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文档简介
椰子的营养成分与开发应用研究叶志龙指导老师:高明摘要椰子是一种极具营养与药用价值的果实,有极高开发潜力。本文介绍了椰子的营养成分及药用价值,阐述了椰子在食品加工方面的应用和产品加工工艺,概括了其产业的发展现状。关键词椰子营养成分药用价值加工工艺应用概况椰子果(Coconut),别名胥余、越王头、椰瓢、大椰,是棕榈科椰子属常绿乔木椰子树的果实。其外层为纤维壳、内含可食厚肉质的大坚果。椰子,原产于马来西亚,在我国的台湾南部、广东雷州半岛、海南文昌、云南西双版纳、德宏、保山、河口等地多有种植。它耐瘠抗风,适应性强,产量很高,一株椰树一生可结椰子几千个多至上万个椰子,且能调节气候,蓄水防旱,是我国典型的热带经济作物。同时由于椰果“全身都是宝”,具有良好的营养价值和药用价值,其综合利用价值也广受关注。印度及马来西亚等国家已对椰子营养成分有深入的研究,并通过工艺改革生产出各种各样的高品质的椰子加工品,但我国的椰子产业还停留在原有的状态,加工产品种类单一,工艺设备落。本文主要介绍了椰子的营养及药用价值,并对椰子水、椰油等加工产品和技术概况做了综合探讨。1椰子简介椰子树基于高度主要划分为两大类型,即高种椰子和矮种椰子。绝大部分用于商业种植的类型为高种椰子,其成熟期晚,果实中等到大型,整个生命周期为80~90年。全世界大量种植高种椰子,约占了所有椰子种植园的90%。而矮种椰子,其产量稍高于高种。尽管矮种椰子较难栽培,但由于其产期早,而且抗致命性的黄化病,所以价值较高。[1]椰子果是硕大的核果,形状近球形,果径约在30cm左右,由外果皮、中果皮、内果皮、种皮、种仁(胚乳)、胚、椰子水等部分构成。外果皮革质、光滑,与中果皮相联结;中果皮俗称椰衣,为厚而疏松的棕色纤维层,不易剥除;内果皮俗称椰壳,呈黑褐色,质地十分坚实,受撞击时易裂开;种仁供食用,故称椰肉,为椰壳所包覆。种仁与壳之间有一层紧附在椰肉上的褐色种皮;椰肉中空成空腔,7个月龄的嫩椰子,其果腔中充盈着椰子水,摇动时无响声,在后期的发育过程中,椰水的量逐渐减少至半,摇动11个月龄的椰子可听到溅水声,这一现象称为“响水”,人们常据此判断椰子是否成熟。胚埋于椰壳芽眼下面的椰肉中,发芽时,胚的下部发育成海绵状吸器(吸根),它分泌多种酶,将椰肉与椰子水中所含储备物质转化成可溶性成份,为椰苗提供生长必需的养分。表1~3中已列出了椰子果实、椰子肉、椰子水的组成成分及含量。表(1)椰子果实各组成所占的百分比[2]结构组成椰衣(外果皮和中果皮)椰壳(内果皮)种皮椰肉(种仁)椰子水(液体胚乳)含量(百分比)33%~35%12%~15%3.6%~6.0%28%~30%22%~25%表(2)椰子肉的营养成分及含量[3]营养成分名称蛋白质(g/100g)脂类(g/100g)碳水化合物(g/100g)纤维素(g/100g)灰分(g/100g)海南椰子43511.293.41.03表(3)椰子水的营养成分及含量[4-7]成分名称含量或种类成分名称含量或种类蛋白质0.13(%)VC2.2-3.7ug/ml糖5.0~5.4(%)烟酸0.64ug/ml脂肪0.12(%)泛酸0.50ug/ml有机酸6.6(%)VH0.02ug/ml游离氨基酸>17种核黄素0.02ug/ml叶酸0.02ug/ml(+)儿茶酸0.344ug/ml(-)表儿茶酸0.242ug/ml2营养成分及作用研究2.1脂类2.1.1脂类成分的研究椰油是良好的食用油脂,类脂物的含量很少,食用后不会使人体血液中的胆固醇含量增加。其饱和脂肪酸的质量含量高达90%以上如[8]:椰油中的脂肪酸含有辛酸(8%),羊蜡酸(7%),月桂酸(49%),肉豆蔻酸(18%),棕榈酸(8%),硬脂酸(2%),油酸(6%),亚油酸(2%),它们大多是中等碳链饱和短链脂肪酸,可被小肠吸收直接运输到肝脏迅速转化为能量产物,不参与胆固醇的合成与转化。[2]这些脂肪酸极易被人体吸收,具有很高的消化系数(99.3%),高于花生油、菜子油、芝麻油、奶油和牛油等。椰子油熔点较低,特别适于调制人造奶油、起酥油、饼干用油和冰淇淋等。2.1.2脂类作用的研究椰油含有大量甘油三酯类化合物,而单辛精是甘油三酯的中间代谢产物,用于清除切除胆囊后的因胆固醇滞留而产生的结石[6]。而椰子油就含有大量月桂酸、月桂酸酯、羊蜡酸和80%的6~14炭的饱和脂肪酸,这些成分能够一些抑杀革兰氏阴性菌的螯合物和单纯疱疹病毒类病毒。而衣原体肺炎通过激发炎症伴随的细胞诱导和Proteolytic酶的产生使脂蛋白的氧化,能够产生特殊的动脉粥样化。单纯疱疹病毒能引起血管修复手术后的血管动脉粥样化,该病毒的DNA还能使接受心脏搭桥手术移植的患者受到潜在动脉粥样硬化或再狭窄的风险。因此椰油中的脂类成分具有抗动脉粥样化作用[6]。月桂酸作为椰子油脂肪酸中中等碳链饱和脂肪酸的主要成分,能分解细胞膜的脂质成分从而拥有杀灭大多数涂脂菌的能力,能抑杀能导致胃溃疡、窦炎、食物中毒、尿路感染等疾病的细菌。浓度为5%~40%的椰子油具有抗绿脓杆菌、大肠杆菌、普通变形杆菌、枯草芽孢杆菌活性。甘油-月桂酸酯对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都有广泛的敏感性,可以使它们从皮肤患处清除掉,对特异反应性皮炎的有积极治疗作用。因此我们认为椰油中的脂类成分具有抗菌的作用[6]。椰子油中的中等炭链饱和脂肪酸主要是通过破坏病毒细胞膜来干扰病毒的形成和成熟,从而最后抑杀了病毒,而月桂酸是其中抗病毒活性最强的物质。椰子油对绵羊髓鞘脱落病毒、巨细胞病毒、人类疱疹病毒、流感病毒、白血病病毒、肺炎病毒、丙型肝炎病毒等涂脂病毒有明显的抑杀作用。所以椰子油中的脂类成分具有抗病毒作用。表(4)椰油的脂肪酸组成及含量[8]脂肪酸名称辛酸羊蜡酸月桂酸肉豆蔻酸棕榈酸硬脂酸油酸亚油酸含量百分比(%)87491882622.2蛋白质2.2.1蛋白质成分的研究椰子蛋白质是丰富的植物蛋白质资源,但目前我国对椰子蛋白质的研究报道很少。在椰子加工中,椰子蛋白作为加工椰子油等时的副产品,要么做饲料,要么被废弃,没有得到充分的利用,造成了蛋白质资源的浪费。现简单讲述国内外对椰子蛋白质的研究进展状况,以期对椰子蛋白质在我国的开发利用提供一些理论参考。椰蛋白的氨基酸同动物蛋白比较,主要是赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸不足。椰蛋白的氨基酸氮与总氮之比低于动物蛋白。但是同花生蛋白质相比,其异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸和缬氨酸都较多。而就椰子本身的蛋白质而言,其谷氨酸和精氨酸含量最高[10]。而作为椰子加工产品的椰子汁是迄今为止世界上氨基酸含量最高的天然饮品[9]。椰子蛋白来源丰富,清蛋白和球蛋白含量大,营养价值高,保健功能好,在食品工业中有美好的应用前景。在椰子中存在木瓜蛋白酶等六种酶,如果对它们进行提取纯化以生产高活性的酶制剂,或者利用椰子蛋白结合现代生物技术生产功能性新产品,例如具有良好的生理功能的小分子肽等,充分发挥椰子蛋白质的保健功能,对椰子蛋白的进一步开发利用,乃至对促进海南及热带经济的发展都具有积极的意义。2.2.2蛋白质作用的研究有研究发现椰子蛋白中大量的L-精氨酸(14.8g/100g)蛋白具有抑制高血脂症的作用[11],同时L-精氨酸又是个抗氧化剂,可以显著清除自由基。椰肉蛋白质能通过降低糖原水平和碳水化合物代谢酶的活性,且能使胰腺B细胞再生,使胰腺的损伤恢复到正常水平,所以具有显著的降糖作用。有研究[12]从椰子水中可分离出份子量分别为858、1249、950的三种具有抗菌作用肽类化合物,其中分子量为858的多肽被命名为Cn-AMP,具有显著的抗革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的作用。椰肉中的粗纤维和蛋白可以减少体内胆固醇吸收和加速排泄,有利血脂减少。椰子的蛋白质、氨基酸、酶组成已在下列表格(表5、6、7)中列出。表(5)椰子奶的蛋白质组成及含量[13]蛋白质名称清蛋白球蛋白醇蛋白谷蛋白含量百分比(%)30表(6)椰子的蛋白质氨基酸组成及含量[10]氨基酸种类含量(g/100g)氨基酸种类含量(g/100g)异亮氨酸2.7缬氨酸4.4亮氨酸5.3组氨酸2.5赖氨酸4.7精氨酸14.8苯丙氨酸3.9天冬氨酸7.8酪氨酸1.7谷氨酸21.7胱氨酸1.7丝氨酸3.8蛋氨酸1.2脯氨酸2.9苏氨酸2.6丙氨酸3.4色氨酸0.7甘氨酸4合计89.9表(7)椰子水的酶成分[14]酶的名称酸性磷酸酶过氧化氢酶脱氢酶淀粉酶过氧化物酶核糖核酸聚合酶2.3矿物质的研究矿物质在动物维持生理功能和生化代谢过程中起着必不可少的作用[3]。椰肉中含量最丰富的矿物质离子是镁和钾,镁可减少低密度脂蛋白,稳定血小板和降低血凝状态;钾是细胞内液中主要的阳离子,维持体内的水平衡、渗透压及酸碱平衡,增强肌肉兴奋性,维持心跳规律,参与蛋白质、糖类和热能代谢。椰子水中的电解质与人体血液的电解质之间能保持平衡,可迅速地为人体补充水分和各种矿物质,因此有“天然注射剂”之称。嫩果椰水可增强心肌,有助保持体温,因肠胃炎引起的脱水可直接用嫩果椰子水替代盐水进行输液。另外椰子水还可以对增强肾脏血液循环有良好的作用,清凉解毒,可治疗肾结石。总体来讲,椰子是低能量、高可溶性膳食纤维的健康食物。表8中已列出了椰子的矿物质的组成及含量。表(8)海南椰子果肉的矿物质组成及含量[15]矿物质名称K(mg/100g)Ca(mg/100g)Na(mg/100g)Mg(mg/100g)Zn(mg/100g)Fe(mg/100g)Cu(mg/100g)Mn(mg/100g)海南椰子475255.6650.962.4维生素类的研究椰子水中含有丰富的维生素B族类维生素和维生素C等维生素,维生素是一大类化学结构与生理功能各不相同的物质。它们既不参与机体组成也不提供热能、主要起控制、调节代谢作用的有机物。B族维生素全是水溶性维生素,在体内滞留的时间只有数小时,必须每天补充。是所有人体组织必不可少的营养素,是食物释放能量的关键。是辅酶,参与体内糖、蛋白质和脂肪的代谢。这些B族维生素是推动体内代谢,把糖、脂肪、蛋白质等转化成热量时不可缺少的物质。如果缺少维生素B,则细胞功能马上降低,引起代谢障碍,这时人体会出现怠滞和食欲不振。相反喝酒过多等导致肝脏损害,在许多场合下是和维生素B缺乏症并行的。而维生素C是显示抗坏血酸生物活性的化合物的通称,是一种水溶性维生素,水果和蔬菜中含量丰富。在氧化还原代谢反应中起调节作用,缺乏它可引起坏血病。是胶原蛋白的合成所必须的物质,可治疗坏血病、贫血,预防牙龈萎缩、出血、动脉硬化,可防癌,能保护细胞、解毒,保护肝脏,提高人体免疫力和机体应急性,是人体中重要的抗氧化剂。椰奶中含有维生素B族和维生素C,而它们是天然滋补剂,尤其是维生素C,具有抗氧化活性,能发挥清除自由基的作用,同时能促进新陈代谢,改变肌肤因血液循环变差而出现的暗沉现象,避免黑斑和雀斑的产生,使肌肤美白[2];此外,可促进胶原蛋白及弹力纤维再生,更新老旧的细胞角质,促使肌肤光滑。表(9)椰子水的维生素组成及含量[6]维生素名称维生素B1、B6维生素B2维生素B3维生素B5维生素H维生素C含量百分比(%)痕量0.010.640.520.022.2~2.73加工产品与技术3.1椰子干3.1.1工艺流程如下[16]椰子→去椰衣、椰壳→剖开、收集椰肉→刮丝→干燥(70℃~80℃)→具有浓郁椰香的干椰丝3.1.2椰子干的应用椰子干实际上是椰肉的烘干制品。椰肉中含有大量的脂肪,在加热过程中特别容易氧化,从而影响椰子干的质量。而印度尼西亚的P·T·PulauSambu公司采用空气流动干燥法成功解决了上述问题[17]。椰子干不单是椰子的一种加工产品,而且因为其具有的良好稳定性,椰子干成为了制作椰子油及椰子奶等产品的贮存备用原料。椰子干可用于甜品、饼干、冰淇淋的制作,可增加这些产品的口感和营养价值。椰子肉拥有抗菌,抗真菌,抗病毒,抗寄生虫,抗氧化,降血糖,保肝护肝,刺激免疫的作用。3.2椰油3.2.1工艺流程如下[18]椰奶粗品→离心分离1→浓缩液奶油→离心分离2→粗椰油→离心分离3→椰子油→真空干燥→过滤→冷却→产品3.2.2椰油的应用椰油是良好的食用油脂,其饱和脂肪酸的质量含量高达90%以上,如月桂酸的w=46.75%~54.10%,肉豆蔻酸的w=20.00%~25.65%,这些脂肪酸极易被人体吸收,因此椰油具有很高的消化系数(99.3%),高于花生油、菜子油、芝麻油、奶油和牛油等。椰子油中类脂物的含量很少,食用后不会使人体血液中的胆固醇含量增加椰油的脂肪组成中[2],短链甘油三酸酯的质量含量高达50%,其熔点较低,特别适于调制人造奶油、起酥油、饼干用油和冰淇淋等。椰油是洗涤剂、化妆品等日用化工所必需的原料,也是月桂酸含量高的油,而月桂酸等脂肪酸又是用于制造洗涤剂、化妆品的主要成分,其皂化值高,可增加产品的泡沫和溶解度。椰子油比棕榈油易于脱色,气味较温和,因此它是香皂皂基的主要配方之一。以它生产的香皂,品质最好,外观色淡光润,皂体细腻,无异味,无刺激性。洗衣皂中加入适量椰油(w=5%~15%),可增加成皂洗涤时的泡沫及填充的容纳量。除此之外,椰子油拥有抗菌作用,被人们视为最安全有效的天然护肤品之一。椰子油含中短链脂肪酸的比例在80%以上,是低碳脂肪酸最丰富的来源,容易被幼龄动物吸收,适用于乳猪料和断奶仔猪料。但椰子油在26℃以上为清澈的液态,22℃以下则为白色的固态,流动性差,不便于在饲料中添加。而椰子油粉末化可改善其保存性、计量性、流通性等作业条件。3.3椰子奶水热水3.3.1工艺流程如下[2]水热水去皮椰肉→热烫→破碎→磨碎→过滤→渣→压榨椰奶粗品加热→离心→脱脂椰奶高蛋白椰乳→胶体磨机机械破凝乳→调配→均质→杀菌→无菌灌封→检验→成品椰奶3.3.2椰奶的应用椰奶在中国是最受欢迎的营养饮品之一,具有较高的营养与保健价值。北京医科大学的研究人员研究表明,常饮椰奶不仅不会增加体重,而且还可降低人体的血脂水平,预防高血脂症,从而起到对心血管的保健作用[19]。此外,椰子汁中还含有一种能杀灭人体内寄生虫的物质,可促进血液通畅,肌肤红润。椰奶还应用于美容,拥有使肌肤颜容靓丽的必需营养素,椰奶(coconutcream)中含有人体不可缺少的,能激发体能的多种氨基酸,如赖氨酸、蛋氨酸等;含有的维生素B族和维生素C是天然滋补剂,尤其是维生素C,具有抗氧化活性,能发挥清除自由基的作用,同时能促进新陈代谢,改变肌肤因血液循环变差而出现的暗沉现象,避免黑斑和雀斑的产生,使肌肤美白;可促进胶原蛋白及弹力纤维再生,更新老旧的细胞角质,促使肌肤光滑;椰奶中含有的维生素E是很好的抗氧化剂和有益于皮肤的养分,能帮助人体清除积累的氧自由基,使皮肤更细腻,更富弹性,同时还可促进微循环,促进代谢,抗肌肤老化,使肌肤艳丽;椰奶中还含有β-胡萝卜素,可促进发育,维持皮肤粘膜健康,增强对细菌的抵抗力[20]。可见,椰奶的营养是比较全面的,是有益于人类的植物“牛奶”。3.4椰子水3.4.1工艺流程如下[21]椰子→去椰衣、椰壳→剖开,收集椰子水→过滤,称重→混匀→调糖度、pH→测糖度→煮至混匀→调糖度、pH→浆水煮沸→添加稳定剂→稍冷却→加保鲜剂→均质→灌装→杀菌→感官评价→指标测定椰子水的应用如果椰子加工厂废弃椰子水,不仅浪费原料,而且会造成环境污染,所以商业利用椰子水有重要意义。椰子水是椰子坚果腔内的液体胚乳,与人的体液等渗,它是一种营养十分丰富的天然饮料。其成分比较复杂[16],椰子水蛋白质中的精氨酸、丙氨酸、胱氨酸和丝氨酸的含量比牛奶的为高,游离氨基酸有17种以上,含有维生素C和维生素B类,如烟酸、泛酸、叶酸、维生素H、维生素B1、B2、B6。等,此外,椰子水中的矿物质有Na、K、Ca、Fe、Mg、Cu、S、P和几种能使高等植物的成熟细胞迅速而不规则分裂从而刺激植物生长的活性物质。权威机构研究后发现,天然椰子水中的钾、钙、钠、镁等矿物质含量,是市场上常见的运动饮料的几倍甚至几十倍。凭借这种天然优势,椰子水完全可以在全球运动饮料市场上发挥重要的作用。椰子水风味纯正、清凉解渴,具有卓越的营养保健功能,作为一种优质食品原料,椰子水不单在运动饮料生产中将发挥越来越重要的作用,它的医药价值也逐渐被人们发掘起来。李时珍所著的《本草纲目》中认为椰子肉有“益气,治风”的作用,椰子水有“止消渴,治吐血水肿,祛风热”的作用。也就是说,椰子具有止血,治霍乱、梅毒等病症的功效。中医认为,椰子水的解毒功能主要是解肾之毒。临床上可用于辅助治疗肝炎和肠胃炎,对增强肾脏血液循环和利尿均有良好的作用,特别是出现中毒时,饮用鲜椰水能通过肾排出毒物,同时清除鱼毒也很有效。此外还可防止长扉子和热疥,还有助于清除身上由天花、水痘和麻疹等引起的癍痕[22]。菲律宾科学家经研究发现[6],椰子水可减少致癌物对染色体的破坏,从而达到防癌效果。嫩椰子水拥有植物激素类物质和性激素,可用于激素的代替治疗,可降低痴呆与绝经以后妇女治疗伤口的风险。3.5高纤椰果3.5.1工艺流程如下[23]杀菌→冷却→发酵酶→杀菌→冷却→发酵酶→分装、堆垛→静置产膜→配料收获、漂洗→切分后处理→高纤椰果3.5.2高纤椰果的应用由于东南亚地区独特的气候条件,椰子在菲律宾、印度尼西亚、泰国和越南等国可以常年生产和收获,而在椰子加工过程中会产生大量的副产物椰子水。在传统应用中,椰子水常常被当作饮料直接喝掉或者作为生产椰浆(椰汁)的原料,有时也作为风味菜肴的原料。而现代食品微生物技术使得椰子水有了更有价值的应用,即生产高纤椰果。由于椰子水营养丰富,非常适合椰纤果的生产。椰纤果是以椰子水为主要原料,经杀菌、发酵制成的一种纤维素凝胶物质[24]。椰纤果持水性好,具有独特凝胶状半透明质地,因爽滑、脆嫩、细腻而富有弹性的独特口感,被广泛应用于各种食品加工,如果冻、饮料、糖果、罐头等。椰纤果由纤维构成,完全不为人体消化吸收,食后具有饱腹感,可减少食量而作为低热量减肥食品。同时,椰纤果可增加粪便体积,稀释毒物,促进肠蠕动及排便,防治便秘等。因此,椰纤果在国际市场上一直畅销不衰,被认为是目前较好的膳食纤维之一,有“白色金矿”的美誉,具有广阔的发展前景。椰纤果是20世纪90年代风靡日本、东南亚的神奇食品。经过技术引进,海南省于1996年开始利用椰子水工业化生产椰果,并逐渐被国内的各大果冻、罐头、饮料等厂家应用。据海南椰纤果协会统计,2005年,海南椰纤果仅有10万吨。到2009年,椰纤果发酵已经不能满足市场需要,目前从不同渠道进口椰纤果超过12万吨,总产量已达22万吨左右,成为仅次于椰子汁的第二大经济产物,目前还有增加趋势。4我国椰子产业的前景及问题的解决措施4.1椰子产业的前景开发椰子系列产品具有广阔的市场前景,海南椰子产业虽然已达到一定规模,但仍不能满足国内市场需要,我国每年还要从国外进口大量的椰子和椰子产品。另一方面是,某些主要的椰子产品在国际市场上也很受欢迎。开发利用椰子,不但可以获得较好的经济效益,而且具有很好的生态效益。通过综合利用椰子水、椰衣、椰壳等副产品,可减轻对环境的污染,提高资源的利用率。椰子属植物类有机果实,含丰富维生素、氨基酸和复合多糖物质,系营养保健的一种纯天然绿色食品。由于该食品纯属天然,产量丰富,被海南省视为打入国际市场的最佳“椰岛产品”。除此之外椰子拥有显著的药用开发价值,椰子肉和椰子水拥有抗菌,抗真菌,抗病毒,抗癌,抗寄生虫,抗氧化,降血糖,保肝护肝,刺激免疫的作用。而椰子水也可以用作人体电解液,维持人体生理平衡。在印度椰子被用于治疗支气管炎,和具有解热的作用,用于脱发、烧伤和心脏病等疾病。所以椰子的药用开发前景非常可观。4.2存在的问题及解决措施4.2.1原材料价格高昂我国现在的椰子产业正处于一个尴尬的地步,近年来椰子的价格不断上涨,近几月的海口椰子的零售单价几乎都在5元以上,据业内专家了解,价格上涨的原因主要是海南本土产量低,椰子进口渠道受限。在海南,椰子已经有2000多年的种植历史。但2008年至今,海南的椰子产量减少了将近一半,突如其来的减产,使得海南近百家椰子加工企业陷入了停工的边缘。由于近两年的低温、虫害等影响,目前海南椰子产量已经减产了一半左右。于是,椰子价格开始上涨,让很多加工工厂因为买不起椰子而“断了粮”。现在,多数椰子加工企业都因为承担不起,只好停工停产。据了解,我国椰子每年需求量高达26亿个,但国内年产量仅有2亿个左右。海南省作为全国椰子主产区,也只能满足国内需求的10%左右。海南省每年加工椰子的原料中,至少有一半都必须依靠从越南、印尼、泰国等国家进口。不断攀升国际椰子收购价,更加剧了海南椰子供应紧张局面。据有关部门初步调查,光是在文昌市,已有20多家小型椰子加工企业处于停产状态。而海南省椰子年产量占全国总产量的99%,椰子加工企业数量占全国同类企业总数的70%。这些企业中雇用的工人,大都是周边的椰农。加工厂一旦倒闭了,等待这些工人的只能是失业了。4.2.2加工品种少相对国外而言,目前国内的椰子资源开发仍处于初步阶段。[2]在1996年的数据资料中显示,国内的椰子产品仅有30多种,而生产厂家却有223家,这说明,国内的椰子加工业仍处于初级阶段,生产规模小且重复,也造成资源的浪费。在国内很少椰子用于开发利用,产品仅有椰肉制成的饮料、椰糖、椰蓉、椰奶,椰壳制成的活性炭和椰雕工艺品,椰衣制成的椰垫等几类,而国外最具特色的椰油、椰干等的加工国内较少。近5年来,我国的椰子加工产品已多达360种,涉及食品、化工、轻工、医药、航海等多个领域。但产业总体发展与国外还是具有的一定的差距。4.3解决措施科技是第一生产力,技术的创新是现今解决椰子产业健康发展的重要支撑,只有通过对加工工艺的创新改良才能生产出更具附加值的产品。下一步,我国应对椰子种植农户进行技术培训,增大对先进工艺的研究和设备的引进,有效提高椰子加工产品的成品率、优等品率,增加椰子产品附加值,实现椰子产业跨越发展。为椰子加工企业订立相应的标准,规范椰子深加工企业健康发展。现列举一些椰子加工的改良与优化方法方面的研究。4.3.1椰干的加工椰子干实际上是椰肉的烘干制品。椰肉中含有大量的脂肪,在加热过程中特别容易氧化,从而影响椰子干的质量。为解决这个问题,印度尼西亚的P·T·PulauSambu公司采用空气流动干燥法成功解决了上述问题。印尼公司的干燥技术主要有三个步骤:在干燥的第一个阶段,采用了蒸发冷却效应,故上升的加工温度并不会对产品质量造成任何破坏。在第二阶段,干燥过程更加温和,能够去除椰子中大部分的水分。最后,在第三阶段时,在不发生加热过度的情况下,能准确达到椰子干所要求的2.5%最终水分含量[17]。有研究[25]用流化床干燥器干燥椰子丝,其结果表明对干燥品色泽影响比较大的是温度,而对表面油含量影响比较大的是气流的速度。利用程序变化的温度和空气流速可以在比较短时间内得到色泽比较好,表面油含量比较低的干燥品。但无论在什么条件下的干燥,干燥品的表面油含量都比市面销售的椰子丝干燥品多。椰子丝的干燥技术还有待进一步研究与开发。4.3.2椰奶的加工有研究[26]系统地研究了椰子奶饮料的生产工艺及影响其稳定性的主要因素,得到最佳工艺条件:椰子肉和水的质量比为1:10,pH控制在6.5左右,加糖量为4.0%,均质条件是70℃左右保持压力为20-25MPa,杀菌条件是121℃、20min。同时探讨了不同HLB值的混合乳化剂和增稠剂对椰子汁饮料稳定性的影响,结果表明:HLB值在11.27时乳化剂具有良好的效果,Tween60的效果优于其他乳化剂。通过L9(34)正交试验得出稳定剂配方为:0.02%单甘酯、0.08%Span20、0.10%Tween60,0.02%黄原胶、0.02%海藻酸钠。研究还指出在稳定剂加人之前,应避免椰汁温度高于85℃还有研究[27]指出为均质所加的乳化剂属于表面活性剂,拥有表面活性剂的特性,在一定温度内,乳化的效果随着温度增高而增强,但当温度增高到一定程度后再继续增高温度对均质效果会越来越小,尤其对某些含聚氧乙烯基的非离子表面活性剂影响会更大,溶液甚至会出现浑浊分层。所以要注意加工时的温度,以免破坏椰子汁的稳定性。4.3.3耶子水的加工由于椰子水含有较多营养,在加工过程中容易受微生物的污染,要想将椰子水加工成便于携带和长途运输、保质期长的饮料,要想做大椰子水饮料这种产品的市场、扩大销售半径,就必须要对椰子水进行杀菌处理。但椰子水富含多种活性成分,这些物质对热敏感,若采用现有的热处理技术如UHT或高温蒸煮法杀菌,都会对其生理活性产生破坏作用,从而影响其营养和保健价值。而采用超高压技术处理椰子水,既能达到杀菌保鲜的目的,又可有效保留椰子水中的风味和营养、功能成分,是一种理想的食品非热力杀菌技术。[28]超高压处理是一种常温非热力灭菌技术,通过使用超高压设备来实现,压力可以高达800Mpa。在杀菌过程中,食品温度升高值很小,以400~600Mpa的超高压力处理,在绝热条件下,食品的温度只升高10~12℃,因温度变化引起的热效应很小,发生化学反应的可能性极小。对酸性食品而言,用超高压杀菌处理的速度很快,一般在400-600Mpa条件下,仅需8~15分钟。超高压对共价键的影响较小,尤其对食品中的小分子色素、维生素、氨基酸、多肽、果酸、果糖、呈香物质和果蔬抗诱变活性成分等物质的破坏作用较小。针对目前市场上椰子水产品品种比较单一,风味口感也大多不佳,同时含有椰子水和椰肉的产品还不多。有学者研究了一种富含热带特色的口感良好、体系稳定、保质期长的椰子水果粒饮料,改善了单纯椰子水饮料的口味,并增加了其咀嚼性,让消费者在饮用椰子水的同时,又能品尝到鲜美的椰肉,享受一种类似全椰子的饮品[29]。4.3.4椰油的加工普通观念认为低温提取椰子油能够保护一些受热不稳定的抗氧化物质,所以也常常认为没经加工的椰子油的质量会更好。但有研究表明[30],高温提取的方法能够浓集更多的耐热性酚性抗氧化物,相对于低温提取椰子油来说高温提取的方法得到的椰子油更能够增强身体的抗氧化能力。针对椰子油在26℃以上为清澈的液态,22℃以下则为白色的固态,流动性差,不便于在饲料中添加的问题。椰子油粉末化可改善其保存性、计量性、流通性等作业条件。有研究利用微胶囊技术制备饲用椰子油粉末油脂的工艺进行研究,制得的产品具有较高的含油率和较低的表面含油率产品呈乳白色细微粉末,具有椰子油特有的香味,水溶性较好,可广泛应用于生产畜禽饲料的添加4.3.5椰子糖的加工椰子糖生产中的明火人工搅拌熬糖,手工操作火候难于掌握,劳动强率大,卫生条件差,大大影响了椰子糖的质量,影响质量稳定性。在2000年前已有人对椰子糖的生产工艺进行了彻底改造。该工艺流程如下[31]椰子奶酪一级白砂糖配料→过滤→真空搅拌锅(0.04MPa)→冷却→成型→甲级液体葡萄糖包装→成品椰子糖的生产工艺有别于其他糖果,因其主要原材料为椰子汁.含有丰富的蛋白质,在熬制过程中必须不断搅拌,以防止粘锅焦化,采用蒸汽真空搅拌熬糖设备可避免这种情况。采用真空搅拌熬糖,不单熬糖温度降低了,熬糖时间也可大大缩短,熬糖量也可增加,大大提高了椰子糖的加工效率。4.3.6温度是椰子加工的关键从以上的加工工艺技术的革新中,可以看出,它们都是为了最大限度保持椰子中蛋白质、氨基酸、维生素、脂肪酸、酶等热敏成分,增加产品的稳定性,即最大限度地发挥椰子的营养及药用作用,保证食品安全性。其中加工温度是最重要的因素之一。有研究表明,油脂中的不饱和脂肪酸中的碳碳双键随温度变化,温度不断升高由顺式转化为成反式的强度就越强,从而影响植物油脂的营养价值[32]。因此在植物油使用过程中,不仅要注意酸值、过氧化值和碘值也应注意油脂的加热温度和使用时间。有人对温度对维生素的影响做过研究,研究表明[33],在同一作用温度下,随着作用时间的延长,维生素A的含量呈快速下降的趋势;在作用时间不变的情况下,随着处理温度的不断升高,维生素A的破坏也在快速增加。在75℃的条件下受热15min、30min维生素A下降的幅度分别为34.2%、44.4%。维生素C是一种极其娇嫩的水溶性维生素,它的性质非常不稳定,一不注意很容易因为氧化而被破坏掉。维生素C怕遇水、热、光、氧和烟等物质,所以浸水、加热处理都会大幅度破坏维生素C。蛋白质是一类大分子的胶体物质,多数可溶于水,生成胶体溶液,但由此我们可以认为,在高压灭菌逐渐在大生产中应用的情况下,高温的处理应尽量避免在椰子的加工流程中出现。但在物料的干燥中很难避免解热高温的处理,这是限制椰子加工的大难题。例如在椰子糖的加工中,为追求加工的低成本和高效率,就必须在比较高的温度下干燥物料,但这就大大地影响椰子糖的口感,降低了椰子糖本身的营养保健价值。所以新型的干燥设备将是解决椰子加工产业中的重要武器。近些年来,真空干燥,流化喷雾干燥,沸腾干燥,冷冻干燥等,这些具有高干燥效率和低干燥温度性能的干燥设备逐渐应用于生产实践中。但这些设备价格较昂贵,且加工成本高,虽解决了干燥时出现的质量问题,同时也增加了工厂的负担,增加了现在处于冷冻时期的椰子加工产业困难,使生产商在不断升高的椰子原材料面前无利可图,不利于该产业的长远发展。所以新型节能的加工干燥设备还有待研究和探索。5小结与展望总之,椰果是一种营养药用价值十分丰富且利用价值与利用率极高的植物果实,加强椰果的综合利用,对于丰富椰子产品的种类,拓宽椰子原材料的消化渠道,更进一步发挥椰子的特异性,促进椰子产业蓬勃发展以及建设社会主义新农村具有重要的意义。由于椰子用途广泛,开发利用价值高,市场前景良好,加上海南具有发展椰子产业的独特优势,因此,海南椰子的开发利用前景广阔。但如何更加全面合理地开发利用椰子,是一个值得研究的问题。与国外椰子加工业相比较,海南椰子的开发利用还存在一定的差距,还需要作更深入的研究和加强对技术、设备、工艺的探索。展望未来,椰子产业发展空间相当之大,具有很大的潜力。参考文献[1]李秀娟,李小慧.新鲜椰子的综合加工[J].食品科技,1999,1:47-49.[2]肖红,易美华.椰子的开发利用[J].海南大学学报自然科学版,2003,21(2):184-189.[3]康尔歌,赵晋府,孟旭.椰肉成分的测定及相关比较[J].广州食品工业科技,2002(4):48-49.[4]Dr.D.P.Atukorale.Tendercoconutwater—itsHealthbenefits.[5]何和明,陈月金.椰子水化学成分分析[J].食品科学,1988(9):42-44.[6]ManishaDebmandal,Shyamapadamandal.Coconut(CocosnuciferaL.:Arecaceae):Inhealthpromotionanddiseaseprevention[J].AsianPacificJournalofTopicalMedicine,2011:241-247.[7]Chia-LinChang,Rong-TsumWu.Quantificationof(+)-catechinand(-)-epicatechinincoconutwaterbyLC-MS[J].Foodchemistry,2011,126:710-717[8]NMCE.Reportoncopra[C].NationalMulti-commodityExchangeofIndiaLimited,2007,1-14.[9]康尔歌.椰肉椰水成分及其加工的研究(附年产3000吨椰汁工厂设计)[D].天津:天津科技大学,2003.[10]郑亚军,李艳等.椰子蛋白质研究进展[J].食品研究与开发,2007,28(12):171-174.[11]MiniS,RajamohanT.Influenceofcoconutkernelproteinonlipidmetabolisminalcoholfedrats[J].IndianJExpBiol,2004,42(1):53-57.[12]SantiM.Mandal,SatyahariDey.Identificationandstructuralinsightsofthreenovelantimicrobialpeptidesisolatedfromgreencoconutwater[J].Peptides,2009,30:633-637.[13]郑贻春.
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