沙葱(Allium mongolicum Regel)是百合科葱属植物，由于营养价值高[1]、有多种生物活性[2-3]和具有开发成多种新产品的潜力等[4]特点，2013年我国西北荒漠草原和阿拉善盟地区种植面积达到20万亩，年销售量约为1 250 t，沙葱是当地人民喜爱的优良佳肴[5]。沙葱属叶类蔬菜，具有含水量高、表面积大,贮存过程中产热等特点。采后若贮藏不当，将出现营养品质损失、感官品质下降，甚至腐烂变质失去商业价值等情况[6]。
目前对于沙葱采后生理特性的变化所知甚少，有关沙葱贮藏方法的研究也未见报道。而同为百合科葱属植物的叶类蔬菜—韭菜(Chinese chives)，其贮藏方法的研究较为成熟，主要包括低温贮藏[7]、薄膜包装贮藏[8]、气调贮藏[9]、化学药剂贮藏[10-11]和紫外辐射贮藏[12]。郑杨等[13]采用短波紫外线照射对采后韭菜贮藏品质进行了研究，结果显示，采后韭菜的叶绿素和维生素C(VC)含量、过氧化氢酶和过氧化物酶活性呈平缓下降趋势，蛋白、花青素和总黄酮含量呈波动下降趋势，总酚含量呈缓慢上升趋势，而短波紫外线照射能够有效延缓韭菜的衰老。钱丽丽等[14]采用微波辅助提取米糠多糖，并研究多糖对韭菜进行保鲜作用，结果显示，韭菜采后感官评价分数和VC 的含量呈下降趋势，失重率呈上升趋势，而多糖处理组能够有效减缓水分的损失，感官评定分数和VC的含量下降速度。因此本文对沙葱和韭菜采后生理特性(呼吸强度、过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶和纤维素酶的活性)和品质(感官评定、失重率、叶绿素、VC)指标进行了分析，旨在探究沙葱的采后生理特性和品质变化规律，并与韭菜进行比较，以期在韭菜贮藏方法的基础上进行完善，延长沙葱贮藏期。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
沙葱，购于内蒙古呼和浩特市，采摘后24 h内运送至实验室；韭菜购于上海市菜市场。多酚氧化酶(PPO)试剂盒和组织纤维素酶(CE)试剂盒，购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、愈创木酚、浓H2SO4、双氧水、NaOH、硫代巴比妥酸、2,6-二氯靛酚等均为分析纯。
UV1102紫外分光光度计，上海谱元仪器有限公司；SH-1000 Lab连续光波可调全波长酶标仪，广州济恒生物科技有限公司；BPS-5OCL恒温恒湿箱，上海一恒科学仪器有限公司；PHSJ-3F pH计，上海仪电科学仪器股份有限公司；TGL-20M台式高速冷冻离心机，上海卢湘仪离心机仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 样品
将新鲜的沙葱和韭菜经过挑选、整理，平铺在上下均透风的架子上，于温度为(11±1) ℃、相对湿度为(70±5)%的条件下放置，每天取样，测定沙葱和韭菜的各项指标。
1.2.2 感官评定
参考LI等[15]的感官评价方法，结合沙葱的自身特点进行改进。以色泽、光泽度、干缩程度、气味和整体印象作为评价指标，10个感官评定人员组成感官评定小组。具体评分细则见表1。
表1 沙葱和韭菜的感官评定细则
Table 1 The sensory evaluation rules of Allium mongolicum Regel and Chinese chives
注：可在0～10分之间的任意整数或含一位小数的数字之间进行评分。
1.2.3 生理特性变化的分析
(1)呼吸强度的测定：采用静置法[16]。用NaOH吸收密闭容器内样品所产生的CO2，用草酸滴定。
(2)过氧化氢酶活性(CAT)的测定：称取0.5 g样品，加入5 mL pH 7.8的磷酸缓冲液(PBS)，匀浆、离心，取上清液即为酶液。采用紫外分光光度法测定[17]。
(3)过氧化物酶活性(POD)的测定：称取1 g样品，加入10 mL pH 5.5的磷酸缓冲液(PBS)，匀浆、离心，取上清液即为酶液。采用愈创木酚法测定[18]。
(4)多酚氧化酶(POD)的测定：称取1 g样品，加入9 mL pH 7.2的磷酸缓冲液(PBS)，匀浆，离心，取上清液即为酶液。采用酶联免疫试剂盒(ELISA)进行测定。
(5)组织纤维素酶(CE)的测定：采用酶联免疫试剂盒(ELISA)进行测定。样品处理同(4)。
1.2.4 品质变化的测定
(1)失重率的测定：采用重量法[19]。按放置前后样品的鲜重变化计算，计算公式：
失重率
(1)
(2)叶绿素含量的测定：用乙醇和丙酮的混合溶液(体积比为2∶1)作为提取液，采用紫外-可见分光光度计法进行测定[20]。
(3)VC含量的测定：采用2,6-二氯靛酚法[21]。称取5 g样品，加入5 mL偏磷酸，冰浴研磨，准确称取2 g匀浆后样品，用偏磷酸定容至25 mL，过滤，取滤液10 mL，用2,6-二氯酚靛滴定。
1.2.5 数据处理
采用SPSS 2013进行显著性分析，Origin 9.1进行图像呈现。所有结果均为3次平行试验的均值。
2 结果与分析
感官评定结果见图1和图2，沙葱在贮藏第8天时完全失去商业价值，呈黑绿色、无光泽、严重干枯，且出现轻微异味，无法再进行分析，因此分析周期定为7 d。而韭菜在贮藏期间，末端出现黄化，略无光泽，轻微干枯，气味正常，显示出较好的感官品质。在贮藏第8天时，沙葱干缩程度分数低于2分，水分散失较快。沙葱在贮藏期间色泽、光泽度、干缩程度、气味和整体印象的分数下降程度较韭菜更快。
图1 韭菜感官评定分随贮藏时间的变化
Fig.1 Variation in sensory score during storage period of Chinese chives
注：同一感官细则中，相同字母表示不同贮藏时间时感官分数无显著性差异；不同字母表示不同贮藏时间时感官分数有显著性差异。
图2 沙葱感官评定分随贮藏时间的变化
Fig.2 Variation in sensory score during storage period of Allium mongolicum Regel
注：同一感官细则中，相同字母表示不同贮藏时间时感官分数无显著性差异；不同字母表示不同贮藏时间时感官分数有显著性差异。
2.1 生理特性变化
2.1.1 呼吸强度
叶菜采后仍是一个生命体，呼吸作用是叶菜采后一个重要的生理活动，采后叶菜不能再从土壤中获得营养，需通过消耗自身的营养物质来维持呼吸作用。呼吸强度是表示呼吸作用大小的参数，是反映采后叶菜贮藏性能的重要指标之一[22]。新鲜沙葱和韭菜在贮藏过程中呼吸强度随时间的变化如图3所示。新鲜的沙葱和韭菜采后呼吸强度变化规律相似，均属于呼吸跃变型蔬菜。跃变期是蔬菜成熟的重要时期，跃变期过后，蔬菜进入衰老时期[23]。韭菜的跃变期早于沙葱，但沙葱达到呼吸高峰时的呼吸强度为83.32 mg CO2/(kg·h)，显著高于韭菜在呼吸高峰期的呼吸强度55.68 mg CO2/(kg·h)(P<0.05)，因此沙葱采后的呼吸作用强于韭菜，故衰老快于韭菜，与呼吸作用有关的营养物质，如叶绿素等损失更多。
图3 沙葱和韭菜呼吸强度随贮藏时间的变化
Fig.3 Variation in respiratory intensity during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives
注：*表示2种样品在同一时间点下含量差异显著，◆表示同一样品在不同时间点下含量差异显著。
2.1.2 CAT活性变化
过氧化氢酶(CAT)是植物抗氧化系统的物质之一，可以清除叶菜代谢过程中产生的过氧化氢[24]。沙葱和韭菜在贮藏过程中CAT活性随时间的变化如图4所示。两者CAT活性的变化趋势不同，韭菜的CAT活性先升高后降低的趋势，在采后第1天至第3天呈现上升趋势，这与小白菜叶采后CAT活性的变化趋势相似[25]。沙葱在采后CAT活性呈下降趋势，贮藏第2天起显著下降(P<0.05)，这与红菜苔叶的趋势相似[25]。在贮藏终点，沙葱的CAT活性仅为新鲜韭菜CAT活性高峰值的29.97%，说明韭菜在贮藏期间清除自由基的能力更好。CAT是将机体产生的H2O2催化为H2O和O2，共同维持植物体内活性氧的平衡，当CAT活性下降，不能有效清除H2O2时，活性氧平衡被破坏，CAT活性下降到活性氧平衡刚好被破坏的点称为活性氧临界点[26]。从沙葱和韭菜的CAT变化规律可以看出沙葱和韭菜的活性氧临界点分布在贮藏第3天和第4天时。因此对沙葱和韭菜的贮藏研究可以从保持第3天和第4天的活性氧代谢水平的角度出发。
图4 沙葱和韭菜CAT活性随贮藏时间的变化
Fig.4 Variation in CAT activity during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives
注：*表示2种样品在同一时间点下含量差异显著，◆表示同一样品在不同时间点下含量差异显著。
2.1.3 POD活性变化
呼吸作用会产生自由基，约1%呼吸代谢总氧消耗会转变成活性氧产物如超氧阴离子
过氧化氢(H2O2)和羟自由基(·OH)等，过氧化物酶与呼吸作用产生的H2O2将植物体内的酚类氧化成醌和H2O[27]。 新鲜沙葱和韭菜在贮藏过程中POD活性随时间的变化如图5所示。沙葱和韭菜POD活性呈现先上升后降低再上升的趋势。沙葱POD活性的下降速度大于韭菜，说明沙葱的自由基积累更多，衰老更快，这与感官评定的结果相符。沙葱和韭菜在贮藏后期POD活性均有回升，与采后大白菜的结果相似[28]。在贮藏第4天时，韭菜POD活性出现回升，这与其呼吸强度的变化相符，此时呼吸强度升高，产生更多的H2O2。而沙葱的呼吸高峰晚于韭菜，因此其POD活性在第6天出现回升。在贮藏第5天和第7天时，韭菜的POD活性显著高于沙葱(P<0.05)。
图5 沙葱和韭菜POD活性随贮藏时间的变化
Fig.5 Variation in POD activity during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives
注：*表示2种样品在同一时间点下含量差异显著，◆表示同一样品在不同时间点下含量差异显著。
2.1.4 PPO活性变化
多酚氧化酶(PPO)与酚类化合物的相互作用是导致叶菜褐变的生物化学反应途径，PPO与多酚类物质接触，催化多酚类物质氧化成邻醌，再进一步氧化聚合成黑色素，导致色泽变劣[29]。沙葱和韭菜在贮藏过程中PPO活性随时间的变化如图6所示。
图6 沙葱和韭菜PPO活性随贮藏时间的变化
Fig.6 Variation in PPO activity during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives
注：*表示2种样品在同一时间点下含量差异显著，◆表示同一样品在不同时间点下含量差异显著。
在贮藏期间(除第6天)，沙葱PPO活性无显著变化，这与小麦粉的结果类似[30]；而韭菜的PPO水平从第1天开始显著低于新鲜韭菜。沙葱PPO活性始终高于韭菜，在贮藏第2、3、6、7天，达到显著水平(P<0.05)。说明在贮藏期间，沙葱的褐变程度高于韭菜，这与感官评定中色泽变化的结果一致。
2.1.5 CE活性变化
纤维素酶(CE)是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，若叶菜体内纤维素含量高，则叶菜会呈现组织老化的状态[31]。沙葱和韭菜在贮藏过程中CE活性随时间的变化如图7所示。
图7 沙葱和韭菜CE活性随贮藏时间的变化
Fig.7 Variation in CE activity during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives
注：*表示2种样品在同一时间点下含量差异显著，◆表示同一样品在不同时间点下含量差异显著。
在整个贮藏期间，韭菜和沙葱的CE活性均无显著差异。且沙葱和韭菜在贮藏第0天至第7天时，自身的CE活性变化不显著。说明沙葱和韭菜在贮藏期间，组织老化程度变化不大。
2.2 品质变化
2.2.1 失重率变化
失重率是衡量采后叶菜蒸腾作用的重要指标，水分的散失使叶菜出现萎蔫等症状，导致其营养品质和商品价值降低[32]。沙葱和韭菜在贮藏过程中失重率随时间的变化如图8所示。
图8 沙葱和韭菜失重率随贮藏时间的变化
Fig.8 Variation in weight loss rate during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives
注：*表示2种样品在同一时间点下含量差异显著，◆表示同一样品在不同时间点下含量差异显著。
在贮藏期间，沙葱和韭菜的失重率均呈上升趋势，在贮藏终点时，沙葱失重率为71.10%，韭菜失重率为43.37%，显著高于韭菜(P<0.05)，说明沙葱失重率增加较快。失重主要是由于水分散失造成的，沙葱在贮藏期间的失水速度明显高于韭菜(P<0.05)，是由于沙葱的蒸腾作用剧烈导致的。该结果与感官评定中的干缩程度结果一致。
2.2.2 叶绿素含量变化
叶绿素是衡量叶菜类新鲜程度的一个重要指标[33]，蔬菜色泽变黄是叶绿素损失的主要外观表现。沙葱和韭菜在贮藏过程中叶绿素含量随时间的变化如图9所示。
图9 沙葱和韭菜叶绿素含量随贮藏时间的变化
Fig.9 Variation in chlorophyll content during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives
注：*表示2种样品在同一时间点下含量差异显著，◆表示同一样品在不同时间点下含量差异显著。
新鲜沙葱和韭菜的叶绿素含量接近，分别为1.11 mg/g和1.06 mg/g。在贮藏期间均呈下降趋势，在贮藏第2天时，韭菜的叶绿素含量显著高于沙葱(P<0.05)。在贮藏终点，沙葱和韭菜叶绿素含量分别下降了63.48%和48.26%，说明沙葱叶绿素的损失率更大。呼吸作用消耗的有机物一部分来自于叶绿素，该有机物参与到丙酮酸有氧分解的呼吸环节[34]。在贮藏期间，由于沙葱采后的呼吸作用较强，叶绿素的消耗速度较快。韭菜在贮藏第4天，叶绿素含量骤降，这与呼吸强度趋势一致，韭菜的呼吸高峰出现在贮藏第3天。沙葱在贮藏第2天时，叶绿素的含量骤降，可能是因为在贮藏期间沙葱受到机械损伤，处于胁迫环境，加快了叶绿素的分解。
2.2.3 VC含量变化
VC作为叶菜营养成分指标之一，能够反映贮藏过程中叶菜营养品质的变化[13]。沙葱和韭菜在贮藏过程中VC含量随时间的变化如图10所示。
图10 沙葱和韭菜VC含量随贮藏时间的变化
Fig.10 Variation in Vitamin C content during storage period of Allium mongolicum Regel and Chinese chives
注：*表示2种样品在同一时间点下含量差异显著，◆表示同一样品在不同时间点下含量差异显著。
新鲜沙葱的VC含量(26.02 mg/100 g)显著高于新鲜韭菜的含量(15.65 mg/100 g)，其中新鲜韭菜的VC含量与郑杨等[13]的结果接近。沙葱和韭菜在贮藏期间，VC含量均呈下降趋势，这是由于在贮藏过程中，抗坏血酸会氧化为脱氢抗坏血酸(DHA)。在贮藏第1天、第2天和第4天时，沙葱VC含量显著高于韭菜(P<0.05)，而在贮藏终点，沙葱和韭菜的VC含量无显著差异，说明在贮藏期间，沙葱VC含量的下降速度快于韭菜，这可能是由于沙葱参与抗环血酸氧化作用的酶系统(抗坏血酸过氧化物酶和抗坏血酸氧化酶)活性比韭菜高所致。
3 结论
从感官评定结果来看，贮藏终期沙葱的感官品质低于韭菜，沙葱以较快的速度衰老，失去商业价值。同时，采后沙葱的蒸腾作用较强，叶绿素和VC含量消耗显著高于韭菜。沙葱和韭菜的呼吸类型均属于跃变型，且呼吸强度变化规律相似，沙葱的呼吸强度显著大于韭菜，故所消耗的营养物质较多。沙葱和韭菜的CAT活性总体呈下降趋势，沙葱的下降速度快于韭菜；POD活性均呈现先上升后下降的趋势，与CAT活性的变化类似，沙葱的下降程度大于韭菜，故清除自由基的能力弱于韭菜。由于沙葱PPO活性高于韭菜，因此沙葱在采后更容易发生褐变。通过对沙葱和韭菜采后各项指标的比较研究，发现它们在生理特性(呼吸强度、POD活性)和品质变化(失重率、叶绿素、VC)上呈现相似的变化规律，且在呼吸强度、POD活性、PPO活性和CE活性4个指标中，二者的初始含量接近。故在沙葱贮藏的研究中，可以韭菜的贮藏方法为基础进行完善，其中针对沙葱呼吸强度高，可采取气调贮藏的方法降低呼吸强度；针对沙葱蒸腾作用大，可使用特殊的包装材料以减少其水分散失，由此可见单一贮藏方式可能无法有效保持沙葱品质，而几种贮藏方式联合将是我们今后研究的课题。
参考文献
[1] 丁梦军,郝丽珍,那顺吉日嘎啦，等. 内蒙古七种饲用植物的营养成分分析[J]. 黑龙江畜牧兽医,2017,520(4): 165-167.
[2] 木其尔. 沙葱黄酮对肉羊机体抗氧化和免疫功能的影响及其机理研究[D]. 呼和浩特：内蒙古农业大学,2016.
[3] 肖新峰,赵丽华,马春景，等. 沙葱提取物降血脂功效的研究[J]. 食品工业科技,2015,36(21): 341-344; 348.
[4] 王俊魁,杨帆,包斌. 结合感官评价与电子舌技术评价不同品牌韭菜花酱[J]. 中国调味品,2013,38(11): 77-80.
[5] 陆雪梅,李玉峰,马桂珍，等. 沙葱温室反季节人工栽培技术[J]. 现代农业,2013(11): 16.
[6] 郭振龙,陈湘宁,许丽，等. 叶类蔬菜气调包装保鲜技术及其机理的研究进展[J]. 中国农学通报,2016,32(21): 161-165.
[7] HANSON A D,JACOBSEN J V,ZWAR J A. Regulated expression of three alcohol dehydrogenase genes in barely aleurone layers[J]. Plant Physiology,1984,75(3): 573-581.
[8] 侯建设,李中华,莫文贵，等. 菠菜的薄膜包装冷藏效果研究[J]. 食品科技,2003,34(5): 94-96.
[9] 王欣,寇莉萍,阎瑞香，等. 一氧化氮熏蒸处理对双孢蘑菇采后褐变及衰老的影响[J]. 北方园艺,2011(22): 148-151.
[10] AN J,ZHANG M,LU Q,et al. Effect of a prestorage treatment with 6-benzylaminopurine and modified atmosphere packaging storage on the respiration and quality of green asparagus spears[J]. Journal of Food Engineering,2006,77(4): 951-957.
[11] COSTA M L,CIVELLO P M,CHAVES A R,et al. Effect of ethephon and 6-benzylaminopurine on chlorophyll degrading enzymes and a peroxidase-linked chlorophyll bleaching during post-harvest senescence of broccoli(Brassica oleracea L.) at 20 degrees C[J]. Postharvest Biology and Technology,2005,35(2): 191-199.
[12] 阎瑞香,张娜,关文强. 短波紫外线在果蔬采后保鲜中的应用研究进展[J]. 保鲜与加工,2011,11(5): 1-5.
[13] 郑杨,曹敏,申琳，等. 短波紫外线照射对韭菜采后贮藏品质及活性氧代谢相关酶的影响[J]. 食品科学,2011,32(20): 307-311.
[14] 钱丽丽,左锋,李萍，等. 微波辅助提取米糠多糖及多糖对韭菜保鲜作用的研究[J]. 食品科学,2008,29(6): 444-447.
[15] LI Wen-xiang,ZHANG Min,YU Han-qing. Study on hypobaric storage of green asparagus[J]. Journal of Food Engineering,2006,73(3): 225-230.
[16] 周伟. 低温下单色LED和短波UV照射对上海青贮藏品质调控的研究[D]. 广州：华南理工大学,2016.
[17] 廖丹,杨烨,李青耘，等. 测定过氧化氢酶活性的分光光度法的建立及验证[J]. 中国生物制品学杂志,2015,28(4): 418-421,425.
[18] 王韦华,姜丽,王利斌，等. 采后1-MCP和乙烯利处理对茭白呼吸代谢及细胞结构的影响[J]. 现代食品科技,2017,33(12): 129-136; 67.
[19] MASSOLO J F,CONCELLON A,CHAVES A R,et al. 1-Methylcyclopropene(1-MCP) delays senescence,maintains quality and reduces browning of non-climacteric eggplant(Solanum melongena L.) fruit[J]. Postharvest Biology and Technology,2011,59(1): 10-15.
[20] SHI Jun-yan,GAO Li-pu,ZUO Jin-hua,et al. Exogenous sodium nitroprusside treatment of broccoli florets extends shelf life,enhances antioxidant enzyme activity,and inhibits chlorophyll-degradation[J]. Postharvest Biology and Technology,2016,116: 98-104.
[21] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京:高等教育出版社,2000: 246-248.
[22] 张欣瑶,常希光,刘建新，等. 不同浓度1-MCP对罗勒保鲜效果的影响[J]. 食品工业科技,2018,39(1): 293-296; 301.
[23] 杜传来,郁志芳,韩玲玲. 气调保鲜包装对双孢菇贮藏效果的影响[J]. 包装工程,2010,31(23): 17-21.
[24] 马文霞. 生物酶在过氧化氢分解制取氧气中的效果对比[J]. 实验教学与仪器,2013(1): 40-41.
[25] 杨明,高玉蓉,梁年娜，等. 六种蔬菜过氧化氢酶活性研究[J]. 佛山科学技术学院学报(自然科学版),2017,35(1): 35-39.
[26] 夏冬冬,白子裕,刘冰，等. 吉林省不同时期育成大豆品种叶片衰老中保护酶活性的变化[J]. 分子植物育种,2018,16(1): 228-233.
[27] LI Ling,LV Feng-yan,Guo Yan-yin,et al. Respiratory pathway metabolism and energy metabolism associated with senescence in postharvest Broccoli(Brassica oleracea L. var. italica) florets in response to O2/CO2controlled atmospheres [J]. Postharvest Biology and Technology,2016,111(1): 330-336
[28] 刘玲玲. SNP处理对大白菜采后生理特性及品质的影响研究[D]. 杭州：浙江农林大学,2013.
[29] HUNTER P J,ATKINSON L D,VICKERS L,et al. Oxidative discolouration in whole-head and cut lettuce: biochemical and environmental influences on a complex phenotype and potential breeding strategies to improve shelf-life[J]. Euphytica,2017,213(8): 150.
[30] 周小玲,杨代明,李娜. 小麦粉多酚氧化酶活性测定方法的改进[J]. 食品与机械,2015,31(6): 84-87.
[31] 王利斌. 预冷结合气调对四季豆保鲜效果的影响[D]. 南京：南京农业大学,2012.
[32] 林永艳. 典型叶类蔬菜低温冷藏工艺的研究[D].上海：上海海洋大学,2013.
[33] 刘敏,谢晶. 菠菜MAP保鲜及低温贮藏研究[J]. 湖北农业科学,2008,47(9): 1 073-1 076.
[34] PADMASREE K,PADMAVATHI L,RAGHAVENDRA A S. Essentiality of mitochondrial oxidative metabolism for photosynthesis: Optimization of carbon assimilation and protection against photoinhibition[J]. Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology,2002,37(2): 71-119.