楊 奇 謝小玉 李清明 鄭胤建

（1中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所，四川 成都 610218；2西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院，重慶 400716）

辣椒（Capsicumspp.）作為茄科辣椒屬植物，具有悠久的栽培歷史［1］。果色是辣椒重要特性之一［2］，辣椒果色主要由葉綠素、類胡蘿卜素、類黃酮和花青素的相對(duì)含量所決定［3-4］。同時(shí)，在果實(shí)轉(zhuǎn)色過程中，β-胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃質(zhì)、β-隱黃質(zhì)和辣椒紅素等類胡蘿卜素與辣椒果色緊密相關(guān)，其中辣椒紅素對(duì)果實(shí)呈紅色起關(guān)鍵作用［5-6］。

近年來，我國辣椒色素市場規(guī)?？傮w呈增長態(tài)勢(shì)，2020 年中國辣椒色素市場規(guī)模約為3.3 億元，同比增長27.3%［7］。辣椒紅色素是目前國際上公認(rèn)最好的紅色素，被聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織、世界衛(wèi)生組織列為A 類食用色素，在使用中不加以限量［8］。同時(shí)我國香料香精協(xié)會(huì)介紹了辣椒色素收購的國際貿(mào)易定價(jià)一般采用美國香料貿(mào)易協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（American Spice Trade Association，ASTA）及國際色價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（International Color Units，ICU）。

當(dāng)前，LED光源由于純度高、耗能少、波長固定，已成為設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)［9］。不同波長光譜在植物中有不同功能。紅光能影響光合器官發(fā)育，從而促進(jìn)植物生長發(fā)育［10］。綠光能調(diào)節(jié)植物氣孔導(dǎo)度，增加二氧化碳吸收量，提高植物生物量［11］。藍(lán)光能影響植物的株高和葉綠素生物合成［12］。前人利用不同LED 光質(zhì)應(yīng)用于植物果實(shí)的研究已有相關(guān)報(bào)道。如Huang 等［13］采用紅、藍(lán)、綠光和黑暗處理香蕉果實(shí)，研究表明藍(lán)光照射能促進(jìn)青香蕉成熟；陳強(qiáng)等［14］采用白、紅、藍(lán)、紅藍(lán)光照射番茄果實(shí)，研究發(fā)現(xiàn)紅光能加快番茄果實(shí)轉(zhuǎn)色；Zhang 等［15］用白、紅、藍(lán)、紅藍(lán)光照射草莓果實(shí)，發(fā)現(xiàn)紅藍(lán)光照射能提高草莓果實(shí)花青素含量；Ma 等［16］則通過藍(lán)、紅光和黑暗處理柑橘果實(shí)，結(jié)果表明紅光最能促進(jìn)柑橘果實(shí)成熟。

辣椒果實(shí)色素含量變化受不同環(huán)境因素影響［17-18］，而調(diào)控光環(huán)境可較調(diào)控溫度和水分更直接地影響植物果實(shí)色素積累量。前人研究表明，不同LED 單色光長期照射辣椒植株會(huì)使其生長形態(tài)朝著不同光質(zhì)誘導(dǎo)的方向進(jìn)行相應(yīng)變化［19］。不同單色光能促進(jìn)目標(biāo)次生代謝產(chǎn)物的生物合成，從而提高植物特定產(chǎn)物的產(chǎn)量和品質(zhì)［20］，這在生產(chǎn)上具有應(yīng)用價(jià)值。目前關(guān)于LED光質(zhì)對(duì)采前辣椒果實(shí)轉(zhuǎn)色影響的研究鮮有報(bào)道，鑒于此，本試驗(yàn)采用LED 藍(lán)光、LED 綠光、LED 紅光和LED白光照射采前辣椒果實(shí)，分析不同LED 光質(zhì)照射對(duì)果實(shí)色澤品質(zhì)、相關(guān)色素含量、ASTA 色值和ICU 色價(jià)的影響規(guī)律，以期為LED 光質(zhì)對(duì)采前辣椒果實(shí)轉(zhuǎn)色和色澤影響研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試?yán)苯菲贩N為遵辣一號(hào)（一年生辣椒），由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所的鄭胤建老師提供試驗(yàn)材料種子。試驗(yàn)前將試驗(yàn)材料遵辣一號(hào)播種于32 孔含有基質(zhì)（草炭∶蛭石∶珍珠巖=3∶1∶1）的育苗盤中，每孔1 株，在溫室內(nèi)于室溫條件自然生長，每隔7 d 澆一次1/2 Hoagland 營養(yǎng)液。當(dāng)辣椒幼苗生長到10 片真葉時(shí)，移栽到花盆中（盆高20 cm，直徑18 cm），每盆1株，盆中基質(zhì)（草炭∶蛭石∶珍珠巖=3∶1∶1）、水分、溫度和光照等條件保持一致，將溫度維持在（25±2） ℃，相對(duì)濕度維持在80%，光照條件則受當(dāng)日四川省成都市天府新區(qū)天氣影響。將花盆按照隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的方法擺放在溫室中，直至辣椒開花且達(dá)到花后30 d（果實(shí)處于綠熟前期）。在辣椒的開花坐果期，對(duì)果齡及大小健康狀況一致的第三層幼果進(jìn)行掛牌標(biāo)記。

本試驗(yàn)中使用的辣椒紅素標(biāo)準(zhǔn)品（≥95%）、葉黃素標(biāo)準(zhǔn)品（≥98%）、β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品（≥98%）和玉米黃質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品（≥98%）均購自四川省維克奇生物科技有限公司；β-隱黃質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品（≥98%）購自上海源葉生物科技有限公司；丙酮（分析級(jí)）購自浙江艾綠化工科技有限公司；乙醇（分析級(jí)）購自成都金山化學(xué)試劑有限公司；甲醇（色譜級(jí)）購自上海滔譜賽生物科技有限公司；甲基叔丁基醚（色譜級(jí)）購自上海高信化玻儀器有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)分為四組光質(zhì)照射處理，采用T8 一體化LED燈管（廈門通秴科技股份有限公司）進(jìn)行，分別為LED紅光（660 nm）、LED 藍(lán)光（450 nm）、LED 綠光（520 nm）和LED 白光照射處理（圖1、2），其中LED 白光照射處理為對(duì)照（CK）。在溫度25 ℃、相對(duì)濕度80%的條件下，利用四種光質(zhì)在光強(qiáng)為140 μmol·m-2·s-1、光周期為12 h 的光環(huán)境下分別對(duì)花后30 d（果實(shí)處于綠熟前期）的辣椒植株進(jìn)行16 d的照射，光源距離辣椒植株頂部15 cm，每個(gè)處理15 株辣椒。在花后30 d 光質(zhì)處理之前以及花后38 d（白光照射下果實(shí)處于轉(zhuǎn)色期）和花后46 d（白光照射下果實(shí)處于紅熟期）對(duì)四組處理的辣椒果實(shí)分別進(jìn)行取樣，采用混合取樣的方法在不同處理時(shí)期內(nèi)每個(gè)處理分別取10 個(gè)果實(shí)。之后分別對(duì)四種光質(zhì)照射下的辣椒果實(shí)色澤、總?cè)~綠素含量、總類胡蘿卜素含量、總類黃酮相對(duì)含量、總花青素相對(duì)含量、β-胡蘿卜素含量、葉黃素含量、β-隱黃質(zhì)含量、玉米黃質(zhì)含量、辣椒紅素含量、ASTA 色值和ICU 色價(jià)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

圖1 試驗(yàn)中采用的LED光譜Fig.1 The LED spectrum used in the test

圖2 LED白光、LED紅光、LED綠光、LED藍(lán)光照射辣椒果實(shí)環(huán)境圖Fig.2 LED white light，LED red light，LED green light，LED blue light irradiation of pepper fruit environment diagram

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 辣椒果實(shí)色澤的測(cè)定 參照Ma 等［16］的方法并略作修改。通過ColorMeter Pro 手持分光測(cè)色儀（北京默勒克生物科技有限公司）分別對(duì)辣椒果實(shí)的L*、a*、b*值進(jìn)行測(cè)定，然后根據(jù)式（1）～（3）計(jì)算色彩飽和度（color saturation，C）和色度角（hue angle，H）以及色澤指數(shù)（capsicum color index，CCI）。每個(gè)樣品處理測(cè)6個(gè)點(diǎn)，取平均值。

1.3.2 辣椒果實(shí)中葉綠素和總類胡蘿卜素含量的測(cè)定 參照努爾凱麥爾·木拉提等［21］的方法并略作修改。首先稱取辣椒果實(shí)果皮樣品0.5 g置于研缽中，加少量石英砂、碳酸鈣粉以及3 mL 95%乙醇將樣品研磨成均漿，隨后再加少量乙醇，繼續(xù)研磨至組織變白，靜置5～10 min。之后將提取液移至25 mL 棕色容量瓶中，并用乙醇定容，搖勻。吸取提取液置于比色皿中，以95%乙醇為空白對(duì)照，使用UV-2100 紫外可見分光光度計(jì)（上海棱光技術(shù)有限公司）測(cè)定提取液在665、649 和470 nm 波長處的吸光度。利用式（4）～（5）計(jì)算辣椒果實(shí)中的總?cè)~綠素和總類胡蘿卜素含量。

式中，A665、A649和A470分別為665、649和470 nm波長處的吸光度；V為提取液總體積（mL）；W為樣品質(zhì)量（g）。

1.3.3 辣椒果實(shí)中總類黃酮和總花青素相對(duì)含量的測(cè)定 參照《果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》［22］的方法。首先稱取辣椒果實(shí)果皮樣品0.5 g，然后加入少許經(jīng)預(yù)冷的1% HCl-甲醇溶液，在冰浴條件下研磨勻漿后，轉(zhuǎn)入20 mL 刻度試管中。用1% HCl-甲醇溶液沖洗研缽，一并轉(zhuǎn)移到試管中，定容至刻度，混勻，于4 ℃避光提取20 min，期間搖動(dòng)數(shù)次，然后過濾，收集濾液待用。以1% HCl-甲醇溶液作空白對(duì)照，使用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定濾液在325、530和600 nm波長處的吸光度值。利用式（6）～（7）計(jì)算辣椒果實(shí)中的總類黃酮和總花青素相對(duì)含量。

式中，（A325）/g為每克辣椒果皮組織在波長325 nm處的吸光度值；（A530-A600）/g為每克辣椒果皮組織在波長530和600 nm處的吸光度值之差。

1.3.4 辣椒果實(shí)中辣椒紅素含量的測(cè)定 參照楊建霞等［23］的方法并略作修改。首先精準(zhǔn)稱取辣椒紅素標(biāo)準(zhǔn)品4.5 mg，然后使用丙酮定容，配成0.3 mg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)品溶液；之后分別精準(zhǔn)移取標(biāo)準(zhǔn)品溶液0.80、1.60、2.40、2.80、3.20、4.00 mL至10 mL容量瓶中，通過丙酮定容，在460 nm 波長下測(cè)定吸光值，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后將SJIA-5S 真空冷凍干燥機(jī)（寧波市雙嘉儀器有限公司）凍干的辣椒樣品加丙酮振蕩均勻后定容，以丙酮做參比，在460 nm 波長處測(cè)定溶液的吸光值。根據(jù)式（8）結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算各樣品中的辣椒紅素含量。

式中，G 為從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查到的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量（mg）；m為測(cè)定所取樣品的質(zhì)量（g）。

1.3.5 辣椒果實(shí)中β-胡蘿卜素、葉黃素、β-隱黃質(zhì)、玉米黃質(zhì)含量的測(cè)定 采用高效液相色譜法，參照嚴(yán)娟等［24］的方法并略作修改。準(zhǔn)確稱取各標(biāo)準(zhǔn)品，用提取劑丙酮溶解定容，制得單標(biāo)準(zhǔn)溶液。然后用一次性注射器分別吸取l mL 各標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)0.22 μm 注射式濾器過濾，裝入色譜瓶進(jìn)行色譜分析。吸取20 μL 標(biāo)準(zhǔn)溶液用Waters 2695 高效液相色譜儀（上海沃特世科技有限公司）通過YMC-C30色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 mm）（北京康普興科技有限公司）在450 nm處進(jìn)行吸收峰檢測(cè)。以甲醇和甲基叔丁基醚（V/V=70∶30）為流動(dòng)相進(jìn)行等度洗脫，流速1.0 mL·min-1，柱箱溫度25 ℃。分析出β-胡蘿卜素、葉黃素、β-隱黃質(zhì)、玉米黃質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)曲線后，以丙酮為提取劑，將凍干的辣椒果皮提取，然后在SYU-10-200 超聲波清洗器（鄭州生元儀器有限公司）中超聲波避光輔助提取1 h，使用TGL-16M 離心機(jī)（長沙高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)湘儀離心機(jī)儀器有限公司）在4 ℃下10 000 r·min-1離心10 min，取上清液經(jīng)0.22 μm 注射式濾器過濾后得到樣品溶液。之后用上述色譜條件進(jìn)行測(cè)定。β-胡蘿卜素、葉黃素、β-隱黃質(zhì)、玉米黃質(zhì)含量根據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)品制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行計(jì)算。

1.3.6 辣椒果實(shí)中ASTA色值和ICU色價(jià)的測(cè)定 參照Ko等［25］的方法并略作修改。首先將凍干的辣椒果皮研磨至能通過1 mm孔篩。然后稱量100 mg辣椒樣品，轉(zhuǎn)移至100 mL 容量瓶中。加入丙酮至刻度線，塞緊。搖晃容量瓶，并在室溫下黑暗環(huán)境中靜止16 h。搖晃容量瓶，并靜置2 min。之后吸取上清液置于比色皿中，以丙酮做參比，在460 nm 波長處測(cè)定溶液的吸光值。利用式（9）～（10）計(jì)算辣椒果實(shí)的ASTA色值及ICU色價(jià)。

在料液濃度、超濾時(shí)間、濃縮倍數(shù)等相同的條件下，研究了料液體積流量對(duì)膜通量及壓力的影響，結(jié)果如圖4所示。

式中，A460為460 nm 波長處的吸光度；If 為儀器校正因子；m為樣品質(zhì)量（g）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2020 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用SPSS 25.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并用最小顯著差異法（least significant difference，LSD）進(jìn)行差異顯著性分析（P＜0.05），然后通過Origin 2018軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 LED光質(zhì)對(duì)辣椒果實(shí)色澤的影響

由圖3-A、B 可知，與花后30 d（LED 光質(zhì)照射前）相比，在花后38 d時(shí)，LED白光、紅光、綠光照射下的辣椒果實(shí)顏色均發(fā)生了改變，此時(shí)對(duì)照處理（LED 白光）下的辣椒果實(shí)處于轉(zhuǎn)色期，LED 紅光照射下的辣椒果實(shí)已從轉(zhuǎn)色期進(jìn)入紅熟期（紅色成熟期），LED 綠光照射下的辣椒果實(shí)處于綠熟期（綠色成熟期），而LED 藍(lán)光照射下的辣椒果實(shí)還未進(jìn)入綠熟期。由圖3-C可知，在花后46 d，對(duì)照處理下的辣椒果實(shí)已從轉(zhuǎn)色期進(jìn)入紅熟期，同時(shí)LED 紅光照射下的辣椒果實(shí)已進(jìn)入完熟期（完全成熟期），LED 綠光照射下的辣椒果實(shí)則處于轉(zhuǎn)色期，此時(shí)LED藍(lán)光照射下的辣椒果實(shí)處于綠熟期。

圖3 LED光質(zhì)照射對(duì)辣椒果實(shí)表型變化的影響Fig.3 Effects of LED light quality irradiation on the phenotypic changes of pepper fruit

由圖4-A、B 可知，相比于花后30 d，在花后38 d時(shí)，LED 紅光照射下的辣椒果實(shí)色彩飽和度和色澤指數(shù)大幅提高，色彩飽和度提高至花后30 d 的約2.2 倍，色澤指數(shù)比花后30 d提高了約3倍。且花后38和46 d LED紅光照射下的色彩飽和度和色澤指數(shù)均較對(duì)照顯著提高（P＜0.05）。隨著時(shí)間的延長，LED 綠光照射下的辣椒果實(shí)色彩飽和度和色澤指數(shù)先下降后上升，而LED 藍(lán)光照射下的辣椒果實(shí)色澤指數(shù)則持續(xù)下降，且同期LED 綠光和藍(lán)光照射下的辣椒果實(shí)色彩飽和度和色澤指數(shù)均低于對(duì)照處理。

圖4 LED光質(zhì)對(duì)辣椒果實(shí)色澤變化的影響Fig.4 Effect of LED light quality on color change of pepper fruit

由圖4-C可知，在花后38 d時(shí)，對(duì)照和LED紅光照射處理下的辣椒果實(shí)色度角相對(duì)花后30 d均大幅減小，分別約減小至原來的50%和30%。同時(shí)花后38和46 d時(shí)LED紅光照射下的辣椒果實(shí)色度角均較對(duì)照差異顯著（P＜0.05）。LED綠光照射下的辣椒果實(shí)色度角在花后46 d時(shí)才大幅減小，減小為原來的50%，而LED藍(lán)光照射下的辣椒果實(shí)色度角則隨時(shí)間的延長持續(xù)增大。

由于色度角的減小和色澤指數(shù)的上升是相對(duì)的，即色度角越小，色澤指數(shù)越高，所以圖4 的色彩飽和度、色度角、色澤指數(shù)三個(gè)色澤指標(biāo)的變化規(guī)律與圖3辣椒果實(shí)的表型變化是一致的。

2.2 LED 光質(zhì)對(duì)辣椒果實(shí)葉綠素和總類胡蘿卜素含量的影響

圖5 LED光質(zhì)對(duì)辣椒果實(shí)葉綠素和總類胡蘿卜素含量的影響Fig.5 Effects of LED light quality on chlorophyll and total carotenoids content of pepper fruit

2.3 LED 光質(zhì)對(duì)辣椒果實(shí)總類黃酮和總花青素相對(duì)含量的影響

由圖6-A 可知，在花后38 和46 d，LED 白光、紅光、綠光、藍(lán)光照射下辣椒果實(shí)的總類黃酮相對(duì)含量均隨照射時(shí)間的增加而增加，但同一時(shí)期四種LED 光質(zhì)照射下的辣椒果實(shí)總類黃酮相對(duì)含量均無顯著差異。

圖6 LED光質(zhì)對(duì)辣椒果實(shí)總類黃酮和總花青素相對(duì)含量的影響Fig.6 Effect of LED light quality on the relative contents of total flavonoids and total anthocyanins in pepper fruit

由圖6-B 可知，不同LED 光質(zhì)照射下辣椒果實(shí)的總花青素相對(duì)含量也隨照射時(shí)間的增加而增加，在花后38 和46 d 時(shí)，LED 紅光照射下的辣椒果實(shí)總花青素相對(duì)含量均高于對(duì)照，且有顯著差異（P＜0.05），而LED綠光和藍(lán)光照射下均低于對(duì)照。

2.4 LED 光質(zhì)對(duì)辣椒果實(shí)β-胡蘿卜素、葉黃素、β-隱黃質(zhì)、玉米黃質(zhì)、辣椒紅素含量的影響

由圖7-A～D 可知，隨著果實(shí)的成熟，LED 白光、紅光、綠光、藍(lán)光照射下的辣椒果實(shí)β-胡蘿卜素、葉黃素、β-隱黃質(zhì)、玉米黃質(zhì)的含量變化趨勢(shì)一致，均不斷增加，且在花后46 d 時(shí)LED 紅光照射下的辣椒果實(shí)中，上述四種類胡蘿卜素含量與對(duì)照無顯著差異。

圖7 LED光質(zhì)對(duì)辣椒果實(shí)β-胡蘿卜素、葉黃素、β-隱黃質(zhì)、玉米黃質(zhì)、辣椒紅素含量的影響Fig.7 Effect of LED light quality on the contents of β-carotene，lutein，β-cryptoxanthin，zeaxanthin and capsanthin in pepper fruit

由圖7-E 可知，在花后38 d時(shí)，LED 紅光照射下的辣椒果實(shí)辣椒紅素含量大幅提升至花后30 d 的27 倍。花后38 和46 d 紅光照射下的辣椒紅素含量均顯著高于對(duì)照（P＜0.05）。而LED 綠光和藍(lán)光照射下的辣椒果實(shí)辣椒紅素與β-胡蘿卜素、葉黃素、β-隱黃質(zhì)、玉米黃質(zhì)含量變化趨勢(shì)一致，且同一時(shí)期的含量均低于對(duì)照。表明LED 紅光能顯著加快辣椒果實(shí)中辣椒紅素含量的積累。

2.5 LED 光質(zhì)對(duì)辣椒果實(shí)ASTA 色值和ICU 色價(jià)的影響

由圖8 可知，在花后38 d 時(shí)，LED 紅光照射下辣椒果實(shí)的ASTA色值和ICU色價(jià)均較花后30 d大幅上漲，約上漲至原來的3.5 倍，且花后38 和46 d 時(shí)的ASTA色值和ICU 色價(jià)均顯著高于對(duì)照（P＜0.05）。而同期LED 綠光和藍(lán)光照射下辣椒果實(shí)的ASTA 色值和ICU色價(jià)均低于對(duì)照。表明LED 紅光能顯著提高辣椒果實(shí)的ASTA色值和ICU色價(jià)。

圖8 LED光質(zhì)對(duì)辣椒果實(shí)ASTA色值和ICU色價(jià)的影響Fig.8 Effect of LED light quality on ASTA color value and ICU color value of pepper fruit

3 討論

果實(shí)在生長發(fā)育中會(huì)經(jīng)歷一系列生理、代謝和形態(tài)變化，這些變化受其成熟度、基因型和環(huán)境因素的影響［26］。而光環(huán)境在植物果實(shí)采摘前后物質(zhì)代謝的過程中起著重要作用，隨著當(dāng)前光技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，不同LED 光質(zhì)能夠以安全、節(jié)能、便捷的方式有效促進(jìn)和維持果實(shí)某一方面的高品質(zhì)［27］。目前LED 光質(zhì)運(yùn)用在采后辣椒果實(shí)的研究較多，如Pola 等［28］通過LED紅光和LED 藍(lán)光對(duì)采后辣椒果實(shí)進(jìn)行三天的照射處理，發(fā)現(xiàn)LED 紅光能加快采后辣椒果實(shí)轉(zhuǎn)色。但由于辣椒果實(shí)屬于非呼吸躍變型，在果實(shí)成熟后采摘更能保持其良好的商品性［29］，因此本試驗(yàn)探究不同LED 光質(zhì)照射對(duì)采前辣椒果實(shí)轉(zhuǎn)色的影響，在生產(chǎn)上更具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

果實(shí)顏色對(duì)辣椒的外觀和品質(zhì)有重要影響，關(guān)系到辣椒的美觀、保健和營養(yǎng)等方面，辣椒果實(shí)顏色的變化取決于葉綠素、類胡蘿卜素、類黃酮和花青素的相對(duì)含量［30］。而果實(shí)顏色質(zhì)量評(píng)價(jià)方法也有多種，包括各類色素的含量、果實(shí)色澤指標(biāo)和ASTA 色值［31］。在本試驗(yàn)中，LED 紅光能夠顯著提高采前辣椒果實(shí)的色彩飽和度和色澤指數(shù)，色度角也較同期其他LED 光質(zhì)顯著減小，綜合上述三個(gè)色澤指標(biāo)，說明LED 紅光能夠加快采前辣椒果實(shí)色澤品質(zhì)的提升。本試驗(yàn)中，花后38 和46 d LED 紅光照射下的辣椒果實(shí)葉綠素含量較其他三種LED 光質(zhì)整體顯著降低，類胡蘿卜素含量顯著提升，說明葉綠素含量與類胡蘿卜素含量變化成反比，這與Song等［32］的結(jié)果一致。同時(shí)在LED 紅光照射下，花后38和46 d 同一時(shí)期辣椒果實(shí)的總花青素相對(duì)含量較其他三種光質(zhì)顯著增加，但總類黃酮相對(duì)含量與其他三種LED 光質(zhì)無顯著差異，這與Jin 等［33］的研究結(jié)論一致。結(jié)合果實(shí)色澤表型和色澤指標(biāo)來看，對(duì)辣椒果實(shí)轉(zhuǎn)色及成熟過程影響最大的是類胡蘿卜素含量的變化。與LED 紅光相比，LED 藍(lán)光和LED 綠光照射下的辣椒果實(shí)均延緩轉(zhuǎn)色，其中LED 藍(lán)光照射延緩轉(zhuǎn)色效果最優(yōu)。在利用LED 藍(lán)光調(diào)控辣椒果實(shí)品質(zhì)的研究中，Yap 等［34］研究表明LED 藍(lán)光能促進(jìn)辣椒果實(shí)中辣椒素的積累。同時(shí)辣椒素的積累與木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、單寧、生物堿、香豆素等物質(zhì)積累相互抑制而形成競爭關(guān)系［35］。因此，結(jié)合本試驗(yàn)的結(jié)果推測(cè)辣椒果實(shí)中類胡蘿卜素與辣椒素的積累可能存在競爭關(guān)系。

Song 等［36］研究表明，在辣椒果實(shí)從轉(zhuǎn)色期到完熟期的過程中，類胡蘿卜素含量逐漸增加，同時(shí)β-胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃質(zhì)、β-隱黃質(zhì)、辣椒紅素的含量也隨之增加。在本試驗(yàn)中，隨著不同LED 光質(zhì)照射時(shí)間的增加，辣椒果實(shí)中總類胡蘿卜素和β-胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃質(zhì)、β-隱黃質(zhì)、辣椒紅素含量均不斷增加，且在花后46 d 時(shí)辣椒紅素的含量約為總類胡蘿卜素含量的50%，這與前人研究結(jié)果相一致［37］。但花后46 d LED 紅光照射下的辣椒果實(shí)β-胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃質(zhì)、β-隱黃質(zhì)含量較對(duì)照無顯著差異，而辣椒紅素含量則較對(duì)照顯著增加，且辣椒紅素與總類胡蘿卜素含量的變化趨勢(shì)一致，說明辣椒紅素的含量變化是影響辣椒果實(shí)變紅的主要原因，這與Jang 等［38］的結(jié)論一致。同時(shí)，辣椒果實(shí)中ASTA色值和ICU色價(jià)在LED紅光照射下的變化趨勢(shì)與辣椒紅素含量的趨勢(shì)相一致，說明相比于其他LED 光質(zhì)，LED 紅光照射能加快辣椒果實(shí)的色素含量積累速率，進(jìn)而促進(jìn)果實(shí)色澤品質(zhì)的提升。綜上所述，以LED 紅光照射采前辣椒果實(shí)對(duì)加快辣椒果實(shí)轉(zhuǎn)色，提升辣椒果實(shí)色澤品質(zhì)的效果最佳。因此，LED 紅光照射采前辣椒果實(shí)可以作為加速辣椒紅素積累和加快果實(shí)色澤品質(zhì)提升的實(shí)用策略，該方法在紅辣椒交易市場和色素市場上具有應(yīng)用前景。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，采用LED 綠光和LED 藍(lán)光照射采前辣椒果實(shí)會(huì)延緩辣椒果實(shí)的轉(zhuǎn)色。而采用LED紅光照射采前辣椒果實(shí)可以加快果實(shí)轉(zhuǎn)色，同時(shí)能加速辣椒紅素的積累，加快ASTA 色值的提高，從而更快地提高果實(shí)色澤品質(zhì)。