含水量對檳榔干質(zhì)地的影響研究

李 梁，吉建邦 ，康效寧，戴 萍，符傳賢

（1.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)計研究所，海南?？?571100;2.海南大學(xué)食品學(xué)院，海南海口 570228）

檳榔（Areca catechuL.）為棕櫚科檳榔屬的多年生常綠喬木［1］，原產(chǎn)于斯里蘭卡、馬來西亞北部和拉美尼西亞，目前廣泛種植于我國海南省，是海南省第二大經(jīng)濟作物。檳榔果呈圓形或橢圓形，外皮較堅硬。

當(dāng)前市售檳榔產(chǎn)品是將檳榔果烘烤制成干后，經(jīng)過一定的復(fù)水、軟化過程后，包裝而成。復(fù)水處理作為檳榔加工中常用方法之一，其主要目的是增加濕度，防止檳榔在后續(xù)加工及貯藏過程中的木質(zhì)化。2009年，世界衛(wèi)生組織刊文稱［2］，有足夠證據(jù)證明咀嚼檳榔會誘發(fā)癌癥。當(dāng)前醫(yī)學(xué)界廣泛認(rèn)為［3－7］，粗糙堅硬的檳榔纖維在咀嚼過程中強烈、過度的刺激口腔黏膜，并且通過外源物滲入，造成口腔黏膜纖維化，而引起口腔細(xì)胞癌變。

但是，作為“四大南藥”之首的檳榔，卻因果實中含有大量單寧類物質(zhì)及生物堿，廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，且享譽“植物口香糖”的稱號。為了降低更多人因嚼食檳榔患病的風(fēng)險，需提高檳榔產(chǎn)品性能、研發(fā)新型檳榔軟化方法。但當(dāng)前除感官咀嚼外，并無科學(xué)量化的評價方法判斷檳榔產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性，因此建立評價檳榔干質(zhì)構(gòu)特性方法成為當(dāng)務(wù)之急。

質(zhì)構(gòu)儀是目前客觀評價產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性的儀器之一。應(yīng)用質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面分析法（TPA），模擬人牙齒咀嚼食物，對樣品進行2次擠壓，通過探頭與樣品間的相互作用力可以得到相關(guān)質(zhì)構(gòu)參數(shù)［8］。目前，此方法已廣泛應(yīng)用于水果、餅干［9－12］等領(lǐng)域，但以咀嚼性為主要目的的檳榔產(chǎn)品并無相關(guān)研究。本文即通過質(zhì)構(gòu)儀模擬口腔咀嚼檳榔干，探討不同含水量檳榔干質(zhì)地變化，為建立質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面分析法評價檳榔干質(zhì)構(gòu)特性方法提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

檳榔干 海南省瓊海市。

TMS－Pro質(zhì)構(gòu)儀 Food Technology Corporation;DS103鹵素水份測定儀 上海?？惦娮觾x器廠;恒溫恒濕箱Thermo Scientific 3913 賽默飛世爾科技公司;自制鍘刀。

1.2 檳榔干的復(fù)水處理

挑選個頭中等，大小一致，果柄未脫落，收縮性較好，含水量5%（濕基）左右的檳榔干，放入溫度37℃，相對濕度90%的恒溫恒濕箱中進行復(fù)水，直至其含水量接近20%（濕基）。每隔2h通過DS103鹵素水份測定儀測定一次含水量及質(zhì)構(gòu)特性。

1.3 質(zhì)構(gòu)測定

將檳榔干摘除果柄，用卡尺確定縱向中心，并由中心上下各延伸1.5cm，得到高約3cm的檳榔干樣品，立置于質(zhì)構(gòu)儀探頭下做TPA測試。TPA實驗參數(shù)如下［8］:測前速率 1mm/s，測試速率 1mm/s，測后速率1mm/s;形變量:30%;停頓時間:5s;每次取10個樣品，每個樣品測試重復(fù)3次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用IBM SPSS18.0，Origin8.0等軟件進行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)水處理對檳榔干各項質(zhì)構(gòu)參數(shù)的影響

2.1.1 復(fù)水處理過程中含水量變化情況 復(fù)水過程中含水量變化如圖1所示。含水量5%左右的檳榔干經(jīng)過37℃，36h復(fù)水，其含水量接近20%，之后繼續(xù)復(fù)水，其含水量變化不大，且易發(fā)生霉變，20%含水量也基本達到市售檳榔干制品的平均含水量。

圖1 復(fù)水處理對檳榔干含水量的影響Fig.1 Effect of re－watering on the water content of dried areca nuts

2.1.2 復(fù)水處理對檳榔干硬度的影響 硬度是當(dāng)樣品受到外力作用時，用來反映其發(fā)生形變所需的壓力。硬度值是TPA實驗中第一次壓縮過程中的峰值，與樣品質(zhì)地有直接關(guān)系，是評價樣品質(zhì)地的重要指標(biāo)之一［13］，復(fù)水過程中檳榔干的硬度變化情況如圖2所示。

如圖2，復(fù)水對檳榔干的硬度變化影響較大，含水5%檳榔干硬度為386.13N，經(jīng)過復(fù)水處理，含水量接近20%后，硬度為147.58N，說明檳榔干經(jīng)過復(fù)水，質(zhì)地顯著變軟。含水量在5%～18%區(qū)間內(nèi)，檳榔干硬度隨含水量升高而急速降低，達到18%后，其硬度變化不顯著。在復(fù)水過程中，水蒸氣的滲入使檳榔干纖維間的間隙增大，以及果膠類物質(zhì)吸水，使檳榔干質(zhì)地變軟。

圖2 復(fù)水處理對檳榔干硬度的影響Fig.2 Effect of re－watering on hardness of dried areca nuts

2.1.3 復(fù)水處理對檳榔干內(nèi)聚性的影響 內(nèi)聚性是反映樣品內(nèi)部的收縮力，即組織細(xì)胞之間結(jié)合力的大小以及組織結(jié)構(gòu)的完整程度。內(nèi)聚性數(shù)值是第二次擠壓循環(huán)的正峰面積與第一次擠壓循環(huán)的正峰面積之比，其值越大，內(nèi)聚性越強［13］。復(fù)水處理對檳榔干內(nèi)聚性的變化情況如圖3所示。

圖3 復(fù)水處理對檳榔干內(nèi)聚性的影響Fig.3 Effect of re－watering on cohesiveness of dried areca nuts

如圖3，檳榔干經(jīng)過復(fù)水處理，以及大量數(shù)據(jù)測定發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)聚性沒有顯著變化，在0.4～0.7間上下波動。結(jié)果說明，復(fù)水處理維持了檳榔干內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，其組織細(xì)胞間結(jié)合力大小也無顯著變化。

復(fù)水處理對檳榔干的組織結(jié)構(gòu)無明顯作用。

2.1.4 復(fù)水處理對檳榔干粘附性的影響 粘附性是反映為克服食品表面同其他物質(zhì)表面接觸之間的吸引力所需要的能量。粘附性數(shù)值是探頭第一次擠壓的負(fù)峰面積，即探頭脫離樣品表面所做的功［13］。復(fù)水處理對檳榔干粘附性的變化情況如圖4所示。經(jīng)復(fù)水處理后，其粘附性略增加，可能是由于檳榔干中果膠吸水軟化造成。

2.1.5 復(fù)水處理對檳榔干彈性的影響 彈性反映形變樣品在去掉擠壓力時恢復(fù)原狀的比率。其數(shù)值是第一次擠壓結(jié)束后第二次擠壓開始前樣品恢復(fù)的高度［13］。復(fù)水處理對檳榔干彈性的變化情況如圖5所示，含水量對咀嚼過程中檳榔干的彈性有一定影響，其彈性隨含水量的升高而降低，當(dāng)含水量達到16%以后，彈性變化較小。

圖4 復(fù)水處理對檳榔干粘附性的影響Fig.4 Effect of re－watering on adhesiveness of dried areca nuts

圖5 復(fù)水處理對檳榔干彈性的影響Fig.5 Effect of re－watering on springiness of dried areca nuts

2.1.6 復(fù)水處理對檳榔干咀嚼性的影響 咀嚼性是反映人在咀嚼過程中樣品持續(xù)抵抗外力的能力［13］。復(fù)水處理對檳榔干咀嚼性的變化情況如圖6所示，隨著含水量的增加，檳榔干咀嚼性顯著下降;當(dāng)含水量達到15%后，其咀嚼性基本保持不變，達到較低水平。這一現(xiàn)象可能原因是檳榔干中纖維經(jīng)復(fù)水后較松軟以及果膠復(fù)水變松軟造成。

圖6 復(fù)水處理對檳榔干咀嚼性的影響Fig.6 Effect of re－watering on chewiness of dried areca nuts

2.2 檳榔干各項質(zhì)構(gòu)參數(shù)間的相關(guān)性分析

采取TPA模式，用質(zhì)構(gòu)儀測定不同含水量檳榔干的質(zhì)地。根據(jù)TPA實驗并結(jié)合TLPro 1.18軟件，得到曲線圖進行分析，得到硬度、內(nèi)聚性、粘附性、彈性、咀嚼性等與質(zhì)構(gòu)相關(guān)的參數(shù)。導(dǎo)出上述參數(shù)并結(jié)合IBM SPSS18.0軟件進行相關(guān)性分析，結(jié)果如表1。

表1 檳榔干各項質(zhì)地參數(shù)間的相關(guān)性（R）Table 1 Correlation（R）among texturl parameters of the TPA test on dried areca nuts（R）

如表1所示，在本實驗條件下，檳榔干硬度與彈性、咀嚼性呈正相關(guān)，其中與彈性呈顯著正相關(guān)，與咀嚼性呈極顯著正相關(guān)，說明檳榔干硬度越小，檳榔干彈性、咀嚼性越小;檳榔干硬度與粘附性呈極顯著負(fù)相關(guān)性，即檳榔干硬度越小，粘附性越大。此外，檳榔干的粘附性與彈性、咀嚼性呈負(fù)相關(guān)，且呈顯著負(fù)相關(guān)，說明粘附性越小，檳榔干彈性、咀嚼性越大。檳榔干彈性與咀嚼性呈極顯著正相關(guān)，說明檳榔干彈性越大，其咀嚼性越大。綜上所述，硬度、粘附性、彈性以及咀嚼性，這4者之間顯著的相互關(guān)系，能很好的反映檳榔干在復(fù)水過程中的質(zhì)地變化。

3 結(jié)論

復(fù)水處理后，檳榔干的硬度、內(nèi)聚性、粘附性、彈性、咀嚼性等值均有不同程度的變化。經(jīng)過復(fù)水處理的檳榔干，可能因復(fù)水使檳榔干纖維間的間隙增大，以及果膠類物質(zhì)軟化造成硬度、彈性、咀嚼性都大幅下降，致其質(zhì)地變軟。而當(dāng)復(fù)水使檳榔干含水量達到18%以上后，含水量對檳榔干的質(zhì)構(gòu)特性的影響不大。對檳榔干各項質(zhì)構(gòu)參數(shù)的相關(guān)性分析顯示，檳榔干的硬度、粘附性、彈性、咀嚼性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)均能很好反映檳榔干的質(zhì)地變化。因此，在建立檳榔干質(zhì)地評價方法時，應(yīng)確定含水量一致并達18%以上。在此條件下，以質(zhì)構(gòu)儀測定的檳榔干硬度、粘附性、彈性、咀嚼性結(jié)合感官評價建立評價模型，為評價不同加工工藝對檳榔干質(zhì)地的影響，確定合理的軟化檳榔干方法做基礎(chǔ)。

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