燙漂和烘干過程對(duì)檳榔中檳榔堿含量的影響

李汴生，顧偉樑，阮征

(華南理工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 廣州，510640)

燙漂和烘干過程對(duì)檳榔中檳榔堿含量的影響

李汴生，顧偉樑，阮征

(華南理工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 廣州，510640)

采用高效液相色譜法測定檳榔堿的含量，研究了燙漂和烘干過程對(duì)檳榔堿的影響。結(jié)果表明，在沸水燙漂時(shí)，檳榔中的檳榔堿含量在10～30 s內(nèi)迅速下降，沸水燙漂40 s時(shí)檳榔堿的損失率達(dá)到最大值，接近40%，隨后其損失速率減緩；不同燙漂溫度研究發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，檳榔中的檳榔堿含量逐漸降低，燙漂溫度在70 ℃以上檳榔堿的損失十分顯著。對(duì)比燙漂水中的檳榔堿含量發(fā)現(xiàn)，低溫燙漂時(shí)檳榔堿的損失主要為水溶損失，當(dāng)燙漂溫度升高至80 ℃以上時(shí)，檳榔堿出現(xiàn)非水溶性損失。烘干過程中，烘干時(shí)間越長或烘干溫度越高時(shí)，檳榔堿的含量越低。結(jié)合檳榔的干燥曲線可以發(fā)現(xiàn)，檳榔堿含量的減少跟檳榔水分的蒸發(fā)有關(guān)，檳榔水分蒸發(fā)越劇烈，檳榔堿含量越低。檳榔在50 ℃條件下烘至絕干時(shí)，檳榔堿損失率約為30%。因此可知，檳榔堿具有以下特點(diǎn)：在高溫下易分解、易溶于水、能隨著水蒸氣的揮發(fā)而揮發(fā)。

液相色譜；檳榔堿；燙漂；烘干

檳榔為棕櫚科熱帶植物，原產(chǎn)于馬來西亞，早在1 500多年前我國已經(jīng)在海南引種檳榔，歷史悠久。檳榔是重要藥用植物之一，種子、果皮、花等均可入藥，在我國被列為四大南藥之首。除了藥用的用途之外，檳榔還被作為食物，在中國的海南、臺(tái)灣以及一些東南亞地區(qū)，檳榔作為零食被人們所食用。除咖啡因、尼古丁和酒精外，檳榔被認(rèn)為第四種最上癮的興奮劑。它的果核和果皮是主要的咀嚼成分，具有古老的東方傳統(tǒng)文化[1]。

檳榔具有驅(qū)蟲[2]、促消化[3-4]、抗菌[2, 5]、抗抑郁[6]、抗氧化[7-8]等功能，這些功能主要來源于檳榔中的多酚類物質(zhì)和生物堿。檳榔中含有總生物堿0.3%～0.6%，其中最主要為檳榔堿，其余為檳榔次堿、去甲基檳榔次堿等[9]。生物堿是存在于自然界中的一類含氮的堿性有機(jī)化合物，廣泛存在于中草藥中，大部分生物堿的結(jié)構(gòu)中有復(fù)雜的環(huán)，環(huán)內(nèi)大多包含氮素，有顯著的生物活性，在中草藥中起到了重要的活性作用。檳榔堿是檳榔的主要活性組分，具有抗氧化活性，但它也是主要的有毒化合物。檳榔堿的主要毒性是促進(jìn)口腔黏膜下纖維化(OSF)，對(duì)正常的人體細(xì)胞產(chǎn)生毒性的影響，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[8]。

現(xiàn)今檳榔產(chǎn)品主要有鮮食檳榔、檳榔煙果以及檳榔飲料等。在我國海南、臺(tái)灣兩地，鮮食檳榔為主要檳榔產(chǎn)品，食用時(shí)在荖葉上涂石灰，包裹檳榔一同嚼食。而在湖南省檳榔產(chǎn)品主要為檳榔煙果，將檳榔鮮果經(jīng)過燙漂、烘干、炮制、點(diǎn)鹵等工藝制成。雖然國內(nèi)外對(duì)檳榔的檳榔堿含量有所報(bào)道，但目前未見有系統(tǒng)地分析加工過程中檳榔堿含量變化的報(bào)道。為了更好地開發(fā)和合理地利用檳榔中的藥用價(jià)值，本文運(yùn)用高效液相色譜法測定檳榔堿的含量，比較了在不同燙漂和烘干條件下檳榔堿含量的變化，進(jìn)而了解檳榔堿的特性。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料、儀器與試劑

材料：檳榔鮮果(產(chǎn)地：海南)

儀器：液相色譜儀、Waters C18柱(5.0 μm，4.6 mm×250 mm)

試劑：乙腈(色譜純)；KH2PO4(分析純)；H3PO4(分析純)；氫溴酸檳榔堿標(biāo)準(zhǔn)品(中國藥品生物制品檢定所)

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 燙漂對(duì)檳榔堿含量的影響

選取形狀、大小相似的新鮮檳榔切半處理，稱重后分別置于等量的60～100 ℃水中加熱一定時(shí)間，然后撈出瀝干稱重。

1.2.2 烘干對(duì)檳榔堿含量的影響

選取同一批檳榔鮮果中形狀、大小相似的檳榔，切半后稱重，分別在50～100 ℃下烘干一定時(shí)間，取出稱重。

1.3 測定方法

1.3.1 固體樣品前處理

將燙漂或烘干處理后的固體樣品進(jìn)行粉碎，用V(乙醚)∶V(乙醇)=90∶10混合溶劑浸泡2 h，過濾后在40 ℃水浴中濃縮，得到樣品液。

1.3.2 色譜條件

色譜柱：Waters C18柱(5.0 μm，4.6 mm×250 mm)；流動(dòng)相：0.02 mol/L KH2PO4(H3PO4調(diào)pH值至3)-乙腈(體積比99∶1)，檢測波長：215 nm，柱溫：20 ℃，流速：0.8 mL/min，進(jìn)樣量：20 μL。

1.3.3 樣品的測定

按前述方法制備檳榔鮮果、檳榔干果樣品母液，取1 mL樣品母液于1.5 mL離心管中，以10 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心10 min，取上清液過0.22 μm濾膜后，按1.3.2色譜條件進(jìn)行測定，測得峰面積后代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中檳榔堿含量。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理與分析

同一樣品平行測定3次取其平均值，并計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差。應(yīng)用Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與作圖，應(yīng)用SPSS Statistic 22對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 燙漂溫度、時(shí)間對(duì)檳榔堿含量的影響

湖南傳統(tǒng)檳榔制品在制作的過程中會(huì)經(jīng)過燙漂處理，燙漂過程能起到使檳榔果滅酶的作用。萬新[10]等對(duì)檳榔護(hù)綠保鮮進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)檳榔在高于80 ℃的水中熱燙60 s時(shí)，檳榔的色澤開始發(fā)黃，而在本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，檳榔在100 ℃的水中熱燙30 s即會(huì)出現(xiàn)發(fā)黃褐變現(xiàn)象。不同的燙漂溫度和時(shí)間不僅對(duì)檳榔的品質(zhì)產(chǎn)生影響，也會(huì)對(duì)檳榔中的有效成分如檳榔堿的含量產(chǎn)生影響。本實(shí)驗(yàn)選擇將檳榔果切半后燙漂，目的在于加快傳熱速度，讓效果更顯著；燙漂時(shí)間的選擇基于護(hù)色效果；燙漂方式選取熱水燙漂，檳榔樣品取(100±5) g，熱水用量為1 000 mL，燙漂后同時(shí)測定水中檳榔堿的含量，結(jié)合比較可得檳榔堿損失的原因。其中，在燙漂時(shí)間均為60 s時(shí)，不同溫度對(duì)檳榔堿含量的影響如表1所示；在100 ℃的條件下，燙漂時(shí)間對(duì)檳榔堿含量的影響均如表2所示。

表1 不同燙漂溫度下燙漂60 s時(shí)檳榔堿含量對(duì)比Table 1 Comparison of arecoline content during different temperature blanching 60 s

注：若有相同字母，表明差異不顯著(p<0.05)；若字母都不相同，表明差異性顯著(p<0.05)。

表2 100 ℃燙漂不同時(shí)間檳榔堿含量對(duì)比Table 2 Comparison of arecoline content during 100 ℃ blanching different time

注：若有相同字母，表明差異不顯著(p<0.05)；若字母都不相同，表明差異性顯著(p<0.05)。

檳榔果中的檳榔堿在燙漂的過程中會(huì)產(chǎn)生較大的損失。表1顯示了燙漂溫度對(duì)檳榔堿含量的影響，其中從50 ℃開始，隨著燙漂溫度的升高，檳榔堿的含量逐漸降低，在80～100 ℃時(shí)并無明顯差異，說明燙漂溫度越高，檳榔鮮果中檳榔堿的含量損失越嚴(yán)重，其中燙漂溫度在80 ℃以上時(shí)，檳榔堿的損失最為劇烈。由表2可以看出，在100 ℃的沸水下燙漂，檳榔堿的含量在10～30 s內(nèi)迅速下降，在隨后的2 min內(nèi)下降趨勢變得平緩，檳榔堿總損失率超過40%。這說明燙漂時(shí)間會(huì)影響檳榔內(nèi)檳榔堿含量的損失，在100 ℃的燙漂水中燙漂40 s時(shí)損失率接近最高點(diǎn)；而由于部分檳榔堿存在于檳榔內(nèi)部，所以40 s后繼續(xù)燙漂，對(duì)檳榔堿的含量并未造成顯著的影響。結(jié)合表1和表2可以發(fā)現(xiàn)，在中低溫條件下燙漂時(shí)，檳榔鮮果中檳榔堿的含量降低，同時(shí)燙漂水中檳榔堿的含量增高，并且二者總和是相近的，這說明在這個(gè)燙漂過程中，檳榔鮮果損失的檳榔堿絕大部分會(huì)從檳榔轉(zhuǎn)移到水中，造成檳榔內(nèi)檳榔堿含量的下降。當(dāng)燙漂溫度高于80 ℃時(shí)，燙漂水中的檳榔堿明顯少于檳榔損失的檳榔堿總量，說明當(dāng)燙漂溫度較高時(shí)，檳榔堿的損失除了水溶性損失外，還存在少量的非水溶性損失。

2.2 烘干溫度、時(shí)間對(duì)檳榔堿含量的影響

檳榔傳統(tǒng)加工過程中一般采取45～55 ℃的低溫烘干，待水分含量烘干至20%左右后再進(jìn)行炮制、點(diǎn)鹵等工藝。在烘干的過程中，烘干溫度和時(shí)間對(duì)檳榔鮮果中檳榔堿的含量會(huì)產(chǎn)生很大的影響。劉蕊[11]等探究了烘干溫度與時(shí)間對(duì)檳榔中檳榔堿含量的影響，結(jié)果表明檳榔胚乳中檳榔堿含量會(huì)隨烘干溫度升高而減少，隨處理時(shí)間延長而減少。古桂花[12]等考察了在不同烘烤時(shí)間條件下，檳榔皮、核中檳榔堿含量的變化，得到相同的結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)將檳榔果切半后進(jìn)行烘干，一方面能加快烘干效率，另一方面也符合實(shí)際生產(chǎn)情況。通過結(jié)合不同溫度下檳榔的烘干曲線(圖1)，在不同烘干條件下將檳榔鮮果烘至絕干，從而探究烘干過程對(duì)檳榔堿的影響，如圖2所示。

圖1 不同烘干溫度下檳榔水分含量的變化Fig.1 Changes in moisture content of areca catechu at different drying temperatures

圖2 烘干時(shí)間對(duì)檳榔堿含量的影響Fig.2 Effect of drying factors on the content of arecoline

圖2反映了不同烘干條件對(duì)檳榔堿含量的影響，其中檳榔鮮果在50～60 ℃烘干后所含的檳榔堿含量高于在70～100 ℃烘干的含量，檳榔堿的含量隨著烘干溫度的升高而降低，在90～100 ℃下烘干時(shí)檳榔堿損失最多。這說明在檳榔烘干的過程中，水分蒸發(fā)的過程伴隨著檳榔堿的流失，烘干條件越劇烈，檳榔堿的損失越嚴(yán)重。從圖2還可以看出，隨著烘干時(shí)間的延長，檳榔堿的含量不斷降低，在較低溫度下烘干時(shí)，在0～12 h時(shí)平緩下降，12 h后趨于穩(wěn)定；在較高溫度下烘干時(shí)，檳榔堿含量在0～6 h內(nèi)快速下降，6 h后緩慢下降直到趨于穩(wěn)定。結(jié)合圖1可以發(fā)現(xiàn)，檳榔堿含量的變化跟水分含量有一定的關(guān)系，檳榔在較低溫度下烘干時(shí)，0～3 h處于表面水分蒸發(fā)及傳溫階段，所以檳榔堿損失較少；4 h后檳榔內(nèi)部水分開始逐漸蒸發(fā)，檳榔堿隨著水蒸氣一同揮發(fā)，導(dǎo)致檳榔堿含量的減少；當(dāng)檳榔在較高溫度下烘干時(shí)，0～4 h水分蒸發(fā)劇烈，檳榔堿含量也隨之損失嚴(yán)重，4～6 h后檳榔的水分含量保持穩(wěn)定，則檳榔堿含量的變化不明顯。

在中草藥提取技術(shù)中，小分子生物堿如麻黃堿、檳榔堿等均可應(yīng)用水蒸氣蒸餾法提取。水蒸氣蒸餾法適用于那些具有揮發(fā)性的，在水蒸氣蒸餾的過程中不被破壞，不與水發(fā)生反應(yīng)且不與水互溶的成分的提取。此類成分的沸點(diǎn)一般在100 ℃以上，與水僅微溶甚至不溶，并在100 ℃左右具有一定的蒸氣壓。當(dāng)此類物質(zhì)與水一同加熱時(shí)，其蒸氣壓和水的蒸氣壓總和為一個(gè)大氣壓時(shí)，溶液開始沸騰，水蒸氣在蒸發(fā)的過程中會(huì)將揮發(fā)性物質(zhì)一并帶出。因此可以說明，檳榔堿在烘干過程的損失，跟水蒸氣的蒸發(fā)有顯著的關(guān)系。

3 結(jié)論

不同的燙漂和烘干條件對(duì)檳榔堿的含量有著不同程度的影響。燙漂過程中部分檳榔堿會(huì)轉(zhuǎn)移到燙漂水中，燙漂溫度越高，檳榔中的檳榔堿含量越低；燙漂的時(shí)間越長，檳榔堿的損失越嚴(yán)重；檳榔堿在燙漂過程中的損失大部分為水溶性損失，其含量在燙漂過程中會(huì)轉(zhuǎn)移到水中。在烘干過程中，檳榔堿會(huì)隨著水蒸氣的揮發(fā)而揮發(fā)，烘干溫度越高或時(shí)間越長，檳榔堿損失越劇烈，若想在烘干過程中盡可能地保留檳榔堿的含量，需采用低溫的條件進(jìn)行烘干。因此可知，檳榔堿具有以下特點(diǎn)：在高溫下易分解、易溶于水、能隨著水蒸氣的揮發(fā)而揮發(fā)。

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Effectofarecolinecontentinthearecacatechuduringblanchinganddryingprocess

LI Bian-sheng, GU Wei-liang, RUAN Zheng

(College of Food Sciences and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)

High performance liquid chromatography (HPLC) was used in determining the content of arecoline, and the effects on blanching and drying. The results showed that, when Areca catechu was blanched in boiling water, arecoline content rapidly falling at 10 to 30 s. When Areca catechu was blanched in boiling water after 40 s, the loss rate of arecoline reached at maximum degree of 40%. Then the loss rate was slow down. As blanching temperature increased, the content of arecoline gradually reduced. The loss of arecoline is significant at 70 ℃ blanching. Compared arecoline content in the blanching water, the major loss was water soluble arecoline at low-temperature. When the temperature rises above 80 ℃, water-insoluble loss started. In the process of drying, the longer the drying time or the higher the drying temperature, the lower the content of arecoline. Areca catechu drying curve showed that arecoline content reduction was associated with Areca catechu moisture evaporation. The more intense of evaporation, the lower the arecoline content. Drying Areca catechu under 50 ℃ till absolute dry, its loss rate was about 30%. Therefore, arecoline has the following characteristics at higher temperature: easy decomposing, easy dissolving in water, and can be volatilized with water vapor.

liquid chromatography; arecoline; blanching; drying

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.014198

博士，教授(阮征副教授為通訊作者,E-mail：zhruan@scut.edu.cn)。

廣東省特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目：“省級(jí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(農(nóng)產(chǎn)品無損檢測及精深加工)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心”

2017-03-02，改回日期：2017-04-13