朱鑫彤,趙文,周茜,馬麗麗,張桂君,付安珍,王清,高麗樸,左進(jìn)華,鄭淑芳*
(1.北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心,農(nóng)業(yè)部蔬菜產(chǎn)后處理重點實驗室,果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點實驗室,農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室,農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(北方)重點實驗室,北京 100097;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,河北 保定 071000)
佛手瓜(Sechium edule),多年生攀援性葫蘆科草本植物,因其果實中有五條棱卷曲與“佛手”相似而得名[1-2]。在不同地域有不同的名字[2-4]。墨西哥稱之為佛手瓜,南美洲稱芒果南瓜,在日本叫隼人瓜[4-5]。在中國四川、云南等地稱瓦瓜、拳頭瓜,福建稱合掌瓜,山東稱福壽瓜[6-9],佛手瓜原產(chǎn)于墨西哥和中美洲國家[10],我國在19世紀(jì)初引入,在華南、西南地區(qū)普遍栽種,其中云南、福建、四川等省栽培較多[11-12]。80年代至90年代,佛手瓜在北方的山東、河南、河北、遼寧等十幾個省市引種成功[13-14],并得到廣泛種植。
佛手瓜嫩瓜作蔬菜食味可口,且實心無籽,可食率達(dá)100%[15]。按果實顏色可分為綠皮和白皮兩種類型,再細(xì)分可分為綠皮無刺,綠皮有刺,白皮無刺,白皮有刺4種,其中以綠皮型栽培較廣泛[2,14]。佛手瓜不僅具有高蛋白、低脂、低熱量和礦物質(zhì)、維生素豐富等特點,還含有酚類、黃酮類等活性物質(zhì),具有優(yōu)良的保健作用[2,16-17]。本文對佛手瓜營養(yǎng)價值、采后保鮮技術(shù)和深加工工藝及產(chǎn)品的現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)的綜述,并對其未來發(fā)展的方向進(jìn)行展望。
佛手瓜鮮嫩多汁,味美爽脆,既可當(dāng)做蔬菜烹飪,也可作水果生吃[2,18-19]。佛手瓜果肉中水分含量可達(dá)92.3%,與菜瓜、苦瓜等同科瓜果類果肉中的水分含量相近[20-21],水分含量直接影響果實脆度和食用口感[2]。另外,佛手瓜果肉中含有較低的膳食纖維,很適宜生吃、涼拌、制作醬菜等[22]。對佛手瓜中營養(yǎng)成分進(jìn)行研究,結(jié)果表明果實中VB2含量可達(dá)123.3 μg/100 g[23]。佛手瓜中也含有豐富的礦物質(zhì),在常量元素中,K含量最高,達(dá)到152 mg/kg;Na的含量最低,僅為43.0 mg/kg,這種高鉀低鈉的特點十分有利于降血壓[24]。在微量元素中,Ca的含量最高,是黃瓜、冬瓜、西葫蘆的 2 倍多[13,25];佛手瓜含鋅量可達(dá)25%,是黃瓜含鋅的10倍[26-27];含鐵量是黃瓜的12倍[23];每100 g中硒的含量在30.58 μg~53.01 μg,這是多種蔬菜不能比擬的[3]。
氨基酸是食物中的一類生物活性成分,具有較高營養(yǎng)并能影響食物品質(zhì)[28]。佛手瓜果肉中至少含有17種氨基酸,其中包括8種人體必需氨基酸,所含有的半必需氨基酸——精氨酸,具有良好的降血壓作用[24];特別值得注意的是,佛手瓜果肉中組氨酸的含量可達(dá)0.23 mg/g蛋白質(zhì),遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般果蔬中組氨酸的含量[21]。組氨酸是嬰幼兒的必需氨基酸,缺乏會造成貧血,如此看來佛手瓜可謂是極佳的嬰幼兒食品[21,29]。因此,經(jīng)常食用佛手瓜對人體有很大的益處[13]。
佛手瓜果實中含有廣泛多樣性的生物活性化合物,如酚類物質(zhì)、黃酮類化合物、多糖、過氧化物酶等[10,16,35]。有研究對佛手瓜果實中酚類化合物進(jìn)行超聲輔助提取,從果實中鑒定出26種化合物,包括酚酸、黃酮類化合物和其它極性化合物[35]。Yen等[36]研究發(fā)現(xiàn)酚類化合物被認(rèn)為是熱穩(wěn)定的抗突變物質(zhì),其中的咖啡酸、橙皮苷能減少脂肪組織,調(diào)節(jié)肝臟脂質(zhì)含量[37]。Siciliano等[38]對佛手瓜各可食部位中黃酮類物質(zhì)的含量進(jìn)行測定,結(jié)果表明嫩葉中有350 mg/100 g干重、塊根中305 mg/100 g干重、莖中193 mg/100 g干重,相對其它果蔬有較高的類黃酮含量。佛手瓜中的黃酮類化合物能降低血脂和膽固醇含量,防止動脈粥樣硬化和脂肪肝[10,37]。除了這個功效,還有一些流行病學(xué)研究表明,飲食中有抗氧化化合物的存在可以保護(hù)人體免受自由基的影響,可延緩許多慢性疾病,這一研究表明黃酮可能是抗氧化作用的主要因素[39]。近年來酚類化合物,特別是黃酮類化合物和多糖的降血糖作用受到了廣泛關(guān)注[10]。有研究發(fā)現(xiàn)口服佛手瓜乙醇提取物,不僅可促進(jìn)體重減輕,顯著降低血糖水平,還具有顯著的肝保護(hù)作用[10,40-41]。
表1 佛手瓜果實的營養(yǎng)成分Table 1 Nutritional components of chayote fruit
續(xù)表1 佛手瓜果實的營養(yǎng)成分Continue table 1 Nutritional components of chayote fruit
表2 佛手瓜果實中的生物活性成分Table 2 Bioactive components of chayote fruit
佛手瓜果實的生長發(fā)育呈典型的“慢-快-慢”的單S型生長,生長周期為24 d左右,其中生長速度最快的時期是開花后18 d~19 d[47-49]。佛手瓜屬于非躍變型果實,隨著果實生長呼吸速率逐漸下降,在采后貯藏衰老過程中仍繼續(xù)下降[48]。佛手瓜皮薄嫩,易碰傷和發(fā)生凍害,貯藏溫度不適宜,也會導(dǎo)致瓜的腐爛[49-50]。目前在常溫條件下多采用窖藏、缸藏、溝藏等貯藏方式[51]。在其他條件下,有物理、化學(xué)保鮮技術(shù)來對其進(jìn)行貯藏。
溫度在果蔬采后貯藏品質(zhì)的影響因素中占有重要地位,過高會導(dǎo)致失水,過低會產(chǎn)生冷害[2]。佛手瓜最適貯藏溫度為2℃~5℃,高于10℃呼吸速率明顯增加,易發(fā)芽或發(fā)生霉?fàn)€;低于-2.5℃會發(fā)生凍害,出現(xiàn)爛瓜[51-52]。有研究經(jīng)測定發(fā)現(xiàn)佛手瓜呼吸強(qiáng)度低,在5℃條件下呼吸強(qiáng)度Rr(CO2)為2.268 mg/(kg·h),具有良好的耐貯性[53]。對佛手瓜進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡蜏靥幚?,并結(jié)合使用果蔬塑料保鮮袋或用0.03 mm的PE膜包裝,貯藏保鮮效果會更好[51,54]。朱瑛等[54]將佛手瓜分別在-1℃~1℃、3℃~5℃、8℃~10℃和常溫下貯藏,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在-1℃~1℃和3℃~5℃下呼吸強(qiáng)度驟然升高,果實很快腐爛而失去食用價值;而8℃~10℃和常溫的佛手瓜呼吸強(qiáng)度變化相對穩(wěn)定。有研究發(fā)現(xiàn),佛手瓜貯藏過程中,10、15、25℃條件下,果實失重率分別為0.02%、1.30%、0.50%;可表明10℃抑制果實失重率的降低最有效[55]。
氣調(diào)是目前比較常用和有效的保鮮方法,它可以有效的抑制果蔬呼吸,降低果實的物質(zhì)消耗,延緩成熟衰老,達(dá)到保鮮的目的[56-58]。佛手瓜對CO2比較敏感,5%~8% O2和3%~5% CO2對佛手瓜的成熟有明顯的抑制作用,可保持采后品質(zhì)[51]。在9℃~10℃、濕度90%~95%的貯藏條件下,采用體積分?jǐn)?shù)為5% O2+5% CO2+90% N2的保鮮方式貯藏佛手瓜,其果實硬度和VC含量均得到保持,過氧化物酶(peroxidase,POD)活性受到抑制,可延長佛手瓜的保存期[59]。
水楊酸(salicylic acid,SA)已被廣泛應(yīng)用于各種果蔬保鮮中,它可以降低呼吸速率和抑制乙烯的生物合成,延緩果蔬的成熟衰老,有效延長貨架期[2,60]。有研究發(fā)現(xiàn),將佛手瓜在9℃~10℃、濕度為85%~95%條件下預(yù)冷24 h,其中1 mmol/L的SA可有效抑制果實的失重率和纖維素含量的增加;5 mmol/L的SA可有效保持果實氨基酸、維生素C、葉綠素物質(zhì)的含量;10 mmol/L的SA可有效的抑制類黃酮和總酚的下降[61]。
國外有研究發(fā)現(xiàn),在佛手瓜(綠皮無刺)貯藏過程中使用 1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)處理,結(jié)果顯示1-MCP可降低佛手瓜呼吸速率和乙烯生成速率,有效延長貯藏期[62]。用不同濃度的1-MCP處理并對佛手瓜果實進(jìn)行低溫貯藏,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在貯藏的第15天,對照組的佛手瓜各項品質(zhì)開始嚴(yán)重下降,而不同濃度1-MCP處理的佛手瓜,可以使品質(zhì)下降的時間延遲15 d,其中濃度為900 nL/L的1-MCP對佛手瓜品質(zhì)的保持效果最好[59]。李玉等[2]也用1-MCP處理佛手瓜,結(jié)果表明900 nL/L的1-MCP處理佛手瓜,可有效防止佛手瓜VC的流失和葉綠素的降解,抑制氧化酶活力的降低,延緩果實衰老過程,有利于貯藏期間品質(zhì)的保持。
佛手瓜向來以鮮食為主,目前出現(xiàn)了大量的諸如佛手瓜腌制品、酸奶制品、豆奶飲料、果脯糖浸制品等加工產(chǎn)品[63-66],使佛手瓜的深加工呈現(xiàn)多元化趨勢,對其加以利用,會有良好的經(jīng)濟(jì)效益[12]。
黃麗等[62]以佛手瓜為原料,將300g瓜塊燙漂3min,用 30 g 食鹽腌制 2 d~3 d,0.1% CaCl2、0.2% Na2SO3對瓜塊進(jìn)行8 h硬化和硫處理,65℃~85℃烘至七八成干,添加醬油和適當(dāng)輔料,醬制18 h,可得到口感佳,醬香濃,營養(yǎng)豐富的佛手瓜醬菜。有研究將酸奶和佛手瓜結(jié)合,使得它們的各種營養(yǎng)成分能夠相互補(bǔ)充,極大豐富了酸奶的營養(yǎng)價值[63,67]。以鮮牛奶為主要原料,加入10%佛手瓜汁,0.2%的乳酸菌接種,6%的白砂糖,發(fā)酵8 h,可得到酸甜適中,具有佛手瓜獨(dú)特清香的酸奶[64]。近年來,植物蛋白飲料的地位在市場上逐漸增高[68]。有研究以佛手瓜、大豆為原料,先將大豆制成豆乳再與佛手瓜汁混合,采用添加量為0.3%,復(fù)合比為3∶2的CMC-Na-黃原膠穩(wěn)定劑,可得到具有濃厚豆香和清爽佛手瓜風(fēng)味的豆奶飲料[65]。徐莉珍等[66]加工制作低糖佛手果脯,采用真空滲糖生產(chǎn)工藝,在真空條件下,滲糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%,溫度為90℃,時間為2.5 h,真空度為0.07 MPa,可制得顏色透亮,甜度適中的佛手瓜果脯。佛手瓜營養(yǎng)豐富,將佛手瓜和酒結(jié)合制成一種蔬菜酒,極大的豐富了酒的營養(yǎng)保健價值[70]。以佛手瓜和酒為原料,接種0.1%酵母,先將菌種固定化,再用2%的硫酸鋁溶液進(jìn)行置換固化,在15℃溫度下發(fā)酵,可得到純度高,色澤風(fēng)味均良好的佛手瓜酒[70]。Jimenez-Hernandez等[71]研究了佛手瓜果實中淀粉的性質(zhì),結(jié)果表明它可用于生產(chǎn)食品用增稠劑。隨著科學(xué)的進(jìn)步,佛手瓜的加工工藝也在不斷的提高,佛手瓜營養(yǎng)豐富,應(yīng)用范圍廣,傳統(tǒng)的佛手瓜加工引進(jìn)現(xiàn)代化的工藝,對佛手瓜進(jìn)行深加工和綜合開發(fā),從而得到很多新型的佛手瓜產(chǎn)品[72-73]。
我國佛手瓜產(chǎn)量高,但目前對于佛手瓜的研究只是在佛手瓜營養(yǎng)成分和簡單加工品上,其含有的功能性物質(zhì)并沒有被重視,使佛手瓜的價值得不到充分地發(fā)揮,也使其經(jīng)濟(jì)效益受到了限制。將佛手瓜制成營養(yǎng)豐富的加工品,不僅避免了因在貯藏過程中發(fā)生的腐爛、發(fā)芽、冷害等問題,也提高了佛手瓜的經(jīng)濟(jì)效益。目前佛手瓜的加工品主要是腌制品、果脯糖浸品、飲品類,如何優(yōu)化深加工和精加工工藝,提高佛手瓜產(chǎn)品的種類和質(zhì)量,開發(fā)出營養(yǎng)豐富的佛手瓜產(chǎn)品,將是未來發(fā)展的方向。