鄧寶華，李向陽，楊建振，何 鑫，錢 春，包 琪，楊 曄，解萬翠*

（1.江蘇蘇薩食品有限公司，江蘇 泰州 225324；2.青島科技大學(xué)海洋科學(xué)與生物工程學(xué)院，山東 青島 266042）

椰子（Cocos nucifera L.）屬棕櫚科椰子屬植物，具有豐富的營養(yǎng)和藥用價值，在亞洲通常被稱為“生命之樹”，是一種極具開發(fā)價值的熱帶經(jīng)濟(jì)作物[1]。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織報告，截至2021 年，全球椰子種植面積超過0.13 億hm2，總產(chǎn)量達(dá)6 152.04 萬t，中國椰子種植面積約4.7 萬hm2，總產(chǎn)量達(dá)30.62 萬t。海南省椰子的栽培面積占我國椰子總量的99%，是海南省重要的經(jīng)濟(jì)作物之一[2]。據(jù)不完全統(tǒng)計，椰子主要由椰棕、椰殼、椰肉和椰子水組成，常用于生產(chǎn)椰子汁、椰子醬、椰蓉、食用椰子油、椰墊、椰衣纖維等產(chǎn)品，目前我國可直接用于生產(chǎn)和出售的椰子產(chǎn)品及其主要副產(chǎn)物達(dá)300 多種，具有極高的社會價值和經(jīng)濟(jì)價值[3]。

在椰子加工過程中產(chǎn)生的椰子皮、椰油和椰渣占椰子總質(zhì)量的40%～60%，是椰子加工過程中的主要副產(chǎn)物[1-2]。椰子副產(chǎn)物及其加工產(chǎn)品味道甘甜、營養(yǎng)豐富，具有抗氧化、抑菌、抗炎、抗高血壓、降血脂及降膽固醇等生理功能，是高值化食品配料開發(fā)的良好來源[4-6]。近年來，隨著我國椰子加工業(yè)的迅速發(fā)展，每年約產(chǎn)生15 萬t 的椰子加工副產(chǎn)物，但大部分未經(jīng)有效利用而被當(dāng)做廢棄物丟棄，造成巨大的環(huán)境污染及資源浪費(fèi)，不利于椰子產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。因此，充分研究椰子副產(chǎn)物的生物化學(xué)特性及應(yīng)用現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)椰子副產(chǎn)物資源的高值化開發(fā)，對提高椰子產(chǎn)品的附加值、社會效益及經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。本文綜述了椰子皮、椰油及椰渣等椰子副產(chǎn)物的開發(fā)和高值化利用現(xiàn)狀，同時基于椰子副產(chǎn)物的特性和功能，分析了椰子植物基高值化食品配料開發(fā)的應(yīng)用情況，最后對椰子副產(chǎn)物高值化及食品配料開發(fā)領(lǐng)域存在的問題和未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了總結(jié)和展望，以期為我國椰子產(chǎn)業(yè)的深度開發(fā)和高值化利用提供借鑒和參考。

1 椰子副產(chǎn)物資源的開發(fā)利用途徑

椰子副產(chǎn)物富含多種化學(xué)成分和植物營養(yǎng)素，包括木質(zhì)素、纖維素、膳食纖維、多酚、維生素和黃酮物質(zhì)等，常用于制備椰油、膳食纖維粉、活性炭、椰殼工藝品等食品類或日用類產(chǎn)品，具有非常廣闊的應(yīng)用前景[2]（見圖1）。

圖1 椰子副產(chǎn)物高值化利用現(xiàn)狀Fig.1 Current status of high value utilization of coconut by-products

1.1 椰子果皮

椰子果皮是一類數(shù)量極其豐富且廉價的生物質(zhì)資源，由椰殼和椰衣纖維組成，在制備生物基肥料、燃料、工藝品、強(qiáng)化材料結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[7]。秦潔等[8]以廢棄椰殼為材料，采用煅燒法制備具有生物活性的椰殼生物炭材料，發(fā)現(xiàn)其對亞甲基藍(lán)具有較高的吸附效率，并且在磁場干預(yù)下可較好地與溶液分離，易于回收。然而，目前椰果皮主要用于制作成床墊、地毯、人造板等低附加值產(chǎn)品，而利用高效的預(yù)處理和組分分離等手段將椰衣纖維中的纖維素、木質(zhì)素等天然高分子聚合物分離，制備高附加值產(chǎn)品仍處在起步階段[4,9]。

研究表明，椰子皮具有抗氧化、抑菌和消炎等生理功效，這與其富含生物堿、多酚、單寧、酚酸和黃酮等活性功能成分有關(guān)[6-7]。Arivalagan 等[10]研究發(fā)現(xiàn)椰衣具有較強(qiáng)的抗氧化活性，其酸化的80%丙酮提取物用DPPH 法測得抗氧化能力為（476±35）μmol TE/g，ABTS 法測得還原能力為（1 176±46）μmol TE/g，且富含原兒茶酸和山奈酚等酚類化合物。Kendeson 等[11]采用牛津杯法測定椰殼提取物的抑菌活性，發(fā)現(xiàn)其對銅綠假單胞桿菌、白色念珠菌和新型隱球菌具有較強(qiáng)的抑制作用。Narayanankutty等[12]從新鮮椰子皮（CTOF）和干燥椰子皮（CTOD）中制備椰子油（CTO），并測試了從CTO 中分離出的多酚在脂多糖（LPS） 刺激的巨噬細(xì)胞中的抗炎特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CTOF和CTOD 的預(yù)處理有效減少了LPS 刺激的巨噬細(xì)胞的細(xì)胞因子釋放，CTO 多酚的抗炎特性可能通過TLR4 信號傳導(dǎo)抑制介導(dǎo)。

椰子皮中生物活性物質(zhì)的提取技術(shù)主要有酸堿處理、超聲波輔助提取、微波輔助提取和高速均質(zhì)提取等工藝[13]，選擇高效合適的提取工藝，對提高椰子果皮的應(yīng)用價值至關(guān)重要。Arivalagan 等[10]發(fā)現(xiàn)溶劑酸化顯著增加了酚類化合物的提取量，其中使用酸化的溶劑比未酸化試劑提取的酚類化合物含量提高31.54%～69.54%，表明溶劑酸化是從椰衣中釋放酚類化合物的有效途徑。Rodiah 等[14]采用超聲輔助提取來提高椰衣中著色劑的得率，發(fā)現(xiàn)這種利用超聲波空化作用及熱效應(yīng)的提取技術(shù)比浸漬提取提高1.27 倍。此外，將不同的提取技術(shù)結(jié)合，對椰殼和椰衣纖維進(jìn)行同步提取是加快椰子果皮中的功能活性物質(zhì)的釋放，促進(jìn)椰子果皮高值化利用的有效手段。

1.2 原生態(tài)椰油

椰油是源于椰肉的植物性油脂，出油率達(dá)60%，富含酚類、月桂酸、中碳鏈脂肪酸甘油酯、維生素、阿魏酸和原兒茶素等功能活性物質(zhì)，具有抑菌、消炎、抗氧化、降低膽固醇、防止動脈硬化、提高機(jī)體免疫力和預(yù)防肥胖等生理功效，是重要的保健食品和醫(yī)藥原料[5,15]。椰油具有細(xì)膩的口感和濃郁的椰香，常直接作為天然健康食物，或作為烹調(diào)油及新鮮面包的涂抹油等[16]。與其他食用油相比，原生態(tài)椰油更易消化吸收，可作人體的快速補(bǔ)充來源，特別適合具有消化障礙及腸胃虛弱人群使用[4]。

尹彩娜[17]通過給小鼠灌胃不同油脂和長期飼喂添加不同油脂的飼料，研究高脂情況下豬油與椰油對小鼠氧化應(yīng)激及血脂代謝的影響，發(fā)現(xiàn)椰油能夠顯著減少機(jī)體負(fù)擔(dān)，對蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)等的代謝耗能少，生成的脂質(zhì)過氧化物較少，對血脂的影響較低。宋菲等[18]通過研究天然椰子油提取物對H2O2誘導(dǎo)的細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用發(fā)現(xiàn)，天然椰子油可以抑制H2O2引起的細(xì)胞形態(tài)損傷，提高細(xì)胞存活率，還可以通過提高細(xì)胞總抗氧化能力，起到保護(hù)細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷的作用。此外，原生態(tài)椰油還可用于調(diào)節(jié)預(yù)制菜肴中的高酸度食物，并且可作為牛奶的替代品用于任何甜品制作，不僅具有獨(dú)特的椰香，也具有抗氧化、低脂和低熱量等健康功效[3]。汪金[19]以原生態(tài)椰油為原料制備零反式脂肪酸的人造奶油，制備出的人造奶油各項理化指標(biāo)均達(dá)到市場平均水平，且不含反式脂肪酸，具有良好的涂抹性與細(xì)膩的口感。然而，原生態(tài)椰油在反復(fù)加熱的情況下會產(chǎn)生許多化合物，造成一系列健康危害，因此要避免原生態(tài)椰油的反復(fù)加熱。研究發(fā)現(xiàn)，椰子油還是一種重要的油脂化工原料，可用來生產(chǎn)脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸甲酯、烷醇酰胺及中碳鏈脂肪酸甘油酯等高價值產(chǎn)品；同時，可用于化妝領(lǐng)域，生產(chǎn)潤唇膏、面膜、口紅及洗面奶等以及工業(yè)制造潤滑油、清洗劑、香皂、牙膏和沐浴露等產(chǎn)品[5]。

椰子油的提取方法決定了其質(zhì)量、產(chǎn)量和營養(yǎng)成分的保留。目前，椰子油提取方法包括機(jī)械壓榨法、溶劑提取法和酶解法[20]。其中酶解法是一種新興的椰子油提取方法，菲律賓研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)通過細(xì)菌酶來降解椰子油的細(xì)胞壁，可促進(jìn)椰子油的釋放和提取，椰子油提取率比傳統(tǒng)椰干制作方法的高出20%[21]。李光輝等[20]對機(jī)械加工、熱處理和酶解法等不同提取方法制得的原生態(tài)椰油的理化性質(zhì)進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)酶解法提取具有最高的飽和脂肪酸含量（95.1%）和最好的氧化穩(wěn)定性。然而，目前采用酶解法提取椰子油的研究有限，具體酶解條件和酶種類選擇仍需要進(jìn)一步的研究和優(yōu)化。此外，通過改進(jìn)和結(jié)合不同的提取方法可以提高椰子油的提取效率和營養(yǎng)價值。

1.3 椰渣

椰渣是從椰子肉中提取椰奶（椰子粉） 和去除脂肪（脫脂椰子粉）后獲得的副產(chǎn)品或殘留物，含有豐富的膳食纖維、蛋白質(zhì)及脂質(zhì)，可以促進(jìn)腸道蠕動，防止便秘和腸癌，同時還可以降低血糖及膽固醇的濃度，常應(yīng)用于動物飼料生產(chǎn)、膳食纖維制備及椰蓉產(chǎn)品開發(fā)等領(lǐng)域[22]。Sindurani 等[23]研究了椰蓉椰渣中的椰子纖維對大鼠血糖的影響，發(fā)現(xiàn)在飲食中加入椰子纖維會起到明顯的降血糖作用。Pillai 等[24]研究了椰渣膳食纖維對1,2-二甲基肼誘導(dǎo)的大鼠液體過氧化的影響，發(fā)現(xiàn)椰子膳食纖維具有保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷的作用。椰子膳食纖維的功能性已經(jīng)得到了普遍認(rèn)可，同時膳食纖維的改性和開發(fā)更加安全優(yōu)質(zhì)的膳食纖維已成為椰渣高值化應(yīng)用中的研究熱點(diǎn)。

椰渣中膳食纖維的提取方法主要有物理法、化學(xué)法及生物法三種。其中物理法和化學(xué)法因得率低、設(shè)備成本高以及存在試劑殘留等風(fēng)險而無法得到廣泛的應(yīng)用。生物酶法和微生物發(fā)酵法安全無污染、膳食纖維純度高、反應(yīng)溫和以及最終產(chǎn)品具有較高的生物活性等，已成為椰渣膳食纖維提取領(lǐng)域的研究重點(diǎn)[25]。李鳳[26]為提取椰渣中的膳食纖維，采用蛋白酶和脂肪酶等分步酶解制備膳食纖維，發(fā)現(xiàn)在pH 8.5、溫度48 ℃、蛋白酶及脂肪酶用量分別為5.5%和6.0%的條件下酶解3.5 h，能夠得到產(chǎn)品純度為80.3%的椰渣膳食纖維。也有研究采用酸化處理，在pH 2.0、溫度50 ℃下處理2 h，提取的膳食纖維用于加工面制品、油炸制品[27]。然而，目前我國椰渣中的有益成分未被良好利用，精深加工水平較低，產(chǎn)品加工仍停留在原料或半成品階段，缺乏有效的提取技術(shù)和方法。

2 椰子植物基食品配料的開發(fā)

椰子副產(chǎn)物含有豐富的纖維素和植物營養(yǎng)素等優(yōu)質(zhì)植物基原料，可加工成天然膳食纖維和食品調(diào)味料，同時由于椰子副產(chǎn)物特殊的孔隙結(jié)構(gòu)，也可用作部分活性物質(zhì)（如益生菌和酶制劑）等食品配料的包埋材料[4-5]。

2.1 功能性食品核心原料

椰子膳食纖維屬于功能性食品配料。椰子膳食纖維作為食品配料不僅可以影響產(chǎn)品顏色、滋味、保水性，還可以作為穩(wěn)定劑和增稠劑，對食品的結(jié)構(gòu)、交聯(lián)、粗度和貨架期產(chǎn)生重要影響[25]。何金蘭等[28]在傳統(tǒng)冰淇淋制作工藝的基礎(chǔ)上，添加椰蓉制作的天然膳食纖維發(fā)現(xiàn)，添加椰蓉膳食纖維的冰淇淋質(zhì)地松軟細(xì)膩，外觀乳白色，椰香奶香協(xié)調(diào)，同時具有低脂低熱量的特點(diǎn)。唐敏敏等[29]以椰子粉、椰子膳食纖維和卡拉膠為原料制備椰味膳食纖維營養(yǎng)果凍發(fā)現(xiàn)，添加膳食纖維的營養(yǎng)果凍乳白色更加明顯，質(zhì)構(gòu)更加飽滿，同時口感爽滑。目前，椰子膳食纖維主要通過代替部分淀粉的方式，制作富含膳食纖維的餅干、油炸點(diǎn)心、高纖維低熱能面包以及掛面或快食面等面制品，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，由于膳食纖維易與機(jī)體內(nèi)的有機(jī)物結(jié)合，攝入量過多會阻礙蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和維生素的代謝吸收，同時會引起腹瀉和脹氣[29]。因此，確保天然椰子膳食纖維保持在最佳攝入量是保證其高值化配料開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展的重要手段。

隨著人們健康飲食觀念的加強(qiáng)，膳食纖維被認(rèn)為是維持消化系統(tǒng)健康和替代傳統(tǒng)配料的重要組成部分，可廣泛應(yīng)用于制作無麩質(zhì)食品、低糖、低卡食品。此外，椰子膳食纖維的廣泛應(yīng)用促進(jìn)創(chuàng)新產(chǎn)品（椰子粉面包、椰子膳食纖維飲料、椰子膳食纖維能量棒）的開發(fā)，以及提供了椰子的天然香氣、獨(dú)特口感和營養(yǎng)元素?？傮w而言，椰子膳食纖維的發(fā)展結(jié)合了健康飲食和可持續(xù)發(fā)展的要求，并催生了各種創(chuàng)新的食品和飲食模式。

2.2 食品風(fēng)味基料

椰子副產(chǎn)物及其加工產(chǎn)品的生理功效與椰香風(fēng)味也適用于食品調(diào)味料。目前，烤椰子片、椰干顆粒、椰子果醋、濃縮甜味脫脂椰奶、椰子奶酪、椰蜜、椰酒和椰子糖漿等常作為食品調(diào)味料用于食品烹飪或復(fù)配用途[25]。特別是椰渣二次榨汁后得到的椰汁，常被用來加工成料酒、蒸餾酒和果醋等食品調(diào)味料用于食品烹飪，深受人們喜愛[24-26]。研究發(fā)現(xiàn)，在新鮮的椰子果酒和椰子白酒中檢測出豐富的有機(jī)酸和乳酸，不僅口感豐富，還具有協(xié)調(diào)的酒香和椰香[30]。椰汁白酒可作為一種調(diào)味白酒，用來調(diào)節(jié)酒精的含量和食品整體的口感和風(fēng)味。目前，椰花汁酒、椰子糖漿和椰子果醋等產(chǎn)品已經(jīng)成為許多國家必不可少的調(diào)味基料，用來賦予食物特殊的椰香和滋味[25,30]。張晨芳等[31]充分利用海南省的優(yōu)勢資源，在羅非魚中通過加入椰子粉、椰蓉等副產(chǎn)物，制備一種冷凍調(diào)理食品，不僅引入了椰子的清甜風(fēng)味，也實(shí)現(xiàn)了水產(chǎn)資源的深加工利用。由此可見，椰子副產(chǎn)物作為食品風(fēng)味基料不僅用于傳統(tǒng)食品的調(diào)味，還可以應(yīng)用于創(chuàng)新食品的開發(fā)。同時作為地方和文化特色的代表，椰子在沿海地區(qū)美食文化中發(fā)揮著重要作用，已經(jīng)逐步發(fā)展成為具有地域特色的美食文化。

椰子副產(chǎn)物作為食品風(fēng)味基料在備受推崇的同時也面臨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，保鮮、貯藏技術(shù)局限等問題。在創(chuàng)新食品的開發(fā)中，椰子副產(chǎn)物不僅可以用于傳統(tǒng)食品的調(diào)味，還可以制作椰子醬、椰子膏和椰子奶油，用于烹飪和制作冰淇淋、酸奶和果汁等，以此開發(fā)的創(chuàng)新型食品可解決同質(zhì)化嚴(yán)重問題。此外，相較于常見的冷藏、冷凍、干燥等貯藏技術(shù)，真空包裝更能保持椰味產(chǎn)品的新鮮感和風(fēng)味，但高昂的設(shè)備、包裝材料成本導(dǎo)致產(chǎn)品價格過高，因此尋找滿足技術(shù)要求和市場需求的保鮮技術(shù)可進(jìn)一步推動椰子風(fēng)味基料的發(fā)展。

2.3 食品配料穩(wěn)定性載體

椰子副產(chǎn)物作為食品配料的穩(wěn)定性載體在許多食品制造領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在增加產(chǎn)品的質(zhì)地、穩(wěn)定性和風(fēng)味，延長食品配料的保鮮期等方面[9]。例如，椰子中的天然抗氧化劑（多酚類化合物和維生素E）可以幫助抑制氧化反應(yīng)，延長食品配料的保鮮期和穩(wěn)定性[20]。部分具有生理活性的物質(zhì)（如多酚、花青素和益生菌等），其體內(nèi)利用度遠(yuǎn)低于體外起作用的濃度，因此，提高該類物質(zhì)的體內(nèi)生物利用度是亟待解決的難題。此外，椰子副產(chǎn)物由于特殊的孔隙結(jié)構(gòu)和生理功效，不僅可以將多酚、花青素和益生菌等功能活性物質(zhì)包埋于椰子纖維內(nèi)部，使其在加工、貯存和消化過程中免受不利環(huán)境因素的影響，也可以增加產(chǎn)品的功能活性，改善其保健功效[32]。

蔣蘇穎等[33]采用椰子油包埋植物乳桿菌CICC 20270，通過噴霧干燥法制備益生菌微膠囊，發(fā)現(xiàn)添加椰子油后的產(chǎn)品與不添加椰子油的產(chǎn)品相比具有更好的耐熱性，同時有利于提高微膠囊在模擬胃腸液中的活菌數(shù)。王政[34]將椰衣纖維經(jīng)酸堿處理后，采用共價結(jié)合法制備椰衣纖維固定化木聚糖酶，發(fā)現(xiàn)木聚糖酶被固定化后，保留了80%的酶活，且具有較高的熱穩(wěn)定性。然而，目前對椰子副產(chǎn)物包埋食品配料的機(jī)理研究較少，利用現(xiàn)代科研手段如生物活性評估、生物影像技術(shù)等研究方法，對椰子副產(chǎn)物的成分和功能進(jìn)行深入分析和解析，將有助于了解椰子副產(chǎn)物的生物活性成分和潛在的功能機(jī)理。此外，通過研究和優(yōu)化加工工藝，可以提高椰子副產(chǎn)物的使用效率和包埋效果。例如，采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理方法，如酶解、提取和精制等，能夠以增加椰子副產(chǎn)物的利用率和生物活性，將為帶動椰子功能性食品開發(fā)發(fā)揮重要作用。

3 展望

椰子副產(chǎn)物的高值化利用及其食品配料的研發(fā)一直是椰子產(chǎn)業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。目前我國對椰子副產(chǎn)物的開發(fā)利用仍然停留在相對淺顯的層面，下一步要做好以下工作：一是仍需結(jié)合椰子副產(chǎn)物相關(guān)產(chǎn)品的生理功效，開發(fā)更為合適的功能活性提取技術(shù)，多種提取技術(shù)結(jié)合使用，進(jìn)一步保障椰子功能活性物質(zhì)的有效提取；二是椰子副產(chǎn)物功能食品的應(yīng)用與開發(fā)前景廣闊，但是相關(guān)功能尚未得到充分的挖掘和利用，因此在產(chǎn)品開發(fā)中如何更加科學(xué)地挖掘其潛在的功能價值，以開發(fā)能夠滿足不同人群需求的功能性和精深加工產(chǎn)品將是后續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。