加工辣椒种质红色素色价与农艺性状指标的相关性分析

尹延旭 李 宁 王 飞 高升华 姚明华 * 焦春海

（1. 湖北省农业科学院经济作物研究所， 武汉 430064； 2. 湖北省农业科学院， 武汉 430064）

辣椒红色素是一种纯天然色素，其色泽艳丽，色调多样，且稳定性高、着色力强、安全性高，具有营养保健作用，目前被广泛应用于食品、化妆品、医药等行业，市场需求日益增加。辣椒红色素可直接从成熟的红辣椒中提取，而专门用于工业萃取红色素的辣椒称为“色素辣椒”。伴随着辣椒萃取工业的发展，色素辣椒的种植面积也逐年扩大[1]。目前，在用于萃取色素的辣椒品种应用上，主要以常规辣椒种为主，生产中由于品种混杂，其色价值不稳定，直接影响了辣椒红色素工业产业的发展。此外，我国辣椒品种的市场竞争力薄弱，同色价辣椒的价格相对高，性价比低。因此，选育可用于萃取辣椒红色素的专用品种是辣椒育种的主要目标，也是提升干制色素辣椒品种市场竞争力的关键。

湖北省农业科学院经济作物研究所辣椒课题组在前期研究中，搜集到大量的国内外辣椒种质资源[2-4]，但是对这些辣椒资源的色价及其与主要农艺性状的关系还不清楚。本试验对109份辣椒种质的农艺性状进行测量，在果实完全成熟期对辣椒果实色价进行评估，分析农艺性状与色价的相关性，为色素辣椒品种选育提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试109份加工辣椒种质由湖北省农业科学院经济作物研究所蔬菜研究室提供（表1）。

表1 供试辣椒材料及其品种编号

1.2 试验方法

试验在湖北省农业科学院经济作物研究所蔬菜试验基地的塑料大棚内进行。2016年10月13日播种于连栋塑料大棚，11月20日分苗，翌年3月11日定植于塑料大棚，株行距40 cm × 60 cm，每份辣椒材料定植20株。试验采取随机区组排列，每份材料随机调查 8～10 株。

1.2.1 农艺性状调查 对辣椒农艺性状进行调查，调查的性状包括：株高、叶色、茸毛、首花节位、花冠色泽、雄蕊色泽、雌蕊色泽、青果色泽、果形、果纵径、果横径、肉厚、单果质量、心室数、辣味和果面光滑程度[3]。调查标准参照李锡香等[5]编著的《辣椒种质资源描述规范和数据标准》描述。

1.2.2 果实辣椒红色素的提取与色价的测定 在果实完全红熟期，取下部完全成熟转色的辣椒果实，去除果柄和辣椒籽，置于干燥箱箱内50℃下烘干至恒重，粉碎研磨后过40目筛的辣椒粉即为待测样品。

辣椒红色素提取及色价的测定方法参照相关文献[6-7]和国标GB1886.34-2015[8]，略有改动。取0.5 g辣椒粉，加入50 mL丙酮进行超声提取，提取温度为40℃，超声时间15 min，功率60W。提取完毕后，在460 nm波长下读取吸光值，计算色价值和色调值。计算公式如下：

表2 109份辣椒种质的色价与色调测定结果

试中，A为实测试样溶液的吸光度；f为稀释倍数；m为试样质量，单位为g；100为换算系数。试验结果以平行测定结果的算术平均值为准，重复3次，结果取平均值。

1.2.3 数据分析 采用SAS 6.0软件进行农艺性状与色价的相关性分析。

2 结果与分析

2.1 色价的测定

109份辣椒种质的色价测定结果如表2所示，从表中可以看出，不同辣椒种质的色价存在着显著差异。其中色价值最高的材料为Pep108，色价为123.20 ±8.32，其来源于黑龙江的一份板椒材料，也是色素辣椒育种的宝贵材料；色价值最低的材料为Pep073，其来源于美国国家种质资源中心的一份黄甜椒材料，色价仅为4.76 ±0.60。

2.2 成熟辣椒果实色价均值与农艺性状的相关性分析

对辣椒种质16个农艺性状与色价均值进行相关性分析（表3），结果表明首花节位与色价均值极显著负相关，相关系数为-0.325；果纵径与色价均值极显著正相关（r= 0.279**），果肉厚与色价显著正相关（r= 0.190*）。此外，辣椒各农艺性状间也存在着显著的相关性，如单果质量与果纵径、果横径及果肉厚存在着极显著的正相关；果形与果纵径极显著正相关，与果横径、单果质量极显著负相关，与心室数显著负相关，与果面光滑程度显著正相关。

3 讨论与结论

辣椒红色素是一种纯天然色素，被广泛应用于食品、化妆品等行业，应用前景十分广阔。目前，在用于萃取色素的辣椒品种应用上，主要以常规种为主，色价值不稳定、品种混杂，直接影响了辣椒红色素工业产业的发展。因此，急需选育辣椒红色素萃取专用品种。

表 3 色价均值与农艺性状的相关性分析

关于辣椒红色素高低的评价，一般用色价值来描述。色价是指被测试样浓度1%，1 cm比色皿，在460 nm处的吸光度。吸光值高的材料其色价值高，辣椒红色素的含量也高。本研究采用国标GB1886.34-2015的色价测定方法，应用周书栋等[6]的辣椒红色素超声波提取方法，对109份辣椒的辣椒红色素进行提取和色价值测定，进一步证明了色价测定方法的科学性和辣椒红素含量评价的可靠性。

辣椒红色素性状是一个复杂的数量性状，受多个因子及环境的调控[9-10]，品种间存在丰富的变异[11]。本研究对农艺性状与色价值的相关性进行了探讨，结果表明首花节位与色价均值极显著负相关，相关系数为-0.325；果纵径与色价均值极显著正相关（r= 0.279**），与肉厚显著正相关（r=0.190*）。这与周书栋等[7]的研究结果存在差异。但周书栋等[7]仅对30份羊角椒和线椒材料的农艺性状和色价值进行了相关性分析，而本研究采用109份不同类型的辣椒材料，其结果可能更具有代表性。后续将收集更多的资源进行农艺性状与色价的相关性分析，来检验相关性分析结果。

[1] 汪家铭. 辣椒红素市场潜力巨大[J]. 技术与市场.2007(1): 4–5

[2] 姚明华, 焦春海, 王飞, 李宁. 非洲辣椒种质资源鉴定与评价[J]. 辣椒杂志, 2012 (3): 16–19

[3] 李宁, 王飞, 姚明华, 焦春海，尹延旭. 国内外辣椒种质资源表型性状多样性及相关性分析[J]. 辣椒杂志, 2015 (1): 8–13

[4] 李宁, 王飞, 尹延旭, 姚明华. 国外引进辣椒种质的农艺性状及抗性评价[J]. 辣椒杂志, 2016 (2): 22–26

[5] 李锡香, 张宝玺. 辣椒种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京: 中国农业出版社; 2006

[6] 周书栋, 杨博智, 张竹青, 陈文超, 戴雄泽. 干辣椒中辣椒红色素提取工艺的优化[J]. 湖南农业大学学报(自科版 ). 2013, 39(4): 382–386

[7] 周书栋, 杨博智, 赵激, 马艳青, 戴雄泽. 干椒中红色素色价、辣椒素含量与果实主要性状的相关性研究[J].湖南农业科学, 2013(15): 34–36

[8] Zhang Y, Li H, Shu W, Zhang C, Zhang W, Ye Z.Suppressed Expression of Ascorbate Oxidase Gene Promotes Ascorbic Acid Accumulation in Tomato Fruit[J].Plant Molecular Biology Reporter, 2011 , 29(3): 638–645

[9] 李风飞, 褚延伟, 齐立军, 张卫明，赵伯涛，黄利勇，魏占姣. 贮存温度对辣椒红色素色价的影响[J]. 中国食品添加剂, 2014 (3): 69–72

[10] 李莉萍. 有机肥、无机肥与微肥配施对色素辣椒产量和品质的影响[D]. 太谷: 山西农业大学, 2004

[11] 尹成刚, 刘建萍, 易晓华, 程斐，马荣群. 色素辣椒品种资源色价评估及育种潜力分析[J]. 中国农学通报,2009, 25(23): 303–307