CN109769505A

CN109769505A - 纳米二氧化钛的应用

Info

Publication number: CN109769505A
Application number: CN201910085215.0A
Authority: CN
Inventors: 郝玉金; 李媛媛; 王永旭; 王超; 孙庆丰
Original assignee: Shandong Agricultural University
Current assignee: Shandong Agricultural University
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2019-05-21

Abstract

本发明属于果实着色技术领域，尤其涉及一种纳米二氧化钛的应用。本发明利用纳米二氧化钛的纳米效应，显著提升果皮中花青苷、类黄酮、多酚类等物质的含量，从而显著提升果皮着色效果。纳米二氧化钛附着在果实果皮表面，能够有效地提升苹果等果实对紫外线的吸收和利用，从而诱导果实中花青苷含量的显著积累，引起花青苷合成相关基因表达上调。相比于传统的外接紫外灯，本发明简单易行，能够适用于大田种植果实，且附着的纳米二氧化钛能够通过平常的水洗过程清洗掉，不影响食用和果皮性质，对于大批量果实提早上市有重要的意义。

Description

纳米二氧化钛的应用

技术领域

本发明属于果实着色技术领域，尤其涉及一种纳米二氧化钛的应用。

背景技术

水果是均衡饮食的重要组成部分，对于保持人类健康起到了重要作用。苹果(Malus domestica)是一种在世界范围内都有广泛种植的重要的水果作物。红皮苹果在市场上占据主导地位，在我们的日常生活中广泛食用。成熟前果实的着色及相关成分的积累对于其最终的产量和质量至关重要，这也会进一步决定了最终苹果的上市流通及价格。果皮的颜色是一个成熟采摘的重要指标，如果着色不好或者着色时间长，可能会损害贸易主动权和苹果的上市价格。从1994年开始，我国果树栽培面积和总数量均已稳居世界第一，2003年，我国果树生产面积达到943.67万公顷，占世界果树面积的18％；总产量7551.5万吨，占世界总产量的15.7％。不过我国水果出口数量少，出口价格低，其重要原因就是果实外观品质不高。因此促进果实着色，改善外观近年来普遍受到重视。

光照，尤其是紫外光照(UV)，是苹果果皮着色的关键因素。通常对于光照的控制只能是在室内环境中通过人工加紫外灯，或延长光照时间。这种方式一般是在智能温室中或者光照培养箱中实现，不过前期需要大量的基建投入，且毕竟室内空间有限，还需要消耗本来就紧张的电力，因此不适合目前生产实践的广泛应用。目前的苹果生产仍然是以大田种植为主。对于大田光照的改善目前主要是利用摘叶、转果、铺反光膜等手段，但这些手段都需要大量的人力物力，投入产出比很低，而且大量使用的反光膜等在土壤里难以降解，会对种植土壤造成长久的伤害。所以需要一种简单易行的方式来提升苹果对于光照的利用从而达到高效的果实着色。

目前，传统的生物试剂改善苹果皮的着色是有可能造成果实其他性质的改变，如利用乙烯类生物试剂会引起苹果的软化而降低苹果的保存时间。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种纳米二氧化钛的应用。

本发明提供一种纳米二氧化钛在促进果实果皮着色方面的应用。

优选地，具体使用方法为：将纳米二氧化钛与水混合分散为纳米二氧化钛胶体溶液；将纳米二氧化钛胶体溶液附着在果实果皮表面进行光照处理。

其中，所述纳米二氧化钛的来源为水热或溶剂热合成法制得，或直接购买；

所述纳米二氧化钛的粒径为10-100nm；纳米二氧化钛与水的质量比为1：(100-1000000)；

所述的分散方式为超声分散10-60min，分散功率为每升混合溶液100-1000W；

所述的附着方式为：通过向果实果皮表面喷洒纳米二氧化钛胶体溶液，喷洒体积为每千克果实10-100mL；或将果实浸泡到纳米二氧化钛胶体溶液中，浸泡时间为1-600s；

所述的光照处理条件为大田自然光照或光照培养箱光照，光照处理4-10天。

所述的果实为含有花青苷的水果或蔬菜。

所述的果实为苹果、紫甘蓝、葡萄、山楂、黑莓、无花果、樱桃、茄子、紫甘薯、血橙、红球甘蓝、蓝莓、红莓、草莓或桑葚。

优选地，所述的果实为苹果。

本发明的有益效果是：

本发明利用纳米二氧化钛的纳米效应，显著提升果皮中花青苷、类黄酮、多酚类等物质的含量，从而显著提升果皮着色效果。纳米二氧化钛附着在果实果皮表面，能够有效地提升苹果等果实对紫外线的吸收和利用，从而诱导果实中花青苷含量的显著积累，引起花青苷合成相关基因表达上调。相比于传统的外接紫外灯，本发明简单易行，能够适用于大田种植果实，且附着的纳米二氧化钛能够通过平常的水洗过程清洗掉，不影响食用和果皮性质，对于大批量果实提早上市有重要的意义。

附图说明

图1为实施例1经过纳米二氧化钛处理苹果果皮和经过水处理苹果果皮的红外对比图；

图2为实施例1经过纳米二氧化钛处理苹果果皮和经过水处理苹果果皮的花青苷合成相关基因相对表达量的对比图；

图3为实施例1经过纳米二氧化钛处理苹果果皮和经过水处理苹果果皮的花青苷相对含量的对比图；

图4为实施例1经过纳米二氧化钛处理苹果果皮和其进行清洗后的苹果的SEM图和元素分析图谱。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

通过水热法合成纳米二氧化钛(参考[精细化工中间体，2002,32(5)24-25])，二氧化钛的粒径大小为20nm；将1000mg纳米二氧化钛加入到1L水中，通过800W功率进行超声30min，获得均匀分散的纳米二氧化钛胶体溶液；将获得的纳米二氧化钛胶体溶液按每千克苹果50mL用量喷洒。

对照苹果喷洒相同体积的纯水，最后将对照苹果和纳米二氧化钛处理的苹果放到相同的光照条件下进行光照处理7天。

由图1-图3可以看出，纳米二氧化钛处理后的苹果果皮的红外线透过率明显降低；基因相对表达量显著升高；果实果皮中的花青苷含量显著提升，从而使得苹果着色变红。

进一步，我们对二氧化钛处理后的苹果进行清洗；由图4可以看出，SEM图像和元素分析显示，用清水冲洗过果皮之后的SEM图像显示，没有检测到二氧化钛颗粒的存在，且不对果实表皮蜡质层造成损害；该检测证明，二氧化钛颗粒可以较容易的被洗掉，并且不会造成残留。

实施例2

购买二氧化钛，粒径大小为25nm；将800mg纳米二氧化钛加入到1L水中，通过700W功率进行超声35min，获得均匀分散的纳米二氧化钛胶体溶液；将获得的纳米二氧化钛胶体溶液按每千克苹果55mL用量喷洒。

对照苹果喷洒相同体积的纯水，最后将对照苹果和纳米二氧化钛处理的苹果放到相同的光照条件下进行光照处理8天。

实施例3

购买二氧化钛，粒径大小为25nm；将100mg纳米二氧化钛加入到1L水中，通过500W功率进行超声25min，获得均匀分散的纳米二氧化钛胶体溶液；将获得的纳米二氧化钛胶体溶液按每千克苹果70mL用量喷洒。

对照苹果喷洒相同体积的纯水，最后将对照苹果和纳米二氧化钛处理的苹果放到相同的光照条件下进行光照处理4天。

实施例4

购买二氧化钛，粒径大小为25nm；将200mg纳米二氧化钛加入到1L水中，通过600W功率进行超声45min，获得均匀分散的纳米二氧化钛胶体溶液；将苹果浸入纳米二氧化钛胶体溶液中，浸泡120s。

对照苹果在纯水中浸泡相同时间，最后将对照苹果和纳米二氧化钛处理的苹果放到相同的光照条件下进行光照处理8天。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种纳米二氧化钛在促进果实果皮着色方面的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，将纳米二氧化钛与水混合分散为纳米二氧化钛胶体溶液；将纳米二氧化钛胶体溶液附着在果实果皮表面进行光照处理。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述纳米二氧化钛的粒径为10-100nm；纳米二氧化钛与水的质量比为1：(100-1000000)。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的分散方式为超声分散10-60min，分散功率为每升混合溶液100-1000W。

5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的附着方式为：通过向果实果皮表面喷洒纳米二氧化钛胶体溶液，喷洒体积为每千克果实10-100mL。

6.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的附着方式为：将果实浸泡到纳米二氧化钛胶体溶液中，浸泡时间为1-600s。

7.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的光照处理条件为大田自然光照或光照培养箱光照。

8.根据权利要求1-7任一项所述的应用，其特征在于，所述的果实为含有花青苷的水果或蔬菜。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的果实为苹果、紫甘蓝、葡萄、山楂、黑莓、无花果、樱桃、茄子、紫甘薯、血橙、红球甘蓝、蓝莓、红莓、草莓或桑葚。