含铜溶液处理延缓木薯采后生理恶化及降低木薯超氧阴离子水平的方法

本发明属于木薯采后保鲜，尤其涉及一种含铜溶液处理延缓木薯采后生理恶化及降低木薯超氧阴离子水平的方法。

背景技术：

1、木薯（cassava）属于大戟科木薯属植物，是世界三大薯类（木薯、马铃薯、甘薯）之一，也是热带地区的一种特色作物。木薯块根作为一种常见的工业原料，其可以用于制备酒精、胶黏剂、生物燃料等工业产品。木薯具有抗旱、耐瘠薄、适应性广泛和不与粮争地等特性，因此，木薯是一种高产优质的工业原料。与其它薯类作物不同，木薯块根保质期非常短，通常在采后1~3天就开始发生变质，这种特有的现象称为“采后生理恶化（postharvestphysiological deterioration，ppd）”。木薯鲜薯组织在贮藏和加工过程中快速（1~3天）出现ppd，导致块根褐化腐烂而变质，从而制约了木薯产后工业化综合利用，每年造成直接经济损失超2亿美元，极大地限制了木薯产业发展。有效遏制ppd发生已经成为木薯产业发展亟需解决的重大生产问题。

2、木薯ppd的发生与活性氧水平具有强关联。研究表明木薯ppd发生伴随着各类型活性氧（ros）的爆发，包括过氧化氢（h2o2）、超氧阴离子（o2-）等，这些活性氧水平是表征木薯采后生理恶化的重要标志。大部分情况下研究者通过抑制活性氧的爆发以遏制采后生理腐烂，如钙信号和植物激素（如茉莉素、脱落酸、乙烯、赤霉素）、还原型物质（如褪黑素、氰苷类、苯丙类、黄酮类、香豆素、类胡萝卜素等分子）以及蛋白酶（如多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶）等。现有技术还公开了多个化学试剂如氯化钴、碘化钾、菲洛嗪可有效遏制木薯采后生理恶化，另有一些物理储存采后木薯块根的方法，如冻存、低气压、生物膜覆盖、沙埋等。由于物理方法经营管理比较困难，防治效果不稳定，而激素类等有机化学分子的成本过高。因此，有必要继续研发低成本、高效安全的抑制木薯采后生理恶化的化学分子。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种含铜溶液处理延缓木薯采后生理恶化及降低木薯超氧阴离子水平的方法，具体涉及含铜溶液处理促进（低浓度）或延缓（高浓度）木薯采后生理恶化的方法及含铜溶液（如波尔多液）降低木薯超氧阴离子水平的方法，其通过化学物质筛选方法，研究发现铜离子和/或亚铜离子溶液（如波尔多液）有效促进或防治木薯采后生理恶化，尤其是高浓度铜离子和/或亚铜离子溶液（如波尔多液）能够有效防止木薯采收后褐变、恶化，对于木薯贮藏具有实用性强、操作简便等特点，从而延长木薯贮藏期，提高木薯作为工业原料的价值和经济效益，具有良好的开发应用前景。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种降低木薯超氧阴离子水平的方法，所述降低木薯超氧阴离子水平的方法是取木薯接触含铜溶液，以降低木薯超氧阴离子水平；

4、含铜溶液是含有具有铜离子的化合物及具有亚铜离子的化合物中的至少一种；含铜溶液中铜离子和/或亚铜离子的总浓度＞10mmol/l且≤100mmol/l；

5、即，含铜溶液中仅含有一种或多种具有铜离子的化合物时，含铜溶液中铜离子的总浓度＞10mmol/l且≤100mmol/l；含铜溶液中仅含有一种或多种具有亚铜离子的化合物时，含铜溶液中亚铜离子的总浓度＞10mmol/l且≤100mmol/l；含铜溶液中同时含有一种或多种具有铜离子的化合物及一种或多种具有亚铜离子的化合物时，含铜溶液中铜离子和亚铜离子的总浓度＞10mmol/l且≤100mmol/l；

6、含铜溶液的溶剂为水；

7、含铜溶液中的铜离子和/或亚铜离子来自于氯化亚铜、氯化铜、硫酸铜或波尔多液中的至少一种。

8、进一步的，含铜溶液中铜离子和/或亚铜离子的总浓度为25~100mmol/l；

9、即，含铜溶液中仅含有一种或多种具有铜离子的化合物时，含铜溶液中铜离子的总浓度为25~100mmol/l；含铜溶液中仅含有一种或多种具有亚铜离子的化合物时，含铜溶液中亚铜离子的总浓度为25~100mmol/l；含铜溶液中同时含有一种或多种具有铜离子的化合物及一种或多种具有亚铜离子的化合物时，含铜溶液中铜离子和亚铜离子的总浓度为25~100mmol/l。

10、进一步的，含铜溶液为波尔多液时，波尔多液的浓度≥1%，即波尔多液中所含波尔多液粉末≥10mg/ml，优选1~2.5%。

11、进一步的，所述降低木薯超氧阴离子水平的方法包括以下具体步骤：

12、1）采收：将木薯挖出，保持木薯薯柄完整及外表皮无损伤，得挖好的木薯；

13、2）清洗：将挖好的木薯清洗干净并沥干备用；

14、3）浸泡：用含铜溶液浸泡处理木薯，以降低木薯超氧阴离子水平。

15、进一步的，步骤3）中，浸泡处理的时间为1~30min；

16、所述降低木薯超氧阴离子水平的方法中还包括，采用含铜溶液浸泡处理完成后，将木薯捞出直接于温度为25±2℃、相对湿度为65~85%条件下贮藏。

17、一种含铜溶液处理延缓木薯采后生理恶化的方法，所述方法是取木薯接触含铜溶液，降低木薯超氧阴离子水平，以延缓木薯采后生理恶化；

18、含铜溶液是含有具有铜离子的化合物及具有亚铜离子的化合物中的至少一种；含铜溶液中铜离子和/或亚铜离子的总浓度＞10mmol/l且≤100mmol/l；

19、即，含铜溶液中仅含有一种或多种具有铜离子的化合物时，含铜溶液中铜离子的总浓度＞10mmol/l且≤100mmol/l；含铜溶液中仅含有一种或多种具有亚铜离子的化合物时，含铜溶液中亚铜离子的总浓度＞10mmol/l且≤100mmol/l；含铜溶液中同时含有一种或多种具有铜离子的化合物及一种或多种具有亚铜离子的化合物时，含铜溶液中铜离子和亚铜离子的总浓度＞10mmol/l且≤100mmol/l；

20、含铜溶液的溶剂为水；

21、含铜溶液中的铜离子和/或亚铜离子来自于氯化亚铜、氯化铜、硫酸铜或波尔多液中的至少一种。

22、进一步的，含铜溶液中铜离子和/或亚铜离子的总浓度为25~100mmol/l；

23、即，含铜溶液中仅含有一种或多种具有铜离子的化合物时，含铜溶液中铜离子的总浓度为25~100mmol/l；含铜溶液中仅含有一种或多种具有亚铜离子的化合物时，含铜溶液中亚铜离子的总浓度为25~100mmol/l；含铜溶液中同时含有一种或多种具有铜离子的化合物及一种或多种具有亚铜离子的化合物时，含铜溶液中铜离子和亚铜离子的总浓度为25~100mmol/l。

24、进一步的，含铜溶液为波尔多液时，波尔多液的浓度≥1%，即波尔多液中所含波尔多液粉末≥10mg/ml，优选1~2.5%。

25、进一步的，所述含铜溶液处理延缓木薯采后生理恶化的方法包括以下具体步骤：

26、s1、采收：将木薯挖出，保持木薯薯柄完整及外表皮无损伤，得挖好的木薯；

27、s2、清洗：将挖好的木薯清洗干净并沥干备用；

28、s3、浸泡：用含铜溶液浸泡处理木薯，降低木薯超氧阴离子水平，以延缓木薯采后生理恶化。

29、进一步的，步骤s3中，浸泡处理的时间为1~30min；

30、所述含铜溶液处理延缓木薯采后生理恶化的方法中还包括，采用含铜溶液浸泡处理完成后，将木薯捞出直接于温度为25±2℃、相对湿度为65~85%条件下贮藏。

31、本发明的一种含铜溶液处理延缓木薯采后生理恶化及降低木薯超氧阴离子水平的方法的有益效果为：

32、基于超氧阴离子（o2-）等活性氧水平是木薯采后生理恶化的重要原因，采用本发明的含铜溶液（如含有具有铜离子的化合物及具有亚铜离子的化合物中的至少一种，例如波尔多液）降低木薯超氧阴离子水平的方法，能够有效且快速地降低超氧阴离子这一主要活性氧成分的水平，且可在一定浓度下极显著地抑制木薯采后生理恶化的发生；

33、本发明的降低木薯超氧阴离子水平的方法，是一种利用含铜溶液快速降低超氧阴离子从而有效遏制木薯采后生理恶化发生的方法，采集的新鲜木薯可以利用含铜溶液浸泡处理，即可有效避免木薯采后生理恶化发生；

34、本发明的含铜溶液（如含有具有铜离子的化合物及具有亚铜离子的化合物中的至少一种，例如波尔多液）处理延缓木薯采后生理恶化的方法，能够防止木薯采收后褐变、腐烂，显著延缓木薯采后生理性变质的发生，有效延长木薯贮藏期，提高木薯工业原料价值和经济效益；

35、本发明的含铜溶液（如含有具有铜离子的化合物及具有亚铜离子的化合物中的至少一种，例如波尔多液）处理延缓木薯采后生理恶化的方法，能够抑制采后生理腐烂效果好，所使用的试剂成本低，操作简便，具有较强的实用性；

36、本发明实用性强，操作简便，并能够有效延长木薯贮藏时间，在木薯作为工业原料贮藏、运输和工业生产等环节中具有良好的开发应用的价值；

37、利用本发明的方法处理后的木薯，可以作为工业原料，用于后续工业品（如酒精、胶黏剂、生物燃料等）生产。