沙蔥與韭菜采后生理特性和品質(zhì)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(xué) 食品學(xué)院，上海，201306) 2(上海冷鏈裝備性能與節(jié)能評價(jià)專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺，上海，201306) 3(內(nèi)蒙古鄂爾多斯市生態(tài)環(huán)境職業(yè)學(xué)院，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯，014300)

沙蔥(AlliummongolicumRegel)是百合科蔥屬植物，由于營養(yǎng)價(jià)值高[1]、有多種生物活性[2-3]和具有開發(fā)成多種新產(chǎn)品的潛力等[4]特點(diǎn)，2013年我國西北荒漠草原和阿拉善盟地區(qū)種植面積達(dá)到20萬畝，年銷售量約為1 250 t，沙蔥是當(dāng)?shù)厝嗣裣矏鄣膬?yōu)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(chǎn)熱等特點(diǎn)。采后若貯藏不當(dāng)，將出現(xiàn)營養(yǎng)品質(zhì)損失、感官品質(zhì)下降，甚至腐爛變質(zhì)失去商業(yè)價(jià)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(guān)沙蔥貯藏方法的研究也未見報(bào)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(diào)貯藏[9]、化學(xué)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(zhì)進(jìn)行了研究，結(jié)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(dòng)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(jìn)行保鮮作用，結(jié)果顯示，韭菜采后感官評價(jià)分?jǐn)?shù)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?jǐn)?shù)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(qiáng)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(zhì)(感官評定、失重率、葉綠素、VC)指標(biāo)進(jìn)行了分析，旨在探究沙蔥的采后生理特性和品質(zhì)變化規(guī)律，并與韭菜進(jìn)行比較，以期在韭菜貯藏方法的基礎(chǔ)上進(jìn)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(nèi)蒙古呼和浩特市，采摘后24 h內(nèi)運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)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(chuàng)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(jì)，上海譜元儀器有限公司；SH-1000 Lab連續(xù)光波可調(diào)全波長酶標(biāo)儀，廣州濟(jì)恒生物科技有限公司；BPS-5OCL恒溫恒濕箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；PHSJ-3F pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；TGL-20M臺式高速冷凍離心機(jī)，上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品

將新鮮的沙蔥和韭菜經(jīng)過挑選、整理，平鋪在上下均透風(fēng)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(xiàng)指標(biāo)。

1.2.2 感官評定

參考LI等[15]的感官評價(jià)方法，結(jié)合沙蔥的自身特點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。以色澤、光澤度、干縮程度、氣味和整體印象作為評價(jià)指標(biāo)，10個(gè)感官評定人員組成感官評定小組。具體評分細(xì)則見表1。

表1 沙蔥和韭菜的感官評定細(xì)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(shù)或含一位小數(shù)的數(shù)字之間進(jìn)行評分。

1.2.3 生理特性變化的分析

(1)呼吸強(qiáng)度的測定：采用靜置法[16]。用NaOH吸收密閉容器內(nèi)樣品所產(chǎn)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(chuàng)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(lián)免疫試劑盒(ELISA)進(jìn)行測定。

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

1.2.4 品質(zhì)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(jì)算，計(jì)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(jì)法進(jìn)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(zhǔn)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(shù)據(jù)處理

采用SPSS 2013進(jìn)行顯著性分析，Origin 9.1進(jìn)行圖像呈現(xiàn)。所有結(jié)果均為3次平行試驗(yàn)的均值。

2 結(jié)果與分析

感官評定結(jié)果見圖1和圖2，沙蔥在貯藏第8天時(shí)完全失去商業(yè)價(jià)值，呈黑綠色、無光澤、嚴(yán)重干枯，且出現(xiàn)輕微異味，無法再進(jìn)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(xiàn)黃化，略無光澤，輕微干枯，氣味正常，顯示出較好的感官品質(zhì)。在貯藏第8天時(shí)，沙蔥干縮程度分?jǐn)?shù)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?jǐn)?shù)下降程度較韭菜更快。

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

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

2.1 生理特性變化

2.1.1 呼吸強(qiáng)度

葉菜采后仍是一個(gè)生命體，呼吸作用是葉菜采后一個(gè)重要的生理活動(dòng)，采后葉菜不能再從土壤中獲得營養(yǎng)，需通過消耗自身的營養(yǎng)物質(zhì)來維持呼吸作用。呼吸強(qiáng)度是表示呼吸作用大小的參數(shù)，是反映采后葉菜貯藏性能的重要指標(biāo)之一[22]。新鮮沙蔥和韭菜在貯藏過程中呼吸強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖3所示。新鮮的沙蔥和韭菜采后呼吸強(qiáng)度變化規(guī)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(shí)期，躍變期過后，蔬菜進(jìn)入衰老時(shí)期[23]。韭菜的躍變期早于沙蔥，但沙蔥達(dá)到呼吸高峰時(shí)的呼吸強(qiáng)度為83.32 mg CO2/(kg·h)，顯著高于韭菜在呼吸高峰期的呼吸強(qiáng)度55.68 mg CO2/(kg·h)(P<0.05)，因此沙蔥采后的呼吸作用強(qiáng)于韭菜，故衰老快于韭菜，與呼吸作用有關(guān)的營養(yǎng)物質(zhì)，如葉綠素等損失更多。

圖3 沙蔥和韭菜呼吸強(qiáng)度隨貯藏時(shí)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(shí)間點(diǎn)下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時(shí)間點(diǎn)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(tǒng)的物質(zhì)之一，可以清除葉菜代謝過程中產(chǎn)生的過氧化氫[24]。沙蔥和韭菜在貯藏過程中CAT活性隨時(shí)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(xiàn)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(diǎn)，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(jī)體產(chǎn)生的H2O2催化為H2O和O2，共同維持植物體內(nèi)活性氧的平衡，當(dāng)CAT活性下降，不能有效清除H2O2時(shí)，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(diǎn)稱為活性氧臨界點(diǎn)[26]。從沙蔥和韭菜的CAT變化規(guī)律可以看出沙蔥和韭菜的活性氧臨界點(diǎn)分布在貯藏第3天和第4天時(shí)。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(fā)。

圖4 沙蔥和韭菜CAT活性隨貯藏時(shí)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(shí)間點(diǎn)下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時(shí)間點(diǎn)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(shí)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(shí)間點(diǎn)下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時(shí)間點(diǎn)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(dǎo)致葉菜褐變的生物化學(xué)反應(yīng)途徑，PPO與多酚類物質(zhì)接觸，催化多酚類物質(zhì)氧化成鄰醌，再進(jìn)一步氧化聚合成黑色素，導(dǎo)致色澤變劣[29]。沙蔥和韭菜在貯藏過程中PPO活性隨時(shí)間的變化如圖6所示。

圖6 沙蔥和韭菜PPO活性隨貯藏時(shí)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(shí)間點(diǎn)下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時(shí)間點(diǎn)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(jié)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(dá)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(jié)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(nèi)纖維素含量高，則葉菜會(huì)呈現(xiàn)組織老化的狀態(tài)[31]。沙蔥和韭菜在貯藏過程中CE活性隨時(shí)間的變化如圖7所示。

圖7 沙蔥和韭菜CE活性隨貯藏時(shí)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(shí)間點(diǎn)下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時(shí)間點(diǎn)下含量差異顯著。

在整個(gè)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(shí)，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(zhì)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(biāo)，水分的散失使葉菜出現(xiàn)萎蔫等癥狀，導(dǎo)致其營養(yǎng)品質(zhì)和商品價(jià)值降低[32]。沙蔥和韭菜在貯藏過程中失重率隨時(shí)間的變化如圖8所示。

圖8 沙蔥和韭菜失重率隨貯藏時(shí)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(shí)間點(diǎn)下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時(shí)間點(diǎn)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(diǎn)時(shí)，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(dǎo)致的。該結(jié)果與感官評定中的干縮程度結(jié)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(gè)重要指標(biāo)[33]，蔬菜色澤變黃是葉綠素?fù)p失的主要外觀表現(xiàn)。沙蔥和韭菜在貯藏過程中葉綠素含量隨時(shí)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(shí)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(shí)間點(diǎn)下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時(shí)間點(diǎn)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(shí)，韭菜的葉綠素含量顯著高于沙蔥(P<0.05)。在貯藏終點(diǎn)，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(jī)物一部分來自于葉綠素，該有機(jī)物參與到丙酮酸有氧分解的呼吸環(huán)節(jié)[34]。在貯藏期間，由于沙蔥采后的呼吸作用較強(qiáng)，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(qiáng)度趨勢一致，韭菜的呼吸高峰出現(xiàn)在貯藏第3天。沙蔥在貯藏第2天時(shí)，葉綠素的含量驟降，可能是因?yàn)樵谫A藏期間沙蔥受到機(jī)械損傷，處于脅迫環(huán)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(yǎng)成分指標(biāo)之一，能夠反映貯藏過程中葉菜營養(yǎng)品質(zhì)的變化[13]。沙蔥和韭菜在貯藏過程中VC含量隨時(shí)間的變化如圖10所示。

圖10 沙蔥和韭菜VC含量隨貯藏時(shí)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(shí)間點(diǎn)下含量差異顯著，◆表示同一樣品在不同時(shí)間點(diǎn)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(jié)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(huì)氧化為脫氫抗壞血酸(DHA)。在貯藏第1天、第2天和第4天時(shí)，沙蔥VC含量顯著高于韭菜(P<0.05)，而在貯藏終點(diǎn)，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(huán)血酸氧化作用的酶系統(tǒng)(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(jié)論

從感官評定結(jié)果來看，貯藏終期沙蔥的感官品質(zhì)低于韭菜，沙蔥以較快的速度衰老，失去商業(yè)價(jià)值。同時(shí)，采后沙蔥的蒸騰作用較強(qiáng)，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(qiáng)度變化規(guī)律相似，沙蔥的呼吸強(qiáng)度顯著大于韭菜，故所消耗的營養(yǎng)物質(zhì)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(xiàn)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(fā)生褐變。通過對沙蔥和韭菜采后各項(xiàng)指標(biāo)的比較研究，發(fā)現(xiàn)它們在生理特性(呼吸強(qiáng)度、POD活性)和品質(zhì)變化(失重率、葉綠素、VC)上呈現(xiàn)相似的變化規(guī)律，且在呼吸強(qiáng)度、POD活性、PPO活性和CE活性4個(gè)指標(biāo)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(chǔ)進(jìn)行完善，其中針對沙蔥呼吸強(qiáng)度高，可采取氣調(diào)貯藏的方法降低呼吸強(qiáng)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(zhì)，而幾種貯藏方式聯(lián)合將是我們今后研究的課題。