《食品科学》：5 种不同基因型辣椒果实发育期品质变化

辣椒果实除了被广泛用作蔬菜和香辛料外，还被用作药品、化妆品、天然着色剂和装饰品。辣椒果实中能够合成并积累辣椒素、香味、色素（花青素和类胡萝卜素）以及VC和VE等各类维生素，被认为是基本营养的良好来源。同时随着人民生活水平的提高，辣椒果实的品质性状也越来越受到重视。近年来，对辣椒果实的研究逐渐从产量方面转向品质成分分析方面，以期获得符合消费者品质需求的产品。

目前对辣椒青熟和红熟期果实品质的研究主要集中在抗氧化物层面上，辣椒作为非呼吸跃变型作物，基因型的差异导致其在整个果实发育的过程中形态、品质、色泽等方面具有明显的多样性；此外，辣椒可食用时期长，从嫩果期到红熟期皆可食用，其中青熟期和红熟期是两个主要食用时期。湖南农业大学园艺学院，园艺作物种质创新与新品种选育教育部工程研究中心，蔬菜生物学湖南省重点实验室的刘周斌，毛莲珍、欧立军*等人的研究为进一步了解不同基因型辣椒不同发育时期的整体品质变化差异提供新思路，为辣椒果实品质形成机理的研究及相关品质的育种改良提供参考。

1、辣椒果实发育过程糖类物质的变化

辣椒果实中可溶性糖主要以蔗糖、葡萄糖和果糖等形式存在，以果糖含量最为丰富。在辣椒果实发育的过程中，总可溶性糖含量随果实的发育而不断积累，这主要是蔗糖、葡萄糖和果糖等含量提升所致。这些糖类在嫩果期和青熟期差异较小，转色期含量总体显著升高，到红熟期达到最高（图1）。

2、辣椒果实发育过程可溶性蛋白含量和游离氨基酸浓度的变化

可溶性蛋白含量总体随果实的发育逐渐上升（图2）。其中朝天型辣椒‘CJ14-11-2-5-1’在5个基因型辣椒中可溶性蛋白含量最高且显著高于其他4 种，各个时期较含量最低的品种分别高出129.54%、121.22%、81.09%和176.07%，同时其含量随发育的进行显著升高。而其余4个基因型辣椒大部分只有在青熟期向转色期转变的过程中可溶性蛋白含量大幅上升，其他阶段含量虽有变化但变幅较小。

3、辣椒果实发育过程VC和VE含量的变化

如图3所示，不同基因型辣椒VC含量总体随果实的发育不断升高。在嫩果期和青熟期，朝天型辣椒‘CJ14-11-2-5-1’VC含量相较于其他辣椒处于较高水平，但转色期和青熟期其VC含量无明显升高。而其他4 种辣椒特别是螺丝型辣椒‘SJ11-3’和长线型辣椒‘L2016-61’的VC含量则显著升高，两者在转色期较朝天型辣椒‘CJ14-11-2-5-1’分别升高49.19%和52.36%，红熟期则分别高出82.06%和71.36%。辣椒中VE含量的变化则与VC不同，其在嫩果期即有大量VE生成并积累，随着果实的发育并未出现含量大幅升高的现象。

4、辣椒果实发育过程辣椒红素和胎座辣椒素含量的变化

辣椒果实中辣椒红素与其他指标不同，其含量虽总体呈上升趋势，但其在嫩果期、青熟期和转色期含量极低且增幅较小，含量升高主要集中在红熟期显著，即在果实转红的过程中完成，红熟期各基因型辣椒果实辣椒红素含量较转色期显著升高1.84～33.81 倍（图4）。同时，红熟期不同基因型辣椒间辣椒红素含量具有显著性差异，其中短羊角椒‘06g19-1-1-1’辣椒红素含量最高，较含量最低的长线椒‘L2016-61’高出5.29 倍，其余3 种辣椒红素含量介于此二者之间。辣椒中辣椒素含量也随着果实的不断发育而不断增加，而不同基因型辣椒间辣椒素含量在嫩果期即呈现出显著性差异，并且这种差异随着果实的发育基本维持稳定。

5、辣椒果实发育过程木质素、纤维素和半纤维素含量的变化

在辣椒果实的发育过程中，果肉木质素含量总体逐渐升高，其中朝天型辣椒‘CJ14-11-2-5-1’在整个发育过程中增幅最小，红熟期果肉木质素含量较嫩果期仅升高20.55%，而灯笼型甜椒‘THNX143’增幅最大，红熟期较嫩果期升高132.25%（图5A）。如图5B所示，果肉中纤维素和半纤维素含量则与木质素含量变化趋势相反，随着果实的发育其含量逐渐降低。5 种不同基因型辣椒纤维素含量变化趋势基本一致，其中灯笼型辣椒‘THNX143’纤维素含量最高，长线型辣椒‘L2016-61’次之，这两种辣椒在各时期均显著高于其他3个基因型辣椒，而‘SJ11-3’‘06g19-1-1-1’和‘CJ14-11-2-5-1’3 种辣椒在各时期均差异较小。如图5C所示，不同基因型间辣椒半纤维素含量变化差异较大，其中短羊角型辣椒‘06g19-1-1-1’和朝天型辣椒‘CJ14-11-2-5-1’从嫩果期到青熟期含量大幅降低，降幅分别达到29.92%和34.44%，其余3个品种则降幅较小。

6、辣椒品质相关性分析结果

如表2所示，在这些品质指标中，除纤维素和半纤维素含量与其他指标均呈负相关关系外，其他品质指标之间均呈正相关关系。其中可溶性糖、果糖、蔗糖和葡萄糖含量之间均呈极显著正相关关系，这4 种糖中可溶性糖含量和蔗糖含量相关性最低。可溶性蛋白和游离氨基酸浓度与这4 种糖含量呈显著或极显著正相关关系，其中它们与果糖含量的正相关性最高，相关系数分别为0.979和0.973。

7、不同基因型辣椒材料品质差异综合比较

从表3中可以看出5 种不同基因型辣椒青熟期（商品成熟期）13个品质指标的加权隶属函数值及总加权隶属函数值。其中‘THNX143’果实糖类和VC含量品质指标最优；‘CJ14-11-2-5-1’可溶性蛋白、VE、辣椒素和辣椒红素含量品质指标最优；而‘SJ11-3’的游离氨基酸、木质素、纤维素和半纤维素含量品质指标最优。根据总加权隶属函数值评价出的青熟期（商品成熟期）果实品质由高到低的顺序为朝天型辣椒‘CJ14-11-2-5-1’＞螺丝型辣椒‘SJ11-3’＞灯笼型甜椒‘THNX143’＞短羊角型辣椒‘06g19-1-1-1’＞长线型辣椒‘L2016-61’。

结 论

通过对5 种不同基因型辣椒材料果实发育过程中品质性状变化趋势的研究，发现不同基因型辣椒材料品质变化趋势总体基本一致，除纤维素和半纤维素外，其余品质性状指标含量均随果实的发育不同程度上升，同时本研究发现果实发育过程中青熟期向转色期转变是发育过程中品质性状变化最明显的阶段。相关性分析结果表明除纤维素和半纤维素含量与其他品质指标均呈负相关关系外，其他品质指标之间均呈正相关关系。通过对5 种不同基因型辣椒材料在青熟期和红熟期两个主要食用阶段的品质综合评价发现，青熟期（商品成熟期）品质性状综合评分由高到低依次为‘CJ14-11-2-5-1’＞‘SJ11-3’＞‘THNX143’＞‘06g19-1-1-1’＞‘L2016-61’，红熟期（生理成熟期）品质性状综合评分依次为‘SJ11-3’＞‘CJ14-11-2-5-1’＞‘THNX143’＞‘06g19-1-1-1’＞‘L2016-61’。

本文《5 种不同基因型辣椒果实发育期品质变化》来源于《食品科学》2021年42卷23期18-26页，作者：刘周斌，毛莲珍，黄宇，戴云花，李紫瑜，欧立军。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201117-180。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

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