食用槟榔品质提升技术研究进展

吴凯，许纲，简小朋

湖南伍子醉实业集团有限公司（湘潭 411100）

槟榔（Areca catechuL.），棕榈科植物槟榔树的果实，原生长于马来西亚，主要种植于东南亚、亚热带地区、欧洲和太平洋部分地区[1-2]，在中国主要种植于海南、台湾、广东等地区，其中海南槟榔果产量占比达99%[3]。全球约有6亿人有咀嚼槟榔的习惯，槟榔加工产业发展前景十分客观[4]。槟榔在其产地一般用于鲜食，只有在中国内地食用槟榔是经过深加工的，湖南主要食用的是经过烟熏的烟果槟榔，其他省市食用的一般是青果槟榔。通过对槟榔企业加工现状进行调查，了解到大部分企业的槟榔加工工艺大同小异，只是工艺参数和操作细节有所不同。深加工工艺主要归纳为选籽、泡籽、煮籽、发制、烤籽、闷香、压籽、打表、切籽去核、点卤、凉籽和包装。

槟榔成分十分复杂，槟榔干果主要化学成分有42.7%纤维素、15%酚类、11.1%水分、10.7%木质素、5.3%还原糖、4.6%脂肪酸、3.2%蛋白质、2.6%氨基酸、3.0%灰分、0.8%生物碱和1.0%其他，包括维生素、绿色素等[5]。食用槟榔在调制过程中，添加大量甜味剂和香精香料，调制过程经过高温高压和碱处理，成分间发生反应和分解，体系变得更加复杂，所含的脂肪酸大都为亚油酸、油酸等不饱和脂肪酸，占比约60%[5]，在储藏过程中容易被氧化，加上食用槟榔水分达20%以上，且含有大量糖类及蛋白质，极容易滋生细菌，外加的香精香料易挥发，槟榔卤水容易出现返卤泛白等现象，严重影响食用槟榔在储藏期内的品质。针对上述现象，通过研究在微生物综合防治、纤维软化、干燥方式、护色防褐变、卤水改良等方面取得很大进步，主要围绕这几方面阐述食用槟榔品质提升的技术及应用。

1 食用槟榔加工现状

在我国台湾、海南及国外槟榔种植地，通常是将新鲜槟榔切开，撒上熟石灰裹上荖叶后直接食用，这种食用方法可以很大程度上保存槟榔的有效成分且能降低纤维对口腔的伤害。在中国内地，食用槟榔是鲜果干燥后经过一系列深加工工序制得的槟榔，一般是鲜果在海南等地干燥后运往湖南进行深加工。

通过对槟榔企业的研究调查发现，食用槟榔深加工工艺主要由近20到工序组成：鲜果干燥、选籽分级、复水、蒸汽爆破、煮籽、发制、烤籽、闷香、压籽、去蒂、打表、晾籽、切籽、去核、点卤、晾片、包装入库等，最为核心的工艺主要是泡籽、蒸汽爆破、蒸煮杀菌、发制、烤籽、闷香、卤水调配。泡籽复水工序中一般会加入一定的碳酸钠，主要目的是为了发制工序中发制液可以充分渗透进槟榔内部，还可以在一定程度上使槟榔内的生物碱释放出来；蒸汽爆破与蒸煮工序的主要目的是使槟榔纤维结构软化、蓬松，这道工序也是槟榔加工过程中仅有的高温处理工序，因此也是灭菌的唯一工序；发制工序是整个工序中耗时最长的，通常为24～60 h，发制工序前通常会加入软化酶和单宁酶来进一步地软化纤维和去涩，在前工序的基础上，发制时通过控制温度、时间与发制罐旋转频率，槟榔可以充分均匀地混合入味；烤籽工序主要目的是锁住发制时渗入槟榔内的甜味物质和降低水分，为后工序做准备；闷香工序主要是为了提高槟榔的香气和凉感，使食用槟榔更加具有劲感；卤水是槟榔的“灵魂”，在槟榔壳内部添加适量卤水，能够使槟榔进一步提高甜味和爆发力。通过一系列深加工工序，主要目的是提升食用槟榔的甜、香、凉、劲，让食用槟榔色香味俱全。

每一道工序都有对应的标准要求，随着槟榔企业对科研投入力度不断加大，以及产学研合作的长期发展，槟榔深加工工艺不断优化，槟榔品质不断提高，尤其在槟榔纤维软化、工序自动化、深加工工艺优化、卤水改良、产品保鲜等方面取得一定成效[6-9]。

2 食用槟榔品质提升技术

湖南的食用槟榔加工行业有400多年的发展历史，也由最初的小作坊生产经营转变为现代化工业，随着槟榔行业的突飞猛进，越来越多的专家学者开展多方位研究，使得食用槟榔的品质进一步提升，各种有利于提升槟榔品质的技术得到开发与利用。

2.1 微生物综合防治技术

食用槟榔的微生物污染主要来源于槟榔原料的内生菌及加工过程。槟榔果实在成熟阶段容易受到植物病原菌的污染。康效宁等[10]对储藏期槟榔果实病害的初步鉴定发现Anthracis（炭疽菌）、Penicillium（青霉菌）和Fusarium（镰刀菌）是引起槟榔储藏期的病原菌；阮志强等[11]通过Illumina Miseq高通量测序技术对槟榔原果贮藏中细菌多样性和群落结构进行分析，结果发现槟榔果中的内生菌是食用槟榔的主要微生物来源；张祺玲等[12]通过Illumina Miseq高通量测序技术对食用槟榔加工过程中真菌群落进行研究，结果发现整个加工过程中绝对优势污染真菌是内生菌Aspergillus（曲霉菌），其存活率在整个加工过程中始终较高。食用槟榔加工过程连续性差，加工环境难以控制，人为操作工序较多，每道工序都可能会受到环境及人为的微生物污染，从而导致食用槟榔成品微生物超标。

针对食用槟榔微生物污染情况，国内许多专家学者对此开展研究。张姣姣等[13]将槟榔鲜果采摘后在10 ℃条件下预冷12 h，用1 μL/L的1-甲基环丙烯（1-MCP）预处理12 h后分别进行特克多（TBZ）处理、热处理、紫外线处理，在14 ℃、RH=80%～90%的环境下贮藏40 d，结果发现TBZ处理的槟榔保鲜效果显著，能有效地减少槟榔中VC、SSC等营养物质的消耗，抑制木质素的增加，抑制病原微生物的侵染，减少槟榔腐烂；夏兵[14]发现在8 ℃、RH=70%～80%的贮藏条件下，SO2缓冲保鲜剂可以防止槟榔果蒂发霉，从而延长贮藏期40 d以上；李宏喜等[15]研究不同浓度茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，MeJA）处理对鲜果槟榔冷害的影响，结果发现在11 ℃贮藏条件下，100 μmol/L MeJA处理可明显降低鲜食槟榔低温冷害症状，并且抑制木质素的增加和酚类物质的减少；万新等[16]对食用槟榔采用真空包装，在800 W微波条件下处理30 s，能够有限延长槟榔的保质期，有效抑制槟榔生厂加工过程微生物污染问题；杜道林等[17]将食用槟榔经2 450 MHz、650 W微波处理50 s，处理后的食用槟榔细菌总数低于10 CFU/g，且微波处理对食用槟榔的口味、咀嚼性等没有明显影响；徐远芳等[18]研究辐照对食用槟榔杀菌效果的影响，辐照剂量8.45 kGy时，菌落总数、霉菌和大肠杆菌均未检测出；吴硕等[19]研究发现在8～10 kGy辐照剂量下可以将槟榔干果中的微生物杀灭，并可使槟榔干果贮藏时间延长60 d；金海燕等[20]利用复配防腐剂有限抑制槟榔霉变；李智等[21]通过阿拉伯胶、甘油及氯化钠等复配剂以控制槟榔中的水分活度来抑制槟榔霉变。随着槟榔行业的快速发展，越来越多的技术和自动化设备日益创新，在食用槟榔加工全过程进行微生物风险防控，能够最大利益地提高食用槟榔原果的保鲜防腐及成品的货架期。

2.2 纤维软化技术

槟榔纤维质地坚硬，长期嚼食槟榔会导致牙齿颌面出现磨损和牙根纵裂[22-23]，严重时会损伤口腔软、硬组织，从而导致口腔黏膜下纤维性病变等[24-26]。槟榔纤维过硬在影响食用槟榔口感的同时也会影响槟榔在加工过程中对添加料的吸收，从而影响食用槟榔的整体品质及口感。

槟榔纤维软化技术对槟榔品质提升至关重要，槟榔纤维软化主要有酶解法、真空加温软化法、微波设备膨化法、高温干蒸法、蒸汽爆破法。李卫等[27]采用高压耦合结合纤维素酶水解技术对槟榔纤维进行软化，研究得出在50 ℃、酶解时间5 h、酶用量30 FIU/g、pH 4.8条件下纤维软化效果最佳；吴硕等[19]通过正交试验发现将槟榔杀青处理25 min后进行酶解，在酶添加量0.08%、酶解时间30 min、酶解温度50 ℃条件下，槟榔硬度和咀嚼性显著降低，最大硬度降低20.5 HRC；Rajan等[28]通过微生物降解法软化槟榔纤维；王晓东[29]采用微波膨化槟榔工艺可以有效对槟榔内外纤维、粗细纤维进行均匀膨化，很大程度上提升槟榔整体品质；巢雨周等[30]通过超声酶解软化工艺，有效地降低槟榔的碎渣性和硬度；黄群等[31]采用蒸汽压力0.25 MPa、保压3 min的蒸汽爆破技术替代煮籽工艺，显著提高槟榔咀嚼性。

2.3 口味持久技术

食用槟榔的口味主要集中在产品的甜、香、凉、劲这4个方面，甜、香主要与食用槟榔加工中发制与闷香工序有密切关系。传统的发制工艺主要是将槟榔切片后放入泡制液，初始控制温度在40～50 ℃，时长1 d，后续常温泡制5 d后烘干。此发制工艺周期长、泡制液渗透率低、入味不均匀、整体效率低，同时对槟榔的色泽香气、口感有极大影响。对此，在食用槟榔发制闷香工艺方面有很大的提升空间。

段维发[32]将食用槟榔在真空度0.06～0.1 MPa的真空罐内进行发制，常温下发制4～8 h，能够使甜味剂及香料更加充分渗入槟榔内；李智[33]采用超高压发制食用槟榔，发制压力20～600 MPa，发制温度20～42 ℃，能够提高发制液的渗透率，使槟榔入味更丰富；刘兴波等[34]提供一种新型槟榔发制系统，可以保证发制罐更加精准地达到设定温度和转速，从而保证产品入味更加均匀，且可以提高生产效率。在食用槟榔口味方面，在技术提升的同时应合理使用甜味剂及香精香料，适量的添加能够提味增香。

2.4 干燥技术

槟榔生产加工过程中干制是一项重要的技术，不仅能有效抑制微生物的生长、延长槟榔贮藏期，更能影响槟榔内生物活性物质及可溶性固形物等变化。食用槟榔水分含量高低直接影响产品的质构、外观、质地、色泽和新鲜感等，因此在加工过程中对干燥技术的把控尤为重要。

2013年海南省槟榔加工户在政府扶持下开始使用环保、绿色、先进、配套完善的干制设备，2017年12月海南省全面禁止槟榔土法熏烤，在此趋势下，研究优良的干燥技术是大势所趋。张可喜等[35]为使干燥过程的干燥速率较均衡，采用变温热风干燥方式干燥槟榔，有效保证干燥槟榔的品质；康效宁等[36]将谷物干制中的缓苏工艺应用到槟榔干制工艺中，在干制过程中缓苏时间1.5 h、频次2次，得到的槟榔干果具有良好的弹性和咀嚼性；娄正等[37]研究发现水煮预处理（水煮时间10 min、温度100 ℃）是槟榔干燥的重要步骤，且可以有效缩短干燥时间，预处理后干燥最佳参数为干燥温度60 ℃、装载量24 kg/m2；郭守志等[38]根据Weibull分布函数很好地描述分析烘箱干燥和热风干燥槟榔的干燥过程，并得出干燥动力曲线，分析出槟榔干燥过程中水分的变化趋势，为槟榔加工干燥的温度及时间的调控提供依据；龚茵茵等[39]为降低干燥过程中槟榔生物碱的损失，提出槟榔在闷香工艺后采用分程干燥，第1程70 ℃干燥30 min，第2程80 ℃干燥20 min，生物碱的损失率为8.86%；吴耀森等[40]应用热泵干燥设备，采用缓苏干燥比3∶1的缓苏-干燥-缓苏的干燥方式对槟榔卤水进行干燥处理，使得食用槟榔片子干燥时间更短、香味更浓，极大地提高了食用槟榔品质及效率；张荣鹄等[41]利用热泵干燥设备通过单因素及多因素正交试验，新鲜槟榔经过沸水煮15 min后50 ℃干燥12 h，65 ℃干燥12 h，好果得率96.0%，均匀度91%；王斌等[42-43]通过热风与微波干燥对槟榔品质影响的比较，结果发现微波干燥能较好地保留槟榔内总糖、多酚和风味物质。

2.5 护色防褐变技术

食用槟榔在贮藏期发生果实褐变主要发生在槟榔果肉和果仁上，对于槟榔褐变机理的研究甚少。蒋跃明等[44]发现槟榔果肉的褐变主要是酶促褐变，褐变底物主要是绿原酸和多巴胺；郭宇婷[45]研究发现槟榔褐变是贮藏过程中槟榔果皮、果肉果仁受到破坏，导致O2进入果仁中参与酶促褐变反应，并且冷害和高温衰老都能诱导槟榔发生褐变反应。

针对槟榔褐变现象，学者从物理、化学以及生物角度抑制槟榔褐变。李瑶瑶等[46]将新鲜槟榔置于O2含量3%、CO2含量20%的气调瓶中贮藏，30 d内能够较好保持槟榔原有色泽，这与夏兵[47]、黄水生等[48]研究结果一致，表明气调贮藏能够延缓槟榔果仁的褐变，保持较好的外观和质构；潘嘹等[49]研究发现槟榔经壳聚糖（0.5%）/脱氢乙酸钠（50 mg/L）涂膜后在30 d内可以延缓槟榔果皮变黄；李尚斌等[50]利用100 mg/L 6-BA+100 mg/L GA3+50%果蜡复配涂膜处理槟榔再结合低温贮藏，可以进一步延缓槟榔黄化劣变；张姣姣等[51]发现果蜡与SO2联合处理槟榔能够从生理病理2个方面控制槟榔，从而达到护色防褐变效果，并且能显著降低槟榔的腐烂率。

2.6 食用槟榔卤水改良技术

食用槟榔卤水是由氢氧化钙与饴糖反应制得的胶体溶液，返卤泛白是货架期槟榔中常见的一种现象，高温导致返卤，低温导致泛白，消费者误以为卤水发生霉变从而影响食用槟榔货架期。食用槟榔卤水返卤泛白在一定程度上影响槟榔的口感、外观等。陈祁衡等[52]通过对泛白物质进行检测发现，主要物质是碳酸钙（85%），由于卤水配方不详，无法做全面检测；马金爽等[53]通过核磁共振检测到卤水表面白色物质主要有碳酸钙、乙基麦芽酚、蔗糖、薄荷醇等物质；扶承荣等[54]认为返白可能是未完全反应的氢氧化钙或已生成的糖钙；郭志光等[55]提出食用槟榔卤水在高温高湿环境下容易出现返卤现象。

基于卤水泛白返卤现象，业内人士对此做出一些改变，主要是控制卤水水分、原料配比、添加抑制剂等方法。唐明湘[56]提供一种槟榔卤水全自动反应器，使卤水反应更加充分，完善卤水的稳定性；王伟等[57]根据槟榔内腔大小设计全自动点卤机，使卤水与槟榔能充分地结合，使口感更纯正；康效宁等[58]对卤水的凝固点、软化点、黏度、锥度进行测定并做了相关数值规定，代替传统人工经验判断，使卤水性能有统一的判断标准；陈祁衡等[52]通过包装袋中加入吸附剂、卤水中添加乳化剂及增稠剂等方法，有效地解决返卤泛白现象；李良怡等[59]认为可以采取严格控制槟榔水分含量及控制添加剂的用量等方法抑制卤水返卤泛白；肖东等[60]通过向卤水中添加复配增稠剂及水分保持剂，抑制时间65 d。众多研究中认为复配添加剂（乳化剂、增稠剂、水分保持剂、防腐剂）的使用能够有效抑制卤水泛白返卤，在槟榔包装上可采用真空包装或者添加CO2吸附剂等方法，可在一定程度上抑制卤水返卤泛白。

2.7 其他技术

代佳慧等[61]采用响应面优化法得出：在浸提温度90 ℃、时间5 h、浸提液浓度1%的最佳条件下，槟榔白果脱涩效果得到明显提升，较好改善槟榔口感；简小朋等[62]为改善食用槟榔背胶效果，以色拉油（35%）、乳化剂（10%）、乳化剂（0.3%）、水（54.7%）为原料，由乳化温度45 ℃、剪切速度8 000 r/min、剪切时间10 min制得的被膜可以提升食用槟榔表胶亮度，减少起球和粘手现象。

3 结语与展望

食用槟榔作为传统地方特色食品，有着深厚的加工基础，从小作坊到现代化企业，品质口味、工艺创新、设备自动化、基础研究等方面都取得较大突破，其中显而易见的有槟榔原果贮藏性能的提升、食用槟榔纤维软化效果的提升、微生物综合防治的提升、提升口味持久性技术、生产加工工艺优化以及抑制食用槟榔卤水返卤泛白技术的突破。未来食用槟榔品质在以下几个方面有待提升。

（1）我国仅有槟榔干果的品质评价标准[63]，各工序半成品槟榔的品质研究处于空白状态，各槟榔行业对各工序的半成品槟榔的判断标准主要是通过品尝进行评判分析，除外观特征以及传统指标（水分）外，评价项目以口感为实质性评价内容。口感评价易受评价员的嗜好、品味等不稳定因素的影响，从而较难做出准确评价，导致主观评价的人为误差较大，实验结果的可靠性、可比性差，因此建立科学的品质评价标准，消减主观误差、提高可信度，为企业标准化和工业化生产提供理论依据。

（2）食用槟榔成分复杂，且含水率较高，给产品的储藏保鲜带来极大的挑战，食用槟榔产品在一周至两周内即会出现感官品质明显下降的现象，一个月左右品质严重衰变。其中水分降低、口感变硬、香气味变淡、风味改变等现象较为明显，给生产和物流造成极大的压力。因此找出影响槟榔保润性能的关键因素、改善槟榔香味品质、掌握提高槟榔增香保润性能的核心技术、开发出适合槟榔的增香保润新技术，进而达到改善槟榔品质及延长槟榔货架期的现实意义。

（3）自2003年国际癌症研究机构（IARC）将槟榔列为一级致癌物，嚼食槟榔对健康问题的影响持续在争论，且关于湖南食用槟榔与人体健康的机理研究一直处于空白状态，这对湖南食用槟榔的飞速发展尤为不利。因此需要更多的专家和业内人士的共同努力，从化学成分、药理活性、作用机制方面研究食用槟榔对人体健康影响的同时发开出对应的减害产品，为更多的消费者服务。