椰子中糖类化合物的研究进展

桂青+王挥+陈卫军+赵松林

摘 要 椰子水中主要为蔗糖、果糖和葡萄糖；椰花序汁中为蔗糖；椰肉中主要含有半乳甘露聚糖和膳食纤维。目前，可溶性糖的应用范围较广，如食品加工、微生物发酵等，而不溶性糖主要作为饲料使用。但是，椰子水中的糖和椰肉中的膳食纤维也为加工带来了困扰。本文综述椰子水、椰花序汁、椰肉中糖的种类、组成、变化规律及其功能与应用前景，为提高椰子副产物加工利用率提供理论依据。

关键词 椰子 ；糖 ；研究进展 ；应用

分类号 S667.4

Research Advances of Saccharides in Coconut

GUI Qing1，2） WANG Hui1，2） CHEN Weijun1，2） ZHAO Songlin1，2）

（1 Coconut Research Institute， CATAS， Wenchang， Hainan 571339， China；

2 Hainan Research Center for Engineering Technology of Coconut Further Processing，

Wenchang， Hainan 571339， China）

Abstract Varieties， constituents， variations of saccharides in coconut water， coconut inflorescence sap and coconut flesh were summarized in this article. Sucrose， fructose and glucose were main components in coconut water. Coconut inflorescence sap contained most of sucrose. And dietary fiber and galactomannan were dominated in coconut flesh. The soluble saccharides in coconut were applied to product manufacturing and fermentation， and the insoluble saccharine were used as feed. Whereas， saccharides in coconut water and coconut flesh brought some disadvantages to processing. This article provided basis for improving by-product utilization rate.

Keywords coconut ； saccharides ； research advance ； utilization

椰子（Cocos nucifera L.）是热带地区的食品能源作物和木本油料作物，分布于世界上100多个地处热带的国家或地区，素有“宝树”之称[1]。在我国，椰子的主要种植区域在海南，占全国种植面积和产量的90%以上。糖类化合物是人体重要的营养素，主要分为单糖、双糖、低聚糖和多糖，分布于植物的各个器官和生长阶段，对植物的生长发育、呈味、加工利用特性等方面起着重要的作用。椰子中的糖类化合物主要存在于椰子水、椰肉和椰花序汁中。本文对国内外关于椰子中糖类化合物的研究现状进行总结，加深对椰子中糖类化合物的了解，为椰子副产物的加工和利用提供理论依据。

1 椰子中糖类化合物的提取和测定方法研究进展

糖是椰子水、椰肉和椰花序汁中重要的组成成分，包括单糖、双糖、低聚糖和多糖。椰子水、椰奶、椰花序汁中的糖为可溶性糖，一般测定前不需要经过复杂的提取步骤，如葡萄糖、果糖、蔗糖、半乳糖等[2-6]。而椰肉等其它椰子器官中的糖多为结合性糖，如半乳甘露聚糖和甘露聚糖等低聚糖和膳食纤维等多糖，通常需要经过酸提、碱提、亚临界水提取或复合酶解等方法使糖与蛋白质等大分子解离，再对浸出后的糖类化合物进行定性和定量测定[7-13]。

1.1 单糖和双糖的提取和测定方法

目前椰子水、椰奶和椰花序汁中的单糖和双糖的常规测定方法主要有高效液相色谱法、离子色谱法和气相色谱法。Richter等[14]建立了毛细管电泳-非接触电导检测器法，可同时检测椰子水中的果糖、葡萄糖和蔗糖，与常规方法相比，具有分辨率高，样品不需要经过前处理，还可以同时检测其中的阴离子、阳离子等其它组分的优点。Mohanan等[15]新建了一种超声波方法测定椰子水中的果糖，该方法根据“热电声分析”的原理，在不同的温度下，不同的糖及不同品种的椰子水的密度、折射率、超声强度具有特定的光声强度、声阻抗、绝热压缩系数，通过以上参数显示椰子水中主要的组成成分是果糖，并采用此方法测得了不同椰子水中果糖的含量。与其它方法相比，该方法具有快速、简单、经济的特点。

1.2 低聚糖的提取和测定方法

低聚糖在植物中常常与蛋白质或脂类共价结合，以糖蛋白或糖脂的形式存在，通常在测定前要采用微波辅助、酶解等方式处理将低聚糖提取出来。半乳甘露聚糖和甘露聚糖是椰肉中的2种最主要的低聚糖。椰肉中不溶性膳食纤维含量较高，增加了低聚糖提取的难度，学者们采用碱液（如氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液等）提取，但低聚糖的提取量会受碱液浓度的影响[16]。亚临界水萃取法是一种使水处于亚临界状态，改变其极性，从而将不同极性的成分提取出来的方法，近年来也有学者将其应用于提取低聚糖，该方法具有不会破坏样品的成分，可连续提取和选择性提取，提取率高等优点[8-9]。高效液相色谱法是一种常用，快速，定性和定量测定低聚糖的方法。endprint

1.3 多糖的提取和测定方法

多糖分为可溶性多糖和不溶性多糖两类，椰子水、椰奶和椰花序汁中主要为可溶性多糖，而椰肉中多为不溶性多糖。因此，测定椰子水和椰花序汁中的糖前，可采用醇沉淀法进行浓缩。研究结果表明，采用了热乙醇法提取椰花序汁中的糖，多糖的沉淀率可高达98%[5]。椰肉中含有少量可溶性多糖和大部分不溶性多糖。可溶性多糖可通过水提法得到，而不可溶性多糖的成分较复杂，含有膳食纤维、纤维素、半纤维素等，需要经过蛋白酶、脂肪酶等酶解、碱提取、加压等前处理才能将不同的组分分离出来[11]。可溶性多糖的测定多采用蒽酮比色法和苯酚-硫酸法，不溶性多糖多采用酶-重量法测定。

2 椰子中糖类化合物的组成及含量变化

2.1 椰子水中的糖

椰子水是椰子胚乳中可直接饮用的天然清凉饮料。椰子水的干重极低，仅有5%～6%，糖是其中最主要的组成成分。在椰子的成熟过程中总糖含量、还原糖含量、糖的组成一直处于动态变化中。

嫩椰子水中葡萄糖和果糖是主要成分，成熟过程中分别由可溶性糖含量的40%和55%降低至10%和25%[17-18]。6～8个月的椰子水中开始可以检测到蔗糖，在整个成熟阶段，蔗糖的含量增加至总可溶性糖含量的40%[17]。成熟的椰子水中糖的主要组成为蔗糖、山梨糖醇、葡萄糖和果糖，其次是半乳糖、木糖和甘露糖。通过对糖类化合物的组成分析，可以区分椰子水是来源于嫩椰子还是老椰子[19]。

椰子水中总糖含量先增加至最高5%，成熟后降低至2%；还原糖在总糖中占的比例约为52%～99%，变化趋势与总糖相同。

不同品种的椰子水中总糖、还原糖含量和变化趋势略有不同。在高种椰子中，椰子水中的总糖含量从5个月时开始增加，至7个月时达到最高，进而快速降低，直至完全成熟，含量约为2%。还原糖含量较低，完全成熟后还原糖大部分被蔗糖代替。矮种椰子水的总糖含量也是先增加后降低，但由于品种和种植地域不同，总糖含量达到最高的时间可能为6、7、8或9个月，而成熟的椰子水总糖含量略高，约为2.5%～3.5%。与高种椰子水相比，矮种椰子水中的还原糖含量较高，尤其是在8～12个月间。杂交种椰子水中总糖含量的变化范围较广。第12～13个月时，杂交种的椰子水还原糖含量高于高种和矮种椰子水。总体来讲，除最后三个月杂交种的椰子水中还原糖含量较高外，其它生长期中，矮种椰子水中的还原糖含量最高，而在任一生长期中，高种椰子水中还原糖含量均是最低的，高种椰子水中总糖含量最低，矮种椰子水中总糖含量最高，杂交种的鉴于两者之间[17，20]。不同品种和成熟度的椰子水中总糖和还原糖的变化规律如图1和图2所示[17]。

2.2 椰花序汁中的糖

国外学者们对椰花序汁中糖的研究结果表明，椰花序汁中的糖含量约为10%～13%，且蔗糖含量最高，其次是葡萄糖和果糖（含量较低但不同品种间的差异不大），以及极低含量的甘露糖[21-22]。不同地区的椰花序汁中的糖含量有差别，如与在日惹和玛琅种植的椰子相比，在登巴萨种植的椰子中椰花序汁中的葡萄糖和果糖含量较高。新鲜椰花序汁在储藏过程中由于微生物的作用伴随着果糖、葡萄糖及其它低聚糖的生成，还原糖在总糖中所占的比例由36.1%增加至43.0%。国内学者则较多关注椰花序汁中多糖的提取工艺和功能活性[1，21-23]。

2.3 椰肉中的糖

研究表明，嫩椰肉呈软凝胶状态，主要成分是可溶性半乳甘露聚糖，由甘露糖∶半乳糖=2∶1的比例构成，侧链为D-半乳糖残基。此外，甘露聚糖是椰肉中的一种重要组成成分，且几乎只存在于嫩椰肉中[24]。在椰肉的成熟过程中，总半乳甘露聚糖和纤维素含量增加。可溶性半乳甘露聚糖却由77%降低至成熟时为0.1%，不溶性的甘露聚糖含量在成熟过程中增加，成为成熟椰肉中主要的多糖组分之一[10，16]。在成熟的椰肉中，半乳甘露聚糖含量占椰肉多糖总量的61%，其次是甘露聚糖（26%）和纤维素（13%）。

椰奶中的糖主要是半乳糖和树胶醛糖，甘露糖和葡萄糖的含量较低，经凝胶色谱鉴定半乳糖和树胶醛糖分别占总糖含量的72%和24%[6]。

椰粕粉中含糖量约为71%，其中甘露糖占74%，葡萄糖占21%，以及少量的甘露聚糖。经研究表明，椰粕粉中膳食纤维的含量为60%，其中56%为不溶性膳食纤维，4%为可溶性膳食纤维[25]。

3 椰子中糖的作用

单糖和双糖是水溶性多糖，极易被人体消化，是人们生活中不可或缺的甜味剂，可直接食用，如利用椰花序汁中高含量的蔗糖熬制而成的椰花汁糖。单糖和双糖可被微生物发酵利用，生产酒和醋等，如椰花序汁酒和椰花序汁醋。单糖和双糖还可以用于微生物的培养基，如生产椰纤果，用于组织培养等。在烘焙过程中，葡萄糖和果糖等还原性糖易与游离氨基酸发生麦拉德反应，生成吡嗪等化合物，对形成椰子风味具有重要的作用[26]。

低聚糖是一类高价值产品，它难以被胃肠消化吸收，可促进双歧杆菌增值并抑制有害菌的生长，可改善胃肠道功能，增强人体免疫力，甜度低，热量低，基本不增加血糖和血脂，可作为食品、饲料添加剂及保健食品。

目前，多糖已成为功能性食品的研究热点之一。椰子中的多糖也不例外。研究结果表明，椰子花序汁多糖的抗氧化活性较强，具有较强的清除超氧阴离子自由基、DPPH 自由基和羟基自由基的能力，络合Fe2+的能力，以及还原能力，具有很好的保健功效[27]。

动物实验证明，椰肉膳食纤维可促进钙的吸收，降低血糖和血清胰岛素，降低血清胆固醇、低密度胆固醇、血清甘油三酯，预防心脑血管疾病，保护细胞免受致癌物1，2-二甲肼诱导的氧化损伤等作用[28-31]。

纤维素和半纤维素是椰肉膳食纤维的主要组成成分。研究结果表明，纤维素可用作冷冻保护剂，具有修复食品组织状态和保持冻融稳定性的作用。半纤维素对焙烤食品的品质起着重要的作用，也可作为增稠剂，对蛋糕的焙烤质量有着非常重要的影响。此外，半纤维素还具有降低血脂的作用[11，32]。endprint

4 椰子中糖的应用

4.1 食品加工的原辅料

目前椰子水在加工中主要用于生产椰纤果，但大部分椰子加工厂将椰子水作为废水直接排放。椰子水中营养丰富，易导致排放区微生物滋长，对环境造成危害。研究表明，椰子水的用途非常广泛。与口服补盐液和其它饮料相比，椰子水中葡萄糖与NaCl的比例更接近与1∶1，更易被人体吸收，因此，可将椰子水研制成腹泻补充液或运动员饮料[33-34]。由于高含量的糖分，椰子水中也可将其直接用作发酵补充液，或制造酒精、醋和甘露醇的原料。为解决了椰子水污染的问题提高了副产物的利用价值，Lozano等认为，可利用椰子水中高含量的蔗糖、果糖和葡萄糖生产高纯度的葡聚糖和果葡糖浆，并建立了相应的方法[35]。

椰花序汁中含有大量的蔗糖，可直接代替甘蔗等制得蔗糖。在印度尼西亚等地，当地居民直接用椰花序汁熬制椰花汁糖，作为日用品[1]。

椰子中的甘露聚糖可被还原成甘露醇和低聚甘露糖。椰粕粉中的低聚糖在高温条件下，可降解生成大量的5-羟甲基-呋喃醛，水解可生成甘露糖、葡萄糖以及甘露寡聚糖等[8]。低聚糖，如低聚甘露糖，若加以开发利用，前景十分广阔。

椰奶经过脱除脂肪后成为脱脂椰奶，其中几乎保留了所有的糖，且主要成分为蔗糖，占干物质含量的78%。脱脂椰奶经脱水工艺后可加工成为脱脂椰奶糖浆或经喷雾干燥制成脱脂椰奶粉，均为制作食品和饮料的重要原料[1]。

椰肉膳食纤维作为基料，可制作椰子膳食纤维咀嚼片，该咀嚼片具有改善人体肠胃环境、减肥、调节血脂含量等功能[28]。椰粕经过化学或物理的方法处理，可以提高膳食纤维的性能，如持油力、持水力和膨胀度等，获得更优良的产品，扩大其应用市场[36]。

4.2 制作饲料

椰子粕中膳食纤维含量为60%，由于其溶解性不好，导致使用受限。目前，椰子粕主要用于制作饲料，喂养鱼、家禽、牲畜等。由椰子粕制作而成的饲料能明显促进动物的生长，延长肥育时间[37-39]。研究表明，添加氨基酸和酶制剂，经制粒、破碎、浸湿等工序可增加单胃动物对椰子粕的利用率[40]。

4.3 对食品加工的不利影响

高温灭菌后的椰子水产生不良气味，称为“蒸煮味”或“红糖味”，并且椰子水的颜色由无色透明转变为红色至黄色，这可能是由于其中的糖在高温加热的过程中发生了麦拉德反应或焦糖化反应[41]。目前，这是椰子水加工中一大技术难题，仍然未被攻克。

椰肉中的不溶性膳食纤维含量太高，产品口感粗糙，也对椰肉的加工产生了不利影响。目前，已有科研人员正在研究如何软化椰肉纤维或改进传统的加工工艺。

5 结论与讨论

糖类是人们的日常生活中不可或缺的一类化合物，在食品加工中起着十分重要的作用。本文对椰子中糖的提取和检测方法、糖的种类和组成成分变化以及利用情况进行了综述。糖类化合物存在于椰子果实的各个部位，但糖的组成和含量各不相同，可溶性糖主要用于食品加工，不可溶性糖用作饲料。但椰子水中的糖和椰肉中的膳食纤维也给产品加工带来了困扰。如何科学利用椰子中的糖类化合物和提高其利用率，是椰子加工企业值得思考的问题。通过对椰子中糖类化合物的研究成果的总结，更加深了我们对椰子的了解，也为提高椰子加工副产物的利用率提供了指导依据。

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