薤白

2016年11月23日 星期三

鳳梨咬嘴的秘密:尖尖碰碰拳

2016-11-23 PENSCIEVE

許多人都有吃鳳梨被「咬」的經驗,問起原因,大部分人與中文報導會說是因為鳳梨中有可以分解蛋白質的酵素,破壞了口腔中的防護,所以覺得疼痛;也因為有酵素可以分解蛋白質的特性,在廚房中常常用來醃肉,讓肉質軟嫩。

除了鳳梨,青木瓜也含有豐富的蛋白酵素,大家也愛拿來醃肉。
現在問題來了,那我們吃青木瓜涼拌的時候,怎麼就沒有被咬嘴巴呢?

或許咬嘴巴的元兇不是因為蛋白酵素嗎?
這個問題縈繞心頭許久,最近剛好做實驗用到鳳梨,就進行一些觀察;再配合文獻,試著解釋生活中觀察到的現象與傳說,發現鳳梨咬嘴的秘密,似乎果肉組織中的「針」嫌疑較大,而非蛋白酵素。

pineapple邪惡的鳳梨,咬嘴的武器真是蛋白酵素嗎?

台灣的鳳梨十分酸甜多汁,受民眾喜愛,被鳳梨「咬」的經驗,應該大多數人都有。而家裡有經驗的成員、或者鳳梨攤販都會傳授各種防止咬舌密技,例如:

皮削厚一點,就不會了啦~
進嘴巴之前都不要碰到生水
削好之後泡一下鹽水就 OK 囉
吃的時候抹一點鹽巴或梅粉

根據坊間的傳聞,會做這些防護,主因都是為了降低鳳梨裡可以分解蛋白質的鳳梨蛋白酵素 bromelain,避免其分解舌頭與口腔表面主成分為蛋白質的肉;想看看,口腔內部細皮嫩肉的,被酵素分解了一定很痛吧!於是乎,這些「理論」與預防方法就滿天飛了。

又因為那麼多量的蛋白酵素,所以在廚房中,就拿鳳梨來醃肉,在肉質取代方面也取得了良好的成效,青木瓜、奇異果都因為被認為含有豐富蛋白酵素而常被拿來醃肉;也有人很快地把腦筋弄到「酵素」上面,拿鳳梨來發酵後,製作出了許多的所謂「酵素」飲品或食品。
鳳梨酵素的威力,真的那麼強嗎?

以前也覺得鳳梨咬嘴是因為酵素的關係,但是某次做觀察植物體結晶實驗的時候,老師拿了顆奇異果來,要我們觀察針狀的草酸鈣結晶,說奇異果的針狀結晶被報導是造成部分人口腔刺激、不適感的原因[1]。雖然當時沒有把論文找出來看看,但從那時候,就有點懷疑鳳梨造成口腔不適感的主因,究竟是蛋白酵素或是結晶。幾個懷疑如下:

若是口腔或舌頭被酵素分解,那為什麼是刺刺的感覺而不是受傷一整片?

胃不會被胃液消化就是因為胃有黏膜,口腔不是有口腔黏膜嗎?為甚麼會被分解?(請見延伸閱讀 1)

鳳梨汁在口中停留的過程其實不長,若是蛋白酶那麼快生效且效果好的話,醃肉為何還要至少十分鐘?

青木瓜也富含蛋白酵素,怎麼吃涼拌青木瓜就沒被「咬」到?

如果因為蛋白酵素的關係,那用嫩精(市售的肉質軟化粉,含有木瓜蛋白酵素 papain)漱口,嘴巴不就破的亂七八糟,好像也沒有(個人實測,小朋友勿學)。

實際上,比較鳳梨、奇異果、青木瓜三個常拿來被貢獻蛋白酶的物種,前兩者真的才可觀察到產出多量草酸鈣針晶,且之前觀察奇異果的經驗,奇異果中的針狀結晶密度也沒有很高。
再加上看到了那篇論文的兩段話,更覺得事情不單純:

A number of commonly consumed fruits and vegetables (e.g., kiwifnrit,
pineapple and taro) cause oral irritation, and there is anecdotal evidence that
this influences the acceptability of such products. In each of these foods, oral
irritation is produced by free crystalline calcium oxalate (raphides).

論文明確指出了奇異果、鳳梨,與芋頭的草酸鈣針晶(raphides),會造成口腔刺激感。

平常口腔黏膜好好的,怎麼會隨便被蛋白酶侵蝕?倒是針狀的結晶,就像一根根針一樣,會刺破皮膜,對於較敏感的人,可能會有刺激感,才應該是鳳梨造成口腔刺激感的成因。
剛巧在做高中的 DNA 粗萃取實驗需要用到鳳梨汁(借助鳳梨蛋白酵素之功,分解蛋白質),就取了一滴來觀察,發現其中針晶密度,遠超過之前看的任何一種植物。

160913-pineapple01100X 視野中,一滴鳳梨汁的針晶,密度相當高
答案似乎昭然若揭,我們再來從草酸鈣針晶的一些性質,嘗試解釋預防咬舌密技為何會有效:

皮削厚一點,就不會了啊~

大家覺得皮與心的鳳梨酵素含量高,這些部位可能比較容易造成口腔刺激感。
這個還待觀察驗證,但在奇異果的觀察,似乎靠近皮的針晶量比較多。

進嘴巴之前都不要碰到生水

這個或許可以從草酸鈣的溶解度特性來看。1998 年有人做過不同結晶型態的草酸鈣在不同條件下的溶解度,發現單斜晶系(monoclinic)構型的草酸鈣結晶,在鹽水中的溶解度與鹽的濃度有正向關係,在純水中的溶解度最低,或許碰到水會造成針狀草酸鈣結晶析出。

cac2o4單斜晶系構型的草酸鈣結晶在不同濃度鹽水中的溶解度
削好之後泡一下鹽水就 OK 囉
吃的時候抹一點鹽巴或梅粉

在純水中,草酸鈣結晶的溶解度是低的,可能造成鳳梨裡的草酸鈣析出結晶,或許可以解釋泡了水的鳳梨為什麼會讓大家覺得吃起來比較咬嘴;吃的時候抹點鹽巴或者吃之前泡鹽水,提高了環境的 NaCl 濃度,從這個圖來看,有助於草酸鈣結晶的溶解,吃起來可能就不會那麼刺了。

最後總結一下,鳳梨造成口腔刺激的原因是否為蛋白酵素,還沒找到什麼反證,但大家似乎忽略另一個已經有證據證明的主角——針狀草酸鈣結晶,也從探討溶解度的論文,為避免鳳梨咬嘴的各種江湖傳言提供了一點小看法。
之後吃鳳梨被咬嘴,可能不用害怕口腔某部分被酵素溶解,或許是鳳梨裡自帶的尖尖碰碰拳在「攻擊」黏膜呢。

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