一种对草莓果实进行着色的方法与流程

本发明涉及果实培育领域，具体涉及一种对草莓果实进行着色的方法。

背景技术：

草莓(Fragaria×ananassa，Duch.)是蔷薇科草莓属多年生草本植物，其栽培面积和产量仅次于葡萄，居世界浆果面积和产量第二位，因其果实鲜嫩，色泽亮丽，柔软多汁，营养丰富，被称为“水果皇后”。草莓冬春季开始挂果，而南方地区往往处于低温弱光的气候条件，同时设施内部光照不足和光质组成不平衡现象尤为严重，从而导致草莓果实着色不充分，不均匀。

果实的色泽直接影响其表观品质和商品性，草莓果实着色主要与果实中花青苷含量和种类有关。花青素的合成受多种环境因子和发育信号的调控，光是最主要的外部调节因子，光向、光强、光质以及光周期对其的影响不同，其中光质起着更为重要的作用。

利用有色农膜、果袋是进行光质调控果实着色的传统方法。同时，植物传统设施栽培中也采用不同光源如白炽灯、荧光灯、高压钠灯和金属卤化物灯，但这些光源寿命短、发热量大，光谱中有很多不必要的波长，效率低下，导致草莓果实着色不充分，不均匀。作为第四代新型照明光源，发光二极管具有体积小，寿命长、耗能低、光谱性能好，可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱，作为冷光源可以近距离照射植物等优点，因此十分适合应用于可控设施环境中的植物栽培。

国内外大部分学者究认为，红蓝光有利于植物的生长发育，植物生长光合能效最高的辐射范围集中在红光区和蓝光区，尤其蓝光是植物生长发育必不可少的光源，故红光、蓝光以及红蓝混合光是设施栽培中的研究热点，如红蓝光源在水稻、樱桃、番茄等方面的应用。

目前，红蓝光主要用于植物幼苗生长期间，而在果实发育及其着色中的应用并不广泛。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种对草莓果实进行着色的方法，其有效解决了生产上草莓果实着色不均匀且草莓内花青素含量较低的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种对草莓果实进行着色的方法，该方法包括：

采用红蓝LED光对草莓果实进行着色；其中，红光与蓝光的比例为1～3:1～3，红光波长为700～750nm，蓝光波长为420～480nm。

进一步地，将开花6～8天后的草莓置于相对湿度72％～78％、白天温度20～25℃、晚上温度14～17℃的条件下，采用红蓝LED光处理18～28天，每天处理15～17h；其中，红蓝LED光的光强度为5400～5600lx。

进一步地，红蓝LED光中红光与蓝光比例为1:1。

进一步地，红光波长为730nm，蓝光波长为450nm。

进一步地，将红蓝LED光置于草莓上端，使其光照方向与草莓垂直。

本发明的有益效果为：

采用红蓝LED光对花后草莓进行照射，在特定的光质、光强、光照时间以及光照方向条件下，可促进草莓果实提前着色，提升果实着色的均匀度，改善果实的外观，并且还能提高果实中花青素含量，提升果实的着色效果，进而提升其品质。

附图说明

图1为不同光质处理下‘白雪公主’草莓果实亮度对比图；

图2为不同光质处理下‘白雪公主’草莓果实色彩饱和度对比图；

图3为不同光质处理下‘白雪公主’草莓果实色度角对比图；

图4为不同光质处理下‘白雪公主’草莓果实黄蓝值对比图；

图5为不同光质处理下‘白雪公主’草莓果实红绿值对比图；

图6为pH示差法测定不同光质处理后“白雪公主”草莓果实内花青素含量；

图7为天竺葵素-3-葡萄糖苷标准曲线；

图8为样品色谱图；

图9为不同光质处理下‘丰香’草莓果实内花青素含量。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

实施例1

一种对草莓果实进行着色的方法，包括以下步骤：

(1)选用草莓栽培品种‘白雪公主’，将其幼苗种植于直径为15cm，高13cm的花盆中，其栽培基质由营养土、田园土、珍珠岩按体积比为2:2:1混合而成，每盆栽培2株，然后置于大棚内培养，生长期间保证其水分供应充足，其他操作按常规管理方式进行；

(2)待草莓开花7天后，将其置于相对湿度75％，白天(早上5:00至晚上21:00)温度25℃，晚上(晚上21:00至第二天早上5:00)温度16℃的人工气候箱中，分别采用白光、红光、蓝光以及红蓝光照射草莓28天，每天光照时间段为早上5:00至晚上21:00，共16h，每种光质处理20盆；其中，白光、红光、蓝光以及红蓝光光强均为5500lx；每种光质均设置为LED光照板，置于人工气候箱顶部，对草莓进行竖直光照，从而提高光的利用率，有利于草莓生长；红蓝光中红光与蓝光比例为1:1，红光波长为730nm，蓝光波长为450nm；

(3)分别在开花后14d(14DAF)、21d(21DAF)、28d(28DAF)、31d(31DAF)和35d(35DAF)开始采集草莓果实。

‘白雪公主’成熟后，其外表和果肉呈粉白色，有红色籽粒。

每次采完样，立即用色差仪测定果实的色度，测定方法为选取果实赤道的相对四点，取其平均值作为果实色度，每个处理测定5个草莓果实(随机选取)，其测定结果如图1～5所示。

测定完后立即测定其花青素含量或者将其用液氮速冻，于-80℃下保存，然后再测其花青素含量。

花青素含量的测定方法：采用pH示差法测定。草莓果实中花青素含量以花青素天竺葵-3-葡萄糖苷的摩尔吸收系数(15600)计算，最终以1g试样含有花青素的量(mg)来表示，当pH为1.0时，分别于496nm和700nm下测定花青素天竺葵-3-葡萄糖苷的光吸收值；当pH为4.5时，分别于496nm和700nm下测定花青素天竺葵-3-葡萄糖苷的光吸收值，测定结果如图6所示。

计算公式为：

其中A＝(A496nm-A700nm)_PH＝1.0-(A496nm-A700nm)_PH＝4.5；

MW为摩尔质量(433.2g/mol)；

DF为稀释倍数；

∑为吸光系数(15600)；

l为光径1cm。

实施例2

一种对草莓果实进行着色的方法，包括以下步骤：

(1)选用草莓栽培品种‘丰香’，将其幼苗种植于直径为15cm，高13cm的花盆中，其栽培基质由营养土、田园土、珍珠岩按体积比为2:2:1混合而成，每盆栽培2株，然后置于大棚内培养，生长期间保证其水分供应充足，其他操作按常规管理方式进行；

(2)待草莓开花7天后，将其置于相对湿度75％，白天(早上5:00至晚上21:00)温度25℃，晚上(晚上21:00至第二天早上5:00)温度16℃的人工气候箱中，分别采用白光、红光、蓝光以及红蓝光照射草莓21天，每天光照时间段为早上5:00至晚上21:00，共16h，每个处理设置20盆；其中，白光、红光、蓝光以及红蓝光光强均为5500lx；每种光质均设置为LED光照板，置于人工气候箱顶部，对草莓进行竖直光照，从而提高光的利用率，有利于草莓生长；红蓝光中红光与蓝光比例为1:1，红光波长为730nm，蓝光波长为450nm；

(3)分别在开花后14d(14DAF)，21d(21DAF)，25d(25DAF)和28d(28DAF)开始采集草莓果实。

‘丰香’成熟后，其外观艳丽呈鲜红色，果肉呈浅红色，种子小，为黄绿色或红色。

每次采完样，立即测定其花青素含量，或者将其用液氮速冻，于-80℃下保存，然后再测其花青素含量。

花青素含量的测定方法：采用高效液相色谱法(HPLC)测定，即称取1.0g草莓果实，用液氮将其研磨为细粉，然后加入5mL1％的HCL-甲醇，于4℃浸提过夜，离心，过滤，残渣再用1％的HCL-甲醇浸提2次，合并上清液，将其装入10mL棕色容量瓶中并定容。从中吸取适量提取液，过0.45μm有机微孔滤膜过滤，用于液相色谱检测。

采用Agilent1260高效液相色谱，VWD检测器，检测波长为520nm，柱温为30℃。

色谱柱：ZORBAX SB-C18(150×4.6mm，5μm)。

3个纯流动相：A：水，B：乙腈，C：甲酸；

洗脱条件：进行梯度洗脱，0min，100％A；13min，78％A+20％B+2％C；20min，58％A+40％B+2％C；25min，100％A，流速1mL/min。

进样体积：10μL。

将购自sigma公司的天竺葵素-3-葡萄糖苷加1％的HCL-甲醇稀释为0、2.5、5、10、20、50、100μg/mL的梯度溶液，以其浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，得到标准曲线方程：y＝27.08X+3.3157，其相关系数R²＝0.9998，再将样品的峰面积带入标准曲线中，计算样品中花青素浓度；天竺葵素-3-葡萄糖苷的标准曲线如图7所示。

结果分析

如图1～5所示，L表示亮度，a表示红绿值，b表示黄蓝值，C表示色彩饱和度，h表示色度角，数据表示为平均值±标准误(n＝3)，图中同一时期不同字母表示差异显著(P<0.05)。

随着草莓果实的发育，不同光质处理后，其表面色泽有明显的变化。前期不同处理下的果实红绿值a为负，说明果实还处于绿果期。花后21d，各光质处理下果实的亮度L升高且红光、蓝光和红蓝光显著高于对照白光，表明果实开始褪绿，而红光、蓝光及红蓝光更明显，这跟肉眼观察的现象一致，到28d草莓果实已经有不同程度的着色，其中红光，蓝光及红蓝光的亮度L，色度角h都明显降低，同时红绿值a，色彩饱和度C显著高于对照白光。从图1中还可看出，果实呈色后，a值有一个下降的过程，果实颜色变浅，但红光、蓝光及红蓝光下果实L，C低于白光，说明其果实颜色杂合，种类可能较多。

如图6所示，其中，WL：白光，RL：红光，BL：蓝光，RBL：红蓝光，图2为pH示差法测定草莓果实中花青素含量的结果，pH示差法显示，在花后14d和21d时，草莓果实中没有花青素积累，草莓从花后28d开始积累花青素，并且经红光、蓝光和红蓝光处理后的草莓果实，其内的花青素含量显著高于对照白光，但在后期红光下草莓果实内的花青素含量低于对照白光，蓝光高于白光，但都不显著，而红蓝光下一直维持较高的含量并显著高于其它三种光质。以上表明，蓝光和红蓝光能够提高草莓花青素的含量，其中以红蓝光的效果最为显著。

由图1～6可知，红光、蓝光以及红蓝光处理均有助于草莓果实提早着色，而蓝光和红蓝光能够提高草莓花青素的含量，尤其是红蓝光效果最佳。

图7为天竺葵素-3-葡萄糖苷(Pg3G)的标准曲线，图8为样品色谱图，其中，标准曲线的相关系数R²＝0.9998，表明其具有良好的线性关系，从样品的色谱图也可以看出，该测定方法基线平稳、出峰稳定，目标成分的分离度好，是一种可靠的分析方法，适合于草莓及其他植物Pg3G的测定。

图9为不同光质处理下“丰香”草莓果实内的花青素含量变化图，其中，WL：白光，RL：红光，BL：蓝光，RBL：红蓝光，从图中可以看出，“丰香”草莓在开花21d以后才逐渐显色，且不同光质处理下花青素含量具有差异，在花后25d时，草莓果实内花青素含量关系为：蓝光>红光>红蓝光>白光，而后期在红蓝光处理下，草莓果实内的花青素含量显著高于其它光质，红光下含量最低。以上可说明红光、蓝光和红蓝光能够让草莓提早着色，但后期蓝光和红蓝光比对照白光更有助于花青素积累，其中红蓝光效果最佳。