一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法

    专利2025-03-19  34


    本发明属于果蔬贮藏领域,涉及一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法。


    背景技术:

    1、我国是世界主要的果蔬生产和消费国,果蔬年产量达10亿吨以上。然而,因采后贮藏环境以及技术的落后等原因,我国果蔬采后的年损耗率约为高达20%-30%。因此,果蔬采后冷链物流技术的不断完善是保持果蔬的新鲜度、减缓果蔬品质下降、提高市场竞争力、扩大果蔬时空供应范围、提升产品经济效益的有力措施。

    2、研究表明,果蔬在采后呼吸代谢旺盛,衰老迅速,其中木质素的大量积累是果蔬采后品质下降的主要原因,与果蔬质地、色泽、采后生理和病害紧密相关(张旭,王小佳,黎思辰,et al.柑橘果实粒化过程中木质素生物合成与调控研究进展.浙江农业学报[j],2019.31:2131-2140.)(薛维文,周显芳,张昭其,et al.果蔬采后木质素积累及其调控对品质的影响研究进展.园艺学报[j],2022.49:2023-2036.)(陈廷慧,曾加庆,罗炜华,et al.不同贮藏温度对黄秋葵采后品质及木质化的影响.保鲜与加工[j],2023.23:7-14.)。

    3、果蔬中木质素是由三种单体在细胞壁上聚合而成,不同单体在不同植物和细胞中分布存在差异,且不同木质素单体对不同逆境的响应存在差异(cesarino i structuralfeatures and regulation of lignin deposited upon biotic and abioticstresses.curr opin biotechnol[j],2019.56:209-214.)。

    4、目前,已有评价果蔬采后贮运环境对果蔬中木质素积累影响的方法,主要通过化学提取法测量贮藏前后果蔬中样本匀浆中的总木质素平均含量,来分析一段时间内的贮运环境对果实木质素积累的平均影响,从而建立环境与果蔬品质变化的耦合机制。

    5、生化测量分析费时费力,不仅缺少不同木质素单体含量和原位组织细胞分布变化的信息,且单个贮藏环境下的生理指标难以反应果蔬品质劣变的趋势。果蔬由具一定外部形态与内部结构,由多种组织和细胞构成,执行一定生理机能的植物体器官组成,包括根、茎、叶花、果实、种子等。木质素在不同组织细胞中的积累,对不同种类果蔬品质的影响存在差异。另一方面,果蔬采后冷链物流环境变化快速,均一性差,例如运输过程不同货架,冷库不同区域,贮藏不同时间,果实采后的不同阶段,果实品质变化的趋势往往都存在差异。

    6、因此,生化分析方法难以精准评价果蔬采后物流过程的不同时间不同贮藏环境对果实品质的影响,建立环境与果蔬品质耦合的机制。

    7、点击化学技术基于是通过生物代谢标记引入正交基团,对目标分子进行特异性标记,具有无副产物、原料易得、反应条件简单等优点(simon c,lion c,spriet c,etal.one,two,three:a bioorthogonal triple labelling strategy for studying thedynamics of plant cell wall formation in vivo.angew chem int ed engl[j],2018.57:16665-16671.)。在用于生物样本体内木质素代谢物研究过程,在能够在活性环境下研究组织细胞原位新合成木质素的不同单体分布变化(morel o,lion c,neutelings g,et al.reprisal:mapping lignification dynamics using chemistry,datasegmentation,and ratiometric analysis.plant physiol[j],2022.188:816-830.)。因此,通过点击化学技术对果蔬采后贮藏过程不同环境下活体即时的木质素合成含量和分布的原位可视化表达,可以对当下贮藏环境进行更加快速、精确和全面的评估,能够帮助更精确优化采后冷链物流保鲜技术、提高保鲜效率,减少保鲜能耗,提升产品经济效益。因此,需要及时、快速、精细化评估环境耦合果蔬品质变化的方法。研究不同贮运环境下果蔬品质变化趋势,从而指导果实采后的冷链物流技术的优化,实现果蔬的采后经济效益最大化。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于解决当前的果蔬采后贮运环境的评价方法只能通过贮藏一段时间后果实品质来反映,无法判断和评估即时环境对果蔬品质影响趋势的问题,提供一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法,评估果蔬在即时环境下品质的变化趋势,可以对果蔬采后冷链物流过程不同阶段不同环境下的品质变化规律分析,而且可以用于评估不同果蔬不同阶段的最佳冷链物流环境,对于优化果蔬采后冷链物流技术具有重要的借鉴意义。

    2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法,其特征在于:包括以下步骤:

    3、步骤1、对同一贮藏环境、同一批次果蔬进行随机抽样,抽取果蔬样本x个,并依次编号为:1、2、3……x;

    4、步骤2、各个样本分别进行切片并编号;

    5、步骤3、将获取的各样本切片与同批次果蔬放置在当下同一贮藏环境下,贮藏过程中的果蔬会在已有木质素基础上,新合成三种木质素单体,分别记为h单体、g单体、s单体,基于点击化学技术通过三种木质素单体孵育喂养进行荧光标记,孵育时间记为t;

    6、步骤4、对于每个样本获取的样本切片,获取已有木质素在404nm自发荧光分布图pl、新合成h单体在488nm标记荧光分布图ph、新合成g单体在561nm标记荧光分布图pg、新合成s单体在647nm标记荧光分布图ps;

    7、步骤5、设置荧光分布图的荧光阈值,除去背景荧光;对已有木质素和各新生成木质素单体在样本切片中的细胞区域分布进行分别统计,以木质素在404nm自发荧光分布图pl为例,分别统计所有样本的荧光分布图pl中外果蔬皮区域的平均荧光强度记为薄壁细胞区域的平均荧光强度记为维管束区域的平均荧光强度记为统计所有样本的荧光分布图ph中外果蔬皮区域的平均荧光强度为薄壁细胞区域的平均荧光强度为维管束区域的平均荧光强度为统计所有样本的荧光分布图pg中外果蔬皮区域的平均荧光强度为薄壁细胞区域的平均荧光强度为维管束区域的平均荧光强度为统计所有样本的荧光分布图ps中外果蔬皮区域的平均荧光强度为薄壁细胞区域的平均荧光强度为维管束区域的平均荧光强度为

    8、步骤6、不同区域的木质素对果蔬品质的影响程度不同,对于不同区域的木质素设置加权系数建立加权公式,基于加权公式统计不同细胞区域已有木质素的荧光强度的加权总和o;基于加权公式统计不同细胞区域新合成木质素的荧光强度的加权总和n;

    9、

    10、n=a*n1+b*n2+c*n3

    11、

    12、

    13、

    14、其中:a、b、c外果蔬皮细胞、薄壁细胞和维管束细胞区域的木质素对果蔬品质影响的加权系数;n1、n2、n3分别代表果蔬的外果蔬皮细胞、薄壁细胞和维管束细胞区域的新合成木质素的加权荧光强度;d1、e1、f1,d2、e2、f2,d3、e3、f3分别代表不同木质素单体在不同细胞区域对果蔬品质影响的加权系数;

    15、步骤7、基于所获取o、n、t值计算

    16、x值为当下贮运环境下,果蔬品质每小时的劣变加速度,x值越大则果蔬品质劣变趋势越快,当下的贮运环境越不适合,需要更换贮运参数或贮运方式;y值为当下果蔬品质劣变程度与果蔬原有品质的比重,当x值相同时,y值越大说明当下的贮运环境越不适合。

    17、作为优选,步骤2中,切片的厚度不超过200μm,宽度不超过2cm,长度不超过4cm;若果蔬的半径超过2cm,则选择分块切片。

    18、作为优选,步骤3中,所需研究的贮藏环境时间t在4h到48h之间。

    19、作为优选,步骤6中,a、b、c加权系数需满足a+b+c=1。

    20、作为优选,步骤6中,不同果蔬种类加权系数a、b、c取值规则如下:去皮食用的果蔬,如枇杷、芒果、莴笋等,减少a系数,提高b、c系数;茎菜类蔬菜,如芹菜、胡萝卜、竹笋等,提高c系数,减少a、b系数;可带皮食用的肉质类果实,如苹果、梨、桃等,提高a、b系数、减少c系数。

    21、作为优选,对于去皮食用的果蔬,a系数取值不超过0.2;对于茎菜类蔬菜,c系数取值不小于0.5;对于可带皮食用的肉质类果实,其中a系数不小于0.3,b系数不小于0.5。

    22、作为优选,步骤6中,d1、e1、f1,d2、e2、f2,d3、e3、f3加权系数需要满足d1+e1+f1=1、d2+e2+f2=1、d3+e3+f3=1。

    23、作为优选,根据木质素g单体和s单体在细胞壁中的分布规律,需要系数值满足d1、e1和f1中,f1最大;d2、e2和f2中e2最大;d3、e3和f3中f3最大。若测试果蔬为双子叶植物,则因其木质素h单体含量较少,对果蔬品质影响较少,可以大幅度降低d1、d2、d3系数。

    24、作为优选,1>f1>0.6,1>e2>0.5,1>f3>0.5。

    25、本发明有益效果如下:以果蔬在不同环境下一定时间内新合成木质素单体,来评价果蔬当下即时贮藏环境对果蔬品质变化趋势的影响;本方法中充分考虑了果蔬中不同细胞类型因素、不同木质素单体类型因素、果蔬即时新合成木质素与已有木质素的比值因素对果蔬品质下降的综合影响,并以此为依据评价果蔬当下的环境适宜程度,从而指导果蔬贮运环境的优化。


    技术特征:

    1.一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法,其特征在于:包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法,其特征在于:步骤2中,切片的厚度不超过200μm,宽度不超过2cm,长度不超过4cm;若果蔬的半径超过2cm,则选择分块切片。

    3.根据权利要求1所述的一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法,其特征在于:步骤3中,所需研究的贮藏环境时间t在4h到48h之间。

    4.根据权利要求1所述的一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法,其特征在于:步骤6中,a、b、c加权系数需满足a+b+c=1。

    5.根据权利要求1或4所述的一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法,其特征在于:步骤6中,不同果蔬种类加权系数a、b、c取值规则如下:去皮食用的果蔬,减少a系数,提高b、c系数;茎菜类蔬菜,提高c系数,减少a、b系数;可带皮食用的肉质类果实,提高a、b系数、减少c系数。

    6.根据权利要求5所述的一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法,其特征在于:对于去皮食用的果蔬,a系数取值不超过0.2;对于茎菜类蔬菜,c系数取值不小于0.5;对于可带皮食用的肉质类果实,其中a系数不小于0.3,b系数不小于0.5。

    7.根据权利要求1所述的一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法,其特征在于:步骤6中,d1、e1、f1,d2、e2、f2,d3、e3、f3加权系数需要满足d1+e1+f1=1、d2+e2+f2=1、d3+e3+f3=1。

    8.根据权利要求1或7所述的一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法,其特征在于:根据木质素g单体和s单体在细胞壁中的分布规律,需要系数值满足d1、e1和f1中,f1最大;d2、e2和f2中e2最大;d3、e3和f3中f3最大。

    9.根据权利要求8所述的一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法,其特征在于:1>f1>0.6,1>e2>0.5,1>f3>0.5。


    技术总结
    本发明涉及一种用于评价果蔬采后即时贮藏环境的方法,解决当前的果蔬采后贮运环境的评价方法只能通过贮藏一段时间后果实品质来反映,无法判断和评估即时环境对果蔬品质影响趋势的问题。本方法将样品切片与同批次果蔬放置在同一贮藏环境下,使已有木质素三种新合成木质素单体在四个不同的荧光通道显色,并依据果蔬切片不同细胞区域进行荧光强度加权统计,依据统计结构评价当前贮藏环境对果蔬品质变化的影响。本发明以果蔬在不同环境下一定时间内新合成木质素单体,来评价果蔬当下即时贮藏环境对果蔬品质的影响;本方法中充分考虑了果蔬中不同细胞类型因素、不同木质素单体类型因素、果蔬即时新合成木质素与与已有木质素的比值因素对果蔬品质下降的综合影响,并以此为依据评价果蔬当下的环境适宜程度,从而指导果蔬贮运环境的优化。

    技术研发人员:黄伟男,吴迪,靳嘉悦,石艳娜,陈昆松
    受保护的技术使用者:浙江大学中原研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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