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【重磅技术】果实着色原理
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2022.12.26 河南

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果实色泽是果实外观的重要表现 , 漂亮的色泽会在一定程度上提升产品市场上的竞争力。因此,了解果实着色原理对果实着色在生产管理上至关重要。

色素及其相关酶与果实着色的关系

叶绿素、类胡萝卜素和黄酮类色素(主要有花青素、黄酮和黄酮醇)是决定果实颜色的三大类植物色素。

1
绿色是叶绿素的颜色

叶绿素的多少不仅影响色调,而且影响花青素和类胡萝卜素的显现。叶绿素或与类胡萝卜素一起存在于叶绿体上,或单独存在于染色体上。

2
类胡萝卜素分为胡萝卜素和叶黄素

苹果和梨在果实成熟时不积累类胡萝卜素 ,只是当叶绿素分解褪绿后 ,原先已存在的类胡萝卜素的颜色便显现出来 。在果实发生呼吸跃变前不久或同时,伴随褪绿过程出现的除B一胡萝卜素外,还有新的组酯化叶黄素的形成 。从这点看,黄色也可被认为是一种着色。


3
果实的红色或紫色是花青素的颜色

果实的红色或紫色是花青素的颜色,通常是以花青苷的形式存在,花青苷是一种配糖体,水解时产生花青素配糖基与糖类。花青素是一种水溶性色素,可以随着细胞液的酸碱改变颜色。细胞液呈性则偏,细胞液呈性则偏。花青素经由苯基丙酸路径和类黄酮生合成途径生成,以天竺葵色素、矢车菊素、花翠素、芍药花苷配基、矮牵牛苷配基及锦葵色素六种非配糖体为主。花青素因所带羟基数(-OH)、甲基化(CH3-)、糖基化(glycosylation)数目、糖种类和连接位置等因素而呈现不同颜色。


影响果实着色的因子
1
光照

光照对花青苷的形成至关重要,完全不照光的果实能够正常成熟 ,但无花青苷合成;光照强度低于全光照50%以下时,花青苷的浓度随光强的增加而增加。不同品种花青苷合成对光强的反应不同,一些浓红色品种着色比较容易,在较低的光强下也能很好的着色。

2
温度

果实中的糖代谢可以沿着两个不同方向进行:一个是葡萄糖通过三羧酸循环途径提供能量促进营养生长,此途径在温暖环境下较旺盛;另一个是通过磷酸戊糖途径侧重为合成代谢提供各种中间产物。其中4-磷酸赤藓糖是形成莽草酸的原料,然后再经莽草酸途径最后合成花青素 ,此途径在冷凉温度下较旺盛,因为在冷凉温度下PAL活跃,而PAL-IS抑制系统钝化;高温下则相反,PAl受抑制 。

3
含糖量

花青素合成需要大量的糖类作为前体,果实糖含量越高,花青素合成量越多,上色效果也越明显,因此,能促进光合产物转运和累积的硼和钾对着色也有很强的促进作用;花青素从分子式上看含有酚的结构部分,因此需要硼和钼元素调节显色反应,达到最佳着色效果。果实为着色时,花青素含量为1.42 nmol/cm2, 还原糖与可溶性糖含量分别为7.7%和10.2%;当果实充分着色时,花青素含量超过24nmol/cm2,此时,还原糖和可溶性糖的含量分别达到10%及13%以上。


4
氮素养分

果实着色期,高氮不利于花青苷积累。因为高氮使大量糖分与氮结合成蛋白质而无法大量积聚,同时也是氮素使枝叶茂盛而遮光的结果。

5
内源激素

乙烯促进花青苷形成的原因,一是通过加速果实成熟,使细胞膜结构弱化,糖进入细胞质增多,提高了磷酸戊糖途径的代谢;二是诱导PAL或通过解除PAL的钝化物而促进其活性。赤霉素和细胞分裂素均能延迟叶绿素的降解消失和类胡萝卜素的积累,从而延迟着色。

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使用时间:幼果期、着色期

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