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?、維生素、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]。火龍果作為一種營養(yǎng)價值豐富的水果,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。
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,綻放時香味撲鼻,是一種極具觀賞價值的園藝植物,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。
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)防其對人體的毒害作用。
火龍果采摘期較短,長時間儲存易腐爛[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。可滿足市場多元化消費(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,如果酒,其市場價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,工業(yè)化生產(chǎn)的還很少。
火龍果幾乎全身都是寶,果皮營養(yǎng)價值也非常豐富。目前對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。
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。
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。
Nurul等人通過對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]。
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。
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)價值,但隨著經(jīng)濟(jì)水平地不斷提高以及人們健康意識的增強(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,那么火龍果儲藏保鮮技術(shù)要求也就更加苛刻,因此,綜合多種儲藏保鮮技術(shù)應(yīng)用于火龍果,是火龍果未來研究的一個方向。
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)的一個趨勢?;瘕埞蚋缓鸩塑疹惿兀且环N較好的天然色素來源。
目前對火龍果的研究報(bào)道相對較多,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,對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)價值與生理功能方面還缺乏臨床證據(jù)。