火龙果研究现状与开发前景

赵湖冰，姚媛媛，杨乐乐，田 野，田孟伦，刘晓柱

(贵州理工学院食品药品制造工程学院，贵州 贵阳 550000)

火果龙(Pitaya)为仙人掌科、量天尺属植物[1]，因果皮皮质片似蛟龙的鳞片而得名，按果肉颜色可分为红色，粉红色，紫色和白色等[2]。火龙果富含多酚、维生素、氨基酸、矿物质元素等，具有抗衰老、降血脂、抗肿瘤和抗氧化等功效。火龙果原产于墨西哥和中美洲的热带森林地区[3]，随着火龙果栽培技术的普及，目前世界多个地区均有种植，我国的贵州、广西、海南、广东、云南等地有大面积种植，截止2017年，我国火龙果产业规模达3.33～4.00万公顷[4]。火龙果作为一种营养价值丰富的水果，受到国内外广泛关注，但由于历史、地域等因素导致不同地区研发状况不同。因此，综合叙述了火龙果国内外研究现状及开发前景。

1 国内火龙果开发现状

1.1 观赏价值

火龙果花美丽优雅，夜晚开放，清晨闭合，类似昙花，有“夜仙子”的美称，绽放时香味扑鼻，是一种极具观赏价值的园艺植物，已被用于家庭、宾馆、饭店、企事业单位等装饰之用[5]。此外，火龙果果实颜色鲜美，散发一种宜人的气味，深受大众喜爱。鲜亮、油绿、洁净的三角柱上生长着火红色鲜果给人以万事吉样之感，故被称为“吉样来，吉祥树”[6]，是一种很好的园林和室内观赏植物。

1.2 美容养颜与医疗保健价值

火龙果作为一种新兴水果，营养成分丰富，功能广泛，利用价值较高。张奉琼[7]等研究表明火龙果中花青素是一种效用明显的抗氧化剂，能防止血管硬化、对抗自由基，具有美容养颜及减肥功效；李鹏[8]等发现火龙果果茎凝胶汁具有美白、保湿功效；罗小艳[9]等研究证实火龙果中丰富无机元素可减少人体高血压、高血脂等；纵伟[10]研究表明火龙果中植物性白蛋白可与重金属结合，从而预防其对人体的毒害作用。

1.3 果肉深加工

火龙果采摘期较短，长时间储存易腐烂[11]，因此进行精加工尤为重要。目前，已开发出火龙果果酒[12]、果汁[13]、果酱[14]、果醋[15]、冰淇淋[16]、面条[17]、酵素[18]、果脯[19]、果粉[20]等多种食品。可满足市场多元化消费群体的需求。此外，火龙果还可与其它水果复配开发成各种新型产品[21-24]。目前火龙果深加工产品已部分投入市场，如果酒，其市场价格几十到几百元不等，以及果汁、果脯等，但产品大多进行互联网销售。其它大多数产品基本处于研发阶段，真正投入市场，工业化生产的还很少。

1.4 果皮开发

火龙果几乎全身都是宝，果皮营养价值也非常丰富。目前对果皮研究主要集中在色素和果胶提取方面。色素被食品、医疗健康、化妆品等民生行业广泛应用[25]，目前食品工业上所用色素大多采用合成色素，然而大多数都具有一定程度的毒性，如果长期使用则会严重损害人体健康。火龙果果皮中富含丰富的天然色素，前景较好。目前已有应用于化妆品行业，如福建省农科院[26]根据当前市面口红大多为化学合成颜料与染料为主，以及敏感性皮肤患者使用易出现红肿过敏现象，从火龙果中提取色素制作至少8 h不褪色的纯天然口红。

火龙果中果胶为甲氧基含量<7%的低脂果胶[27]，测定发现果胶单糖组成主要为半乳糖醛酸，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糖苷键连接的聚合物，被应用于食品工业与医药方面。近几年研究发现低脂果胶有多种生物学活性，如解酒、排金属离子、抗肿瘤、调节血脂等，因此，越来越多的研究逐渐聚焦于低脂类果胶[28]。目前，提取火龙果果皮果胶的方法有酸解法、酶法、微波法、超声波法等[29-31]。

此外，火龙果皮中含有可溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber，SDF)。宋燕[32]采用化学法从火龙果皮中提取SDF；张桂春[33]等首次采用纤维素酶水解法对果皮中SDF进行提取。近年来纤维素酶技术广泛应用于植物有效成分的提取、植物卵细胞分离以及合子与原胚分离等[34]。但酶法提取火龙果皮中SDF的研究还属于首次报道。

2 国外火龙果开发状况

2.1 植株病害

植物病原菌可通过植株自然开口或伤口入侵植物细胞导致其疾病，特别是高温与雨季最易发生。以色列收集了2006～2010年间火龙果病理样本，通过培养并将分生孢子悬浮液擦拭健康火龙果，可导致火龙果致病，进一步研究证明以色列火龙果枯萎病是由黑斑病菌(Bipolaris cactivora)引起的[35]。该病原菌可导致火龙果茎基部或地下主侧根腐烂，病部开始为暗褐色，之后绕茎基部扩展一周，使皮层腐烂，地上部叶片变黄、萎蔫，后期整株枯死。

2.2 深加工工艺条件

国外在火龙果产品深加工方面研究比较前沿，如Luisaldo Sandate-Flores等[36]基于高温对热敏抗氧化剂化合物水果和水果饮料的感官特性影响，通过高流体静压(High hydrostatic pressure，HHP)替代传统热处理产品的方法，利用HHP加工产品即可得到安全的食品，同时最大限度地减少感官，物理化学和营养特性方面的不良变化，最后获得了一款经HHP处理的火龙果菠萝饮料。Ng Lay Tze等[37]采用2种不同麦芽糖糊精浓度(20%和30%)和4种不同入口温度(145℃、155℃、165℃和175℃)喷雾干燥火龙果果实粉，最后确定最佳喷雾干燥条件为入口温度155℃，麦芽糖糊精浓度为20%。同时他们还发现果粉含有丰富的蛋白质，脂肪，灰分，纤维和抗氧化剂。

2.3 营养成分作用机理

Nurul等人通过对大鼠的饮食加入红心火龙果果汁发现可增加大鼠网膜和附睾脂肪，但不改变腹膜后脂肪，并证实红心火龙果果汁通过调控阿黑皮素和胰岛素受体表达，逆转肝脏组织能量平衡稳态失调，进而通过调节厌食欲和能量消耗相关基因表达，有益于能量平衡稳态。另一方面，红心火龙果可保护主动脉不受氧化损伤，改善高胆固醇大鼠的脂质谱；降低心脏舒张压、降低碱性磷酸酶和谷丙转氨酶活性。因此红心火龙果果汁可作为一种补充疗法减轻一些代谢综合征症状[38-39]。

3 火龙果发展前景

3.1 植株选育

随着火龙果在全球范围内迅速推广，越来越多的国家或地区开始选择种植火龙果，但火龙果起源于热带和亚热带地区，喜温忌冷，低于0℃各器官易受冻害，同时高温也严重影响其光合作用，因此需保持适宜温度促进火龙果生长发育[40]。然而，不同地区生态环境、自然条件各不相同，果树易出现病虫害、挂果率低、落果等不良现象。因此，不同地区种植火龙果，需培育适宜本地气候条件，土壤等方面的火龙果植株。

3.2 储藏保鲜

虽然深加工可较大程度地促进火龙果的利用，且较好地保留火龙果营养价值，但随着经济水平地不断提高以及人们健康意识的增强，消费者越来越注重摄入绿色、生态食品与个人养生。食用新鲜火龙果无疑是一种最佳方式，那么火龙果储藏保鲜技术要求也就更加苛刻，因此，综合多种储藏保鲜技术应用于火龙果，是火龙果未来研究的一个方向。

3.3 色素开发

食物的颜色在国民生活中扮演着重要的角色，也是鉴别食物新鲜程度、成熟的标准，消费者往往会以此为参考选择商品[41]。然而大多数食品在加工过程中丧失、改变或减弱原有的天然色泽，可通过添加食用色素来保持其感官吸引力。相对于合成色素，从生物体中提取的天然色素，几乎不具有毒性，安全性较高，且对人体有生理活性和药理作用意义[42]。因此，开发天然色素，并使之工业化将成为未来色素行业的一个趋势。火龙果因富含甜菜苷类色素，是一种较好的天然色素来源。

4 研究展望

目前对火龙果的研究报道相对较多，也取得了较多的研究成果，但绝大部分研究还属于实验室阶段，真正商业化产品还不多，且产品类别、空间有待于进一步拓展。另外，火龙果深加工时出现的一些问题，如因火龙果本身生物学特性，致使其出汁率低、果汁粘度高，尚未得到很好的解决。同时，对于火龙果活性成分的分子生物学机理还了解的比较少；此外，火龙果的营养价值与生理功能方面还缺乏临床证据。