基于生理生化和次生代謝的不同種源檳榔果重要品質(zhì)評(píng)價(jià)

摘""要：為探究不同類(lèi)型檳榔果品質(zhì)，本研究以海南地區(qū)種植的不同種源檳榔果為材料，分別對(duì)其外觀(guān)性狀、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、原果膠和檳榔堿的含量，以及硬度、咀嚼性、膠黏性、彈性和內(nèi)聚性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，不同種源檳榔果在果形、半纖維素、咀嚼性、膠黏性、內(nèi)聚性和檳榔堿含量方面存在顯著差異。海南檳榔橢圓果表現(xiàn)出軟纖維和粘稠度高的良好品質(zhì)特征；海南檳榔圓果硬度小、彈性大；海南檳榔橢圓果和海南檳榔長(zhǎng)橢圓果檳榔堿含量高，分別達(dá)5910.61、7121.70"μg/g。此外，所有性狀中檳榔堿含量在不同種源檳榔果中變異最為頻繁，且變異系數(shù)較大；原果膠含量最不穩(wěn)定，變異系數(shù)在27.78%～74.88%之間；臺(tái)灣檳榔果各項(xiàng)性狀變異系數(shù)普遍較大，具有豐富的遺傳多樣性。本研究為海南省現(xiàn)有的不同種源檳榔果提供重要品質(zhì)信息，同時(shí)通過(guò)不同種源檳榔果13項(xiàng)性狀指標(biāo)變異系數(shù)的測(cè)定，為檳榔開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：檳榔；檳榔堿；生理生化；質(zhì)構(gòu)；品質(zhì)中圖分類(lèi)號(hào)：S792.91""""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Evaluation"of"Important"Quality"of"Different"Areca"Nuts"Based"on"Compositions"and"Texture"Characteristics

SUN"Yuanyuan，"QI"Huasha，"ZENG"Lin，"LIU"Yangyang*

Chinese"Academy"of"Medical"sciences"/"Hainan"Branch"of"the"Institute"of"Medicinal"Plant"Development，"Chinese"Academy"of"Medical"Sciences"and"Peking"Union"Medical"College"/"Hainan"Provincial"Key"Laboratory"of"Conservation"and"Development"of"Southern"Medicinal"Resources"/"International"Joint"Research"Center"for"Quality"of"Traditional"Chinese"Medicine"Haikou，"Hainan"570311，"China

Abstract："In"order"to"investigate"the"edible"quality"of"different"provenances"of"areca"nuts，"this"study"was"carried"out"to"determine"the"contents"of"cellulose，"hemicellulose，"lignin，"protopectin"and"arecoline，"and"to"analyze"the"textural"structure"of"hardness，"chewiness，"viscosity，"springiness"and"cohesion"of"areca"nut"from"different"varieties"planted"in"Hainan."The"results"showed"that"there"were"significant"differences"between"different"provenances"of"areca"nuts"in"terms"of"fruit"shape，"hemicellulose，"chewiness，"viscosity，"cohesion"and"arecoline"content."HN-TY"showed"good"quality"characteristics"of"soft"fiber"and"high"viscosity."HN-YG"had"the"least"hardness"and"high"elasticity."HN-TY"and"HN-CG"had"high"arecoline"contents"of"5910.61"and"7121.70"μg/g，"respectively."In"addition，"among"all"the"traits，"arecoline"content"varied"most"frequently"among"betel"nuts"of"different"varieties"and"the"coefficients"of"variation"were"large."Protopectin"content"was"the"most"unstable，"with"the"coefficients"of"variation"ranging"from"27.78%"to"74.88%."The"coefficients"of"variation"for"each"trait"of"the"TW"were"generally"large，"resulting"in"a"rich"genetic"diversity."The"present"study"would"provide"information"on"the"important"quality"of"different"provenances"of"areca"nuts"available"in"Hainan"province，"while"the"determination"of"the"coefficients"of"variation"of"thirteen"trait"indexes"of"areca"nuts"in"six"groups"provide"a"basis"for"parental"selection"in"areca"nut"improvement.

Keywords："areca"nut;"arecoline;"physio-biochemistry;"texture"characteristics;"edible"quality

DOI："10.3969/j.issn.1000-2561.2024.12.014

檳榔（Areca"catechu"L.）是棕櫚科植物，其果實(shí)和種子同樣被稱(chēng)為檳榔，常被用作咀嚼食品或加工成中藥。檳榔是熱帶地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，主產(chǎn)地集中在南亞和東南亞地區(qū)，包括中國(guó)、越南、印度尼西亞、菲律賓和緬甸等地[1]，擁有巨大的消費(fèi)市場(chǎng)，全球超6億人嚼食檳榔[2]。在中國(guó)，海南省檳榔種植面積占全國(guó)95%以上，歷代醫(yī)藥典籍皆以海南所產(chǎn)檳榔為道地藥材[3]。但事實(shí)上，國(guó)內(nèi)所產(chǎn)檳榔只有極少一部分作為藥用，絕大部分用于鮮食和加工制成檳榔干[4]。在中國(guó)內(nèi)地，檳榔果一般用于加工制成檳榔干商品，海南作為檳榔主產(chǎn)地，其食用方法獨(dú)特，通常將新鮮的嫩果切開(kāi)后撒上熟石灰裹上荖葉食用。檳榔根據(jù)種源地劃分，可分為本地種、臺(tái)灣種、泰國(guó)種和越南種[5]，栽培以海南本地種檳榔為主，外來(lái)種被認(rèn)為劣于本地種，因而不受歡迎。

嚼食檳榔時(shí)檳榔所具有的檳榔堿成分可以帶來(lái)欣快感，同時(shí)具有一定的成癮性。在消費(fèi)市場(chǎng)，檳榔是僅次于煙草、酒精和咖啡因的第四大精神活性物質(zhì)。諸多研究認(rèn)為咀嚼檳榔主要造成口腔粘膜的損傷，檳榔纖維與口腔粘膜的機(jī)械摩擦是導(dǎo)致?lián)p傷的主要原因，口腔受損后，受到生物堿的刺激，更容易引起口腔粘膜纖維化，進(jìn)而發(fā)展為口腔癌[6-8]。因此，檳榔用于咀嚼時(shí)，纖維素含量高、硬度大、生物堿含量高的檳榔對(duì)人體健康有較大威脅。為了探究不同種源檳榔的重要食用品質(zhì)，本研究以不同種源檳榔為研究對(duì)象，以纖維素含量、半纖維素含量、木質(zhì)素含量、硬度、彈性、檳榔堿含量等指標(biāo)為依據(jù)，試圖通過(guò)對(duì)比不同種源檳榔果實(shí)的形態(tài)、組成成分及質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)，分析不同種源檳榔的食用品質(zhì)，解析不同種源檳榔果的品質(zhì)特征以及種源開(kāi)發(fā)利用的科學(xué)依據(jù)。

1""材料與方法

1.1""材料

試驗(yàn)材料均采集于海南地區(qū)，選取開(kāi)花后166～171"d的檳榔果，檳榔資源收集235份，4"℃保存。根據(jù)種源地，將試驗(yàn)材料分為本地種源：海南檳榔（HN）和引種種源：臺(tái)灣檳榔（TW）、越南檳榔（YN）和泰國(guó)檳榔（TG）。其中本地種源依據(jù)市場(chǎng)認(rèn)可度，將海南本土檳榔果細(xì)分為海南檳榔圓果（HN-YG）、海南檳榔橢圓果（HN-TY）、海南檳榔長(zhǎng)橢圓果（HN-CG）3種形態(tài)。選擇果蒂完整、顏色大小均勻、沒(méi)有機(jī)械損傷或病變的材料。用游標(biāo)卡尺測(cè)量樣品的縱徑和橫徑。

1.2""方法

1.2.1""檳榔樣品纖維分析""分別使用纖維素含量測(cè)定試劑盒、木質(zhì)素含量測(cè)定試劑盒、半纖維素含量試劑盒、果膠含量試劑盒測(cè)定纖維素、木質(zhì)素、半纖維素、原果膠的含量。所有試劑盒均采用分光光度法。

1.2.2""檳榔質(zhì)構(gòu)分析""參照康效寧等[9]的方法，使用5910"R"TMS-pro質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定檳榔的硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性、彈性和膠黏性。選擇果實(shí)完整的新鮮檳榔果，確定縱向和橫向中心，然后將其平放在測(cè)試儀75"mm"TPA圓盤(pán)探頭的中心進(jìn)行測(cè)量。TPA測(cè)試的參數(shù)設(shè)置如下：1000"N力量桿元、1"mm/s測(cè)試速率、30%形變量和5"s停頓時(shí)間。

1.2.3""檳榔堿含量測(cè)定""（1）樣品處理。稱(chēng)取約0.1"g樣品，加入1"mL"75%甲醇溶液，混合均勻，60"℃下提取60"min。8000×g離心10"min，將上清液稀釋10倍，混合均勻，用針式過(guò)濾器過(guò)濾入有襯管的樣品瓶中待測(cè)。

（2）高效液相色譜條件。Thermo"U3000高效液相色譜儀，Polysulfonix-SCX色譜柱（250"mm×"4.6"mm，"5"μm），流動(dòng)相：A為磷酸緩沖液，B為乙腈，A∶B=62∶38，進(jìn)樣量10"μL，流速0.5"mL/min，柱溫40"℃，時(shí)間30"min，紫外檢測(cè)波長(zhǎng)215"nm。

1.3""數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft"excel"2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，顯著性差異水平由Excel軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)。

2""結(jié)果與分析

2.1""不同種源檳榔果的外觀(guān)特征分析

檳榔作為咀嚼產(chǎn)品通常處于未完全成熟階段，檳榔果為綠色，如圖1所示，海南本地檳榔果具有圓果（HN-YG）、橢圓果（HN-TY）、長(zhǎng)橢圓果（HN-CG）3種形態(tài)，尾部有明顯凸起；泰國(guó)檳榔果（TG）為圓果，尾部平整或微凸；越南檳榔果（YN）為紡錘形果，頭尾窄中間寬，尾部無(wú)凸起；臺(tái)灣檳榔果（TW）一般為棗形果。臺(tái)灣檳榔果長(zhǎng)寬比最大，達(dá)1.85，泰國(guó)檳榔果長(zhǎng)寬比最小，為1.21，詳見(jiàn)表1。

2.2""不同種源檳榔的組成成分分析

檳榔果果皮主要由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和原果膠等物質(zhì)組成。纖維素影響果實(shí)結(jié)構(gòu)和纖維性，表現(xiàn)為脆度和硬度。由表2可知，TG纖維素含量最高，為353.02"mg/g；YN纖維素含量最低，為223.88"mg/g。半纖維素可以增加果實(shí)的保水性，使果實(shí)保持濕潤(rùn)，同時(shí)也影響果實(shí)的口感，影響其柔軟度。HN-YG半纖維素含量最高，為74.82"mg/g；TW半纖維素含量最低，為37.04"mg/g。木質(zhì)素使果實(shí)更加堅(jiān)硬，各種源檳榔果間木質(zhì)素含量差別不大，在65.19～78.73"mg/g之間。其中，TW木質(zhì)素含量最高，HN-YG木質(zhì)素含量最低。原果膠影響果實(shí)的黏性和口感的濃稠，同時(shí)具有保水性，使果實(shí)保持濕潤(rùn)，增加果實(shí)的多汁感。在6組樣品中，HN-YG原果膠含量最高，為21.53"mg/g，YN原果膠含量最低，為13.50"mg/g（表2）。

綜合上述分析，HN-TY纖維和粘稠度高，纖維素含量和木質(zhì)素含量低，半纖維素含量和原果膠含量高。TW和YN纖維素含量低，但木質(zhì)素含量高，同時(shí)，其半纖維素含量和原果膠含量低，口感較為干澀。整體來(lái)看，海南檳榔果相比臺(tái)灣檳榔、越南檳榔和泰國(guó)檳榔的口感更好。

2.3""不同種源檳榔果的質(zhì)構(gòu)分析

不同種源檳榔果的質(zhì)構(gòu)特性見(jiàn)表3，各組間檳榔果樣品硬度無(wú)顯著差異，硬度范圍為248.64～279.07"N；從咀嚼性與膠黏性指標(biāo)來(lái)看，樣本間差異顯著，HN-TY咀嚼性最高、膠黏性最大，分別為537.29"mJ、166.53"N，TW咀嚼

性最低、膠黏性最小，分別為361.62"mJ、113.45"N。從彈性指標(biāo)看，各組樣品間TW彈性最小，為3.10"mm；HN-YG彈性最大，為3.53"mm；HN-TY和HN-YG的彈性差異顯著。從內(nèi)聚性指標(biāo)看，TW內(nèi)聚性最低，為0.43，顯著低于其他種源。

2.4""不同種源檳榔果檳榔堿含量分析

檳榔是棕櫚科植物中獨(dú)有的能產(chǎn)生生物堿的植物，檳榔堿是檳榔的特征化合物，也是主要的生物活性成分，其中檳榔堿是咀嚼產(chǎn)生欣快感和成癮性的最主要物質(zhì)[10-12]。由圖2可知，HN-TY和HN-CG檳榔堿含量分別為5910.61、7121.70"μg/g，差異不顯著；HN-YG與TW、YN和TG檳榔堿含量介于4058.00～2596.23"μg/g，差異不顯著。

2.5""不同種質(zhì)檳榔果品質(zhì)性狀的變異特征

從表4可以看出，不同種源檳榔果的13個(gè)性狀表現(xiàn)出不同程度的變異。在外觀(guān)性狀方面，檳榔果長(zhǎng)度在36.48～60.46"mm之間，變異系數(shù)為10.84%；寬度在22.55～40.66"mm之間，變異系數(shù)為12.05%；長(zhǎng)寬比在1.16～2.28之間，變異系數(shù)為16.06%。在檳榔果成分含量方面，纖維素含量在136.92～528.75"mg/g間，變異系數(shù)為35.59%；半纖維素含量在31.11～98.90"mg/g之間，變異系數(shù)為33.42%；木質(zhì)素含量在33.12～"94.06"mg/g之間，變異系數(shù)為20.65%；原果膠含量在9.77～"22.72"mg/g之間，變異系數(shù)為37.96%。質(zhì)構(gòu)特性方面，檳榔果硬度范圍為152.40～371.70"N，變異系數(shù)16.53%；咀嚼性范圍為134.24～769.27"mJ，變異系數(shù)24.72%；膠黏性范圍為65.80～220.20"N，變異系數(shù)為21.28%；彈性范圍為2.02～4.89"mm，變異系數(shù)為16.11%；內(nèi)聚性范圍為0.32～0.67，變異系數(shù)為15.04%；檳榔堿含量范圍為1059.30～"12173.51"μg/g，變異系數(shù)為48.41%。由此可知，13個(gè)性狀中檳榔堿含量最不穩(wěn)定，變異系數(shù)最大，外觀(guān)性狀變異系數(shù)最小，性狀相對(duì)穩(wěn)定。此外，在不同種源的檳榔果中，海南檳榔長(zhǎng)橢圓果長(zhǎng)寬比、纖維素和半纖維素變異系數(shù)最大，分別為12.89%、40.20%和28.51%；海南檳榔橢圓果木質(zhì)素變異系數(shù)最大，為22.54%；泰國(guó)檳榔果原果膠變異系數(shù)最大，為74.88%；臺(tái)灣檳榔果硬度、咀嚼性、膠黏性、彈性和內(nèi)聚性變異系數(shù)均最大，分別為23.57%、44.41%、31.19%、30.65%和20.93%；越南檳榔果長(zhǎng)度、寬度和檳榔堿含量變異系數(shù)最大，分別為14.22%、10.75%和55.76%。

3""討論

本研究中將采集到的檳榔果按形態(tài)和種源分組，共分為海南檳榔圓果、海南檳榔橢圓果、海南檳榔長(zhǎng)橢圓果、泰國(guó)檳榔果、越南檳榔果、臺(tái)灣檳榔果6組。6組檳榔果在形態(tài)特征上差異明

顯，丁浩等[13]認(rèn)為鮮果的長(zhǎng)寬比及最寬占比會(huì)影響加工后檳榔干的品質(zhì)，而長(zhǎng)寬比分布范圍為1.03～1.56，最寬占比分布范圍為0.32～0.49的檳榔鮮果干制加工后良果率最高。在本研究的6組檳榔果中海南檳榔圓果、泰國(guó)檳榔果以及部分橢圓

果符合此要求，海南長(zhǎng)橢圓果及臺(tái)灣檳榔果長(zhǎng)寬比較大。

檳榔的主要嚼食部分充滿(mǎn)纖維，檳榔纖維由大量的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠等物質(zhì)組成，不同類(lèi)型檳榔果纖維組成差異較大[14-17]。YANG等[18]比較了產(chǎn)地為海南、越南、印尼和緬甸的4種新鮮檳榔和2種市售檳榔干的總纖維、可溶性纖維、木質(zhì)素和果膠的含量，發(fā)現(xiàn)海南所產(chǎn)檳榔纖維最細(xì)且柔軟、可溶性纖維含量最高、木質(zhì)素含量最低，堿性果膠含量最高，因此既有較低的硬度又能保持較好的風(fēng)味。在本研究中，與引種檳榔果相比，海南檳榔橢圓果表現(xiàn)出軟纖維和粘稠度高的良好品質(zhì)特征，海南檳榔圓果硬度最小，彈性大，食用品質(zhì)較好。此外，由于在4項(xiàng)性狀中，海南檳榔長(zhǎng)橢圓果纖維素和半纖維素變異系數(shù)最大，海南檳榔橢圓果木質(zhì)素變異系數(shù)最大，泰國(guó)檳榔果原果膠變異系數(shù)最大，因此也可以根據(jù)育種目標(biāo)的不同，選擇不同種源作為親本進(jìn)行培育。

除檳榔纖維外，質(zhì)構(gòu)也是評(píng)價(jià)檳榔食用品質(zhì)的重要指標(biāo)。質(zhì)構(gòu)儀是一種客觀(guān)評(píng)價(jià)食品品質(zhì)的儀器，能以具體的數(shù)值量化食品的品質(zhì)特性，如食品的硬度、彈性、咀嚼性、黏性等[19]。硬度是評(píng)價(jià)檳榔品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，檳榔果實(shí)的硬度與半纖維素、纖維素、木質(zhì)素和果膠物質(zhì)的含量相關(guān)[9，"20]。咀嚼性是指咀嚼果實(shí)時(shí)所需要的能量，反映了檳榔在口腔中咀嚼時(shí)的難易程度。咀嚼性與果實(shí)的硬度、彈性和膠黏性等相關(guān)，硬度高或彈性大都會(huì)使咀嚼性增大[21]。通常硬度越大的樣品咀嚼性也會(huì)越大，同時(shí)硬度也影響彈性，膠黏性與內(nèi)聚性影響咀嚼性，膠黏性較高使得果實(shí)更具粘性口感，內(nèi)聚性較高使果實(shí)咀嚼時(shí)口感均一。在檳榔加工階段，利用浸泡、蒸汽爆破、酶處理等手段改變果實(shí)的硬度、膠黏性和咀嚼性等，使其硬度降低、咀嚼性減小使得口感更好[22]。在本研究中，海南檳榔圓果硬度最小，內(nèi)聚性和膠黏性適中，但彈性和咀嚼性較高；海南檳榔長(zhǎng)橢圓果硬度、咀嚼性和彈性較小，膠黏性和內(nèi)聚性較高；海南檳榔橢圓果硬度、咀嚼性、膠黏性和內(nèi)聚性都最高，彈性較低；臺(tái)灣檳榔果硬度適中，咀嚼性、膠黏性、彈性和內(nèi)聚性都最低；泰國(guó)檳榔果硬度較高，內(nèi)聚性較低，咀嚼性、膠黏性和彈性適中；越南檳榔果各方面數(shù)據(jù)都較高。其中，臺(tái)灣檳榔果在質(zhì)構(gòu)特性上變異系數(shù)最大，遺傳多樣性豐富。

在檳榔堿含量方面，海南檳榔的檳榔堿含量普遍較高，臺(tái)灣檳榔、越南檳榔和泰國(guó)檳榔的檳榔堿含量低。檳榔堿是檳榔的特征化合物，檳榔堿含量高可使嚼食刺激性和欣快感更高，但高含量檳榔堿在長(zhǎng)期嚼食中更容易引起口腔粘膜纖維化，因此，根據(jù)檳榔開(kāi)發(fā)利用情況，可以選擇檳榔堿含量適宜的樣本作為檳榔親本，培育合適的檳榔種質(zhì)。

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