火龍果研究現(xiàn)狀與開發(fā)前景

趙湖冰，姚媛媛，楊樂樂，田 野，田孟倫，劉曉柱

(貴州理工學(xué)院食品藥品制造工程學(xué)院，貴州 貴陽 550000)

火果龍(Pitaya)為仙人掌科、量天尺屬植物[1]，因果皮皮質(zhì)片似蛟龍的鱗片而得名，按果肉顏色可分為紅色，粉紅色，紫色和白色等[2]?；瘕埞缓喾印⒕S生素、氨基酸、礦物質(zhì)元素等，具有抗衰老、降血脂、抗腫瘤和抗氧化等功效?；瘕埞a(chǎn)于墨西哥和中美洲的熱帶森林地區(qū)[3]，隨著火龍果栽培技術(shù)的普及，目前世界多個(gè)地區(qū)均有種植，我國的貴州、廣西、海南、廣東、云南等地有大面積種植，截止2017年，我國火龍果產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)3.33～4.00萬公頃[4]?；瘕埞鳛橐环N營養(yǎng)價(jià)值豐富的水果，受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注，但由于歷史、地域等因素導(dǎo)致不同地區(qū)研發(fā)狀況不同。因此，綜合敘述了火龍果國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及開發(fā)前景。

1 國內(nèi)火龍果開發(fā)現(xiàn)狀

1.1 觀賞價(jià)值

火龍果花美麗優(yōu)雅，夜晚開放，清晨閉合，類似曇花，有“夜仙子”的美稱，綻放時(shí)香味撲鼻，是一種極具觀賞價(jià)值的園藝植物，已被用于家庭、賓館、飯店、企事業(yè)單位等裝飾之用[5]。此外，火龍果果實(shí)顏色鮮美，散發(fā)一種宜人的氣味，深受大眾喜愛。鮮亮、油綠、潔凈的三角柱上生長著火紅色鮮果給人以萬事吉樣之感，故被稱為“吉樣來，吉祥樹”[6]，是一種很好的園林和室內(nèi)觀賞植物。

1.2 美容養(yǎng)顏與醫(yī)療保健價(jià)值

火龍果作為一種新興水果，營養(yǎng)成分豐富，功能廣泛，利用價(jià)值較高。張奉瓊[7]等研究表明火龍果中花青素是一種效用明顯的抗氧化劑，能防止血管硬化、對(duì)抗自由基，具有美容養(yǎng)顏及減肥功效；李鵬[8]等發(fā)現(xiàn)火龍果果莖凝膠汁具有美白、保濕功效；羅小艷[9]等研究證實(shí)火龍果中豐富無機(jī)元素可減少人體高血壓、高血脂等；縱偉[10]研究表明火龍果中植物性白蛋白可與重金屬結(jié)合，從而預(yù)防其對(duì)人體的毒害作用。

1.3 果肉深加工

火龍果采摘期較短，長時(shí)間儲(chǔ)存易腐爛[11]，因此進(jìn)行精加工尤為重要。目前，已開發(fā)出火龍果果酒[12]、果汁[13]、果醬[14]、果醋[15]、冰淇淋[16]、面條[17]、酵素[18]、果脯[19]、果粉[20]等多種食品?？蓾M足市場(chǎng)多元化消費(fèi)群體的需求。此外，火龍果還可與其它水果復(fù)配開發(fā)成各種新型產(chǎn)品[21-24]。目前火龍果深加工產(chǎn)品已部分投入市場(chǎng)，如果酒，其市場(chǎng)價(jià)格幾十到幾百元不等，以及果汁、果脯等，但產(chǎn)品大多進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)銷售。其它大多數(shù)產(chǎn)品基本處于研發(fā)階段，真正投入市場(chǎng)，工業(yè)化生產(chǎn)的還很少。

1.4 果皮開發(fā)

火龍果幾乎全身都是寶，果皮營養(yǎng)價(jià)值也非常豐富。目前對(duì)果皮研究主要集中在色素和果膠提取方面。色素被食品、醫(yī)療健康、化妝品等民生行業(yè)廣泛應(yīng)用[25]，目前食品工業(yè)上所用色素大多采用合成色素，然而大多數(shù)都具有一定程度的毒性，如果長期使用則會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人體健康?；瘕埞ぶ懈缓S富的天然色素，前景較好。目前已有應(yīng)用于化妝品行業(yè)，如福建省農(nóng)科院[26]根據(jù)當(dāng)前市面口紅大多為化學(xué)合成顏料與染料為主，以及敏感性皮膚患者使用易出現(xiàn)紅腫過敏現(xiàn)象，從火龍果中提取色素制作至少8 h不褪色的純天然口紅。

火龍果中果膠為甲氧基含量<7%的低脂果膠[27]，測(cè)定發(fā)現(xiàn)果膠單糖組成主要為半乳糖醛酸，其次是甘露糖，鼠李糖，半乳糖，葡萄糖和少量的木糖和阿拉伯，以α-1，4糖苷鍵連接的聚合物，被應(yīng)用于食品工業(yè)與醫(yī)藥方面。近幾年研究發(fā)現(xiàn)低脂果膠有多種生物學(xué)活性，如解酒、排金屬離子、抗腫瘤、調(diào)節(jié)血脂等，因此，越來越多的研究逐漸聚焦于低脂類果膠[28]。目前，提取火龍果果皮果膠的方法有酸解法、酶法、微波法、超聲波法等[29-31]。

此外，火龍果皮中含有可溶性膳食纖維(Soluble dietary fiber，SDF)。宋燕[32]采用化學(xué)法從火龍果皮中提取SDF；張桂春[33]等首次采用纖維素酶水解法對(duì)果皮中SDF進(jìn)行提取。近年來纖維素酶技術(shù)廣泛應(yīng)用于植物有效成分的提取、植物卵細(xì)胞分離以及合子與原胚分離等[34]。但酶法提取火龍果皮中SDF的研究還屬于首次報(bào)道。

2 國外火龍果開發(fā)狀況

2.1 植株病害

植物病原菌可通過植株自然開口或傷口入侵植物細(xì)胞導(dǎo)致其疾病，特別是高溫與雨季最易發(fā)生。以色列收集了2006～2010年間火龍果病理樣本，通過培養(yǎng)并將分生孢子懸浮液擦拭健康火龍果，可導(dǎo)致火龍果致病，進(jìn)一步研究證明以色列火龍果枯萎病是由黑斑病菌(Bipolaris cactivora)引起的[35]。該病原菌可導(dǎo)致火龍果莖基部或地下主側(cè)根腐爛，病部開始為暗褐色，之后繞莖基部擴(kuò)展一周，使皮層腐爛，地上部葉片變黃、萎蔫，后期整株枯死。

2.2 深加工工藝條件

國外在火龍果產(chǎn)品深加工方面研究比較前沿，如Luisaldo Sandate-Flores等[36]基于高溫對(duì)熱敏抗氧化劑化合物水果和水果飲料的感官特性影響，通過高流體靜壓(High hydrostatic pressure，HHP)替代傳統(tǒng)熱處理產(chǎn)品的方法，利用HHP加工產(chǎn)品即可得到安全的食品，同時(shí)最大限度地減少感官，物理化學(xué)和營養(yǎng)特性方面的不良變化，最后獲得了一款經(jīng)HHP處理的火龍果菠蘿飲料。Ng Lay Tze等[37]采用2種不同麥芽糖糊精濃度(20%和30%)和4種不同入口溫度(145℃、155℃、165℃和175℃)噴霧干燥火龍果果實(shí)粉，最后確定最佳噴霧干燥條件為入口溫度155℃，麥芽糖糊精濃度為20%。同時(shí)他們還發(fā)現(xiàn)果粉含有豐富的蛋白質(zhì)，脂肪，灰分，纖維和抗氧化劑。

2.3 營養(yǎng)成分作用機(jī)理

Nurul等人通過對(duì)大鼠的飲食加入紅心火龍果果汁發(fā)現(xiàn)可增加大鼠網(wǎng)膜和附睪脂肪，但不改變腹膜后脂肪，并證實(shí)紅心火龍果果汁通過調(diào)控阿黑皮素和胰島素受體表達(dá)，逆轉(zhuǎn)肝臟組織能量平衡穩(wěn)態(tài)失調(diào)，進(jìn)而通過調(diào)節(jié)厭食欲和能量消耗相關(guān)基因表達(dá)，有益于能量平衡穩(wěn)態(tài)。另一方面，紅心火龍果可保護(hù)主動(dòng)脈不受氧化損傷，改善高膽固醇大鼠的脂質(zhì)譜；降低心臟舒張壓、降低堿性磷酸酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性。因此紅心火龍果果汁可作為一種補(bǔ)充療法減輕一些代謝綜合征癥狀[38-39]。

3 火龍果發(fā)展前景

3.1 植株選育

隨著火龍果在全球范圍內(nèi)迅速推廣，越來越多的國家或地區(qū)開始選擇種植火龍果，但火龍果起源于熱帶和亞熱帶地區(qū)，喜溫忌冷，低于0℃各器官易受凍害，同時(shí)高溫也嚴(yán)重影響其光合作用，因此需保持適宜溫度促進(jìn)火龍果生長發(fā)育[40]。然而，不同地區(qū)生態(tài)環(huán)境、自然條件各不相同，果樹易出現(xiàn)病蟲害、掛果率低、落果等不良現(xiàn)象。因此，不同地區(qū)種植火龍果，需培育適宜本地氣候條件，土壤等方面的火龍果植株。

3.2 儲(chǔ)藏保鮮

雖然深加工可較大程度地促進(jìn)火龍果的利用，且較好地保留火龍果營養(yǎng)價(jià)值，但隨著經(jīng)濟(jì)水平地不斷提高以及人們健康意識(shí)的增強(qiáng)，消費(fèi)者越來越注重?cái)z入綠色、生態(tài)食品與個(gè)人養(yǎng)生。食用新鮮火龍果無疑是一種最佳方式，那么火龍果儲(chǔ)藏保鮮技術(shù)要求也就更加苛刻，因此，綜合多種儲(chǔ)藏保鮮技術(shù)應(yīng)用于火龍果，是火龍果未來研究的一個(gè)方向。

3.3 色素開發(fā)

食物的顏色在國民生活中扮演著重要的角色，也是鑒別食物新鮮程度、成熟的標(biāo)準(zhǔn)，消費(fèi)者往往會(huì)以此為參考選擇商品[41]。然而大多數(shù)食品在加工過程中喪失、改變或減弱原有的天然色澤，可通過添加食用色素來保持其感官吸引力。相對(duì)于合成色素，從生物體中提取的天然色素，幾乎不具有毒性，安全性較高，且對(duì)人體有生理活性和藥理作用意義[42]。因此，開發(fā)天然色素，并使之工業(yè)化將成為未來色素行業(yè)的一個(gè)趨勢(shì)?；瘕埞蚋缓鸩塑疹惿兀且环N較好的天然色素來源。

4 研究展望

目前對(duì)火龍果的研究報(bào)道相對(duì)較多，也取得了較多的研究成果，但絕大部分研究還屬于實(shí)驗(yàn)室階段，真正商業(yè)化產(chǎn)品還不多，且產(chǎn)品類別、空間有待于進(jìn)一步拓展。另外，火龍果深加工時(shí)出現(xiàn)的一些問題，如因火龍果本身生物學(xué)特性，致使其出汁率低、果汁粘度高，尚未得到很好的解決。同時(shí)，對(duì)于火龍果活性成分的分子生物學(xué)機(jī)理還了解的比較少；此外，火龍果的營養(yǎng)價(jià)值與生理功能方面還缺乏臨床證據(jù)。