食用檳榔纖維對口腔的危害及其軟化技術(shù)研究進展

徐遠芳，鄧鋼橋，鄒朝暉，毛青秀，程 薇

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.湖南省核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所，

湖南 長沙 410125；3.中南大學(xué)隆平分院，湖南 長沙 410125；4.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北 武漢 430000）

檳榔（Areca nut）又名大腹子、仁頻、突門、洗瘴丹、馬金南、國馬（云南）、青仔（臺灣）、檳門（廣東）和榔玉等，是棕櫚科（Palmae）植物檳榔（Areca catechu L.）的干燥成熟果實，通常為卵形、球形或橢圓形[1]。在海南，它是僅次于橡膠的第二大經(jīng)濟作物。在臺灣，檳榔也是僅次于水稻的第二大經(jīng)濟作物。檳榔的成分極為復(fù)雜，含有多種生物堿，主要成分為檳榔堿。檳榔具有驅(qū)蟲、消積、下氣、行水、消腫、截瘧的功效，是中國的四大南藥（檳榔、益智、砂仁、巴戟）之一。食用檳榔是以檳榔干果為主要原料，經(jīng)泡制、切片、點鹵、干燥等主要工序加工制作而成的最具地方特色的大眾化咀嚼物[2]。食用檳榔由于獨特的風(fēng)味和良好的咀嚼性，成為我國南方和東南亞國家等地居民的嗜好品。目前，世界上大約有6億人有過咀嚼檳榔的歷史，而且還有增加之勢，主要分布在印度、東南亞以及我國的海南、湖南、臺灣等地[3]。這些地方食用檳榔的消費者眾多，消費量較大，使得檳榔成為繼煙草、酒精與咖啡因之后世界上第4位廣泛食用的嗜好品。蕭福元等[4]在湖南地區(qū)進行的食用檳榔流行病學(xué)研究表明，湖南省居民咀嚼檳榔率為38.40%，其中城區(qū)為42.65%，鄉(xiāng)村為34.12%，咀嚼檳榔已成為湖南省居民的一種生活習(xí)慣。

檳榔干果的加工普遍采用熏烘，使得食用檳榔干果中纖維變得干硬，在咀嚼過程中易對口腔產(chǎn)生不良刺激，長期咀嚼會造成口腔黏膜下纖維性變（oral submucous fibrosis，OSF），引起口腔癌等疾病，影響消費者健康[5]。因此，隨著食用檳榔產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，食用檳榔的軟化研究已突顯重要。本文總結(jié)了食用檳榔纖維對口腔的危害及其軟化技術(shù)，旨在為食用檳榔產(chǎn)業(yè)的提升提供技術(shù)參考。

1 食用檳榔纖維對口腔的危害

食用檳榔干硬的特性使得咀嚼食用檳榔對口腔的影響很大，對口腔的硬組織和軟組織均存在潛在的損害作用。長期咀嚼檳榔可導(dǎo)致牙體領(lǐng)面出現(xiàn)磨損和牙根縱裂，咀嚼檳榔也是造成牙齒過早脫落的因素之一[6]。此外，檳榔纖維對口腔和食道、食管等會產(chǎn)生強烈的機械刺激，使口腔黏膜紋理增粗，引起口腔黏膜炎癥。長期經(jīng)常咀嚼檳榔會造成口腔黏膜下纖維性變，引起口腔癌等疾病。WHO將口腔黏膜下纖維性變列入癌前狀態(tài)。Pindborg曾報道口腔黏膜下纖維性變的癌變率高達13%。

口腔黏膜下纖維性變主要發(fā)生于印度、巴基斯坦等東南亞國家以及我國湖南、臺灣兩省。流行病學(xué)研究表明，咀嚼檳榔與口腔黏膜下纖維性變高度相關(guān)，且咀嚼檳榔的頻率越高、年限越長，越易患口腔黏膜下纖維性變。Reichart P A等[7]的研究證實，咀嚼檳榔者66%有口腔黏膜病變（其中患口腔黏膜下纖維性變者為13%），而不咀嚼檳榔也患口腔黏膜病變者只有1.5%。翦象福等[8]自1985年以來在湘潭地區(qū)調(diào)查了11 046人，查出確診口腔黏膜下纖維性變病人855例，患病率為33.35‰，全部患者均有檳榔咀嚼史，不咀嚼檳榔者未發(fā)現(xiàn)口腔黏膜下纖維性變患者。

國際癌癥研究中心（International Agency for Research on Cancer，IARC） 于 2003年 8月 7日已經(jīng)正式認定檳榔為一種致癌物質(zhì)。檳榔咀嚼物致癌的機理顯示，咀嚼食用檳榔時檳榔纖維的摩擦可以造成口腔黏膜局部外傷和黏膜損傷，這種局部的慢性損傷可以導(dǎo)致局部組織的慢性炎癥、氧化作用增強和細胞增殖[9]。目前，尚未見任何證據(jù)能夠證明，檳榔除嚼食會致癌外，其他的食用方法也會致癌。適當嚼食檳榔能預(yù)防和治療某些疾病，但不宜過多，以降低患口腔癌的風(fēng)險。

2 食用檳榔軟化技術(shù)研究

2.1 物理軟化法

食用檳榔的軟化是為了盡量減少堅硬的檳榔纖維對人體口腔的傷害。傳統(tǒng)的軟化方法為水浸泡法，但這種方法會造成有效成分的大量損失。目前應(yīng)用比較多的有蒸潤法、砂潤法、減壓冷浸法等[10]。文友模等[11]曾改進傳統(tǒng)的軟化方法，對檳榔進行蒸潤處理，此軟化法既便于切片，又利于保留檳榔中所含的有效成分，從而保證了食用檳榔產(chǎn)品自身的質(zhì)量。倪丹蓉等[12]研究發(fā)現(xiàn)砂浸法檳榔堿的損失率小于水浸泡法，表明砂浸法相對于水浸泡法是一種較理想的檳榔加工方法。程敬倫等[13]對檳榔進行了減壓冷浸軟化工藝的研究，結(jié)果顯示檳榔達到比較適宜的軟化程度，該法大大減少了檳榔與水的接觸時間，避免了檳榔中有效成分的過多溶失。

上述方法相對于傳統(tǒng)的水浸泡法對檳榔中檳榔堿等有效成分的影響均小，軟化效果較好，但會對食用檳榔的風(fēng)味和口感產(chǎn)生影響，尚需進一步做成分檢測和口感影響方面的研究。此外，高壓蒸汽、反復(fù)冷凍、微波等處理也能使檳榔軟化，但這些物理軟化技術(shù)對食用檳榔軟化效果有限，且能量損耗大[14]。

2.2 化學(xué)軟化法

目前在生產(chǎn)中通常采用化學(xué)方法對檳榔進行軟化處理。何京亮等[15]用NaOH溶液處理檳榔，使檳榔纖維中羥基結(jié)合力變?nèi)酰Y(jié)合和保持水分的能力增加，硬度變小，檳榔松軟，柔韌性增加，抗粉碎度增大。左伏根[16]通過在傳統(tǒng)制檳榔的鹵水中加入5BR樹脂、食用蠟和食用甘油來軟化檳榔中的纖維，緩和熟石灰的堿性，處理后的食用檳榔咀嚼起來口感軟和，對口腔無刺激性。

盡管食用檳榔化學(xué)方法軟化的效果明顯，但化學(xué)法造成化學(xué)物質(zhì)的殘留，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，對廣大消費者的健康構(gòu)成了潛在的威脅。同時，該方法加工過程中殘留的化學(xué)物質(zhì)對環(huán)境產(chǎn)生污染。

2.3 生物軟化法

檳榔的生物軟化方法主要是通過生物酶對檳榔中的纖維進行降解，從而達到軟化的目的。何京亮等[14]使用纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶3種酶混合酶解軟化檳榔，并對其軟化效果進行分析，發(fā)現(xiàn)混合酶能有效地降低檳榔的硬度。Akhila Rajan等[17]采用擔(dān)子類真菌降解去除檳榔中的木質(zhì)素以使檳榔纖維柔軟，發(fā)現(xiàn)處理后的檳榔纖維抗張強度和拉伸強度都有所增加。

由于受到檳榔纖維結(jié)構(gòu)的影響，單獨用生物軟化法的軟化效果不太理想，而且軟化條件和成本偏高。

2.4 復(fù)合軟化法

檳榔纖維是由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等分子互相交連形成的緊密組織結(jié)構(gòu)。這種緊密結(jié)構(gòu)阻礙了生物酶分子進入檳榔內(nèi)部催化酶解反應(yīng)。段維發(fā)[18]采用真空發(fā)酵浸汁加工方法，使糖分和香料充分滲入檳榔內(nèi)，并使檳榔纖維更松軟，食用口感更好。李衛(wèi)等[19]采用高壓—纖維素酶耦合技術(shù)軟化檳榔，結(jié)果表明高壓處理有助于檳榔纖維軟化，有效降低纖維組織的緊密度，使檳榔纖維在酶的作用下發(fā)生水解，從而達到軟化的目的；實驗得出最佳酶解溫度為50℃，最佳酶解時間為5 h，纖維素酶的最適用量為30 FIU/g，pH值為4.8時纖維素酶對檳榔纖維水解效果最佳。

檳榔通過物理方法預(yù)處理后，其結(jié)構(gòu)緊密的纖維變得疏松，纖維素結(jié)晶度降低，空隙增大，結(jié)合和保持水分的能力增加，有利于生物酶對其纖維結(jié)構(gòu)進行酶解，從而達到軟化的目的。

復(fù)合軟化方法效果好，是未來發(fā)展的方向，但由于工藝相對復(fù)雜，目前尚在研究階段。

3 展望

世界各地所產(chǎn)檳榔絕大部分以咀嚼食品的形式消費，長期食用檳榔會造成口腔黏膜下纖維性變，引起口腔癌等疾病，因此要在保持檳榔有效成分的基礎(chǔ)上，對其纖維進行軟化，以減少干硬的檳榔纖維對口腔的傷害，是當前檳榔產(chǎn)業(yè)中研究的熱點。

近年來，國內(nèi)外利用輻射加工技術(shù)開展了降解纖維素的應(yīng)用研究，已在棉纖維素[20]、竹纖維素[21]、干稻草秸稈纖維[22]、木材紙漿[23]等纖維的輻射降解研究中取得了明顯的效果。輻射加工技術(shù)具有射線能量高、穿透力強、效果好、能耗低、不添加任何化學(xué)物質(zhì)、不污染環(huán)境、能在常溫下進行等眾多優(yōu)點。用該技術(shù)處理纖維素，可使纖維素大分子鏈斷裂、聚合度降低，能達到軟化的目的。若再結(jié)合使用生物酶，將進一步提高軟化效果，而且對其有效成分不會產(chǎn)生明顯影響。同時，高能射線能殺滅食用檳榔產(chǎn)品中的微生物，提高衛(wèi)生質(zhì)量，延長產(chǎn)品的貨架期。因此，輻射加工技術(shù)在未來可望成為食用檳榔產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升的主流，促進食用檳榔產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。

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