沙蔥與韭菜采后生理特性和品質變化的比較

李嬌洋，朱婧玉，楊帆，厲建國,2，褚千千，包斌,2*

1(上海海洋大學 食品學院，上海，201306) 2(上海冷鏈裝備性能與節能評價專業技術服務平臺，上海，201306) 3(內蒙古鄂爾多斯市生態環境職業學院，內蒙古 鄂爾多斯，014300)

沙蔥(AlliummongolicumRegel)是百合科蔥屬植物，由于營養價值高[1]、有多種生物活性[2-3]和具有開發成多種新產品的潛力等[4]特點，2013年我國西北荒漠草原和阿拉善盟地區種植面積達到20萬畝，年銷售量約為1 250 t，沙蔥是當地人民喜愛的優良佳肴[5]。沙蔥屬葉類蔬菜，具有含水量高、表面積大,貯存過程中產熱等特點。采后若貯藏不當，將出現營養品質損失、感官品質下降，甚至腐爛變質失去商業價值等情況[6]。

目前對于沙蔥采后生理特性的變化所知甚少，有關沙蔥貯藏方法的研究也未見報道。而同為百合科蔥屬植物的葉類蔬菜—韭菜(Chinese chives)，其貯藏方法的研究較為成熟，主要包括低溫貯藏[7]、薄膜包裝貯藏[8]、氣調貯藏[9]、化學藥劑貯藏[10-11]和紫外輻射貯藏[12]。鄭楊等[13]采用短波紫外線照射對采后韭菜貯藏品質進行了研究，結果顯示，采后韭菜的葉綠素和維生素C(VC)含量、過氧化氫酶和過氧化物酶活性呈平緩下降趨勢，蛋白、花青素和總黃酮含量呈波動下降趨勢，總酚含量呈緩慢上升趨勢，而短波紫外線照射能夠有效延緩韭菜的衰老。錢麗麗等[14]采用微波輔助提取米糠多糖，并研究多糖對韭菜進行保鮮作用，結果顯示，韭菜采后感官評價分數和VC的含量呈下降趨勢，失重率呈上升趨勢，而多糖處理組能夠有效減緩水分的損失，感官評定分數和VC的含量下降速度。因此本文對沙蔥和韭菜采后生理特性(呼吸強度、過氧化氫酶、過氧化物酶、多酚氧化酶和纖維素酶的活性)和品質(感官評定、失重率、葉綠素、VC)指標進行了分析，旨在探究沙蔥的采后生理特性和品質變化規律，并與韭菜進行比較，以期在韭菜貯藏方法的基礎上進行完善，延長沙蔥貯藏期。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

沙蔥，購于內蒙古呼和浩特市，采摘后24 h內運送至實驗室；韭菜購于上海市菜市場。多酚氧化酶(PPO)試劑盒和組織纖維素酶(CE)試劑盒，購于上海晶抗生物工程有限公司；95%乙醇、石英砂、CaCO3、 Na2HPO4、NaH2PO4、BaCl2、草酸、愈創木酚、濃H2SO4、雙氧水、NaOH、硫代巴比妥酸、2,6-二氯靛酚等均為分析純。

UV1102紫外分光光度計，上海譜元儀器有限公司；SH-1000 Lab連續光波可調全波長酶標儀，廣州濟恒生物科技有限公司；BPS-5OCL恒溫恒濕箱，上海一恒科學儀器有限公司；PHSJ-3F pH計，上海儀電科學儀器股份有限公司；TGL-20M臺式高速冷凍離心機，上海盧湘儀離心機儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品

將新鮮的沙蔥和韭菜經過挑選、整理，平鋪在上下均透風的架子上，于溫度為(11±1) ℃、相對濕度為(70±5)%的條件下放置，每天取樣，測定沙蔥和韭菜的各項指標。

1.2.2 感官評定

參考LI等[15]的感官評價方法，結合沙蔥的自身特點進行改進。以色澤、光澤度、干縮程度、氣味和整體印象作為評價指標，10個感官評定人員組成感官評定小組。具體評分細則見表1。

表1 沙蔥和韭菜的感官評定細則Table 1 The sensory evaluation rules of Allium mongolicum Regel and Chinese chives

注：可在0～10分之間的任意整數或含一位小數的數字之間進行評分。

1.2.3 生理特性變化的分析

(1)呼吸強度的測定：采用靜置法[16]。用NaOH吸收密閉容器內樣品所產生的CO2，用草酸滴定。

(2)過氧化氫酶活性(CAT)的測定：稱取0.5 g樣品，加入5 mL pH 7.8的磷酸緩沖液(PBS)，勻漿、離心，取上清液即為酶液。采用紫外分光光度法測定[17]。

(3)過氧化物酶活性(POD)的測定：稱取1 g樣品，加入10 mL pH 5.5的磷酸緩沖液(PBS)，勻漿、離心，取上清液即為酶液。采用愈創木酚法測定[18]。

(4)多酚氧化酶(POD)的測定：稱取1 g樣品，加入9 mL pH 7.2的磷酸緩沖液(PBS)，勻漿，離心，取上清液即為酶液。采用酶聯免疫試劑盒(ELISA)進行測定。

(5)組織纖維素酶(CE)的測定：采用酶聯免疫試劑盒(ELISA)進行測定。樣品處理同(4)。

1.2.4 品質變化的測定

(1)失重率的測定：采用重量法[19]。按放置前后樣品的鮮重變化計算，計算公式：

(1)

(2)葉綠素含量的測定：用乙醇和丙酮的混合溶液(體積比為2∶1)作為提取液，采用紫外-可見分光光度計法進行測定[20]。

(3)VC含量的測定：采用2,6-二氯靛酚法[21]。稱取5 g樣品，加入5 mL偏磷酸，冰浴研磨，準確稱取2 g勻漿后樣品，用偏磷酸定容至25 mL，過濾，取濾液10 mL，用2,6-二氯酚靛滴定。

1.2.5 數據處理

采用SPSS 2013進行顯著性分析，Origin 9.1進行圖像呈現。所有結果均為3次平行試驗的均值。

2 結果與分析

感官評定結果見圖1和圖2，沙蔥在貯藏第8天時完全失去商業價值，呈黑綠色、無光澤、嚴重干枯，且出現輕微異味，無法再進行分析，因此分析周期定為7 d。而韭菜在貯藏期間，末端出現黃化，略無光澤，輕微干枯，氣味正常，顯示出較好的感官品質。在貯藏第8天時，沙蔥干縮程度分數低于2分，水分散失較快。沙蔥在貯藏期間色澤、光澤度、干縮程度、氣味和整體印象的分數下降程度較韭菜更快。

圖1 韭菜感官評定分隨貯藏時間的變化Fig.1 Variation in sensory score during storage period of Chinese chives注：同一感官細則中，相同字母表示不同貯藏時間時感官分數無顯著性差異；不同字母表示不同貯藏時間時感官分數有顯著性差異。

圖2 沙蔥感官評定分隨貯藏時間的變化Fig.2 Variation in sensory score during storage period of Allium mongolicum Regel注：同一感官細則中，相同字母表示不同貯藏時間時感官分數無顯著性差異；不同字母表示不同貯藏時間時感官分數有顯著性差異。

2.1 生理特性變化

2.1.1 呼吸強度

葉菜采后仍是一個生命體，呼吸作用是葉菜采后一個重要的生理活動，采后葉菜不能再從土壤中獲得營養，需通過消耗自身的營養物質來維持呼吸作用。呼吸強度是表示呼吸作用大小的參數，是反映采后葉菜貯藏性能的重要指標之一[22]。新鮮沙蔥和韭菜在貯藏過程中呼吸強度隨時間的變化如圖3所示。新鮮的沙蔥和韭菜采后呼吸強度變化規律相似，均屬于呼吸躍變型蔬菜。躍變期是蔬菜成熟的重要時期，躍變期過后，蔬菜進入衰老時期[23]。韭菜的躍變期早于沙蔥，但沙蔥達到呼吸高峰時的呼吸強度為83.32 mg CO2/(kg·h)，顯著高于韭菜在呼吸高峰期的呼吸強度55.68 mg CO2/(kg·h)(P<0.05)，因此沙蔥采后的呼吸作用強于韭菜，故衰老快于韭菜，與呼吸作用有關的營養物質，如葉綠素等損失更多。

圖3 沙蔥和韭菜呼吸強度隨貯藏時間的變化Fig.3 Variation in respiratory intensity during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives注：*表示2種樣品在同一時間點下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時間點下含量差異顯著。

2.1.2 CAT活性變化

過氧化氫酶(CAT)是植物抗氧化系統的物質之一，可以清除葉菜代謝過程中產生的過氧化氫[24]。沙蔥和韭菜在貯藏過程中CAT活性隨時間的變化如圖4所示。兩者CAT活性的變化趨勢不同，韭菜的CAT活性先升高后降低的趨勢，在采后第1天至第3天呈現上升趨勢，這與小白菜葉采后CAT活性的變化趨勢相似[25]。沙蔥在采后CAT活性呈下降趨勢，貯藏第2天起顯著下降(P<0.05)，這與紅菜苔葉的趨勢相似[25]。在貯藏終點，沙蔥的CAT活性僅為新鮮韭菜CAT活性高峰值的29.97%，說明韭菜在貯藏期間清除自由基的能力更好。CAT是將機體產生的H2O2催化為H2O和O2，共同維持植物體內活性氧的平衡，當CAT活性下降，不能有效清除H2O2時，活性氧平衡被破壞，CAT活性下降到活性氧平衡剛好被破壞的點稱為活性氧臨界點[26]。從沙蔥和韭菜的CAT變化規律可以看出沙蔥和韭菜的活性氧臨界點分布在貯藏第3天和第4天時。因此對沙蔥和韭菜的貯藏研究可以從保持第3天和第4天的活性氧代謝水平的角度出發。

圖4 沙蔥和韭菜CAT活性隨貯藏時間的變化Fig.4 Variation in CAT activity during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives注：*表示2種樣品在同一時間點下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時間點下含量差異顯著。

2.1.3 POD活性變化

圖5 沙蔥和韭菜POD活性隨貯藏時間的變化Fig.5 Variation in POD activity during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives注：*表示2種樣品在同一時間點下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時間點下含量差異顯著。

2.1.4 PPO活性變化

多酚氧化酶(PPO)與酚類化合物的相互作用是導致葉菜褐變的生物化學反應途徑，PPO與多酚類物質接觸，催化多酚類物質氧化成鄰醌，再進一步氧化聚合成黑色素，導致色澤變劣[29]。沙蔥和韭菜在貯藏過程中PPO活性隨時間的變化如圖6所示。

圖6 沙蔥和韭菜PPO活性隨貯藏時間的變化Fig.6 Variation in PPO activity during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives注：*表示2種樣品在同一時間點下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時間點下含量差異顯著。

在貯藏期間(除第6天)，沙蔥PPO活性無顯著變化，這與小麥粉的結果類似[30]；而韭菜的PPO水平從第1天開始顯著低于新鮮韭菜。沙蔥PPO活性始終高于韭菜，在貯藏第2、3、6、7天，達到顯著水平(P<0.05)。說明在貯藏期間，沙蔥的褐變程度高于韭菜，這與感官評定中色澤變化的結果一致。

2.1.5 CE活性變化

纖維素酶(CE)是降解纖維素生成葡萄糖的一組酶的總稱，若葉菜體內纖維素含量高，則葉菜會呈現組織老化的狀態[31]。沙蔥和韭菜在貯藏過程中CE活性隨時間的變化如圖7所示。

圖7 沙蔥和韭菜CE活性隨貯藏時間的變化Fig.7 Variation in CE activity during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives注：*表示2種樣品在同一時間點下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時間點下含量差異顯著。

在整個貯藏期間，韭菜和沙蔥的CE活性均無顯著差異。且沙蔥和韭菜在貯藏第0天至第7天時，自身的CE活性變化不顯著。說明沙蔥和韭菜在貯藏期間，組織老化程度變化不大。

2.2 品質變化

2.2.1 失重率變化

失重率是衡量采后葉菜蒸騰作用的重要指標，水分的散失使葉菜出現萎蔫等癥狀，導致其營養品質和商品價值降低[32]。沙蔥和韭菜在貯藏過程中失重率隨時間的變化如圖8所示。

圖8 沙蔥和韭菜失重率隨貯藏時間的變化Fig.8 Variation in weight loss rate during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives注：*表示2種樣品在同一時間點下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時間點下含量差異顯著。

在貯藏期間，沙蔥和韭菜的失重率均呈上升趨勢，在貯藏終點時，沙蔥失重率為71.10%，韭菜失重率為43.37%，顯著高于韭菜(P<0.05)，說明沙蔥失重率增加較快。失重主要是由于水分散失造成的，沙蔥在貯藏期間的失水速度明顯高于韭菜(P<0.05)，是由于沙蔥的蒸騰作用劇烈導致的。該結果與感官評定中的干縮程度結果一致。

2.2.2 葉綠素含量變化

葉綠素是衡量葉菜類新鮮程度的一個重要指標[33]，蔬菜色澤變黃是葉綠素損失的主要外觀表現。沙蔥和韭菜在貯藏過程中葉綠素含量隨時間的變化如圖9所示。

圖9 沙蔥和韭菜葉綠素含量隨貯藏時間的變化Fig.9 Variation in chlorophyll content during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives注：*表示2種樣品在同一時間點下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時間點下含量差異顯著。

新鮮沙蔥和韭菜的葉綠素含量接近，分別為1.11 mg/g和1.06 mg/g。在貯藏期間均呈下降趨勢，在貯藏第2天時，韭菜的葉綠素含量顯著高于沙蔥(P<0.05)。在貯藏終點，沙蔥和韭菜葉綠素含量分別下降了63.48%和48.26%，說明沙蔥葉綠素的損失率更大。呼吸作用消耗的有機物一部分來自于葉綠素，該有機物參與到丙酮酸有氧分解的呼吸環節[34]。在貯藏期間，由于沙蔥采后的呼吸作用較強，葉綠素的消耗速度較快。韭菜在貯藏第4天，葉綠素含量驟降，這與呼吸強度趨勢一致，韭菜的呼吸高峰出現在貯藏第3天。沙蔥在貯藏第2天時，葉綠素的含量驟降，可能是因為在貯藏期間沙蔥受到機械損傷，處于脅迫環境，加快了葉綠素的分解。

2.2.3 VC含量變化

VC作為葉菜營養成分指標之一，能夠反映貯藏過程中葉菜營養品質的變化[13]。沙蔥和韭菜在貯藏過程中VC含量隨時間的變化如圖10所示。

圖10 沙蔥和韭菜VC含量隨貯藏時間的變化Fig.10 Variation in Vitamin C content during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives注：*表示2種樣品在同一時間點下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時間點下含量差異顯著。

新鮮沙蔥的VC含量(26.02 mg/100 g)顯著高于新鮮韭菜的含量(15.65 mg/100 g)，其中新鮮韭菜的VC含量與鄭楊等[13]的結果接近。沙蔥和韭菜在貯藏期間，VC含量均呈下降趨勢，這是由于在貯藏過程中，抗壞血酸會氧化為脫氫抗壞血酸(DHA)。在貯藏第1天、第2天和第4天時，沙蔥VC含量顯著高于韭菜(P<0.05)，而在貯藏終點，沙蔥和韭菜的VC含量無顯著差異，說明在貯藏期間，沙蔥VC含量的下降速度快于韭菜，這可能是由于沙蔥參與抗環血酸氧化作用的酶系統(抗壞血酸過氧化物酶和抗壞血酸氧化酶)活性比韭菜高所致。

3 結論

從感官評定結果來看，貯藏終期沙蔥的感官品質低于韭菜，沙蔥以較快的速度衰老，失去商業價值。同時，采后沙蔥的蒸騰作用較強，葉綠素和VC含量消耗顯著高于韭菜。沙蔥和韭菜的呼吸類型均屬于躍變型，且呼吸強度變化規律相似，沙蔥的呼吸強度顯著大于韭菜，故所消耗的營養物質較多。沙蔥和韭菜的CAT活性總體呈下降趨勢，沙蔥的下降速度快于韭菜；POD活性均呈現先上升后下降的趨勢，與CAT活性的變化類似，沙蔥的下降程度大于韭菜，故清除自由基的能力弱于韭菜。由于沙蔥PPO活性高于韭菜，因此沙蔥在采后更容易發生褐變。通過對沙蔥和韭菜采后各項指標的比較研究，發現它們在生理特性(呼吸強度、POD活性)和品質變化(失重率、葉綠素、VC)上呈現相似的變化規律，且在呼吸強度、POD活性、PPO活性和CE活性4個指標中，二者的初始含量接近。故在沙蔥貯藏的研究中，可以韭菜的貯藏方法為基礎進行完善，其中針對沙蔥呼吸強度高，可采取氣調貯藏的方法降低呼吸強度；針對沙蔥蒸騰作用大，可使用特殊的包裝材料以減少其水分散失，由此可見單一貯藏方式可能無法有效保持沙蔥品質，而幾種貯藏方式聯合將是我們今后研究的課題。