CN105248619A - 一种基于乙烯受体调节的果蔬采后贮藏保鲜方法 - Google Patents

Abstract

一种基于乙烯受体调节的果蔬采后贮藏保鲜方法，其特征是将新型的乙烯效应抑制剂1-戊基环丙烯(1-pentylcyclopropene，1-PentCP)应用于果蔬采后的贮藏保鲜中，通过调节果蔬采后贮藏过程中乙烯受体基因的表达来延长果蔬采后贮藏期。本发明操作简单、效果显著、不需辅助的配套设施且商业化可行性高，是一种新型、高效的果蔬采后贮藏保鲜方法。

Description

一种基于乙烯受体调节的果蔬采后贮藏保鲜方法

技术领域

本发明属于果蔬贮藏保鲜领域，涉及一种基于乙烯受体调节的果蔬采后贮藏保鲜方法。

背景技术

内源或外源乙烯能够加快果蔬产品的代谢节奏和衰老速度，缩短采后寿命，造成采后损失，全世界果蔬产业每年损失数百亿美元。且现行的果蔬贮藏保鲜方法的配套贮藏设施所需费用高且尚需完善。因此，通过控制乙烯的生物合成或乙烯的响应来阻止或延缓果蔬的成熟和衰老在农业和食品工业中变得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了减缓乙烯在采后果蔬贮藏期间所诱导的不良反应，针对现行的果蔬采后贮藏保鲜方法配套设备不健全等问题，提出一种操作简单、成本低、效果显著、无需大型设备的安全高效的果蔬采后贮藏保鲜方法或辅助措施。

采用的技术方案是：

一种基于乙烯受体调节的果蔬采后贮藏保鲜方法，其特征是将人工合成的乙烯效应抑制剂1-戊基环丙烯(1-pentylcyclopropene，1-PentCP)应用于果蔬采后的贮藏保鲜过程中，通过调节果蔬采后贮藏过程中乙烯受体基因的表达来延缓果蔬采后的成熟与衰老，1-戊基环丙烯合成过程及其处理方法如下：

1-戊基环丙烯合成过程：

(1)在装有回流冷凝管的100ml圆底烧瓶中加入准确量取的7ml(0.05mol)1-庚烯、8.8ml(0.1mol)溴仿和1.6g(0.005mol)四丁基溴化铵，再缓慢滴加20ml50％的氢氧化钠溶液，反应混合物颜色逐渐变成咖啡色，反应放热。磁力搅拌反应15小时，控制温度不可超过70℃，必要时冰浴。

(2)反应混合物冷却到室温，加入100ml水和150ml二氯甲烷，震荡分层后分液，水相再用二氯甲烷萃取三次，每次100ml，合并有机相。旋转蒸发除去溶剂后得到黑色油状物。在0.2mmHg下除去未反应的溴仿，残留物再用100ml二氯甲烷溶解，加适量硫酸镁干燥、过滤，旋转蒸发除掉溶剂，得到棕色油状物，50℃，0.2mmHg，蒸馏得到无色油状物质2，2-二溴-1-戊基环丙烷的合成。

(3)准确称取3.82g上一步生成的2，2-二溴-1-戊基环丙烷，并溶于30ml甲醇中，再加入7.2g(0.12mol)冰醋酸和7.8g(0.12mol)锌粉，室温下，转于磁力搅拌器上搅拌反应4小时。

(4)反应4个小时后停止搅拌，过滤混合物，往滤液中加水，至呈白色絮状，每次用50ml二氯甲烷萃取三次，合并萃取液，用无水硫酸镁干燥。过滤后，真空除去溶剂。

(5)将去溶剂后的物质转移至圆底烧瓶中，减压蒸馏，收集40℃，10mmHg处馏分，得无色油状产物，此物质即为2-溴-1-戊基环丙烷。

(6)准确称取1.91g上一步生成的2-溴-1-戊基环丙烷，并溶于8ml二甲基亚砜中，加入3.4g95％的叔丁醇钾，加热到72℃反应4小时后，加入40ml乙醚和20ml水，得到的反应混合物转移到分液漏斗中分离各相，用无水硫酸镁干燥有机相。过滤后，真空除去溶剂，生成的反应物中即含有1-戊基环丙烯。

处理方法：

(1)将采后果蔬置于密闭环境中。在果蔬采摘后的1-14天内做熏蒸处理，效果最好，保鲜期增加最为明显。

(2)计算出该密闭环境的实际体积。由于人工合成的新型乙烯效应抑制剂1-PentCP为液体，但是起作用的有效成分为气体，且处理浓度较低，因此，在果蔬采收后，必须选择在密闭的环境中进行熏蒸，例如：运输货柜、车厢、冷库、气调库等。不要使空气与外界对流，防止活性气体不必要的流失，以免影响熏蒸效果。

(3)根据处理环境的温度、体积和预定的处理时间，计算出乙烯效应抑制剂的最适的用量。熏蒸的最佳浓度为0.1-1.0μL/L，最理想环境温度为3-25℃，最佳时间为20-24h，最适相对湿度为70％-80％，熏蒸结束后即可通风。在低温冷藏或越冬的情况下，熏蒸时间应延长至24-48h。

本发明的优点：果蔬采后贮藏保鲜是农产品生产的延续，保持果蔬质量和鲜度是人们追求的重要目标之一，是在果蔬贮藏、运输、流通中必须解决的问题。而我国果蔬贮运保鲜能力严重落后，每年因果蔬腐烂造成的经济损失占果蔬总产值的30％以上，现行的果蔬贮藏保鲜方法中，贮藏设施的配套问题有待于解决。而基于乙烯受体调节的果蔬采后贮藏保鲜方法操作简单、无需配套的机械设备、效果显著，相应的验证性试验结果表明，此方法能有效地延长新鲜果蔬的贮藏期，调节淡旺季，繁荣果蔬市场，改善人们的生活水平，实现显著的经济效益和社会效益。

乙烯是气态植物激素，参与植物发育过程的种子萌发、果实成熟、器官衰老等很多方面。乙烯在促进果蔬成熟的过程中能够导致果蔬颜色和质地的改变，促进香气的产生以及营养成分的积累等，但在果蔬成熟后期也刺激果蔬过度成熟和腐烂。这一特征在采后贮藏阶段尤为显著，因此通过调节果蔬乙烯受体基因的表达来控制乙烯的生物合成或乙烯的响应，从而阻止或延缓与果蔬成熟和衰老相关的一系列反应。

1-PentCP作为新型乙烯效应抑制剂，在果蔬内源乙烯大量合成之前，能够抢先与这些乙烯受体相结合，却不能引起成熟与衰老的生理生化反应，从而延迟了果蔬的后熟和衰老，达到保鲜的效果。应用乙烯效应抑制剂1-PentCP后的果蔬，检测不到残留物，对人体无害，也不会对环境产生污染。大量实验结果表明，特别是对于呼吸跃变型果实和蔬菜，在采摘后1-14天之内进行熏蒸处理，可以延长保鲜期至少一倍的时间，而且具有无毒无害、使用方便、效果明显、成本低等特点。

附图说明

图1为1-戊基环丙烯合成的减压蒸馏装置示意图；图2为乙烯效应抑制剂1-戊基环丙烯(1-pentylcyclopropene，1-PentCP)的结构式。

具体实施方式

1-戊基环丙烯合成过程：

(1)在装有回流冷凝管的100ml圆底烧瓶中加入准确量取的7ml(0.05mol)1-庚烯、8.8ml(0.1mol)溴仿和1.6g(0.005mol)四丁基溴化铵，再缓慢滴加20ml50％的氢氧化钠溶液，反应混合物颜色逐渐变成咖啡色，反应放热。磁力搅拌反应15小时，控制温度不可超过70℃，必要时冰浴。

(2)反应混合物冷却到室温，加入100ml水和150ml二氯甲烷，震荡分层后分液，水相再用二氯甲烷萃取三次，每次100ml，合并有机相。旋转蒸发除去溶剂后得到黑色油状物。在0.2mmHg下除去未反应的溴仿，残留物再用100ml二氯甲烷溶解，加适量硫酸镁干燥、过滤，旋转蒸发除掉溶剂，得到棕色油状物，50℃，0.2mmHg，蒸馏得到无色油状物质2，2-二溴-1-戊基环丙烷的合成。

(3)准确称取3.82g上一步生成的2，2-二溴-1-戊基环丙烷，并溶于30ml甲醇中，再加入7.2g(0.12mol)冰醋酸和7.8g(0.12mol)锌粉，室温下，转于磁力搅拌器上搅拌反应4小时。

(4)反应4个小时后停止搅拌，过滤混合物，往滤液中加水，至呈白色絮状，每次用50ml二氯甲烷萃取三次，合并萃取液，用无水硫酸镁干燥。过滤后，真空除去溶剂。

(5)将去溶剂后的物质转移至圆底烧瓶中，减压蒸馏，收集40℃，10mmHg处馏分，得无色油状产物，此物质即为2-溴-1-戊基环丙烷。

(6)准确称取1.91g上一步生成的2-溴-1-戊基环丙烷，并溶于8ml二甲基亚砜中，加入3.4g95％的叔丁醇钾，加热到72℃反应4小时后，加入40ml乙醚和20ml水，得到的反应混合物转移到分液漏斗中分离各相，用无水硫酸镁干燥有机相。过滤后，真空除去溶剂，生成的反应物中即含有1-戊基环丙烯。

处理方法：

(1)将采后果蔬均匀放置于密闭环境中。在果蔬采摘后的1天内做熏蒸处理，效果最好，保鲜期增加最为明显。

(2)计算出该密闭环境的实际体积，此说明以1m³为例。

(3)在准备好的玻璃杯中加入浓度为0.5-0.8μL/L的乙烯效应抑制剂1-PentCP，具体的浓度因果蔬的种类而异，熏蒸的理想环境温度为22℃，最佳时间为20h，最适相对湿度为75％，熏蒸结束后即可通风。在低温冷藏或越冬的情况下，熏蒸时间应延长至48h。

Claims (3)

1.一种基于乙烯受体调节的果蔬采后贮藏保鲜方法，其特征是将新型的乙烯效应抑制剂应用于果蔬采后的贮藏保鲜过程中，通过调节果蔬采后贮藏过程中乙烯受体基因的表达来延缓果蔬采后的成熟和衰老，1-戊基环丙烯合成过程如下：

(1)在装有回流冷凝管的100ml圆底烧瓶中加入准确量取的7m1(0.05mol)1-庚烯、8.8ml(0.1mol)溴仿和1.6g(0.005mol)四丁基溴化铵，再缓慢滴加20ml50％的氢氧化钠溶液，反应混合物颜色逐渐变成咖啡色，反应放热。磁力搅拌反应15小时，控制温度不可超过70℃，必要时冰浴。

(2)反应混合物冷却到室温，加入100ml水和150ml二氯甲烷，震荡分层后分液，水相再用二氯甲烷萃取三次，每次100ml，合并有机相。旋转蒸发除去溶剂后得到黑色油状物。在0.2mmHg下除去未反应的溴仿，残留物再用100ml二氯甲烷溶解，加适量硫酸镁干燥、过滤，旋转蒸发除掉溶剂，得到棕色油状物，50℃，0.2mmHg，蒸馏得到无色油状物质2，2-二溴-1-戊基环丙烷的合成。

(3)准确称取3.82g上一步生成的2，2-二溴-1-戊基环丙烷，并溶于30ml甲醇中，再加入7.2g(0.12mol)冰醋酸和7.8g(0.12mol)锌粉，室温下，转于磁力搅拌器上搅拌反应4小时。

(4)反应4个小时后停止搅拌，过滤混合物，往滤液中加水，至呈白色絮状，每次用50ml二氯甲烷萃取三次，合并萃取液，用无水硫酸镁干燥。过滤后，真空除去溶剂。

(5)将去溶剂后的物质转移至圆底烧瓶中，减压蒸馏，收集40℃，10mmHg处馏分，得无色油状产物，此物质即为2-溴-1-戊基环丙烷。

(6)准确称取1.91g上一步生成的2-溴-1-戊基环丙烷，并溶于8ml二甲基亚砜中，加入3.4g95％的叔丁醇钾，加热到72℃反应4小时后，加入40ml乙醚和20ml水，得到的反应混合物转移到分液漏斗中分离各相，用无水硫酸镁干燥有机相。过滤后，真空除去溶剂，生成的反应物中即含有1-戊基环丙烯。

2.一种基于乙烯受体调节的果蔬采后贮藏保鲜方法，其特征是将新型的乙烯效应抑制剂应用于果蔬采后的贮藏保鲜过程中，通过调节果蔬采后贮藏过程中乙烯受体基因的表达来延缓果蔬采后的成熟和衰老，1-戊基环丙烯处理方法如下：

(1)将采后果蔬置于密闭环境中。在果蔬采摘后的1-14天内做熏蒸处理，效果最好，保鲜期增加最为明显。

(2)计算出该密闭环境的实际体积。由于人工合成的新型乙烯效应抑制剂1-PentCP为液体，但是起作用的有效成分为气体，且处理浓度较低，因此，在果蔬采收后，必须选择在密闭的环境中进行熏蒸，例如：运输货柜、车厢、冷库、气调库等。不要使空气与外界对流，防止活性气体不必要的流失，以免影响熏蒸效果。

(3)根据处理环境的温度、体积和预定的处理时间，计算出乙烯效应抑制剂的最适的用量。熏蒸的最佳浓度为0.1-1.0μL/L，最理想环境温度为3-25℃，最佳时间为20-24h，最适相对湿度为70％-80％，熏蒸结束后即可通风。在低温冷藏或越冬的情况下，熏蒸时间应延长至24-48h。

3.根据权利要求2所述的一种基于乙烯受体调节的果蔬采后贮藏保鲜方法，其特征在于所述的乙烯效应抑制剂为1-戊基环丙烯(1-pentylcyclopropene，1-PentCP)。