番荔枝生物学特性及其研究进展

程志华 ， 龚 霄 ，刘洋洋 ，周 伟 ，魏晓奕 ，李积华 ，林 茂

（1.中国热带农业科学院农产品加工研究所，广东湛江 524001；2.华中农业大学食品科技学院,湖北武汉 430070；3.农业部热带作物产品加工重点实验室，广东湛江 524001；4.贵州省农业科学院现代农业发展研究所，贵州贵阳 550006）

0 引言

番荔枝又称为释迦果、洋波罗、佛头果，属于番荔枝科（Annonaceae）番荔枝属（Annona）植物，与荔枝、菠萝、芒果、莽柿（山竹），并称“世界五大热带名果”。番荔枝果肉白嫩香甜、营养丰富、适应性强，是我国热带地区重要的珍稀水果之一[1]，也被海南省列入出岛名录。

我国番荔枝种植、保鲜和加工起步晚、发展慢，绝大多数仅限于鲜果产地自销，潜在的资源优势和品牌优势尚未充分发挥出来。番荔枝果实采后容易软化、腐烂变质，发生裂果、褐变等现象，且不耐低温冷藏，是制约我国番荔枝商品流通和市场销售的重要原因之一。主要介绍了番荔枝的生物学特性、营养组成、采后生理变化、贮藏保鲜，以及在食品和医药方面的应用等研究现状，并展望其发展前景。

1 番荔枝的生物学特性

番荔枝为落叶或半落叶性小乔木，适生于深厚、肥沃、排水良好的沙壤土，喜光、喜温暖湿润气候、不耐寒，要求年平均温度在22℃以上，主要果实成熟期在6月份到11月份。番荔枝呈球形或圆锥形，黄绿色，单果质量150～350 g，果面瘤状凸起，龟裂纹明显，有薄白蜡粉[2]。番荔枝为呼吸跃变型果实，后熟期短，易变软，果肉白色，微甜有特殊香气风味；种子褐色光滑、细小，几乎30%的水果质量由种子组成。一般来说，单一水果中存在20～40粒种子。

番荔枝共120余属，2 100余种，广泛分布于热带和亚热带地区。世界上主要的番荔枝生产国有西班牙、智利、印度和泰国，其栽培面积和产量分别达到了10 000 hm2和8 000 t[3-4]，主栽品种有普通番荔枝（A.squamosa L.）、毛叶番荔枝或秘鲁番荔枝（A.cherimola L.）、刺果番荔枝（A.muricata L.）、杂交番荔枝（Atemoya） 4种。我国有24属103种和6个变种，分布于浙江、江西、福建、台湾、湖南、广东、广西、云南、贵州和西藏，其中，我国广东省和海南省的栽培面积最大，分别达600 hm2和500 hm2。我国栽培品种主要有普通番荔枝、圆滑番荔枝、刺果番荔枝、毛叶番荔枝（秘鲁番荔枝或高山番荔枝）、阿蒂莫耶番荔枝（AP番荔枝） 等[5-6]，其中，以广东省澄海市樟林果园的品种“林檎”最为盛名。根据当地情况，一般4年生株产7～10 kg，8年生株产达50 kg[7]，售价20～40元/kg，而进口番荔枝鲜果市场价格在50～100元/kg，具有非常好的经济效益[4]。

2 番荔枝的营养成分

番荔枝果实营养丰富、脂肪含量低、风味品质好[5，8]，果肉细嫩香美，犹如柔滑的奶脂，风味独特、清喉润肺、营养丰富，还具有抗癌、抗霉菌、杀虫等功效，被誉为“南果珍品”[9-10]。

100 g番荔枝果实中主要的营养组成见表1。

表1 100 g番荔枝果实中主要的营养组成/mg

从营养学的角度看，番荔枝果实是营养非常均衡的热带水果，含有丰富的糖类、蛋白质、氨基酸、维生素等，还含有丰富的铁、钙、磷等矿物质元素，有着丰富的营养保健功效和开发利用价值。丁利君等人[11]研究发现番荔枝果实中含糖量高达18.15%，比一般水果中的含糖量高。脂肪含量也比较高，是梨的8.3倍，草莓的4倍，这是一般蔬菜水果不具备的特点。

2.1 蛋白质

蛋白质是人类赖以生存的营养要素，是生命的物质基础。番荔枝果实中含有多种蛋白质，每100 g番荔枝中含有1.53～2.38 g。同时番荔枝的粗纤维含量较高，能够有效促进肠蠕动，排出积存在肠内的宿便。

2.2 油脂

番荔枝油脂富含不饱和脂肪酸，具有较高的营养价值和保健功能[12]。每100 g番荔枝中含脂肪0.26～1.10 g。另外，番荔枝籽颗粒大，富含油脂，具有开发利用价值。梁敏等人[13]利用GC-MS分析番荔枝籽的油脂，发现油脂率高达29.2%，含有8种脂肪酸，其中不饱和脂肪酸含量较高。

2.3 氨基酸

番荔枝果肉中总氨基酸含量达101 mg/100 g。含有16种氨基酸，包括7种人体必需氨基酸，其中色氨酸9 mg/100 g，蛋氨酸7 mg/100 g，赖氨酸53 mg/100 g。赖氨酸是大脑神经细胞再生的氨基酸，蛋氨酸参与蛋白质的合成。

2.4 维生素

番荔枝中含有VB1，VB2，VB3，VC，VC的含量 （12.74 mg/100 g） 明显高于梨 （1 mg/100 g） 和苹果（5 mg/100 g）[7]。VC可以清除自由基，具有抗氧化、预防坏血病、增强免疫力的作用；VB1可以同时帮助消化，提供足够的能量；VB2有消除炎症的功效，同时还含有β-胡萝卜素，摄入后会转化为VA，具有改善视力、缓解皮肤粗糙的作用。

2.5 无机元素

番荔枝果实中含有多种矿质元素，K，Na，Ca，Mg，Fe，Zn的含量都很高，K，Na，Ca，Mg保持一定比例，可促进肌肉收缩，维持神经肌肉应激性[7]。同时，丰富的Ca，Mg，Mn，Fe，Zn等对儿童智力发育、防治贫血等有重要作用，这些矿物质均是维持人体健康必不可少的元素。

3 番荔枝采后生理变化

3.1 形态变化

番荔枝果实的后熟期极短，通常只有1～3 d，刚采时，有较高的硬度，果皮呈黄绿色。常温下，果实硬度下降，第1天果肉呈淡黄色，稍硬；第2天果肉呈乳黄色，微软；第3天呈乳白色，较软，果皮开始开裂，果肉部分汁液从裂缝流出，果肉颜色从乳白变黄，直至失去食用价值[3，13-14]。

3.2 呼吸强度与乙烯变化

番荔枝是典型的呼吸跃变型果实，贮藏初期呼吸速率和乙烯释放量稳步上升。番荔枝果实有1～2个呼吸高峰。常温下，第1个呼吸高峰发生在采后的第1～2天，第2个呼吸高峰发生在采后的第3～4天[14-15]。另外，乙烯的生产量还与贮藏的温度相关。研究发现，从果实开始变软时，出现跃变高峰，并随着贮藏温度的降低，呼吸跃变的高峰也随之推迟，呼吸强度减弱。但当贮藏温度降至8℃时，呼吸速率逐渐减弱[16]。

3.3 相关酶类

植物细胞在衰老过程中活性氧的产生与清除平衡会遭到严重破坏，导致膜系统遭到伤害，而果实的保护酶系统，包括过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）等细胞可以清除植物体内氧自由基而减轻伤害[8，17]。“非洲骄傲”番荔枝在贮藏过程中SOD活性始终呈下降趋势，POD活性在贮藏前期迅速下降，后期又迅速回升。PPO与番荔枝的褐变有关，采后番荔枝PPO活性前期缓慢下降，第6天后又急剧上升[18]。而普通的番荔枝室温贮藏时PPO活性始终很低，POD，SOD活性在贮藏初期稍有上升，在果实软化时急剧下降[19]。不同品种的番荔枝果汁具有不同的生理特性。在果实衰老过程中，番荔枝的保护酶系统活性较低，可能是导致采后番荔枝易衰老腐烂的原因。

3.4 多胺代谢

多胺在果蔬中具有延缓衰老、延长贮藏寿命的作用[20-21]，是与果实成熟有关的生物调节剂。番荔枝果实在贮藏过程中多胺发生了较明显的变化，而多胺的变化又影响着果实乙烯产量和果实硬度的变化。Escribano M I等人[22]研究了在不同贮藏温度下番荔枝果实多胺和腐胺的变化，发生精胺在低温贮藏早期呈下降趋势，亚精胺在低温下随着贮藏时间的延长而下降，而在20℃贮藏时始终呈上升趋势。在20℃条件下，未熟的番荔枝果实多胺的存在形式主要以亚精胺为主，随着果实后熟，亚精胺含量逐渐降低，腐胺含量大大提高，并且这些变化都是在乙烯高峰前发生[23]。在贮藏过程中多胺形成量降低，可能导致番荔枝果实在低温下易遭受冷害。另外，多胺已应用到气调贮藏中，探究番荔枝的保鲜效果有待研究。

3.5 果皮褐变

采后的番荔枝果皮褐变率明显提高，随着果实成熟，褐变程度下降[24]。轻微的果实褐变并不会影响到果肉的变化，果肉仍可以保持乳白色[25]。未成熟的番荔枝果实中含有单宁物质，导致果肉有涩味，随着果实的成熟，单宁被氧化，涩味降低[26]。单宁的变化规律与果皮褐变也存在一定的关系[27]。

4 番荔枝的贮藏保鲜

番荔枝采后呼吸代谢旺盛，极易腐烂，属于呼吸跃变型果实。延长番荔枝果实的衰老，关键是推迟其呼吸跃变。一方面可以通过降低贮藏温度，来推迟呼吸跃变高峰的出现；另一方面还可以通过气调贮藏，调节O2和CO2的体积分数，降低呼吸跃变发生的强度，达到延长贮藏寿命、提高好果率的目的。

4.1 低温贮藏

低温贮藏是控制和延长采后果蔬品质的方法之一，可以降低果实的呼吸强度、新陈代谢，抑制病原菌的生长繁殖。但贮藏温度太低可能导致采后果蔬发生冷害，主要表现为生理代谢平衡严重破坏、内部组织结构损伤、果皮褐变、果实僵硬，不会软熟。多数品种最适宜的贮藏温度为8～9℃[28-29]。

番荔枝是典型的热带、亚热带水果，对低温非常敏感。研究表明，番荔枝的贮藏温度，应根据果实成熟度确定，低熟度果实适宜的温度为18～20℃，中熟度果实以15～18℃为宜，而高熟度果实以12～15℃最佳，并且湿度都要保持在90%以上。果实低温贮藏后，贮藏寿命可以延长5～6 d，并保持较好的颜色、硬度和风味[30]。番荔枝果实采后在温度26～33℃，湿度85%～90%，贮藏寿命只有3 d，而随着贮藏温度降低，贮藏寿命可延至15 d左右。同时，10～15℃是采后番荔枝果实适宜的贮藏温度，8℃以下贮藏会造成不可逆的冷害[16]。

4.2 气调贮藏

气调贮藏是一种安全且有效的水果贮藏保鲜技术，其原理是改变贮藏空间的气体体积分数，主要是调节O2和CO2体积分数，控制水果的呼吸作用等其他生理活动，以达到延缓果实衰老的目的。研究发现，室温气调贮藏和气调冷藏在不同程度上延长了不同成熟度的番荔枝果实的保质期，且在保鲜期内番荔枝的食用品质与正常后熟接近。虽然气调贮藏对番荔枝的贮藏寿命有明显的延长作用，但对贮藏后期出现的裂果仍难以彻底抑制，影响了番荔枝的外观。

4.3 其他贮藏方法

目前，已有研究者利用复合涂膜保鲜剂、外源草酸或壳聚糖涂膜处理番荔枝果实，延长番荔枝果实的货架期。弓德强等人[31]利用1-MCP处理冷藏番荔枝能显著提高番荔枝的好果率，延缓贮藏前期可溶性固形物含量的上升，推迟成熟，贮藏后期可提高相关酶的活性，保鲜效果明显。陈蔚辉等人[32]利用微波炉对采后番荔枝果实进行处理，短时微波处理延缓了果实呼吸和乙烯释放高峰的出现，延长贮藏寿命1～3 d，但微波超过30 s会产生热伤害。

5 番荔枝的加工利用

5.1 在食品行业中的应用

番荔枝果实清甜、酸甜适中、营养丰富，具有美容养颜、补充体力、清热解毒等功效，深受广大消费者的喜爱，具有广阔的功能性食品开发应用前景。在马来西亚，在番荔枝中加入冰激凌或与牛奶混合，制成冷饮食用。丁利君等人[33]利用复合果胶酶研究番荔枝果汁的最佳工艺参数，同时复合果胶酶对番荔枝果浆水解澄清，透过率可达98%，达到工业生产果汁的要求。也有研究以玉米抗性淀粉和番荔枝作为原料，将其制备成功能性压片糖果，提供了番荔枝的食用价值及功效，具有一定的经济效益。番荔枝还可制成饮料、糖果、复合饮品、罐头、果酒等食品，减少采后损失，提高营养价值。

5.2 在医药行业中的应用

番荔枝中含有多种不同类型的活性物质，包括生物碱、萜类、环肽、萜甾和糖苷等，结构多样、生物活性广泛，特别是在抗癌、抗肿瘤、抗寄生虫等方面表现出很好的活性。同时，番荔枝种子还具有杀虫、调节血压等功能，还是一种抗抑郁剂和广谱抗生素。1982年Jolad等人首先分离得到第一个番荔枝内酯化合物，并发现其具有强大的抗癌、抗菌、杀虫等药用价值。研究发现番荔枝内酯对胃癌细胞的体外活性包括生长能力、迁移能力和黏附能力有抑制作用。杨海军等人[34]从番荔枝种子中分离得到23个化合物，其中9个为番荔枝内酯化合物，并且通过试验发现9个番荔枝内酯化合物均具有较强的抗肿瘤活性。番荔枝内酯是一类可开发成为新型抗癌药物的天然产物[7]，被喻为“明日抗癌之星”。

6 结语

番荔枝是我国热带地区的重要名优水果之一，风味独特、营养丰富，具有广阔的市场开发前景。但番荔枝的收获季节较短、不耐贮藏，虽然保鲜处理能够显著延长番荔枝货架期，维持较好的品质特性，但仍难以彻底杜绝果肉木质化、褐变等果实劣变现象，从而降低番荔枝的食用价值和商品价值。如何控制采后番荔枝在贮藏过程中出现的裂果、果皮褐变、果实营养损失等亟需找到更好的保鲜方法，既能保持果实的风味、外观等，又能更大程度延长番荔枝的保鲜期，这有待深入研究。另一方面，如何将番荔枝开发出高品质、多风味的果汁饮品、果酱等产品，是当前食品加工行业面临的重要课题，不但可以丰富番荔枝产品品种，满足消费者日益增长的对健康、功能食品的特殊需求，又可以延长番荔枝产业链，保障番荔枝产业的健康、持续发展，这对于热带地区农业供给侧结构改革、落实乡村振兴战略具有非常重要的现实意义。