Цвет не является непосредственным качественным показателем, по он сильно связан с со степенью физиологической зрелости и может оцениваться неразрушающими методами. Цвет многих продуктов меняется от зеленого к красному (томаты, вишня, земляника) и к желтому (бананы, огурцы, брокколи). Измерение цвета обычно производится с помощью устройств, принцип действия которых основан на шкалах цветности CIE (MКО, Международная комиссия но освещению. – Примеч. перев.), например, прибор Minolta Chroma Meter, RGB (в видеокамерах) или на спектрах отражения (например, у спектрофотометра с интегрирующей сферой). При использовании системы RGB цвет характеризуется тремя значениями: R (красный), G (зеленый) и В (синий). Таким способом можно выразить не все возможные цвета, и этого недостатка лишена система CIE Lab [96]. Практический недостаток использования системы CIE Lab заключается в том, что она зачастую позволяет анализировать цвет лишь очень небольших поверхностей, тогда как видеокамерой можно без труда оценивать цвет больших площадей, складывающийся из сотен тысяч отдельных измерений (точек) RGB. Кроме того, RGB-изображения можно редактировать с помощью стандартного программного обеспечения распознавания цвета [71]. С появлением недорогих экспресс-спектрофотометров для оценки физиологического состояния растений все чаще стали использоваться спектры отражения [60]. При определении стадий созревания томатов спектральные изображения обладают большей различительной силон, чем стандартные RGB-изображения [61] (способ согласования определенных спектральных характеристик нескольких сортом яблок с содержанием хлорофилла, каротиноидов и антоцианов описан в работе [50]).
Относительно недавно была предложена модель формирования цвета, описывающая развитие цвета огурцов в процессе хранения без доступа света. Эта модель основывается на опубликованных данных по процессам синтеза и распада хлорофилла с учетом терминологии формирования цвета. Применение сведений, относящихся к распаду хлорофилла, здесь достаточно очевидно, однако использование данных о его синтезе далеко неочевидно. Тем не менее тщательное изучение данных неразрушающих, многократных анализов цвета на отдельных огурцах показало, что их зеленый цвет иногда усиливается в течение нескольких первых дней хранения без доступа света. Поэтому можно было предположить, что протохлорофиллид (Pchl), бесцветный прекурсор хлорофилла, и хлорофиллид могут трансформироваться в компоненты цвета в течение послеуборочного периода. В процессе синтеза хлорофилла Pchl преобразуется в хлорофиллид (chl) и затем – в хлорофилл (CНL) [63]. Наиболее вероятный путь распада хлорофилла в плодах – расщепление при участии хлорофиллазы с образованием хлорофиллида, который преобразуется сначала в коричневые пигменты и, в конечном итоге, - в бесцветные компоненты [26]. Интересно, что хлорофиллид участвует как в распаде хлорофилла, так и в иго синтезе. Все это дает возможность, основываясь на физиологических процессах и неразрушающих методах измерения цвета, создать модель формирования цвета, достаточно хорошо описывающую изменение цвета огурцов в виде функции времени и температуры. Лимитирующим фактором сохраняемости качества в данном случае является время достижения предельного значения цвета, которое может быть оценено по количеству протохлорофиллида на момент уборки [72]. Можно предположить, что идентичные процессы формирования цвета (за исключением численных значений кинетических параметров для огурцов) происходят и в других неклимактерических продуктах, которым свойственны такие же изменения цвета (например, в зеленых бобах, брюссельской капусте и др.).
У климактерических фруктов, подобных бананам, и у продуктов климактерического типа, подобным брокколи (капусте спаржевой), эволюция цвета от зеленого до желтого не одинакова. Брокколи убирают неспелой, что создает у растения значительный стресс вследствие нарушения снабжения его энергией, питательными веществами и гормонами, и это проявляется в очень коротком сроке хранения. Обычная уборка спаржи на стадии быстрого роста приводит к тому, что срезанные побеги теряют большое количество сахарозы и происходит существенное изменение экспрессии генов. Это вызывает заметное изменение в метаболизме, включая потери белков и липидов и накопление аминокислот, которое может быть описано как реакция голодания [57].
Важную роль в регулировании пожелтении брокколи играет этилен, так как потеря хлорофилла связана с увеличенном синтеза этилена в бутонах брокколи. Интересно, что обработка растения цитокинином увеличивает послеуборочный срок хранения, так как и этом случае наблюдается снижение потери хлорофилла и задержка аккумуляции аспарагина, но не сказывается на потере сахарозы [14]. У бананов развитие щита от зеленого к желтому отличается от процесса, описанного для огурцов. Например, в процессе созревания не происходит накопления ни хлорофиллида, ни феофорбида (интересно, что при 35°С в кожуре банана хлорофилл сохраняется лучше, чем при 20°С). Это может быть объяснено как температурной чувствительностью диссоциации хлорофилла из тилакоидной мембраны [15], так и существованием другого пути расщепления хлорофилла. Хлорофилл может расщепляться окислительными ферментами in viro [33]. Напротив, анализ цвета бананов в ходе созревания свидетельствует о том, что с увеличением температуры их цвет меняется сильнее [8].
Формирование красного цвета можно также разделить на климактерический и неклимактерический случаи. Послеуборочное формирование цвета (например, у неклимактерической земляники и вишни) происходит в диапазоне от светло-красного до темно-красного, что свидетельствует о продуцировании антоцианов. По механистической физиологической модели формирование цвета связано с образованием гнили в период хранения земляники без доступа света. Это потенциально возможно, поскольку прекурсоры антоцианов и проантоцианов (неспецифические ферментные ингибиторы, которые удерживают в состоянии покоя грибы, ответственные за развитие гнили) имеют общего для них прекурсора. Лимитирующий фактор сохраняемости качества (период, в течение которого у земляники не наблюдается проявлений гнили) зависит от количества этого прекурсора на момент сбора ягод [71].
Изменение цвета от зеленого к красному в климактерических томатах, красном перце и яблоках в значительной степени обусловлено превращением хлоропластов в хромопласты. В ходе фотосинтетической деградации мембран хлорофилл метаболизируется и детоксифицируется [48], при этом синтезируется большое количество каротиноидов (главным образом ß-каротина и ликопина). Прекурсором каротиноидов является геранил-геранилдифосфат, и преобразование его в фитол – первый шаг в биосинтезе каротиноидов. На следующих этапах происходит десатурация фитола и ξ-каротина с образованием ликопина, ответственного за формирование красного цвета у спелых плодов томата. Ликопин может подвергаться циклизации до ß- или α-каротина. У яблок в процессе окрашивания кожуры в красный цвет согласованно участвуют пять антоциановых ферментов [32]. Накопление ликопина в томатах в ходе их созревания происходит вследствие пониженной циклизации ликопина и присутствия усиливающей созревание фитол-синтетазы [18].