馬鈴薯和根菜儲(chǔ)存期間的處理的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明基本涉及通過施用α，β-不飽和脂肪醛和酮、C3~C14的脂肪醛和酮、和/或C3~C7的飽和與和不飽和的脂肪族伯醇和仲醇，來維持或恢復(fù)馬鈴薯膨脹度(turgidity)，和/或防止根菜的綠化和/或處理根菜的內(nèi)部真菌和細(xì)菌性疾病。特別是，在儲(chǔ)存前或儲(chǔ)存期間對(duì)根菜（如馬鈴薯）進(jìn)行處理，以減少由失去膨脹度、綠化和/或疾病所導(dǎo)致的損傷。【
背景技術(shù)：
】[0002]在采收后，馬鈴薯塊莖會(huì)經(jīng)歷休眠自然周期，而這期間內(nèi)源性激素會(huì)抑制新芽生長。當(dāng)塊莖脫離休眠并開始發(fā)芽時(shí)，呼吸增加，淀粉被分解代謝為糖，這會(huì)導(dǎo)致重量減少并且膨脹度降低。其結(jié)果是，原本運(yùn)往新鮮和加工市場上的塊莖的整體數(shù)量和質(zhì)量都會(huì)下降。一種保存塊莖膨脹度的方法為良好地進(jìn)行發(fā)芽控制。因此，已做出了如下努力：通過化學(xué)或物理手段來抑制發(fā)芽，從而保持儲(chǔ)存期間的質(zhì)量。在美國注冊用于馬鈴薯的發(fā)芽抑制劑包括：CIPC(也稱為氯苯胺靈，SproutNip?等）、馬來酰肼（MH)、DMN(也稱為二甲基萘，l,4SK;H_r,1,4SEEDK),1,4SH1TK)、DIPN(二異丙基萘，AmpUry?)以及丁香油(Biox-Cg;SproutTorch?)。除了采收前施用的用于促進(jìn)植物生長的馬來酰肼以外，其它所有抑制劑均可在采收后當(dāng)塊莖放置于儲(chǔ)存箱時(shí)施用。[0003]CIPC是最有效、最廣泛使用的馬鈴薯發(fā)芽抑制劑。該化學(xué)試劑通常作為熱氣霧劑煙霧在馬鈴薯創(chuàng)傷愈合之后、并在發(fā)芽之前被施用于馬鈴薯儲(chǔ)存室。在太平洋西北地區(qū)，這通常在休眠結(jié)束之前的11月或12月進(jìn)行。該化學(xué)試劑以1鎊氯苯胺靈/600cwt的推薦比率被霧化入儲(chǔ)存?zhèn)}內(nèi)。一加侖的氣霧劑級(jí)CIPC可處理4200cwt(210噸）馬鈴薯。盡管CIPC能抑制發(fā)芽，并通過施用一次以上能延長處于儲(chǔ)存季的臺(tái)式儲(chǔ)存（table-stock)和加工馬鈴薯的儲(chǔ)存壽命，而不促進(jìn)或保持塊莖的膨脹度或防止塊莖綠化。使用CIPC的缺點(diǎn)之一是在馬鈴薯的適當(dāng)?shù)膿p傷愈合和栓化產(chǎn)生之前對(duì)儲(chǔ)存?zhèn)}中的塊莖進(jìn)行處理時(shí)，CIPC會(huì)阻礙這些自然過程，因此，增加儲(chǔ)存發(fā)病率。[0004]雖然其它潛在的發(fā)芽抑制劑已經(jīng)被確認(rèn)（例如，芳香醛和醇、菜籽油的甲基酯、香芹酮、茉莉酮酸酯、留蘭香和椒樣薄荷油），但沒有一個(gè)顯示出如CIPC那樣的效果。1，4SIGHT?(94.7%DMN=1，4-二甲基荼）也是注冊用于發(fā)芽控制的一種天然形成的化學(xué)試劑（參見美國專利公開2001/0021406)，但其趨于具有低于CIPC的有效性，并且其被認(rèn)為是一種休眠增強(qiáng)劑。[0005]其它可供選擇的發(fā)芽抑制劑如美國專利公開2007/0135307(Olson)所描述的，其描述了雙酰草胺、炔丙稀草胺（pronamide)、乙氧咲草黃（Ethofumesate)、氟草磺、多效挫、2,4-DB、2,4-DP以及美國專利公開2007/0078058所顯示的用于抑制發(fā)芽的MCPP用途。授權(quán)的美國專利5,139,562號(hào)（Vaughn等人）討論了使用氧化單萜1，4-桉樹腦、1，8-桉樹腦、蔚酮和薄荷醇來抑制塊莖發(fā)芽。[0006]其它天然揮發(fā)性發(fā)芽抑制劑已經(jīng)被確認(rèn)。香芹酮（來自香菜籽）在荷蘭是市售的用于馬鈴薯的抑制劑（Hartmans等，1995)。以下美國專利描述了各種用于抑制馬鈴薯芽形成的化合物的用途：美國專利號(hào)5,436,226(Lulai等，1995年7月25日）描述了茉莉酮酸酯的用途；美國專利號(hào)5,635,452(Lulai等，1997年）描述了芳香酸的用途；美國專利號(hào)6,855,669(Knowles，2005年）描述了α，β-不飽和醛和酮的用途，美國專利號(hào)8,258,081(Knowles等）描述了C3~C14的脂肪醛和酮以及C3~C7的脂肪族伯醇和仲醇的抑制馬鈴薯塊莖發(fā)芽的用途，美國專利號(hào)5,580,596(Winkelmann等，1996年12月3日）描述了單獨(dú)或組合使用菜籽油和某些長鏈醇的用途；美國專利號(hào)5,139,562(Vaughn等，1992年8月16日）描述了揮發(fā)性單萜（例如，來自桉樹、椒樣薄荷、留蘭香等）的用途；以及美國專利申請(qǐng)?zhí)?329618B1所教導(dǎo)的某些精油可促進(jìn)塊莖的硬度和美國專利號(hào)5,129,951(Vaughn等，1992年7月14日）描述了芳香醛和酮的用途。此外，Vokou等（1993年）已經(jīng)確認(rèn)了來自多種香草（例如，鼠尾草和迷迭香）的精油具有抑制馬鈴薯發(fā)芽活性的作用。[0007]在儲(chǔ)存期間，軟化的馬鈴薯會(huì)顯著降低或消除其商業(yè)價(jià)值。因此，在工業(yè)上需要對(duì)可提高馬鈴薯膨脹度的試劑進(jìn)行識(shí)別。此外，對(duì)于以下試劑的識(shí)別具有顯著的商業(yè)價(jià)值：否則存儲(chǔ)的萎焉馬鈴薯吸收水分而變得具有"硬或結(jié)實(shí)"的觸感來恢復(fù)膨脹度。[0008]與生長、采收和儲(chǔ)存相關(guān)的另一可能問題是，當(dāng)暴露于光線時(shí)，馬鈴薯會(huì)"綠化"。綠化會(huì)對(duì)馬鈴薯的外觀和營養(yǎng)質(zhì)量、甚至安全性產(chǎn)生不利影響，其一度被認(rèn)為是有毒的。事實(shí)上，馬鈴薯的確包含以配糖生物堿形式存在的有毒化合物（如茄堿）。這種毒素常常存在于馬鈴薯的表面附近，在眼或芽中的含量最高。這些毒素是植物的天然防御機(jī)制，并且當(dāng)攝入量非常小時(shí)，其是無害的，但高劑量攝入時(shí)，會(huì)引起頭痛、腹瀉、痙攣，并在嚴(yán)重情況下，會(huì)導(dǎo)致昏迷和死亡。美國國家毒理學(xué)項(xiàng)目建議來自馬鈴薯的茄堿的每天最高消耗量為12.5mg〇[0009]馬鈴薯中的茄堿水平會(huì)根據(jù)種類、年齡、成熟度和儲(chǔ)存溫度等稍微發(fā)生變化，但曝光時(shí)，該水平會(huì)顯著增加。光也導(dǎo)致葉綠素的產(chǎn)生，其結(jié)果是，形成綠色表皮；因此，馬鈴薯的"綠化"程度是毒素（如茄堿）形成的間接指標(biāo)。通常，馬鈴薯越綠，茄堿和其它配糖生物堿存在的濃度越高。商業(yè)化種植的馬鈴薯由于其具有低的茄堿初始濃度而被選擇，但采收后的曝光會(huì)迅速提高這些水平至原始值的10倍以上。例如，雜貨店熒光燈在短短的12小時(shí)內(nèi)會(huì)誘導(dǎo)馬鈴薯的綠化。如果馬鈴薯的綠化超過5%，美國農(nóng)業(yè)部會(huì)認(rèn)為馬鈴薯損壞，并小于美國#1級(jí)。[0010]不幸的是，目前還沒有產(chǎn)品可以防止或減緩馬鈴薯的"綠化"，并且這方面也具有顯著的商業(yè)價(jià)值。[0011]此外，對(duì)于儲(chǔ)存產(chǎn)品中的真菌和細(xì)菌性疾病的處理，例如公知地反式-2-己稀醛能抑制采收后的植物產(chǎn)品上的霉菌和細(xì)菌的生長（Corboetal.，J.Agric.FoodChem.48:2401-2408(2000);Archboldetal.，HortScience34:705-707(1999))。美國專利申請(qǐng)20130266670(Sard〇)教導(dǎo)了精油呈現(xiàn)出殺真菌、殺細(xì)菌和/或抗氧化的性能。然而，這些參考文獻(xiàn)僅教導(dǎo)了針對(duì)表面真菌和細(xì)菌病原體的控制（即此處所述的化合物被用作表面消毒劑），而并未涉及可感染產(chǎn)品內(nèi)部且是巨大商業(yè)問題的疾病（如馬鈴薯的鐮刀菌干腐?。?。因此，在本領(lǐng)域中仍存在識(shí)別和開發(fā)以下試劑的需求：預(yù)防、治療、限制和/或治愈發(fā)生于根本身內(nèi)部的真菌和細(xì)菌感染（例如，根類蔬菜的真菌和細(xì)菌感染）。這些病原體常產(chǎn)生于儲(chǔ)存期間而令它們具有特別的經(jīng)濟(jì)重要性，因而這種病原體的控制具有顯著的商業(yè)價(jià)值。由此，特別希望獲得以下的有效試劑：其能治療和/或消除或減少已存在于如治療前的塊莖內(nèi)的內(nèi)部感染。【
發(fā)明內(nèi)容】[0012]雖然通過用某些飽和與不飽和醛和酮來處理馬鈴薯能有效控制采收后馬鈴薯的發(fā)芽，但此外現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)：當(dāng)馬鈴薯塊莖暴露于這些化合物時(shí)，該暴露對(duì)于保持馬鈴薯的硬度、結(jié)實(shí)性和/或膨脹度具有顯著效果，甚至能逆轉(zhuǎn)硬度、結(jié)實(shí)性和膨脹度的損失?；衔镱A(yù)防或逆轉(zhuǎn)膨脹度的損失歸因于如發(fā)芽和/或常規(guī)的脫水，從而提高以硬化作為判斷的塊莖整體質(zhì)量。如通過減少因馬鈴薯堆的安放隨時(shí)間導(dǎo)致的儲(chǔ)存中的壓力損傷，以增加膨脹度從而提高塊莖的長期儲(chǔ)存性?？蓪ⅠR鈴薯暴露于單個(gè)化合物或兩種以上化合物的混合物，和/或可選地將化合物與其它類似或不同的有益試劑進(jìn)行組合。[0013]此外，已發(fā)現(xiàn)這些化合物（包括α，β-不飽和脂肪醛和酮、C3~C14的脂肪醛和酮或C3~C14的飽和與不飽和的脂肪族伯醇和仲醇中的單個(gè)或混合物、以及其單獨(dú)或與其它類似或不同組分的組合）能減少或防止綠化并能降低處理后馬鈴薯的配糖生物堿（如茄堿）整體含量。已知配糖生物堿對(duì)于人類和牲畜都是有毒的，并且不應(yīng)攝入顯著數(shù)量。因此，防止或抑制馬鈴薯的綠化（即馬鈴薯中的配糖生物堿積累）對(duì)于馬鈴薯產(chǎn)業(yè)是非常重要的，并且組合物（其包含一種以上α，β-不飽和脂肪醛和酮、C3~C14的脂肪醛和酮或C3~C14的飽和與不飽和的脂肪族伯醇和仲醇中的單個(gè)或其組合）的使用能有效防止或抑制塊莖的綠化。[0014]進(jìn)一步地，本發(fā)明公開描述了以下驚人的發(fā)現(xiàn)：此處所描述的化合物能有效防止和治療由內(nèi)部病原體（如鐮刀菌干腐病、腐霉軟腐病、腐霉泄漏病和歐文氏菌等）所引發(fā)的感染。內(nèi)部病原體通過淺表皮（皮）表面進(jìn)入馬鈴薯，并滲透到核心（如馬鈴薯的核心）。本發(fā)明的化合物和方法用于防止和/或治療這些感染，包括治療前被確認(rèn)的感染。[0015]因此，已經(jīng)受外部壓力（如疾病、創(chuàng)傷、曝光或常規(guī)不良儲(chǔ)存條件）的塊莖可通過暴露于此處所述的化合物及其混合物而受益。[0016]1.-種提高、維持或恢復(fù)馬鈴薯塊莖膨脹度的方法，包括組合物對(duì)采收的或儲(chǔ)存的馬鈴薯塊莖施用組合物的步驟，所述組合物包含選自由以下化合物構(gòu)成的組中的一種以上試劑：[0017]一種以上α，β-不飽和脂肪醛；[0018]-種以上α，β-不飽和脂肪酮；[0019]一種以上C3~C14的飽和脂肪醛；[0020]一種以上C3~C14的飽和脂肪酮；[0021]-種以上C3~C14的飽和或不飽和脂肪族伯醇；以及[0022]一種以上C3~C14的飽和或不飽和脂肪族仲醇。[0023]在一些方面，一種以上試劑包括：3-癸烯-2-酮、2-癸酮和2-癸醇中的一種以上。在一些方面，施用步驟可通過霧化或汽化進(jìn)行。施用步驟也可與以下的一種以上的施用聯(lián)合或按順序進(jìn)行：不同于所述一種以上試劑的發(fā)芽抑制劑、休眠增強(qiáng)劑和塊莖硬度或結(jié)實(shí)性增強(qiáng)劑。在一些方面，一種以上試劑包括：一種以上C3~C14的α，β-不飽和脂肪醛或C4~C14的α，β-不飽和脂肪酮；并且還可包括：C3~C14的α，β-飽和脂肪醛或C4~C14的α，β-飽和脂肪酮。在一些方面，在施用試劑前，采收的或儲(chǔ)存的馬鈴薯塊莖已萎焉。[0024]本發(fā)明也提供一種抑制、延緩或逆轉(zhuǎn)馬鈴薯塊莖綠化的方法，包括對(duì)采收的或儲(chǔ)存的馬鈴薯塊莖施用組合物的步驟，其中，所述組合物包含選自由以下化合物構(gòu)成的組中的一種以上試劑：[0025]一種以上α，β-不飽和脂肪醛；[0026]一種以上α，β-不飽和脂肪酮；[0027]一種以上C3~C14的飽和脂肪醛；[0028]一種以上C3~C14的飽和脂肪酮；[0029]-種以上C3~C14的飽和或不飽和脂肪族伯醇；以及[0030]一種以上C3~C14的飽和或不飽和脂肪族仲醇。[0031]在一些方面，一種以上試劑包括：3-癸烯-2-酮、2-癸酮和2-癸醇中的一種以上。在一些方面，施用步驟可通過霧化或汽化進(jìn)行。施用步驟也可與以下的一種以上的施用聯(lián)合或按順序進(jìn)行：不同于所述一種以上試劑的發(fā)芽抑制劑、休眠增強(qiáng)劑和塊莖硬度或結(jié)實(shí)性增強(qiáng)劑。在一些方面，一種以上試劑包括：一種以上C3~C14的α，β-不飽和脂肪醛或C4~C14的α，β-不飽和脂肪酮；并且還可包括：C3~C14的α，β-飽和脂肪醛或C4~C14的α，β-飽和脂肪酮。[0032]本發(fā)明還提供一種防止或逆轉(zhuǎn)馬鈴薯塊莖內(nèi)真菌或細(xì)菌感染癥狀的方法，包括對(duì)采收的當(dāng)前第1頁1 2 3 4 5