食用檳榔纖維對(duì)口腔的危害及其軟化技術(shù)研究進(jìn)展

徐遠(yuǎn)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(zhǎng)沙 410128；2.湖南省核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所，

湖南 長(zhǎng)沙 410125；3.中南大學(xué)隆平分院，湖南 長(zhǎng)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(mén)、洗瘴丹、馬金南、國(guó)馬（云南）、青仔（臺(tái)灣）、檳門(mén)（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(shí)，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(jì)作物。在臺(tái)灣，檳榔也是僅次于水稻的第二大經(jīng)濟(jì)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(chóng)、消積、下氣、行水、消腫、截瘧的功效，是中國(guó)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(diǎn)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(dú)特的風(fēng)味和良好的咀嚼性，成為我國(guó)南方和東南亞國(guó)家等地居民的嗜好品。目前，世界上大約有6億人有過(guò)咀嚼檳榔的歷史，而且還有增加之勢(shì)，主要分布在印度、東南亞以及我國(guó)的海南、湖南、臺(tái)灣等地[3]。這些地方食用檳榔的消費(fèi)者眾多，消費(fèi)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(jìn)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(guò)程中易對(duì)口腔產(chǎn)生不良刺激，長(zhǎng)期咀嚼會(huì)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(fèi)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(duì)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(duì)口腔的危害

食用檳榔干硬的特性使得咀嚼食用檳榔對(duì)口腔的影響很大，對(duì)口腔的硬組織和軟組織均存在潛在的損害作用。長(zhǎng)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(guò)早脫落的因素之一[6]。此外，檳榔纖維對(duì)口腔和食道、食管等會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械刺激，使口腔黏膜紋理增粗，引起口腔黏膜炎癥。長(zhǎng)期經(jīng)常咀嚼檳榔會(huì)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(bào)道口腔黏膜下纖維性變的癌變率高達(dá)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(guó)家以及我國(guó)湖南、臺(tái)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(zhǎng)，越易患口腔黏膜下纖維性變。Reichart P A等[7]的研究證實(shí)，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(lái)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(guó)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(rèn)定檳榔為一種致癌物質(zhì)。檳榔咀嚼物致癌的機(jī)理顯示，咀嚼食用檳榔時(shí)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(qiáng)和細(xì)胞增殖[9]。目前，尚未見(jiàn)任何證據(jù)能夠證明，檳榔除嚼食會(huì)致癌外，其他的食用方法也會(huì)致癌。適當(dāng)嚼食檳榔能預(yù)防和治療某些疾病，但不宜過(guò)多，以降低患口腔癌的風(fēng)險(xiǎn)。

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(jiān)硬的檳榔纖維對(duì)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(huì)造成有效成分的大量損失。目前應(yīng)用比較多的有蒸潤(rùn)法、砂潤(rùn)法、減壓冷浸法等[10]。文友模等[11]曾改進(jìn)傳統(tǒng)的軟化方法，對(duì)檳榔進(jìn)行蒸潤(rùn)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(duì)于水浸泡法是一種較理想的檳榔加工方法。程敬倫等[13]對(duì)檳榔進(jìn)行了減壓冷浸軟化工藝的研究，結(jié)果顯示檳榔達(dá)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(shí)間，避免了檳榔中有效成分的過(guò)多溶失。

上述方法相對(duì)于傳統(tǒng)的水浸泡法對(duì)檳榔中檳榔堿等有效成分的影響均小，軟化效果較好，但會(huì)對(duì)食用檳榔的風(fēng)味和口感產(chǎn)生影響，尚需進(jìn)一步做成分檢測(cè)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(duì)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(duì)檳榔進(jìn)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)?，結(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(guò)在傳統(tǒng)制檳榔的鹵水中加入5BR樹(shù)脂、食用蠟和食用甘油來(lái)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(lái)口感軟和，對(duì)口腔無(wú)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(duì)廣大消費(fèi)者的健康構(gòu)成了潛在的威脅。同時(shí)，該方法加工過(guò)程中殘留的化學(xué)物質(zhì)對(duì)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(guò)生物酶對(duì)檳榔中的纖維進(jìn)行降解，從而達(dá)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(duì)其軟化效果進(jìn)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(lèi)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(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度都有所增加。

由于受到檳榔纖維結(jié)構(gòu)的影響，單獨(dú)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(jìn)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(dá)到軟化的目的；實(shí)驗(yàn)得出最佳酶解溫度為50℃，最佳酶解時(shí)間為5 h，纖維素酶的最適用量為30 FIU/g，pH值為4.8時(shí)纖維素酶對(duì)檳榔纖維水解效果最佳。

檳榔通過(guò)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(duì)其纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行酶解，從而達(dá)到軟化的目的。

復(fù)合軟化方法效果好，是未來(lái)發(fā)展的方向，但由于工藝相對(duì)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(fèi)，長(zhǎng)期食用檳榔會(huì)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(duì)其纖維進(jìn)行軟化，以減少干硬的檳榔纖維對(duì)口腔的傷害，是當(dāng)前檳榔產(chǎn)業(yè)中研究的熱點(diǎn)。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外利用輻射加工技術(shù)開(kāi)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(xiàn)能量高、穿透力強(qiáng)、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(jìn)行等眾多優(yōu)點(diǎn)。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(dá)到軟化的目的。若再結(jié)合使用生物酶，將進(jìn)一步提高軟化效果，而且對(duì)其有效成分不會(huì)產(chǎn)生明顯影響。同時(shí)，高能射線(xiàn)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(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期。因此，輻射加工技術(shù)在未來(lái)可望成為食用檳榔產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升的主流，促進(jìn)食用檳榔產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。

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