贵州省刺梨产业技术研究进展

罗其琪,欧 娟,李咏富,何扬波,石 彬,田竹希

（贵州省现代农业发展研究所，贵州 贵阳 550006）

刺梨广泛分布于我国温带及亚热带地区，我国野生刺梨主要分布在贵州、云南、四川、湖北、陕西等地，其中以贵州种质资源最为丰富，是贵州极具特色的药食同源植物，民间常有生食、泡酒、糖渍等习惯。据贵州省统计局初步统计，截至2020年第1 季度，贵州全省刺梨种植面积超过13.3 万hm2，较上年同期增长12.1%，主要分布在六盘水、黔南、毕节、安顺等市州，其中六盘水市占比44%以上。各县（市、区、特区）中，种植面积居前列的分别是盘州、水城、贵定、龙里、七星关、黔西、六枝、平塘、大方、都匀，以上10 个县区的刺梨种植面积总和占全省种植面积的80%以上[1]。刺梨果实富含有机酸、20 多种氨基酸、10 余种对人体有益的微量元素、超氧化物歧化物和维生素C，具有较高的食用价值。从1984年罗登义教授对刺梨基础组分作出较为全面的分析和报道后[2]，刺梨的食用和药用价值逐渐引起国内外学者的关注。研究表明[3]，刺梨具有促进消化、抗氧化、抗癌防癌、调节机体免疫功能，以及延缓衰老、解毒、镇静等药理活性，在心血管系统、消化系统、泌尿系统、皮肤病、肿瘤的治疗、铅中毒及失眠的缓解等方面具有较好的临床疗效。刺梨果实中富含植物多酚物质，作为天然植物源性抗氧化剂在预防和治疗癌症、炎症、老年退行性神经疾病、抗菌、心脏保护、免疫系统促进、皮肤保护等方面受到学者的关注，在医药、保健品、化妆品和加工食品行业中都有广泛的应用前景。因此，发展刺梨产业，前景广阔。

2015年，为加快推进现代山地特色高效农业发展，贵州省委、省政府出台《关于加快推进现代山地特色高效农业发展的意见》[4]，其中明确了从九个方面打造特色产业，坚持走出一条有别于东部，不同于西部其他省份，符合贵州山区特点的现代山地特色高效农业发展新路。刺梨作为贵州省12个农业特色优势产业之一，在2015年贵州省人民政府办公厅印发的《贵州省推进刺梨产业发展工作方案（2014—2020年）》中，要求把刺梨产业建设成为促进林农增收致富和生态环境的重要产业[5]，目前已取得显著成效。据统计，2019年贵州全省35 家刺梨加工企业销售收入合计7.5 亿元，其中刺梨原汁、饮品销售收入分别超过2.5 亿元；刺梨连片种植规模面积达11.73 万hm2，带 动6.48 万 户21.71 万人增收，人均增收1 854 元[1]。刺梨产业的发展对贵州省的精准扶贫、乡村振兴和农业经济发展发挥着重要作用。为促进贵州省刺梨产业发展提供参考，从刺梨的种质资源开发及利用、采后贮藏保鲜技术、产品开发、精深加工技术、加工副产物综合利用等方面综述贵州刺梨产业技术的研究进展。

1 刺梨种质资源开发及利用

刺梨可分为普通刺梨、无籽刺梨和光皮刺梨。无籽刺梨又称无子刺梨、搭钩刺梨、安顺金刺梨等。李旦等[6]利用AFLP 分子标记和DNA 条形码技术己证实无籽刺梨与普通刺梨是独立的2 个品种。史继孔等[7]利用优良植株系统培育出贵农12 号、贵农1 号～贵农8 号8 个无性繁殖品系，选育出试管繁殖新系贵农9 号。与野生刺梨相比，贵农品系果大、肉质脆嫩、出汁率高、含糖量高，其中贵农4 号、贵农5 号、贵农6 号较适于加工[8]。龙里县及周边县市以及贵州省内其他县市发展刺梨种植的种苗基本都来源于龙里县，以贵农5号和贵农7号为主[9]。王小平等[10]以贵农2号为材料，利用组织培养结合秋水仙素处理诱导多倍体，建立了诱导刺梨四倍体的秋水仙素浓度和时间的组合，为刺梨四倍体的繁殖研究奠定了一定的技术基础。

2 刺梨采后贮藏保鲜技术

刺梨果实成熟期正值高温多雨的9—10月，采收后呼吸作用较强，极易发生腐烂、衰败，采摘后若不及时压榨，维生素C 含量会急速下降，原汁需在低温库保存，易发生沉淀和霉菌污染，严重影响刺梨的商品价值。2019年，贵州全省具有一定规模的刺梨加工企业35 家（其中规模以上企业10 户），刺梨鲜果加工能力总计13.8万t，其中刺梨原汁加工能力9.6 万t，刺梨原汁储存能力4.8 万t[3]。鲜果集中成熟与保存技术落后和企业短时加工能力有限的矛盾限制了刺梨产业发展，寻求有效的贮藏保鲜手段也成为企业能否连续化生产的关键。研究表明，贮藏温度保持在0～1℃，刺梨贮藏保鲜期可延长2～3 个月[11]；除传统的低温贮藏、气调贮藏、化学保鲜剂贮藏以外，辐射保鲜也是一个新的技术手段。张志敏等[12]发现，剂量为2.4～4.8 kJ/m2的UV-C 能够很好地保证贵农5 号刺梨的贮藏品质，显著降低果实腐烂率及失重率，保持较高的可溶性固形物、可滴定酸、维生素C 含量，提高酚类物质含量、苯丙氨酸解氨酶和超氧化物歧化酶活性；此外，多种保鲜方法复合使用比单一方法保鲜效果更好，如用1-MCP 0.75 µL/L 与UV-C 2.4 kJ/m2复合处理[13]或用1-MCP 0.5 µL/L、聚乙烯（PE）保鲜袋结合（1±0.5）℃低温贮藏刺梨品质效果更佳[14]。

3 刺梨产品开发

目前，贵州刺梨加工企业的产品以刺梨原汁、刺梨果脯、刺梨饮料、刺梨酒为主，其他产品市场接受度低，销量有限，存在严重的低端同质化竞争趋势。部分企业生产刺梨茶、含片等相关产品，刺梨药品、化妆品等在进一步研发中，对刺梨产业的拉动效果不明显。刺梨产品市场目前基本形成刺梨饮品为主的格局，刺梨保健食品（口服液、冻干粉胶囊、复合维生素C、胶原蛋白果汁等）也以饮品为主，主要有以刺梨原汁和刺梨浓缩汁为主的果汁饮料、以刺梨冻干粉和刺梨果茶为主的固体饮料以及以刺梨果酒和刺梨果醋为主的酵母菌和醋酸菌发酵饮料。进一步加大对刺梨产品的开发，不仅能丰富刺梨产品市场结构，还有利于促进刺梨产品结构升级和带动贵州刺梨产业的可持续发展。

3.1 刺梨饮品开发

3.1.1 刺梨果汁 刺梨汁中含有大量多酚物质，具有较强的苦涩味，在贮藏过程中易产生絮状沉淀和氧化褐变等现象，极大影响商品性状和口感，限制了刺梨饮品市场的发展。为改善刺梨汁的口感，李小红等[15]研究表明，β-环糊精-6-壳聚糖吸附剂能有效脱除刺梨果汁中的单宁和色素类物质，改善其苦涩味和澄清度。随着酶工程的不断发展，固定化酶在果蔬汁澄清剂脱涩上也有一定应用。安玉红等[16]研究表明，添加20 g/L 质量比3∶1的壳聚糖固定化果胶酶与纤维酶，在55℃下处理70 min，能使刺梨汁透光率达86.45%，而对维生素C、SOD 和总黄酮影响不显著。张瑜等[17]研究指出，质量分数0.12%的单宁酶加0.015%的三氯蔗糖能有效脱除刺梨汁的苦涩味。刘翰飞等[18]以味道酸涩的无籽刺梨和味道清甜的有籽刺梨原汁按3.5∶6.5 的体积比混合，加75%水，5%冰糖，得到风味独特的刺梨复合型饮料。

3.1.2 刺梨果醋 将刺梨加工成果醋不仅能改善刺梨汁本身的苦涩味，还能增加刺梨汁中有机酸和挥发性成分的种类和含量。汪朝慈等[19]以金刺梨为原料，通过酒精发酵和醋酸发酵两个阶段酿制刺梨果醋，发现最佳工艺条件为酒精浓度8%、发酵温度31℃、醋酸菌接种量0.1%，该工艺条件下的产品呈赤褐色，口感柔和，组织状态良好，醋酸含量≥5 g/100mL。徐廷[20]以刺梨为原料酿造刺梨果醋，得出酒精发酵阶段最佳条件为初始糖度20%、酵母接种量11%、发酵温度30℃、发酵时间9 d；醋酸发酵阶段最佳工艺条件为初始酒精度6.4%、醋酸菌接种量6%、发酵温度30℃、发酵时间4 d，终止发酵后在100℃水浴杀菌15 min，该工艺条件下的刺梨果醋无不良气味，刺梨加工产品口感风味粗糙的缺点得到明显改善。康志娇等[21]以刺梨渣经发酵后得到具有独特刺梨香气、口感良好、酸甜爽口的刺梨果醋饮料。

3.2 刺梨保健品开发

刺梨制剂具有抗氧化、免疫调节、抗癌等保健作用[22]，随着设备的不断升级和提取工艺的优化，刺梨中的有效成分可得到最大限度的浓缩和保留。漆正方等[23]以20%刺梨汁和5%胶原蛋白为原料，添加2%透明质酸、12%木糖醇、6%苹果汁、0.2%黄原胶∶羧甲基纤维素钠比例为2∶1复合稳定剂，研制成一款营养丰富，风味协调的新型饮品，其维生素C 含量为330 mg/mL，市场前景广阔。杜超等[24]利用饮料加工副产物蓝莓渣和刺梨渣为原料，研制蓝莓刺梨复合口服液，可使蓝莓花色苷和刺梨多糖的药用价值得到充分利用，提高加工利润和产品层次。孙悦等[25]用10%刺梨粉、25%蔗糖、15%麦芽糊精、25%甘露醇、0.3%硬脂酸镁和24.7%的淀粉采用湿法制粒压片法，研制刺梨口含片，所得产品质量稳定，为刺梨含片产品的开发和应用奠定了基础。

3.3 刺梨休闲食品开发

除饮品和保健品外，休闲食品也是刺梨产品开发的一个方向。韦国美等[26]以刺梨、糯米粉、玉米淀粉为原料，果蔬泥为辅料研制出刺梨糯米糍。严晓月等[27]将无籽刺梨与脱脂乳粉混合发酵4 h，再加入丝胶肽进行冷冻干燥，压片成粒，制作出风味独特，营养丰富的刺梨酸奶含片。李小鑫等[28]以新鲜刺梨果渣为主要原料，制得口感良好适口，具有刺梨原果风味的刺梨高纤果糕，拓宽了刺梨的产品范围，具有良好的发展前景。

4 刺梨精深加工技术

刺梨富含多种生物活性成分，其食用和药用价值逐渐受到学者及大众关注，但目前刺梨产品的开发利用还处于初级阶段，以果汁、果干、果糕等粗加工产品为主，关注其特有生物活性和效用的产品还鲜少进入消费者视野。推进刺梨加工产业的技术集成化创新，有利于深度挖掘刺梨功能性成分和开发高附加值的刺梨产品，进而延长刺梨产业链条，促进产业效益的提升。

4.1 刺梨维生素C的提取

刺梨果实的维生素C 含量十分丰富。因维生素C 具有热敏性和强还原性，高温长时间处理易产生损耗。为此，孙悦等[29]用100 V电压、料液比1∶35（g/mL）对50 目的刺梨干粉进行60 s 闪式提取，维生素C 平均提取率为（20.44±0.15）mg/g，为刺梨中维生素C的提取提供了新的思路和技术支撑。

4.2 刺梨多酚的提取

刺梨中富含植物多酚，作为天然抗氧化剂在预防和治疗癌症、炎症、心血管和神经退行性疾病方面的作用日益显现[30]，在食品补充剂、医药和化妆品上有着广泛应用。刘祖望等[31]研究表明，AB-8型大孔吸附树脂不仅能在短时间内吸附大量刺梨多酚，且解吸率高、速度快。

4.3 刺梨黄酮的提取

刺梨果实中的黄酮含量丰富，每100 g 果实中平均含有黄酮920 mg[32]。刘英等[33]用响应面法优化刺梨黄酮的提取工艺，研究表明，以65%体积分数的乙醇为溶剂、料液比1∶71（g/mL）回流提取115.5 min，刺梨总黄酮的提取率为10.76%。张汇慧等[34]用半仿生法结合响应面设计提取40目刺梨干粉中的黄酮，提取率可达27.70 mg/g，比传统的Tween 辅助提取法和超声辅助提取法高3 倍左右。

4.4 刺梨多糖的提取

植物多糖是一种重要的生物反应调节剂，具有较显著的抗氧化和降血糖活性[35]，在食品、医药、化妆品等领域具有很好的应用前景。曹晶晶等[36]研究表明，刺梨多糖能通过提供能源物质和减少不利物质过多代谢，并通过较强的氧化作用共同消除疲劳，可为刺梨多糖的开发利用提供参考。成刚等[37]用微波辅助水提醇沉优化刺梨多糖的提取，在微波功率100W、料液比1∶40（g/mL）条件下提取50 min，刺梨多糖的提取率为16.036%，比常规水提法提取率提高2 倍。周笑犁等[38]用酵母菌发酵刺梨果渣多糖后，其还原力和对DPPH 自由基的清除率都有提高，增强了刺梨果渣多糖的体外抗氧化活性。目前鲜见在功能性食品、膳食补充剂和药物中单独应用刺梨果实多糖的文献报道。因此，可更多地对刺梨多糖的规模化提取、分离及其功能性产品开发进行研究。

4.5 刺梨皂苷的提取

皂苷是苷元为三萜或螺旋甾烷类化合物的一类糖苷，具有抗菌、解热、镇静、抗癌等生理活性。陈帅等[39]采用微波辅助超声法提取刺梨总皂苷，用60目的刺梨粉，在料液比15∶1（mL∶g）、54%体积分数乙醇、微波功率545W、超声时间22 min条件下进行提取，其刺梨总皂苷得率为4.18%。

4.6 刺梨膳食纤维的提取

刺梨果渣中富含膳食纤维，根据水溶性的不同可分为水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维。丁小娟等[40]用嗜酸乳杆菌、戊糖乳杆菌和生香酵母混菌发酵法优化刺梨果渣总膳食纤维工艺发现，微生物发酵法能提高总膳食纤维得率，同时能有效提高其膨胀力、持水力和持油力等品质指标，是一种简单实用的刺梨果渣膳食纤维提取方法。混菌发酵后，刺梨果渣的风味轮廓将产生酵母味，果香增强，刺激性涩味减弱，醇类、酯类、酸类物质相对含量增加，烃类、醛类、酮类物质减少，保留原果渣松木树脂样香及麦芽香等特征风味物质，且风味更加协调、柔和[41]。夏洁等[42]用超声辅助水提法提取刺梨果渣中的不溶性膳食纤维，刺梨果渣中不溶性膳食纤维的得率为76%。周笑犁等[43]以1∶1 的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌为发酵剂在40℃发酵48 h，刺梨中可溶性膳食纤维的得率为16.81%，且其膨胀力和持水力增大。

5 刺梨加工副产物综合利用

以饮品为主的刺梨加工过程中，新鲜刺梨榨汁后会产生大约50%的果渣，集中堆放占用空间资源，丢弃后不仅造成空气和水体环境污染，也造成极大的资源浪费。李达等[32]对刺梨果渣进行成分分析得出，刺梨果渣中含有水分76.70%、灰分0.86%、总糖4.67%、单宁0.16%、粗纤维11.20%、蛋白质4.21%，可在食品、医药、化妆品、饲料、发酵等领域进行开发利用，具有广阔的应用前景。

5.1 刺梨果渣用于食用菌栽培

平菇是对生境要求低、适应性强的腐生型食用菌，利用刺梨果渣作为培养基栽培平菇，可有效利用刺梨果渣中的氮源和其他有效成分。杨勇等[44]研究表明，刺梨果渣中的氮源能满足平菇生长需求，其生物转化率为126%。杨娟等[45]确定平菇培养基配方为刺梨果渣73%、玉米面19%、普钙3%，并对出菇后剩余菌糠中的氨基酸进行酶法提取的响应面优化，氨基酸提取率为7.92%。将刺梨果渣用于食用菌栽培使刺梨果渣资源得到更充分的利用。

5.2 刺梨果渣用作功能性饲料

刺梨果渣中含有大量单宁和粗纤维，直接用作动物饲料，适口性和风味都欠佳，且饲养效果不好。刺梨果渣通过发酵处理后，可作为普通饲料甚至宠物功能性饲料使用[46]，提高其附加值。

5.3 刺梨籽油的提取

刺梨果脯加工和刺梨榨汁过程中，刺梨籽未被破坏，可对其进行利用。滕桂平等[47]用20～40 目的刺梨籽粉经25 MPa、45℃、1 h的CO2超临界萃取，出油率可达7.89%，同时用气相色谱分析其脂肪酸组成发现，刺梨籽油是富含不饱和脂肪酸且n-6/n-3 比例合理的一种富有高营养价值功能性油脂。涂小燕等[48]用石油醚为溶剂，在超声功率100 W、料液比1∶12（g∶mL）、50℃提取刺梨籽粉80 min，其出油率为8.27%，且各项指标符合农业部推荐的食用植物油标准。

6 结语

现代山地特色高效农业是“十三五”期间贵州重点打造的农业发展方向。自2018年2月以来，贵州全省上下聚焦“八要素”，践行“五步工作法”，着力抓好包括刺梨等12 个农业特色优势产业发展，切实强化产业扶贫，取得了明显成效。众多学者在刺梨的种质资源开发及利用、采后贮藏保鲜技术、产品开发、精深加工技术、加工副产物综合利用方面的研究，为刺梨产业发展提供了有力的技术支撑。未来，推进贵州刺梨产业高质量发展，需加强政府的政策扶持和引导作用，科学合理地规划刺梨产业布局，重视刺梨种质资源的开发，培育刺梨重点龙头企业，加大对刺梨科研经费的投入，支持产学研交流合作，强化刺梨功能性成分和高附加值刺梨产品的开发利用研究，拓展刺梨加工技术手段，实现刺梨加工技术创新和产品高值化，切实推进和扩大刺梨资源的利用和发展，优化刺梨产品结构，拓宽市场领域，进而实现更大的产业效益。