食用檳榔品質提升技術研究進展

吳凱，許綱，簡小朋

湖南伍子醉實業集團有限公司（湘潭 411100）

檳榔（Areca catechuL.），棕櫚科植物檳榔樹的果實，原生長于馬來西亞，主要種植于東南亞、亞熱帶地區、歐洲和太平洋部分地區[1-2]，在中國主要種植于海南、臺灣、廣東等地區，其中海南檳榔果產量占比達99%[3]。全球約有6億人有咀嚼檳榔的習慣，檳榔加工產業發展前景十分客觀[4]。檳榔在其產地一般用于鮮食，只有在中國內地食用檳榔是經過深加工的，湖南主要食用的是經過煙熏的煙果檳榔，其他省市食用的一般是青果檳榔。通過對檳榔企業加工現狀進行調查，了解到大部分企業的檳榔加工工藝大同小異，只是工藝參數和操作細節有所不同。深加工工藝主要歸納為選籽、泡籽、煮籽、發制、烤籽、悶香、壓籽、打表、切籽去核、點鹵、涼籽和包裝。

檳榔成分十分復雜，檳榔干果主要化學成分有42.7%纖維素、15%酚類、11.1%水分、10.7%木質素、5.3%還原糖、4.6%脂肪酸、3.2%蛋白質、2.6%氨基酸、3.0%灰分、0.8%生物堿和1.0%其他，包括維生素、綠色素等[5]。食用檳榔在調制過程中，添加大量甜味劑和香精香料，調制過程經過高溫高壓和堿處理，成分間發生反應和分解，體系變得更加復雜，所含的脂肪酸大都為亞油酸、油酸等不飽和脂肪酸，占比約60%[5]，在儲藏過程中容易被氧化，加上食用檳榔水分達20%以上，且含有大量糖類及蛋白質，極容易滋生細菌，外加的香精香料易揮發，檳榔鹵水容易出現返鹵泛白等現象，嚴重影響食用檳榔在儲藏期內的品質。針對上述現象，通過研究在微生物綜合防治、纖維軟化、干燥方式、護色防褐變、鹵水改良等方面取得很大進步，主要圍繞這幾方面闡述食用檳榔品質提升的技術及應用。

1 食用檳榔加工現狀

在我國臺灣、海南及國外檳榔種植地，通常是將新鮮檳榔切開，撒上熟石灰裹上荖葉后直接食用，這種食用方法可以很大程度上保存檳榔的有效成分且能降低纖維對口腔的傷害。在中國內地，食用檳榔是鮮果干燥后經過一系列深加工工序制得的檳榔，一般是鮮果在海南等地干燥后運往湖南進行深加工。

通過對檳榔企業的研究調查發現，食用檳榔深加工工藝主要由近20到工序組成：鮮果干燥、選籽分級、復水、蒸汽爆破、煮籽、發制、烤籽、悶香、壓籽、去蒂、打表、晾籽、切籽、去核、點鹵、晾片、包裝入庫等，最為核心的工藝主要是泡籽、蒸汽爆破、蒸煮殺菌、發制、烤籽、悶香、鹵水調配。泡籽復水工序中一般會加入一定的碳酸鈉，主要目的是為了發制工序中發制液可以充分滲透進檳榔內部，還可以在一定程度上使檳榔內的生物堿釋放出來；蒸汽爆破與蒸煮工序的主要目的是使檳榔纖維結構軟化、蓬松，這道工序也是檳榔加工過程中僅有的高溫處理工序，因此也是滅菌的唯一工序；發制工序是整個工序中耗時最長的，通常為24～60 h，發制工序前通常會加入軟化酶和單寧酶來進一步地軟化纖維和去澀，在前工序的基礎上，發制時通過控制溫度、時間與發制罐旋轉頻率，檳榔可以充分均勻地混合入味；烤籽工序主要目的是鎖住發制時滲入檳榔內的甜味物質和降低水分，為后工序做準備；悶香工序主要是為了提高檳榔的香氣和涼感，使食用檳榔更加具有勁感；鹵水是檳榔的“靈魂”，在檳榔殼內部添加適量鹵水，能夠使檳榔進一步提高甜味和爆發力。通過一系列深加工工序，主要目的是提升食用檳榔的甜、香、涼、勁，讓食用檳榔色香味俱全。

每一道工序都有對應的標準要求，隨著檳榔企業對科研投入力度不斷加大，以及產學研合作的長期發展，檳榔深加工工藝不斷優化，檳榔品質不斷提高，尤其在檳榔纖維軟化、工序自動化、深加工工藝優化、鹵水改良、產品保鮮等方面取得一定成效[6-9]。

2 食用檳榔品質提升技術

湖南的食用檳榔加工行業有400多年的發展歷史，也由最初的小作坊生產經營轉變為現代化工業，隨著檳榔行業的突飛猛進，越來越多的專家學者開展多方位研究，使得食用檳榔的品質進一步提升，各種有利于提升檳榔品質的技術得到開發與利用。

2.1 微生物綜合防治技術

食用檳榔的微生物污染主要來源于檳榔原料的內生菌及加工過程。檳榔果實在成熟階段容易受到植物病原菌的污染。康效寧等[10]對儲藏期檳榔果實病害的初步鑒定發現Anthracis（炭疽菌）、Penicillium（青霉菌）和Fusarium（鐮刀菌）是引起檳榔儲藏期的病原菌；阮志強等[11]通過Illumina Miseq高通量測序技術對檳榔原果貯藏中細菌多樣性和群落結構進行分析，結果發現檳榔果中的內生菌是食用檳榔的主要微生物來源；張祺玲等[12]通過Illumina Miseq高通量測序技術對食用檳榔加工過程中真菌群落進行研究，結果發現整個加工過程中絕對優勢污染真菌是內生菌Aspergillus（曲霉菌），其存活率在整個加工過程中始終較高。食用檳榔加工過程連續性差，加工環境難以控制，人為操作工序較多，每道工序都可能會受到環境及人為的微生物污染，從而導致食用檳榔成品微生物超標。

針對食用檳榔微生物污染情況，國內許多專家學者對此開展研究。張姣姣等[13]將檳榔鮮果采摘后在10 ℃條件下預冷12 h，用1 μL/L的1-甲基環丙烯（1-MCP）預處理12 h后分別進行特克多（TBZ）處理、熱處理、紫外線處理，在14 ℃、RH=80%～90%的環境下貯藏40 d，結果發現TBZ處理的檳榔保鮮效果顯著，能有效地減少檳榔中VC、SSC等營養物質的消耗，抑制木質素的增加，抑制病原微生物的侵染，減少檳榔腐爛；夏兵[14]發現在8 ℃、RH=70%～80%的貯藏條件下，SO2緩沖保鮮劑可以防止檳榔果蒂發霉，從而延長貯藏期40 d以上；李宏喜等[15]研究不同濃度茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，MeJA）處理對鮮果檳榔冷害的影響，結果發現在11 ℃貯藏條件下，100 μmol/L MeJA處理可明顯降低鮮食檳榔低溫冷害癥狀，并且抑制木質素的增加和酚類物質的減少；萬新等[16]對食用檳榔采用真空包裝，在800 W微波條件下處理30 s，能夠有限延長檳榔的保質期，有效抑制檳榔生廠加工過程微生物污染問題；杜道林等[17]將食用檳榔經2 450 MHz、650 W微波處理50 s，處理后的食用檳榔細菌總數低于10 CFU/g，且微波處理對食用檳榔的口味、咀嚼性等沒有明顯影響；徐遠芳等[18]研究輻照對食用檳榔殺菌效果的影響，輻照劑量8.45 kGy時，菌落總數、霉菌和大腸桿菌均未檢測出；吳碩等[19]研究發現在8～10 kGy輻照劑量下可以將檳榔干果中的微生物殺滅，并可使檳榔干果貯藏時間延長60 d；金海燕等[20]利用復配防腐劑有限抑制檳榔霉變；李智等[21]通過阿拉伯膠、甘油及氯化鈉等復配劑以控制檳榔中的水分活度來抑制檳榔霉變。隨著檳榔行業的快速發展，越來越多的技術和自動化設備日益創新，在食用檳榔加工全過程進行微生物風險防控，能夠最大利益地提高食用檳榔原果的保鮮防腐及成品的貨架期。

2.2 纖維軟化技術

檳榔纖維質地堅硬，長期嚼食檳榔會導致牙齒頜面出現磨損和牙根縱裂[22-23]，嚴重時會損傷口腔軟、硬組織，從而導致口腔黏膜下纖維性病變等[24-26]。檳榔纖維過硬在影響食用檳榔口感的同時也會影響檳榔在加工過程中對添加料的吸收，從而影響食用檳榔的整體品質及口感。

檳榔纖維軟化技術對檳榔品質提升至關重要，檳榔纖維軟化主要有酶解法、真空加溫軟化法、微波設備膨化法、高溫干蒸法、蒸汽爆破法。李衛等[27]采用高壓耦合結合纖維素酶水解技術對檳榔纖維進行軟化，研究得出在50 ℃、酶解時間5 h、酶用量30 FIU/g、pH 4.8條件下纖維軟化效果最佳；吳碩等[19]通過正交試驗發現將檳榔殺青處理25 min后進行酶解，在酶添加量0.08%、酶解時間30 min、酶解溫度50 ℃條件下，檳榔硬度和咀嚼性顯著降低，最大硬度降低20.5 HRC；Rajan等[28]通過微生物降解法軟化檳榔纖維；王曉東[29]采用微波膨化檳榔工藝可以有效對檳榔內外纖維、粗細纖維進行均勻膨化，很大程度上提升檳榔整體品質；巢雨周等[30]通過超聲酶解軟化工藝，有效地降低檳榔的碎渣性和硬度；黃群等[31]采用蒸汽壓力0.25 MPa、保壓3 min的蒸汽爆破技術替代煮籽工藝，顯著提高檳榔咀嚼性。

2.3 口味持久技術

食用檳榔的口味主要集中在產品的甜、香、涼、勁這4個方面，甜、香主要與食用檳榔加工中發制與悶香工序有密切關系。傳統的發制工藝主要是將檳榔切片后放入泡制液，初始控制溫度在40～50 ℃，時長1 d，后續常溫泡制5 d后烘干。此發制工藝周期長、泡制液滲透率低、入味不均勻、整體效率低，同時對檳榔的色澤香氣、口感有極大影響。對此，在食用檳榔發制悶香工藝方面有很大的提升空間。

段維發[32]將食用檳榔在真空度0.06～0.1 MPa的真空罐內進行發制，常溫下發制4～8 h，能夠使甜味劑及香料更加充分滲入檳榔內；李智[33]采用超高壓發制食用檳榔，發制壓力20～600 MPa，發制溫度20～42 ℃，能夠提高發制液的滲透率，使檳榔入味更豐富；劉興波等[34]提供一種新型檳榔發制系統，可以保證發制罐更加精準地達到設定溫度和轉速，從而保證產品入味更加均勻，且可以提高生產效率。在食用檳榔口味方面，在技術提升的同時應合理使用甜味劑及香精香料，適量的添加能夠提味增香。

2.4 干燥技術

檳榔生產加工過程中干制是一項重要的技術，不僅能有效抑制微生物的生長、延長檳榔貯藏期，更能影響檳榔內生物活性物質及可溶性固形物等變化。食用檳榔水分含量高低直接影響產品的質構、外觀、質地、色澤和新鮮感等，因此在加工過程中對干燥技術的把控尤為重要。

2013年海南省檳榔加工戶在政府扶持下開始使用環保、綠色、先進、配套完善的干制設備，2017年12月海南省全面禁止檳榔土法熏烤，在此趨勢下，研究優良的干燥技術是大勢所趨。張可喜等[35]為使干燥過程的干燥速率較均衡，采用變溫熱風干燥方式干燥檳榔，有效保證干燥檳榔的品質；康效寧等[36]將谷物干制中的緩蘇工藝應用到檳榔干制工藝中，在干制過程中緩蘇時間1.5 h、頻次2次，得到的檳榔干果具有良好的彈性和咀嚼性；婁正等[37]研究發現水煮預處理（水煮時間10 min、溫度100 ℃）是檳榔干燥的重要步驟，且可以有效縮短干燥時間，預處理后干燥最佳參數為干燥溫度60 ℃、裝載量24 kg/m2；郭守志等[38]根據Weibull分布函數很好地描述分析烘箱干燥和熱風干燥檳榔的干燥過程，并得出干燥動力曲線，分析出檳榔干燥過程中水分的變化趨勢，為檳榔加工干燥的溫度及時間的調控提供依據；龔茵茵等[39]為降低干燥過程中檳榔生物堿的損失，提出檳榔在悶香工藝后采用分程干燥，第1程70 ℃干燥30 min，第2程80 ℃干燥20 min，生物堿的損失率為8.86%；吳耀森等[40]應用熱泵干燥設備，采用緩蘇干燥比3∶1的緩蘇-干燥-緩蘇的干燥方式對檳榔鹵水進行干燥處理，使得食用檳榔片子干燥時間更短、香味更濃，極大地提高了食用檳榔品質及效率；張榮鵠等[41]利用熱泵干燥設備通過單因素及多因素正交試驗，新鮮檳榔經過沸水煮15 min后50 ℃干燥12 h，65 ℃干燥12 h，好果得率96.0%，均勻度91%；王斌等[42-43]通過熱風與微波干燥對檳榔品質影響的比較，結果發現微波干燥能較好地保留檳榔內總糖、多酚和風味物質。

2.5 護色防褐變技術

食用檳榔在貯藏期發生果實褐變主要發生在檳榔果肉和果仁上，對于檳榔褐變機理的研究甚少。蔣躍明等[44]發現檳榔果肉的褐變主要是酶促褐變，褐變底物主要是綠原酸和多巴胺；郭宇婷[45]研究發現檳榔褐變是貯藏過程中檳榔果皮、果肉果仁受到破壞，導致O2進入果仁中參與酶促褐變反應，并且冷害和高溫衰老都能誘導檳榔發生褐變反應。

針對檳榔褐變現象，學者從物理、化學以及生物角度抑制檳榔褐變。李瑤瑤等[46]將新鮮檳榔置于O2含量3%、CO2含量20%的氣調瓶中貯藏，30 d內能夠較好保持檳榔原有色澤，這與夏兵[47]、黃水生等[48]研究結果一致，表明氣調貯藏能夠延緩檳榔果仁的褐變，保持較好的外觀和質構；潘嘹等[49]研究發現檳榔經殼聚糖（0.5%）/脫氫乙酸鈉（50 mg/L）涂膜后在30 d內可以延緩檳榔果皮變黃；李尚斌等[50]利用100 mg/L 6-BA+100 mg/L GA3+50%果蠟復配涂膜處理檳榔再結合低溫貯藏，可以進一步延緩檳榔黃化劣變；張姣姣等[51]發現果蠟與SO2聯合處理檳榔能夠從生理病理2個方面控制檳榔，從而達到護色防褐變效果，并且能顯著降低檳榔的腐爛率。

2.6 食用檳榔鹵水改良技術

食用檳榔鹵水是由氫氧化鈣與飴糖反應制得的膠體溶液，返鹵泛白是貨架期檳榔中常見的一種現象，高溫導致返鹵，低溫導致泛白，消費者誤以為鹵水發生霉變從而影響食用檳榔貨架期。食用檳榔鹵水返鹵泛白在一定程度上影響檳榔的口感、外觀等。陳祁衡等[52]通過對泛白物質進行檢測發現，主要物質是碳酸鈣（85%），由于鹵水配方不詳，無法做全面檢測；馬金爽等[53]通過核磁共振檢測到鹵水表面白色物質主要有碳酸鈣、乙基麥芽酚、蔗糖、薄荷醇等物質；扶承榮等[54]認為返白可能是未完全反應的氫氧化鈣或已生成的糖鈣；郭志光等[55]提出食用檳榔鹵水在高溫高濕環境下容易出現返鹵現象。

基于鹵水泛白返鹵現象，業內人士對此做出一些改變，主要是控制鹵水水分、原料配比、添加抑制劑等方法。唐明湘[56]提供一種檳榔鹵水全自動反應器，使鹵水反應更加充分，完善鹵水的穩定性；王偉等[57]根據檳榔內腔大小設計全自動點鹵機，使鹵水與檳榔能充分地結合，使口感更純正；康效寧等[58]對鹵水的凝固點、軟化點、黏度、錐度進行測定并做了相關數值規定，代替傳統人工經驗判斷，使鹵水性能有統一的判斷標準；陳祁衡等[52]通過包裝袋中加入吸附劑、鹵水中添加乳化劑及增稠劑等方法，有效地解決返鹵泛白現象；李良怡等[59]認為可以采取嚴格控制檳榔水分含量及控制添加劑的用量等方法抑制鹵水返鹵泛白；肖東等[60]通過向鹵水中添加復配增稠劑及水分保持劑，抑制時間65 d。眾多研究中認為復配添加劑（乳化劑、增稠劑、水分保持劑、防腐劑）的使用能夠有效抑制鹵水泛白返鹵，在檳榔包裝上可采用真空包裝或者添加CO2吸附劑等方法，可在一定程度上抑制鹵水返鹵泛白。

2.7 其他技術

代佳慧等[61]采用響應面優化法得出：在浸提溫度90 ℃、時間5 h、浸提液濃度1%的最佳條件下，檳榔白果脫澀效果得到明顯提升，較好改善檳榔口感；簡小朋等[62]為改善食用檳榔背膠效果，以色拉油（35%）、乳化劑（10%）、乳化劑（0.3%）、水（54.7%）為原料，由乳化溫度45 ℃、剪切速度8 000 r/min、剪切時間10 min制得的被膜可以提升食用檳榔表膠亮度，減少起球和粘手現象。

3 結語與展望

食用檳榔作為傳統地方特色食品，有著深厚的加工基礎，從小作坊到現代化企業，品質口味、工藝創新、設備自動化、基礎研究等方面都取得較大突破，其中顯而易見的有檳榔原果貯藏性能的提升、食用檳榔纖維軟化效果的提升、微生物綜合防治的提升、提升口味持久性技術、生產加工工藝優化以及抑制食用檳榔鹵水返鹵泛白技術的突破。未來食用檳榔品質在以下幾個方面有待提升。

（1）我國僅有檳榔干果的品質評價標準[63]，各工序半成品檳榔的品質研究處于空白狀態，各檳榔行業對各工序的半成品檳榔的判斷標準主要是通過品嘗進行評判分析，除外觀特征以及傳統指標（水分）外，評價項目以口感為實質性評價內容。口感評價易受評價員的嗜好、品味等不穩定因素的影響，從而較難做出準確評價，導致主觀評價的人為誤差較大，實驗結果的可靠性、可比性差，因此建立科學的品質評價標準，消減主觀誤差、提高可信度，為企業標準化和工業化生產提供理論依據。

（2）食用檳榔成分復雜，且含水率較高，給產品的儲藏保鮮帶來極大的挑戰，食用檳榔產品在一周至兩周內即會出現感官品質明顯下降的現象，一個月左右品質嚴重衰變。其中水分降低、口感變硬、香氣味變淡、風味改變等現象較為明顯，給生產和物流造成極大的壓力。因此找出影響檳榔保潤性能的關鍵因素、改善檳榔香味品質、掌握提高檳榔增香保潤性能的核心技術、開發出適合檳榔的增香保潤新技術，進而達到改善檳榔品質及延長檳榔貨架期的現實意義。

（3）自2003年國際癌癥研究機構（IARC）將檳榔列為一級致癌物，嚼食檳榔對健康問題的影響持續在爭論，且關于湖南食用檳榔與人體健康的機理研究一直處于空白狀態，這對湖南食用檳榔的飛速發展尤為不利。因此需要更多的專家和業內人士的共同努力，從化學成分、藥理活性、作用機制方面研究食用檳榔對人體健康影響的同時發開出對應的減害產品，為更多的消費者服務。