番荔枝生物學特性及其研究進展

程志華 ， 龔 霄 ，劉洋洋 ，周 偉 ，魏曉奕 ，李積華 ，林 茂

（1.中國熱帶農業科學院農產品加工研究所，廣東湛江 524001；2.華中農業大學食品科技學院,湖北武漢 430070；3.農業部熱帶作物產品加工重點實驗室，廣東湛江 524001；4.貴州省農業科學院現代農業發展研究所，貴州貴陽 550006）

0 引言

番荔枝又稱為釋迦果、洋波羅、佛頭果，屬于番荔枝科（Annonaceae）番荔枝屬（Annona）植物，與荔枝、菠蘿、芒果、莽柿（山竹），并稱“世界五大熱帶名果”。番荔枝果肉白嫩香甜、營養豐富、適應性強，是我國熱帶地區重要的珍稀水果之一[1]，也被海南省列入出島名錄。

我國番荔枝種植、保鮮和加工起步晚、發展慢，絕大多數僅限于鮮果產地自銷，潛在的資源優勢和品牌優勢尚未充分發揮出來。番荔枝果實采后容易軟化、腐爛變質，發生裂果、褐變等現象，且不耐低溫冷藏，是制約我國番荔枝商品流通和市場銷售的重要原因之一。主要介紹了番荔枝的生物學特性、營養組成、采后生理變化、貯藏保鮮，以及在食品和醫藥方面的應用等研究現狀，并展望其發展前景。

1 番荔枝的生物學特性

番荔枝為落葉或半落葉性小喬木，適生于深厚、肥沃、排水良好的沙壤土，喜光、喜溫暖濕潤氣候、不耐寒，要求年平均溫度在22℃以上，主要果實成熟期在6月份到11月份。番荔枝呈球形或圓錐形，黃綠色，單果質量150～350 g，果面瘤狀凸起，龜裂紋明顯，有薄白蠟粉[2]。番荔枝為呼吸躍變型果實，后熟期短，易變軟，果肉白色，微甜有特殊香氣風味；種子褐色光滑、細小，幾乎30%的水果質量由種子組成。一般來說，單一水果中存在20～40粒種子。

番荔枝共120余屬，2 100余種，廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區。世界上主要的番荔枝生產國有西班牙、智利、印度和泰國，其栽培面積和產量分別達到了10 000 hm2和8 000 t[3-4]，主栽品種有普通番荔枝（A.squamosa L.）、毛葉番荔枝或秘魯番荔枝（A.cherimola L.）、刺果番荔枝（A.muricata L.）、雜交番荔枝（Atemoya） 4種。我國有24屬103種和6個變種，分布于浙江、江西、福建、臺灣、湖南、廣東、廣西、云南、貴州和西藏，其中，我國廣東省和海南省的栽培面積最大，分別達600 hm2和500 hm2。我國栽培品種主要有普通番荔枝、圓滑番荔枝、刺果番荔枝、毛葉番荔枝（秘魯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，以廣東省澄海市樟林果園的品種“林檎”最為盛名。根據當地情況，一般4年生株產7～10 kg，8年生株產達50 kg[7]，售價20～40元/kg，而進口番荔枝鮮果市場價格在50～100元/kg，具有非常好的經濟效益[4]。

2 番荔枝的營養成分

番荔枝果實營養豐富、脂肪含量低、風味品質好[5，8]，果肉細嫩香美，猶如柔滑的奶脂，風味獨特、清喉潤肺、營養豐富，還具有抗癌、抗霉菌、殺蟲等功效，被譽為“南果珍品”[9-10]。

100 g番荔枝果實中主要的營養組成見表1。

表1 100 g番荔枝果實中主要的營養組成/mg

從營養學的角度看，番荔枝果實是營養非常均衡的熱帶水果，含有豐富的糖類、蛋白質、氨基酸、維生素等，還含有豐富的鐵、鈣、磷等礦物質元素，有著豐富的營養保健功效和開發利用價值。丁利君等人[11]研究發現番荔枝果實中含糖量高達18.15%，比一般水果中的含糖量高。脂肪含量也比較高，是梨的8.3倍，草莓的4倍，這是一般蔬菜水果不具備的特點。

2.1 蛋白質

蛋白質是人類賴以生存的營養要素，是生命的物質基礎。番荔枝果實中含有多種蛋白質，每100 g番荔枝中含有1.53～2.38 g。同時番荔枝的粗纖維含量較高，能夠有效促進腸蠕動，排出積存在腸內的宿便。

2.2 油脂

番荔枝油脂富含不飽和脂肪酸，具有較高的營養價值和保健功能[12]。每100 g番荔枝中含脂肪0.26～1.10 g。另外，番荔枝籽顆粒大，富含油脂，具有開發利用價值。梁敏等人[13]利用GC-MS分析番荔枝籽的油脂，發現油脂率高達29.2%，含有8種脂肪酸，其中不飽和脂肪酸含量較高。

2.3 氨基酸

番荔枝果肉中總氨基酸含量達101 mg/100 g。含有16種氨基酸，包括7種人體必需氨基酸，其中色氨酸9 mg/100 g，蛋氨酸7 mg/100 g，賴氨酸53 mg/100 g。賴氨酸是大腦神經細胞再生的氨基酸，蛋氨酸參與蛋白質的合成。

2.4 維生素

番荔枝中含有VB1，VB2，VB3，VC，VC的含量 （12.74 mg/100 g） 明顯高于梨 （1 mg/100 g） 和蘋果（5 mg/100 g）[7]。VC可以清除自由基，具有抗氧化、預防壞血病、增強免疫力的作用；VB1可以同時幫助消化，提供足夠的能量；VB2有消除炎癥的功效，同時還含有β-胡蘿卜素，攝入后會轉化為VA，具有改善視力、緩解皮膚粗糙的作用。

2.5 無機元素

番荔枝果實中含有多種礦質元素，K，Na，Ca，Mg，Fe，Zn的含量都很高，K，Na，Ca，Mg保持一定比例，可促進肌肉收縮，維持神經肌肉應激性[7]。同時，豐富的Ca，Mg，Mn，Fe，Zn等對兒童智力發育、防治貧血等有重要作用，這些礦物質均是維持人體健康必不可少的元素。

3 番荔枝采后生理變化

3.1 形態變化

番荔枝果實的后熟期極短，通常只有1～3 d，剛采時，有較高的硬度，果皮呈黃綠色。常溫下，果實硬度下降，第1天果肉呈淡黃色，稍硬；第2天果肉呈乳黃色，微軟；第3天呈乳白色，較軟，果皮開始開裂，果肉部分汁液從裂縫流出，果肉顏色從乳白變黃，直至失去食用價值[3，13-14]。

3.2 呼吸強度與乙烯變化

番荔枝是典型的呼吸躍變型果實，貯藏初期呼吸速率和乙烯釋放量穩步上升。番荔枝果實有1～2個呼吸高峰。常溫下，第1個呼吸高峰發生在采后的第1～2天，第2個呼吸高峰發生在采后的第3～4天[14-15]。另外，乙烯的生產量還與貯藏的溫度相關。研究發現，從果實開始變軟時，出現躍變高峰，并隨著貯藏溫度的降低，呼吸躍變的高峰也隨之推遲，呼吸強度減弱。但當貯藏溫度降至8℃時，呼吸速率逐漸減弱[16]。

3.3 相關酶類

植物細胞在衰老過程中活性氧的產生與清除平衡會遭到嚴重破壞，導致膜系統遭到傷害，而果實的保護酶系統，包括過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）等細胞可以清除植物體內氧自由基而減輕傷害[8，17]。“非洲驕傲”番荔枝在貯藏過程中SOD活性始終呈下降趨勢，POD活性在貯藏前期迅速下降，后期又迅速回升。PPO與番荔枝的褐變有關，采后番荔枝PPO活性前期緩慢下降，第6天后又急劇上升[18]。而普通的番荔枝室溫貯藏時PPO活性始終很低，POD，SOD活性在貯藏初期稍有上升，在果實軟化時急劇下降[19]。不同品種的番荔枝果汁具有不同的生理特性。在果實衰老過程中，番荔枝的保護酶系統活性較低，可能是導致采后番荔枝易衰老腐爛的原因。

3.4 多胺代謝

多胺在果蔬中具有延緩衰老、延長貯藏壽命的作用[20-21]，是與果實成熟有關的生物調節劑。番荔枝果實在貯藏過程中多胺發生了較明顯的變化，而多胺的變化又影響著果實乙烯產量和果實硬度的變化。Escribano M I等人[22]研究了在不同貯藏溫度下番荔枝果實多胺和腐胺的變化，發生精胺在低溫貯藏早期呈下降趨勢，亞精胺在低溫下隨著貯藏時間的延長而下降，而在20℃貯藏時始終呈上升趨勢。在20℃條件下，未熟的番荔枝果實多胺的存在形式主要以亞精胺為主，隨著果實后熟，亞精胺含量逐漸降低，腐胺含量大大提高，并且這些變化都是在乙烯高峰前發生[23]。在貯藏過程中多胺形成量降低，可能導致番荔枝果實在低溫下易遭受冷害。另外，多胺已應用到氣調貯藏中，探究番荔枝的保鮮效果有待研究。

3.5 果皮褐變

采后的番荔枝果皮褐變率明顯提高，隨著果實成熟，褐變程度下降[24]。輕微的果實褐變并不會影響到果肉的變化，果肉仍可以保持乳白色[25]。未成熟的番荔枝果實中含有單寧物質，導致果肉有澀味，隨著果實的成熟，單寧被氧化，澀味降低[26]。單寧的變化規律與果皮褐變也存在一定的關系[27]。

4 番荔枝的貯藏保鮮

番荔枝采后呼吸代謝旺盛，極易腐爛，屬于呼吸躍變型果實。延長番荔枝果實的衰老，關鍵是推遲其呼吸躍變。一方面可以通過降低貯藏溫度，來推遲呼吸躍變高峰的出現；另一方面還可以通過氣調貯藏，調節O2和CO2的體積分數，降低呼吸躍變發生的強度，達到延長貯藏壽命、提高好果率的目的。

4.1 低溫貯藏

低溫貯藏是控制和延長采后果蔬品質的方法之一，可以降低果實的呼吸強度、新陳代謝，抑制病原菌的生長繁殖。但貯藏溫度太低可能導致采后果蔬發生冷害，主要表現為生理代謝平衡嚴重破壞、內部組織結構損傷、果皮褐變、果實僵硬，不會軟熟。多數品種最適宜的貯藏溫度為8～9℃[28-29]。

番荔枝是典型的熱帶、亞熱帶水果，對低溫非常敏感。研究表明，番荔枝的貯藏溫度，應根據果實成熟度確定，低熟度果實適宜的溫度為18～20℃，中熟度果實以15～18℃為宜，而高熟度果實以12～15℃最佳，并且濕度都要保持在90%以上。果實低溫貯藏后，貯藏壽命可以延長5～6 d，并保持較好的顏色、硬度和風味[30]。番荔枝果實采后在溫度26～33℃，濕度85%～90%，貯藏壽命只有3 d，而隨著貯藏溫度降低，貯藏壽命可延至15 d左右。同時，10～15℃是采后番荔枝果實適宜的貯藏溫度，8℃以下貯藏會造成不可逆的冷害[16]。

4.2 氣調貯藏

氣調貯藏是一種安全且有效的水果貯藏保鮮技術，其原理是改變貯藏空間的氣體體積分數，主要是調節O2和CO2體積分數，控制水果的呼吸作用等其他生理活動，以達到延緩果實衰老的目的。研究發現，室溫氣調貯藏和氣調冷藏在不同程度上延長了不同成熟度的番荔枝果實的保質期，且在保鮮期內番荔枝的食用品質與正常后熟接近。雖然氣調貯藏對番荔枝的貯藏壽命有明顯的延長作用，但對貯藏后期出現的裂果仍難以徹底抑制，影響了番荔枝的外觀。

4.3 其他貯藏方法

目前，已有研究者利用復合涂膜保鮮劑、外源草酸或殼聚糖涂膜處理番荔枝果實，延長番荔枝果實的貨架期。弓德強等人[31]利用1-MCP處理冷藏番荔枝能顯著提高番荔枝的好果率，延緩貯藏前期可溶性固形物含量的上升，推遲成熟，貯藏后期可提高相關酶的活性，保鮮效果明顯。陳蔚輝等人[32]利用微波爐對采后番荔枝果實進行處理，短時微波處理延緩了果實呼吸和乙烯釋放高峰的出現，延長貯藏壽命1～3 d，但微波超過30 s會產生熱傷害。

5 番荔枝的加工利用

5.1 在食品行業中的應用

番荔枝果實清甜、酸甜適中、營養豐富，具有美容養顏、補充體力、清熱解毒等功效，深受廣大消費者的喜愛，具有廣闊的功能性食品開發應用前景。在馬來西亞，在番荔枝中加入冰激凌或與牛奶混合，制成冷飲食用。丁利君等人[33]利用復合果膠酶研究番荔枝果汁的最佳工藝參數，同時復合果膠酶對番荔枝果漿水解澄清，透過率可達98%，達到工業生產果汁的要求。也有研究以玉米抗性淀粉和番荔枝作為原料，將其制備成功能性壓片糖果，提供了番荔枝的食用價值及功效，具有一定的經濟效益。番荔枝還可制成飲料、糖果、復合飲品、罐頭、果酒等食品，減少采后損失，提高營養價值。

5.2 在醫藥行業中的應用

番荔枝中含有多種不同類型的活性物質，包括生物堿、萜類、環肽、萜甾和糖苷等，結構多樣、生物活性廣泛，特別是在抗癌、抗腫瘤、抗寄生蟲等方面表現出很好的活性。同時，番荔枝種子還具有殺蟲、調節血壓等功能，還是一種抗抑郁劑和廣譜抗生素。1982年Jolad等人首先分離得到第一個番荔枝內酯化合物，并發現其具有強大的抗癌、抗菌、殺蟲等藥用價值。研究發現番荔枝內酯對胃癌細胞的體外活性包括生長能力、遷移能力和黏附能力有抑制作用。楊海軍等人[34]從番荔枝種子中分離得到23個化合物，其中9個為番荔枝內酯化合物，并且通過試驗發現9個番荔枝內酯化合物均具有較強的抗腫瘤活性。番荔枝內酯是一類可開發成為新型抗癌藥物的天然產物[7]，被喻為“明日抗癌之星”。

6 結語

番荔枝是我國熱帶地區的重要名優水果之一，風味獨特、營養豐富，具有廣闊的市場開發前景。但番荔枝的收獲季節較短、不耐貯藏，雖然保鮮處理能夠顯著延長番荔枝貨架期，維持較好的品質特性，但仍難以徹底杜絕果肉木質化、褐變等果實劣變現象，從而降低番荔枝的食用價值和商品價值。如何控制采后番荔枝在貯藏過程中出現的裂果、果皮褐變、果實營養損失等亟需找到更好的保鮮方法，既能保持果實的風味、外觀等，又能更大程度延長番荔枝的保鮮期，這有待深入研究。另一方面，如何將番荔枝開發出高品質、多風味的果汁飲品、果醬等產品，是當前食品加工行業面臨的重要課題，不但可以豐富番荔枝產品品種，滿足消費者日益增長的對健康、功能食品的特殊需求，又可以延長番荔枝產業鏈，保障番荔枝產業的健康、持續發展，這對于熱帶地區農業供給側結構改革、落實鄉村振興戰略具有非常重要的現實意義。