无腐烂的果实用作处理。

②试验分为对照组和处理组共3个组，具体见表1，浸泡后置于避光环境中晾干。

(2)果实光照处理

将药剂处理后的果实，置于如下环境静置10d：

①光照条件：光源离果面高度为0.8m，人工光源包括7个18W的LED白光灯(宁波江南仪器厂，中国)光源，梨果面白光光强为54μmol·m^-2·s^-1(TES，1332A，中国)；

②湿度条件：相对湿度80％；

③温度条件：17℃。

(3)测定果实指标与取样

处理完成后，定时测定果实的色差、乙烯释放速率、可溶性固形物含量以及硬度，然后用土豆削皮器分离果实照光部位的果皮，立即置于液氮，按所测指标的需求量分装成袋，保存在-80℃，果皮用于花青苷含量的测定，采用分光光度法。试验设3组重复，每组4个果实。

(4)结果分析

4.1果实色泽分析

图3是处理前‘满天红’果实以及处理10天后‘满天红’果实果皮着色状态的照片。以起始照片对比可发现，经光照处理10天后，‘满天红’果皮均积累了花青苷。但比较处理10天后的果实可以发现，1-MCP+MJ着色最深，且光照面着色稳定和均匀，改善了‘满天红’着色不均的现象；1-MCP着色情况次之；对照组着色效果欠佳。

如表6显示，不同化学药剂处理以及经白光诱导后，近光面色泽参数均发生了显著的变化。从显著性分析结果来看，1-MCP和1-MCP+MJ处理的亮度L*值显著低于对照，且1-MCP+MJ处理的亮度L*值也显著低于1-MCP；而处理组的色泽饱和度C值均低于起始状态，处理10天后1-MCP的C值显著低于对照；色调角h°值为0°时，表示红色，h°值为90°时，表示黄色，1-MCP和1-MCP+MJ处理的h°值显著低于对照组。

表6不同处理对白光诱导条件下‘满天红’近光面亮度(L*)、色泽饱和度(C)和色调角(h°)的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α＝0.05，LSD测验)。

4.2果皮果皮花青苷含量分析

如表7所示，经白光处理后，不同化学药剂处理及对照‘满天红’近光面果皮花青苷含量均呈增加趋势。1-MCP和1-MCP+MJ处理的果皮中花青苷含量显著高于对照。

表7不同处理对白光诱导条件下‘满天红’近光面果皮花青苷含量的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α＝0.05，LSD测验)。

4.3果实硬度和可溶性固形物分析

处理组及对照组果实硬度在处理10天后都呈下降趋势(表8)，各处理间果实硬度没有显著差异。处理组及对照组果实可溶性固形物在处理10天后都呈上升趋势，1-MCP+ MJ处理后，‘满天红’果实可溶性固形物含量与处理前相比显著提高，但1-MCP+ MJ和1-MCP处理的可溶性固形物都低于对照组。

表8不同处理对白光诱导条件下‘满天红’果实硬度和可溶性固形物的影响

同列数据后的不同字母表示存在差异显著(α＝0.05，LSD测验)。

上述结果表明，与对照相比，1-MCP和1-MCP+MJ处理可以显著提高‘满天红’果皮中花青苷的含量，促进其着色，改善其外观品质，同时可以有效维持其内在品质。