楊慧敏，周文化，張 群，2，李維敏

(1.中南林業(yè)科技大學a.稻谷及副產(chǎn)物深加工國家工程實驗室；b.食品科學與工程學院，湖南 長沙 410004；2.湖南省農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，湖南 長沙 410125；3.廣州市艾可生物科技有限公司，廣東 廣州 516898)

椰子(Coconut)是棕擱科椰屬植物，為常綠喬木，屬于典型的熱帶經(jīng)濟林植物。海南是我國椰子集中分布的地區(qū)[1-2]。椰子可供食用的部分是椰肉和椰子水，可用以加工成各種各樣的經(jīng)濟林綠色產(chǎn)品[3-5]。其中，椰子水(Coconut water)學術(shù)上稱為液態(tài)胚乳，存在于椰子的果腔中，椰子水占全果質(zhì)量的22％～25％[6]。有關(guān)研究結(jié)果[7]表明，椰子水是一種營養(yǎng)價值和保健價值都很高的果汁，完好椰果內(nèi)的椰子水含有多種碳水化合物、礦物質(zhì)和氨基酸，新鮮椰子水甘甜解渴，易被消化吸收，還有重要的藥用價值[8-11]。

目前，椰子水的利用率很低，大多數(shù)椰子加工廠在加工椰子時,除少量椰子水被利用為清涼飲料外，大部分作為廢物被倒掉了，這造成了環(huán)境的污染和資源的浪費。所謂椰子水飲料，就是以新鮮椰子水為原料，經(jīng)過去殼、調(diào)配、殺菌等工序，制備而成的具有熱帶風味的清涼飲料。目前，有關(guān)新型保健飲料的研究備受關(guān)注，許多學者認為，瓶裝椰子水飲料很有發(fā)展前途[12-15]；國外市場上也有加入防腐劑或高溫加壓滅菌的瓶裝椰子水飲料，其保存期達半年之久[16]。但是，關(guān)于椰子水飲料的研究，到目前為止，還沒有人提出能大規(guī)模成功處理椰子水的方法。為了改善椰子水的風味，提高產(chǎn)品質(zhì)量和延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，本試驗研究了椰子水飲料的配方和加工技術(shù)，并加入適宜的保鮮劑，研究出了一種營養(yǎng)豐富、風味良好、便于攜帶并具有海南特色的椰子水飲料產(chǎn)品，這對于椰子水的綜合利用，豐富椰子產(chǎn)品的種類，拓寬椰子原料的消化渠道，促進椰子產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展及開發(fā)海南特產(chǎn)資源具有重要的意義[17]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮椰子為海南文昌產(chǎn)的九成熟椰子，其外觀完好，無破損，無腐爛；蔗糖、檸檬酸、抗壞血酸、異抗壞血酸、檸檬酸鈉，均為市售食品級；鄰苯二甲酸氫鉀、混合磷酸鹽、四硼酸鈉、氫氧化鈉、抗壞血酸、葡萄糖、鹽酸，均為分析純。

1.2 試驗儀器

試驗用的儀器設(shè)備及其生產(chǎn)廠家分別如下：SHJ系列潔凈工作臺，上海江龍儀表電子有限責任公司；SPX-250C型恒溫恒濕箱，上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠生產(chǎn)；DSX-280A型不銹鋼手提式滅菌鍋，上海中安醫(yī)療機械廠；TD型電子天平，天津市天馬儀器廠；WAY-2S數(shù)字阿貝折光儀，上海精密科學儀器有限公司；MY-1T型手持式折光儀，成都青羊華瑞光學儀器廠；SHP-250生化培養(yǎng)箱，上海樹立儀器儀表有限公司；PHS-3C 型實驗室pH計，江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 生產(chǎn)工藝流程

椰子水飲料的生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

圖1 椰子水飲料的生產(chǎn)工藝流程Fig.1 Production processing fl ow of coconut water drink

1.3.2 操作要點

原料選擇：我國椰子的主要產(chǎn)區(qū)是海南，因為椰子很容易被氧化，所以要調(diào)選新鮮、成熟、含水量多的椰果，果粒要完整且無腐爛、霉變、病蟲害和機械損傷，以免影響成品的質(zhì)量。

椰子破殼、取水：將一批成熟椰子剝?nèi)ヒ?，用破殼機將椰子從中間切割開，破殼后立即收集椰子水。

過濾：用300目紗布過濾椰子水2次,除去溶液中懸浮物、膠體等不溶性雜質(zhì)及一部分微生物，以保證飲料的質(zhì)量與安全。

調(diào)配：調(diào)配是椰子水加工過程中的一個重要步驟，通過調(diào)配可以改善成熟椰子水的風味，使之接近于嫩椰子的水平。在加工椰子水飲料的過程中，生產(chǎn)配方中要求用椰子水與一定量的水進行配比，這會使椰子水原汁中的糖酸降低而失去原有的風味，通過調(diào)整糖度和酸度，可在短時間內(nèi)防止椰子水發(fā)酵，延長產(chǎn)品的存放期，使產(chǎn)品具有良好的風味。在調(diào)配前，應(yīng)先將蔗糖融化成糖液，過濾后才進行調(diào)配。

脫氣：脫氣可以防止維生素C的損失、香味和色澤的變化，防止好氧細菌的繁殖，防止懸浮物懸浮在飲料上部，防止殺菌或裝填時發(fā)生氣泡。所以，經(jīng)細化處理后的混合料液，均應(yīng)進行脫氣處理，以除去椰子水中的空氣，抑制其褐變及色素、Vc及芳香類物質(zhì)的氧化；去除懸浮微粒上的氣體，以保持其良好的外觀，減少瓶裝和殺菌時產(chǎn)生的泡沫，以保證產(chǎn)品的品質(zhì)，防止飲料氧化變質(zhì)，延長產(chǎn)品的貨架期。采用真空脫氣罐，脫氣溫度為65～68℃，脫氣真空度為60 kPa。

高溫短時殺菌：椰子水飲料的殺菌是產(chǎn)品得以長期保藏的關(guān)鍵。椰子水飲料中存在著各種微生物，它們會使產(chǎn)品腐敗變質(zhì)；同時還存在著各種酶，它們會使制品的色澤、風味和體態(tài)發(fā)生變化。殺菌時，一方面需要殺滅椰子水飲料中的有害微生物，以達到商業(yè)無菌的目的，同時應(yīng)考慮產(chǎn)品的質(zhì)量不要受到太大的影響。由于椰子水中存在一些熱敏性營養(yǎng)保健成分和揮發(fā)性物質(zhì)，采用高溫短時殺菌處理，能防止這些物質(zhì)遭破壞和損失，還能有效殺死飲料中的細菌和致病菌，能最大限度地保留產(chǎn)品中的營養(yǎng)元素和活性成分，使得飲料的香甜成分和風味也能得到較好的保存[18]。

熱灌裝：將殺菌處理后處于熱狀態(tài)的椰子水飲料進行灌裝處理，并立即密封好，利用椰子水飲料的熱量對容器內(nèi)壁進行殺菌處理。如密封完好，使瓶內(nèi)形成一定的真空，防止?jié)q罐，就能繼續(xù)保持無菌狀態(tài)。適用于熱灌裝的容器有馬口鐵罐和玻璃瓶包裝容器，本試驗采用玻璃瓶進行灌裝。在灌裝前，應(yīng)清洗玻璃瓶，使包裝達到無菌的要求。具體的工藝為：選瓶，清洗前必須要進行人工選瓶，將破損的玻璃瓶選出；洗瓶，洗瓶又有4個階段(首先，用45℃的溫水預(yù)泡，目的是去除殘余物及預(yù)熱，使附在瓶上的脂肪溶解乳化；其次，用80℃的堿水浸泡，再噴洗，目的是去除瓶內(nèi)污物，達到洗瓶效果，堿水濃度為0.8％，浸洗10min，使蛋白質(zhì)、脂肪在高溫長時間的堿液接觸下得到充分溶解；然后，用55℃的溫水噴洗，目的是洗去堿液并使瓶子初步降溫，噴淋水的壓力為115kg/cm；最后，用55℃的溫水噴洗，同樣洗去殘余堿液，使瓶再降溫)。通常采用的洗瓶劑為NaOH或 NaOH與碳酸鈉的混合液。

倒瓶：倒瓶是利用物料的自身高溫對玻璃瓶瓶口和瓶蓋內(nèi)壁進行殺菌處理。

冷卻：冷卻后在玻璃瓶的頂隙會形成一定的真空度，這樣可以較好地保持椰子水飲料的品質(zhì)。冷卻時要把椰子水飲料的溫度迅速降低到38℃左右，以抑制椰子水飲料中殘留細菌的繁殖，延長產(chǎn)品的保存期，也可防止因溫度高使黏度降低而致脂肪球膨脹、聚合上浮。

成品檢驗：要檢測各瓶灌裝量和密封情況，剔除異型瓶、變形瓶(瓶子漏液)，旋蓋不嚴密，瓶內(nèi)有肉眼可見的異物、色澤不良，液位不足；貯藏一段時間后應(yīng)檢驗產(chǎn)品的理化指標和微生物指標，這些指標均達到合格標準后即可得到成品。

1.4 試驗設(shè)計

1.4.1 單因素試驗設(shè)計

試驗選取影響椰子水飲料質(zhì)量的4個因素，即椰子水與水的比例、糖度、pH值、殺菌溫度和時間，按照以下配方設(shè)計單因素試驗，以確定各個因素最適宜的范圍值。

1.4.1.1 糖度對椰子水飲料的影響 試驗用蔗糖的糖度可分別調(diào)整為2％、3％、4％、5％和6％，椰子水與水的比例設(shè)為2∶1，pH值調(diào)為4.6，殺菌的溫度、時間條件分別設(shè)為100℃、15min，嚴格按照上述工藝流程進行單因素試驗。以感官評分為評判指標，分析確定椰子水飲料中最適宜的糖度范圍。

1.4.1.2 pH值對椰子水飲料的影響 椰子水飲料的pH值可分別調(diào)整為4.2、4.4、4.6和4.8，椰子水與水的比例設(shè)為2∶1，用糖度為5％的蔗糖配制椰子水飲料，殺菌的溫度、時間條件分別設(shè)為100℃、15min，嚴格按照上述工藝流程進行單因素試驗。以感官評分為評判指標，分析確定椰子水飲料中的最適宜的pH值范圍。

1.4.1.3 殺菌條件對椰子水飲料的影響 根據(jù)如下椰子水飲料生產(chǎn)的暫定配方進行試驗：糖度為5％，pH值為4.6，椰子水與水的比例為2∶1。嚴格按照上述工藝流程進行單因素試驗，殺菌條件分別設(shè)為：100℃、15min，100℃、30min，100℃、45min和121℃、10min。待冷卻檢驗成品后，通過感官評價可確定適宜的殺菌條件。

1.4.1.4 椰子水與水的比例對椰子水飲料的影響 試驗設(shè)椰子水與水的比例分別為1.0∶1.0、1.5∶1.0、2.0∶1.0和3.0∶1.0，其他條件(糖度為5％，pH值為4.6，殺菌的溫度、時間條件分別設(shè)為100℃、15min)相同，嚴格按照上述工藝條件進行單因素試驗，通過感官評分來確定椰子水與水的適宜比例。

1.4.2 正交試驗設(shè)計

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，考慮到各因素間的交互效應(yīng)對椰子水飲料質(zhì)量的影響問題，結(jié)合感官測評，選擇對椰子水飲料感官品質(zhì)影響較大的4個因素即椰子水與水的比例、糖度、pH值和殺菌條件進行L9(34)正交試驗，對產(chǎn)品的風味、口感、色澤、組織狀態(tài)進行感官測評，以感官評定結(jié)果為考察指標，以確定各因素的最佳值。

1.4.3 保鮮劑的對比試驗

添加保鮮劑能提高椰子水飲料的品質(zhì)和穩(wěn)定性，可以減少大量的沉淀物，為了驗證保鮮劑對椰子水飲料品質(zhì)的影響情況，特又設(shè)計了下述的對比試驗。

試驗樣品分為A、B組。A組為空白樣品，其配方為：糖度調(diào)為5％，pH值調(diào)為4.6，水與椰子水的比例為1∶2，殺菌條件分別設(shè)為100℃、15min，不添加保鮮劑。B組為對照樣品，其配方為：糖度調(diào)為5％，pH調(diào)為4.6，水與椰子水的比例為1∶2，殺菌條件為100℃，時間為15min，添加保鮮劑。保鮮劑及其添加量分別為：檸檬酸0.04％，VC0.02％，異抗壞血酸0.01％。保鮮劑的添加量以飲料重量的百分比計。

嚴格按照上述工藝流程進行試驗，以感官評分來判定保鮮劑對椰子水飲料是否有顯著的影響。

1.5 測試指標

采用GB 12143.1中的折光計法，用手持糖度儀測定可溶性固形物的含量；用pHS-3C精密pH計直接測定pH值；采用GB/T12456-2008中的酸堿中和滴定法測定總酸含量；采用紫外快速測定法測定維生素C的含量；按照GB/T4789.2-2008采用稀釋平板計數(shù)法測定菌落總數(shù)。

1.6 感官評定

由10位感官品評員組成評價小組，對椰子水飲料進行感官質(zhì)量評定。品評員的培訓及實驗室的要求參照GB/T13838和GB/T14195[19]中的相關(guān)要求，評定項目包括風味、口感、色澤、組織狀態(tài)，滿分為100分，取10人評分的平均值作為評分結(jié)果，評判等級為優(yōu)、良、中、差4級。產(chǎn)品感官質(zhì)量的評分標準參見飲料評分標準，詳見表1。

表1 感官質(zhì)量的評分標準(100分)Table 1 Evaluation standard of sensory quality (100 points)

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗結(jié)果與分析

根據(jù)單因素試驗結(jié)果確定了制備椰子水飲料的適宜的糖度、pH值、椰子水與水的比例和殺菌條件，然后以感官品質(zhì)評價標準為依據(jù)，以影響椰子水飲料質(zhì)量的4個主要因素即糖度、pH值、椰子水與水的比例和殺菌條件設(shè)計正交試驗，正交試驗因素與水平見表2，正交試驗和感官品質(zhì)測評的結(jié)果見表3。

表2 正交試驗因素與水平Table 2 Factors and levels of the orthogonal test

從表3中可以很明顯地看出，影響椰子水飲料質(zhì)量的各因素的主次順序為：椰子水與水的比例(C)＞糖度(A)＞殺菌條件(D)＞pH(B)，即影響椰子水飲料感官品質(zhì)的最重要因素是椰子水與水的比例，其次是糖度，然后是殺菌條件，影響程度最小的是pH值。由此得到的椰子水飲料的最佳配方組合為A2B2C3D1，即椰子水與水的體積比為2∶1，糖度為5％，pH值為4.6，殺菌條件為100℃、15min。按此配方制備得到的椰子水飲料產(chǎn)品的口感、風味、色澤和組織狀態(tài)都優(yōu)于其他配方組合，其感官品質(zhì)的綜合評分最高，這與試驗結(jié)果完全相符。

表3 L9(34)正交試驗設(shè)計與結(jié)果分析Table 3 Result and analysis of the L9(34)orthogonal test

對正交試驗結(jié)果進行了方差分析，結(jié)果見表4。由表4可知，椰子水與水的比例、糖度和殺菌條件對椰子水飲料產(chǎn)品質(zhì)量的影響都顯著，而pH值對其影響不顯著。

表4 正交試驗結(jié)果的方差分析結(jié)果?Table 4 Variance analysis of the orthogonal test result

2.2 對比試驗結(jié)果與分析

通過試驗制備得到了產(chǎn)品A(不添加保鮮劑的椰子水飲料)和產(chǎn)品B(添加了保鮮劑的椰子水飲料)，對這兩種產(chǎn)品進行了感官評價，評分結(jié)果見表5。

表5 對比試驗結(jié)果Table 5 Results of the contrast test

對產(chǎn)品A和產(chǎn)品B進行感官評價分析，從外觀來看，空白A組有較多的絮狀物，放置一段時間后會有沉淀物出現(xiàn)，飲料里面會有小顆粒，口感較差；試驗B組沒有沉淀物，基本沒有絮狀物，放置一段時間后沒有沉淀物，液體澄清，口感良好，沒有任何異味。由此可見，添加保鮮劑對椰子水飲料有比較好的保鮮效果，對祛除沉淀及絮狀物的效果都比較明顯。

3 椰子水飲料產(chǎn)品質(zhì)量的評價標準

3.1 感官指標

產(chǎn)品組織狀態(tài)均勻一致，無沉淀物和懸浮物；色澤鮮明，清澈，半透明，無黃色；具有椰子水獨特的風味，無焦糖味；酸甜適宜，細膩柔和。

3.2 理化指標

可溶性固形物含量(以折光計測定)為5％，pH值為4.6，VC濃度為2.47 μg/mL，總酸含量(以檸檬酸計測定)為1.01g/L。

3.3 微生物指標

細菌菌落總數(shù)≤100 cfu/mL，大腸菌群≤3 MPN/100mL，未檢出致病菌。

4 結(jié) 論

根據(jù)單因素試驗和正交試驗結(jié)果，再按照感官評定標準對制備的椰子水飲料產(chǎn)品質(zhì)量進行了評價，最后確定得到的制備椰子水飲料產(chǎn)品的最佳加工技術(shù)參數(shù)為：糖度為5％，pH值為4.6，椰子水與水的比例為2∶1(w∶w)，殺菌條件為100℃、15min。

試驗中還以添加了保鮮劑檸檬酸、抗壞血酸、異抗壞血酸的椰子水飲料作為對照進行了對比試驗，結(jié)果表明，添加0.04％的檸檬酸、0.02％的抗壞血酸、0.01％的異抗壞血酸，可以改善椰子水飲料的口感和新鮮度，能提高椰子水飲料產(chǎn)品的品質(zhì)，延長其保質(zhì)期。經(jīng)測定，添加了保鮮劑的椰子水飲料的營養(yǎng)指標為：可溶性固形物含量為5％，pH值為4.6，總酸含量為1.01g/L，Vc含量為2.47mg/L。試驗制得的椰子水飲料營養(yǎng)豐富、酸甜可口，是一種新型熱帶風味的飲品。

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