西番蓮研究進(jìn)展

楊樸麗，劉忠妹，許木果，豐玉云，張陽梅，趙志平

（云南省熱帶作物科學(xué)研究所，云南 景洪 666100）

西番蓮（Passiflora edulis）又稱百香果、雞蛋果，屬西番蓮科西番蓮屬多年生常綠木質(zhì)藤本植物，原產(chǎn)于南美洲，現(xiàn)廣泛分布于世界熱帶和亞熱帶地區(qū)，巴西、厄瓜多爾、秘魯、泰國、馬來西亞和印度尼西亞等國家為主產(chǎn)區(qū)［1-3］，國內(nèi)西番蓮大量栽培在江蘇、福建、臺灣、湖南、廣東、海南、廣西、貴州、云南等溫暖氣候地區(qū)［4］。西番蓮在植物列表中共有7 個(gè)品種，其中黃果西番蓮和紫果西番蓮是最常見的主要品種，具有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值［5-7］。

西番蓮成熟果實(shí)擁有濃郁香味且營養(yǎng)豐富，常被新鮮食用或榨成果汁，有“果汁之王”的美譽(yù)［8］。近年來，西番蓮因其均衡的營養(yǎng)和保健功效而廣受歡迎［9］，西番蓮的其它部分也先后被開發(fā)利用。在美國和歐洲國家，西番蓮因花朵大而美被作為園林觀賞植物，葉被廣泛用作鎮(zhèn)靜劑；果皮中多酚、纖維和微量元素含量高，被廣泛用于制酒或制茶、烹飪菜肴、提取果膠和藥物成分以及加工飼料，種子可食用且富含蛋白質(zhì)和脂肪酸（主要由亞油酸、油酸和棕櫚酸組成）［4］。西番蓮作為一種重要經(jīng)濟(jì)作物，無論是用于生產(chǎn)新鮮果品，或是作為食品、保健品或藥品的配方，在世界范圍內(nèi)都具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。本文從其地理分布、產(chǎn)量、主要化學(xué)成分、加工利用和我國引種栽培現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況等方面，對國內(nèi)外西番蓮近幾年的研究進(jìn)行綜述，為西番蓮的深度開發(fā)利用提供參考。

1 地理分布及產(chǎn)量

16 世紀(jì)西班牙人在美洲大陸發(fā)現(xiàn)了西番蓮，而后其迅速傳播到歐洲和其他地方，至19 世紀(jì)末已廣泛分布于新舊大陸的許多熱帶和亞熱帶地區(qū)［10］。盡管自1553年以來西番蓮科植物的記錄就已經(jīng)存在，但是關(guān)于該科植物的屬和種的數(shù)量一直存在爭議［11］。由一些相繼發(fā)表的科學(xué)研究可知，西番蓮科由18～23 個(gè)屬，500～700 多個(gè)種組成［12-14］。其中，西番蓮屬是西番蓮科中物種數(shù)目最多的，約有500 個(gè)種［15］。如今，西番蓮物種分布在全球各地，大約96%的物種分布在美洲，以巴西和哥倫比亞的尤為豐富，估計(jì)分別有150 和170 種，其中巴西特有89 種［16-17］。

紫果西番蓮原產(chǎn)于巴西南部、阿根廷北部和巴拉圭靠南回歸線附近的熱帶雨林邊緣地區(qū)。黃果西番蓮為紫果種的突變體，有人認(rèn)為其起源于巴西，也有部分人認(rèn)為待考證，文獻(xiàn)記載黃果西番蓮由澳大利亞引入夏威夷后，快速在當(dāng)?shù)匕l(fā)展起來［18］。黃果西番蓮較適宜生長在熱帶低海拔地區(qū)，也適于較暖和的亞熱帶地區(qū)，耐寒性較紫果種弱，抗病性較紫果種強(qiáng)。紫果西番蓮是西番蓮中最耐寒的一種，在海拔600～2 000 m，降水量在706～1 270 mm 的地區(qū)生長旺盛，適宜于涼爽熱帶山區(qū)或接近山區(qū)以及海拔高、不太暖熱的亞熱帶地區(qū)［18-19］。黃果種產(chǎn)量高達(dá)50 t/hm2，而紫果西番蓮的產(chǎn)量相對較低，為10～15 t/hm2［20］。

根據(jù)糧農(nóng)組織報(bào)告，2015年至2017年，百香果全球產(chǎn)量平均達(dá)到150 萬t［21］，巴西是主要生產(chǎn)國，約占全球產(chǎn)量的65%，其次是哥倫比亞和印度尼西亞，同時(shí)巴西也是世界上最大的百香果消費(fèi)國，國內(nèi)供應(yīng)難以滿足需求。就國際供應(yīng)商而言，厄瓜多爾是最大的出口國，其次是澳大利亞和新西蘭。截至2020年末，我國全年西番蓮總產(chǎn)量達(dá)88.39 萬t，國際貿(mào)易以果汁進(jìn)口為主［18］。

2 化學(xué)成分及營養(yǎng)價(jià)值

紫果種和黃果種果汁的營養(yǎng)成分見表1。西番蓮中蛋白質(zhì)含量低，尤其是紫果種。有研究表明，紫果西番蓮果皮和果肉蛋白質(zhì)含量相似，分別為64.7～75 mg/g DW 和65.3～77 mg/g DW，而種子中含量最高，為122～132 mg/g DW，與玉米和燕麥等其他種子相當(dāng)［22］。但氨基酸含量豐富，有學(xué)者測出每100 g 紫果鮮果中，氨基酸總量為1 269.35 mg，高于火龍果、獼猴桃，必需氨基酸含量為296.54 mg，占氨基酸總量的23.36%，高于枇杷和楊桃［18，23］。從表1 可看出，西番蓮中碳水化合物和可溶性糖含量僅次于水分，其碳水化合物中存在少量支鏈淀粉［24］，可溶性糖主要由葡萄糖、果糖和蔗糖組成，不同品種、不同種植區(qū)果實(shí)含糖種類及占比不同，還受果實(shí)成熟階段、生長條件和環(huán)境的影響［25］。在礦物質(zhì)方面，除P、Fe元素含量存在差異外，紫果與黃果種的其余元素含量相同。西番蓮果肉或果汁是天然的維生素C來源，紫果西番蓮果汁中維C 含量高于黃果，與橙子和獼猴桃等其他富含維生素C 的水果相比，西番蓮中還存在大量的核黃素和煙酸［26-27］。

表1 紫果和黃果西番蓮果汁營養(yǎng)成分［26］

3 加工利用情況

西番蓮果實(shí)從內(nèi)到外均可被加工利用，黃果類甜度優(yōu)于紫果，群眾接受度高，多以鮮食為主。而紫果口味酸，大部分人難以接受，價(jià)格也更便宜，目前多用于加工利用方面，可節(jié)約成本。果肉可直接食用或用作沙拉、冰淇淋和其他糖果的調(diào)料，其他烹飪用途包括制作果汁、利口酒、酸奶、果醬、果凍和果脯等［19］。

3.1 果汁

西番蓮果汁營養(yǎng)豐富、香味獨(dú)特、口感特別，是一種優(yōu)質(zhì)的食品加工原料。西番蓮果汁常被添加到其他果汁中以增強(qiáng)香氣，但因其酸度較高，需添加糖分加工成復(fù)合型產(chǎn)品才具有較好的可食性。目前西番蓮果汁主要用于加工成果汁復(fù)合飲料、果酒、果醋、果脯等。任二芳等認(rèn)為，百香果汁添加量為30%制得的果脯品質(zhì)較優(yōu)。有研究報(bào)道，通過往西番蓮汁中添加如番木瓜［28］、沙田柚［29］、石榴貢梨［30］等果汁在適當(dāng)工藝條件下得到的復(fù)合飲料顏色均勻，果香協(xié)調(diào)，酸甜適口。生產(chǎn)西番蓮果汁的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)是穩(wěn)定和殺菌處理。楊陽等［31］使用空間-時(shí)間消光圖譜技術(shù)測定不同穩(wěn)定劑對西番蓮果汁穩(wěn)定性的影響，得出最佳的復(fù)配添加配比為0.35%CMC-Na+0.15%瓊脂和0.30%CMC-Na+0.20%瓊脂，其沉降速率最低，果汁穩(wěn)定性強(qiáng)。朱香澔等［32］使用超高壓對西番蓮果汁飲料進(jìn)行滅菌處理，與巴氏殺菌相比具有較好的殺菌效果，且延長了27 d 的貨架期。

此外，一些商家正推出枸杞、芍藥等中藥配制的百香果果茶［33］，不僅香味適宜、口味清爽，還具有補(bǔ)充維生素、增強(qiáng)免疫力、滋養(yǎng)皮膚、抗疲勞等功效，深受人們喜愛。

3.2 種籽

西番蓮果實(shí)含種籽約160 粒，其質(zhì)量約占果重的10%。種籽是西番蓮果實(shí)中蛋白質(zhì)（占DW的13.2%）和脂類（占DW 的14.9%）最豐富的部分，所含的膳食纖維與果皮相似，纖維素占521 mg/g DW，而半纖維素和木質(zhì)素的含量較低，分別為24 和22 mg/g DW，這意味著種子中存在的膳食纖維主要是不溶的［34］。不溶性膳食纖維的攝入可預(yù)防便秘和痔瘡，有益于體重管理和腸道健康［22］。西番蓮種籽油中含有大量的不飽和脂肪酸，其中亞油酸是主要的不飽和脂肪酸，含69.3%，此外還含有油酸（14.4%）、棕櫚酸（10.1%）和硬脂酸（2.9%），不僅能幫助人體清除自由基，延緩衰老，還可促進(jìn)多種維生素吸收［35］。目前對西番蓮種籽的開發(fā)利用主要集中在籽油的提取及加工，超臨界萃取法和微波萃取法的開發(fā)提高了種籽出油率，所提取的籽油抗氧化性也更強(qiáng)，自由基清除率高達(dá)80%以上，可用于烹飪和開發(fā)具有美白抗皺功效的茶霜等功能性產(chǎn)品。

3.3 果皮

西番蓮果皮質(zhì)量約占水果濕重的51%，是加工的主要廢棄物。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們環(huán)保意識的提高，西番蓮果皮在工業(yè)上也得到了相關(guān)的應(yīng)用。西番蓮果皮中纖維含量最高，占干重的61.7%。其次是果膠，研究發(fā)現(xiàn)黃果果皮中的果膠含量最高為337 mg/g DW，紫果為329 mg/g DW［36］。有研究表明，提取的果膠含量多少與提取方法密切相關(guān)［34,37］。優(yōu)化方法后提取出的果皮果膠顯示出與商業(yè)果膠相似的質(zhì)量，具有良好的凝膠形成能力，高凝膠穩(wěn)定性，在酸性環(huán)境中質(zhì)量良好，粘度高出兩倍［38］。果膠在制藥、化妝品和食品工業(yè)中被用作營養(yǎng)纖維輸送、膠凝劑、食用涂層和穩(wěn)定劑，特別是在糖果、果凍和其他產(chǎn)品的生產(chǎn)中［39］。因此，西番蓮果皮可用于開發(fā)新型富含纖維的健康食品，也可作為商業(yè)果膠的潛在替代來源，納入不同的食品配方中［38］。在紫果西番蓮果皮甲醇提取物中還檢測到與抗高血壓活性相關(guān)的GABA，其濃度較高（2.4～4.4 mg/g DW），與自發(fā)性高血壓大鼠的血壓下降相關(guān)［40］。有報(bào)道稱，紫果果皮中還含有胡蘿卜素和花青素-3-葡萄糖苷。綜上，西番蓮果皮是一種應(yīng)用廣泛的功能性食品原料，可作為果膠和藥物成分的來源，或添加入動物飼料中［4］。

4 采后保鮮技術(shù)

由于生理代謝旺盛，西番蓮果實(shí)采后水分流失嚴(yán)重，品質(zhì)會迅速惡化，保質(zhì)期很短。采后貯藏第3 d 便出現(xiàn)呼吸高峰期，果實(shí)的外觀、品質(zhì)都開始下降［41-42］。滕靜等研究表明，HDPE 膜（高密度聚乙烯）包裝的西番蓮貯藏效果優(yōu)于紙箱、泡沫箱、LDPE 膜（低密度聚乙烯）、鋁箔和PVDC 膜（聚偏二氯乙烯)［42］。Chen 等研究表明，高氧（90%）氣調(diào)包裝能有效抑制西番蓮果實(shí)呼吸和剝形，保持維生素C 和溶解度，提高百香果總酚含量，提高百香果采后品質(zhì)［43］。陳麗鳳等研究表明，西番蓮果實(shí)在6℃和8℃下貯藏28 d 時(shí)，好果率可達(dá)到90%以上［44］。孟祥春等研究得出，1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）處理的果實(shí)常溫貯藏4 d 可延緩果面色澤轉(zhuǎn)黃，風(fēng)味與剛采摘及常溫貯藏2 d的果實(shí)接近［45］。鐘智煒發(fā)現(xiàn)，微孔包裝（MP）結(jié)合殼聚糖涂層包衣（CH）可有效減少百香果采后水分流失，抑制微生物生長，抑制果實(shí)失重，有效提高抗氧化水平，減少丙二醛和過氧化氫的積累，此外該技術(shù)還可延緩原果膠、纖維素和半纖維素的降解，將百香果的保質(zhì)期從常溫下3 d 延長至12 d［46］。羅冬蘭等研究發(fā)現(xiàn)，褪黑素和1-MCP 復(fù)合處理延緩百香果貯藏期果實(shí)衰老，保持果實(shí)品質(zhì)的效果優(yōu)于單一處理［47］。

5 栽培現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

我國西番蓮栽培已有百年歷史，可追溯到1901年［48］，雖引種較早，但國內(nèi)西番蓮產(chǎn)業(yè)發(fā)展較晚。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2007年國內(nèi)（不含臺灣省）西番蓮種植總面積約2 300 hm2，其中：廣西800 hm2，重慶約730 hm2，云南330 hm2，廣東約200 hm2，福建約100 hm2，海南約70 hm2，其余地區(qū)零星栽培約計(jì)100 hm2［8］。2017年底，福建西番蓮栽培面積近7 000 hm2，種植面積比上年增長2倍［49］。至2018年底，廣西西番蓮種植面積達(dá)23 534 hm2，產(chǎn)量達(dá)22.0 萬t，種植面積及產(chǎn)量均為全國第一，其次是福建、廣東，西番蓮栽培面積分別為10 000、6 500 hm2左右，年產(chǎn)量分別達(dá)20、12.5 萬t［50-51］。云南位居第四，種植面積達(dá)3 000 hm2，產(chǎn)量達(dá)4.8 萬t。海南省西番蓮栽培面積約為333.33 hm2，冬季上市正值廣西和福建等省區(qū)西番蓮缺市季節(jié)［52］。2019年，廣西西番蓮種植面積超過20 000 hm2［50］。貴州西番蓮規(guī)模化、商品化栽培始于2016年，果園面積從2019年的4 700 hm2發(fā)展至2020年11 200 hm2，種植規(guī)模躍居全國第三，僅次廣西、福建［53］。近年來，得益于互聯(lián)網(wǎng)+電商平臺的發(fā)展及國家政策的扶持，國內(nèi)西番蓮產(chǎn)業(yè)發(fā)展日益加速，規(guī)?；纳虡I(yè)性栽培興起，云南作為國內(nèi)西番蓮栽種條件最好的地區(qū)，也是種植西番蓮效益顯著的省份，德宏、西雙版納、紅河、臨滄、玉溪、文山等地區(qū)均將西番蓮作為精準(zhǔn)扶貧的產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展。2020年底德宏全州共發(fā)展種植面積達(dá)3 800 hm2［54］。截至2020年末，我國西番蓮種植面積和總產(chǎn)量分別為73 000 hm2、88.39萬t，較2019年增長21%左右，2020年全年總產(chǎn)值80.9 億元，較上一年翻了一番。

隨著市場需求的不斷擴(kuò)大，國內(nèi)西番蓮栽培面積大幅提升，2019—2021年，西番蓮年種植面積以20%以上的速度增長［18］，主栽品種有臺農(nóng)一號、紫香一號、滿天星和黃金西番蓮［55］。 由于西番蓮具有生長周期短、掛果期長、山區(qū)可種植的特點(diǎn)，近年來被多個(gè)縣區(qū)優(yōu)選為精準(zhǔn)扶貧項(xiàng)目，目前是國內(nèi)熱區(qū)、亞熱區(qū)各省份鄉(xiāng)村振興的重要果樹產(chǎn)業(yè)之一。貴州、廣西等地“公司+合作社+基地+農(nóng)戶”等西番蓮產(chǎn)業(yè)模式幫助貧困戶以流轉(zhuǎn)土地的形式入股，在脫貧攻堅(jiān)和鄉(xiāng)村振興中取得良好效果。

除我國外，近10年來東南亞的越南、泰國、馬來西亞、柬埔寨、菲律賓等國的西番蓮產(chǎn)業(yè)也快速升溫，特別是越南已發(fā)展成為東南亞最大的西番蓮產(chǎn)區(qū)，雖管理粗放，但產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟，大型的果汁加工出口已經(jīng)形成［56］。我國目前進(jìn)口的西番蓮果汁90%來源于越南，而國內(nèi)對西番蓮果汁的需求還處在供不應(yīng)求狀態(tài)?？偟膩砜?，嚴(yán)重制約我國西番蓮產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素主要有以下幾點(diǎn)：缺乏自主研發(fā)的適宜當(dāng)?shù)氐膬?yōu)良品種；種苗繁育體系不健全，苗木銷售市場欠規(guī)范；科技投入不足，產(chǎn)業(yè)發(fā)展配套技術(shù)落后；產(chǎn)品綜合利用率低，深加工能力不足［57-59］。

6 展望

目前我國西番蓮產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，但要長遠(yuǎn)發(fā)展，政府的政策引導(dǎo)、資金扶持、科研項(xiàng)目的投入、深加工企業(yè)的技術(shù)支持有著重要的作用。建議如下：1）在產(chǎn)業(yè)鏈的始端種植環(huán)節(jié)加強(qiáng)西番蓮種質(zhì)資源收集與利用，選育優(yōu)良品種；2）建立無病毒健康種苗繁育體系；3）建立標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)高效高產(chǎn)能。此外，為避免滯銷和提高附加值，還要加強(qiáng)產(chǎn)后加工研發(fā)，開發(fā)深加工產(chǎn)品，延長產(chǎn)業(yè)鏈，打造品牌效應(yīng)。西番蓮作為水果產(chǎn)業(yè)中“短平快”項(xiàng)目之一，已然成為政府幫助農(nóng)戶脫貧致富的重要抓手，建議加快推動我國西番蓮全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，為鄉(xiāng)村振興做出更大貢獻(xiàn)。