全 文 ：第 30 卷 第 3 期 热 带 作 物 学 报 Vol．30 No．3
2009 年 3 月 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL CROPS Mar ．2009
基金项目： 国家科技支撑计划项目（No. 2007BAD76B01）， 国家重要热带作物工程技术研究中心组建项目资助。
作者简介： 夏秋瑜， 男， 1978 年生， 硕士， 主要从事椰子及功能性食品的研究开发。
* 通讯作者， 李枚秋， E-mail: limq63@vip.163.com。
收稿日期： 2008-11-01 修回日期： 2009-01-12
木瓜蛋白酶水解制备天然椰子油的研究
夏秋瑜， 李 瑞， 李枚秋 *， 陈 华， 赵松林
中国热带农业科学院椰子研究所， 海南文昌 571339
摘要 以天然椰子为材料， 通过不同的料液比、 木瓜蛋白酶含量以及酶的作用时间、 温度、 酸度等， 并利用 NaCl
加速油的分离， 同时抑制微生物的增殖来研究制备天然椰子油的最佳条件。 结果表明， 制备天然椰子油适宜的
工艺条件为： 料液比（纯椰浆 ∶水， W/W）为 100 ∶ 45~100 ∶ 60， 添加 0.075％木瓜蛋白酶（以纯椰浆质量计）， 3％
NaCl（以样品中总水分含量计）， 在 55℃下酶解 9 h， 5 000 r/min 离心 30 min， 然后再旋转蒸发（0.08 MPa， 60 ℃）
30 min， 提油率达 82.9％。 所得椰子油具有显著的椰香味， 其酸值为 0.17 mg KOH/g， 过氧化值未测出， 酶解过
程中 pH 值变化幅度较小， 菌落总数比空白椰浆和不添加 NaCl 的酶解体系显著降低， 副产物椰子乳清新鲜度高。
关键词 天然椰子油； 木瓜蛋白酶； NaCl
中图分类号 TS224
椰子油脂肪酸组成中含有 50％左右的月桂酸（C12 : 0）和 15％左右的中等碳链脂肪酸(C8 : 0 和 C10 : 0)，
具有性能稳定， 在人体内代谢迅速， 易被消化吸收[1，2]和抗氧化、 抗病毒等功能[3]， 因此椰子油市场需求旺
盛， 广泛应用于食品、 医药和化工等领域中。 现有的椰子油制备方法包括干法和湿法工艺， 其中干法工艺
由于椰干在干燥过程中易被污染变质而往往有腐臭味， 所得椰油还需经过精炼， 产品营养成分和风味损失
较大。 湿法工艺制备的天然椰子油（virgin coconut oil， 简称 VCO）可直接食用， 无需经过精炼处理 [4]， 品
质优良， 价格高达 5 000美元/t [5]， 但其工业化生产所需设备价格昂贵。 酶技术在实验室范围内已被广泛应
用于包括椰子在内的多种油料种籽的提油处理 [6]。 McGlon 等[7]用聚半乳糖醛酸酶、 α-淀粉酶和蛋白酶分别
提取椰子油， 提油率最高为 80％； Barrios 等[8]采用 α-淀粉酶、 蛋白酶和果胶酶协同作用提取椰子油， 提
油率为 79.3％。 但是酶解过程抑制微生物增殖的方法尚未得到证实， 并且需要 10 000 r/min 以上的高速离
心。 而现有的酶预处理法虽然能提高出油率， 但由于条件温和， 酶解时间长， 酶解过程中（特别是在中性
和微碱性条件下）各种微生物很容易繁殖， 使酶解物变质发臭， 并且一些酶还会产生有异味的水解氨基酸，
这些氨基酸进入油中使油有异味， 因此目前酶处理提油技术很少应用于工业化大生产中。 笔者利用木瓜蛋
白酶和 NaCl 协同作用提取椰子油， 研究一种快速有效且在一定程度上能抑制微生物增殖的酶法制备天然
椰子油。
1 材料与方法
1.1 材料
试验用椰子品种为海南高种， 由中国热带农业科学院椰子研究所实验基地提供。
1.2 试剂与仪器
木瓜蛋白酶（100万U/g）、 植物蛋白水解专用酶（120万U/g）、 菠萝蛋白酶（120万U/g）， 购自南宁东恒华
道生物科技有限公司； 酸性蛋白酶(2万U/g)， 购自肇东国科北方酶制剂有限公司； 其他试剂均为国产分析
纯。 Universal 32R 冷冻离心机， 德国 Hettich 公司产品； R-210 型旋转蒸发仪， 瑞士 Buchi 公司产品；
3期 夏秋瑜等： 木瓜蛋白酶水解制备天然椰子油的研究
PHS-3B 酸度计， 上海精科雷磁公司产品； WF-A 2000 果汁机， 浙江省永康市天歌电器有限公司产品；
HH-6恒温水浴锅， 金坛市富华仪器有限公司产品。
1.3 工艺流程
椰子果→剥椰衣→破壳→取椰肉→削种皮→榨汁→椰浆→调配→酶解→低速离心（5 000 r/min， 30 min）
→旋转蒸发（0.08 MPa， 60℃， 30 min）→天然椰子油。
将 100 g 不加水榨汁所得的椰桨置于 200 mL 烧杯中， 以椰桨重量计加入适量的水和酶， 以体系中的
水分含量计加入适宜的 NaCl（调或者不调pH值）， 将烧杯置于恒温水浴锅中酶解一定时间（酶及 NaCl 含量、
作用时间、 温度、 pH值等通过试验选择）， 然后离心分离， 用清水洗涤油层（除去NaCl）后将油置于旋转蒸
发仪中脱去水分， 得到天然椰子油， 每个处理 2个重复， 按下述公式计算提油率：
提油率/％=W油重/（W椰浆重×椰浆脂肪含量）×100
1.4 分析方法
1.4.1 脂肪含量的测定 按 GB/T 5009.46-2003的方法测定。
1.4.2 蛋白质含量的测定 按 SN/T 0800.3-1999的方法测定。
1.4.3 水分和挥发物含量的测定 按 GB/T 9696-2008的方法测定。
1.4.4 酸价的测定 按 GB/T 5009.37-2003的方法测定。
1.4.5 过氧化值的测定 按 GB/T 5009.37-2003的方法测定。
1.4.6 菌落总数的测定 按 GB/T 4789.2-2003的方法测定。
2 结果与分析
2.1 椰浆成分分析
为了便于计算椰子油的出油率和选择合适的酶解条
件， 对不加水榨汁所得的椰浆进行成分分析， 测定结果
见表 1。 由表 1 可知， 椰浆中含有大量的脂肪和少量的
蛋白质， 将椰浆中的脂肪提取后， 体系新鲜度高， 副产物中的蛋白质及其水解后产生的小分子蛋白肽和氨
基酸可加以后续利用。
2.2 蛋白酶的选择
为减少酶解过程中微生物的增殖， 降低油的酸值， 提高油的品质， 在酶的选择上除考虑出油率外， 还
需考虑作用 pH值、 反应速度、 降解物是否有异味等因素。 为了提高原料的利用价值， 应减少化学物质的
使用量， 本试验选择酶的作用 pH 值与椰浆本身 pH 值一致或者接近。 胃蛋白酶、 酸性蛋白酶偏酸性， 而
胰蛋白酶、 植物蛋白水解专用酶等碱性或中性蛋白酶易受杂菌污染。 分别在各酶的适宜 pH 值（用磷酸盐
缓冲溶液调 pH值）、 温度和用量下（按酶产品说明书）进行酶的单因素试验， 并同时设各酶中添加 1％NaCl
试验（以反应体系中总的水分含量计）， 计算提油率（见表2）。 由表 2可知， 木瓜蛋白酶水解产物风味较好，
最适 pH值范围为 5.0～7.0， 与椰浆的天然 pH5.8～6.3 范围一致， 因此最适宜为本试验作用酶。 木瓜蛋白酶
商品酶制剂还含有
溶菌酶， 故表 2 中
添加木瓜蛋白酶的
椰浆 pH 值下降幅
度最小， 并且木瓜
蛋白酶具有耐盐性
并能被钠离子、 氯
离子所激活。 不添
! #$%&’( )*+,( +*+,( +*+,(
-. /0 11 /1 02/ 12/0
3%45
678 10/ / / /
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678 1/ 2/ 01/ 2/
387
热 带 作 物 学 报 30 卷
加 NaCl 的样品均需 16 h 以上才有明显的油析出， 添加
NaCl 后， 木瓜蛋白酶反应速度明显加快， 酶解 9 h 后就可
见油析出， 提油率大幅度提高， 而其他酶变化不明显。 可
见在处理椰浆时添加食盐， 既可以作为木瓜蛋白酶的激活
剂， 大幅缩短酶解时间， 又可减少腐败性细菌的生长繁
殖， 提高副产物的新鲜度。
2.3 木瓜蛋白酶作用温度的选择
在酶用量为 0.05％， 料液比（纯椰浆 ∶水）为 100 ∶ 50 的
情况下， 以添加 2％NaCl 和无 NaCl 两组试验， 在不同温
度下酶解 18 h后离心分离。 试验温度对椰子油提取率的影
响见图 1。 从图 1 可见， 在 45～60 ℃下， 酶作用温度较适
宜， 其中 55 ℃时出油率最高。 温度太低容易引起微生物
繁殖， 太高又容易破坏椰浆及椰子油品质。 因此， 55℃酶解比较适宜。 在各个温度下， 添加 NaCl 的样品
出油时间（肉眼可见）显著缩短， 提油率显著提高。
2.4 反应体系 pH值对提油率的影响
用磷酸盐缓冲溶液调节椰浆的 pH值分别至 5.0、 5.5、 6.0、 6.5、 7.0， 以不调 pH值的样品为对照， 均
添加 2％NaCl， 同等条件下酶解 10 h 后离心分离， 结果见图 2。 由图 2 可知， 不同的初始 pH 值对提油率
影响显著。 pH7.0的椰浆提油率最低， 并且椰浆颜色变黑； pH6.0 和 pH6.5 提油率较高， 但均比不调节 pH
值的对照组低。 椰浆的初始 pH6.23 在木瓜蛋白酶的作用范围内， 在椰浆中加入缓冲溶液特别是碱性缓冲
溶液可能影响椰奶的油乳结构而不利于破乳， 同时， 椰浆 pH 值越高， 越易滋生微生物， 越易腐败变臭变
色。 因此本试验选择不调节椰浆 pH值来制备椰子油。
2.5 料液比对提油率的影响
不同的料液比中均添加 2％NaCl， 0.05％木瓜蛋白酶， 55℃酶解 10 h 后分离椰子油。 由图 3 可见， 当
料液比为 100 ∶ 45~100 ∶ 65 时， 椰子油提取率最高。 可能是因为水分含量低时体系黏度太高不利于椰浆破
乳， 而水分含量高时酶浓度太低， 降低了酶解速率。 此外， 实际生产中榨取椰浆时为了提高出汁率， 一般
加入椰肉重 0.5~1.0 倍的水榨汁， 但加入太多的水分不利于副产物的利用， 所以选择了纯椰浆和水的比为
100 ∶60较适宜。
2.6 酶用量和 NaCl用量对提油率的影响
酶用量和 NaCl 用量是相互影响的， NaCl 在一定浓度下可激活酶的活性， 但 NaCl 浓度太高则会抑制
酶的活性， 使酶解完全后样品的提油率降低， 因此在分别对酶用量和 NaCl 用量单因素试验的基础上，
进一步对酶和 NaCl 两个因子设计试验， 每个因子各选取 3 个水平选用 L9（34）正交表安排全面试验， 选择
料液比为 100 ∶60， 在 55℃下酶解 10 h 后分析结果。 试验设计及分析结果见表 3。 由表 3 可见， 酶用量比
aa
c
100
80
60
40
20
0
料液比
提
油
率
/％
图 3 料液比对提油率的影响
a
bc
b
c
80
60
40
20
0
pH值
5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 不调 pH值
提
油
率
/％
图 2 体系 pH 值对提油率的影响
a
b
d
c
100
80
60
40
20
0
温度/℃
45 50 55 60
无 NaCl
添加 2％NaCl
提
油
率
/％
图 1 作用温度对提油率的影响
a
b cd
e
bc
ef
说明： 图中为 2次重复试验的平均值±标准差, 不同小写
字母表示在 5％的水平上差异显著（DMRT 法），
相同字母表示差异不显著。 下图同。
100 ∶ 15 100 ∶ 30 100 ∶ 45 100 ∶ 60 100 ∶ 75 100 ∶ 90
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3期 夏秋瑜等： 木瓜蛋白酶水解制备天然椰子油的研究
NaCl 用量对出油率的影响更显著， 当添加 0.075％木瓜蛋白酶，
3％NaCl时， 椰子油的提取率达 82.38％。 NaCl浓度的变化对提
油率影响不大， 故实际生产中可根据副产物的用途而调整 NaCl
的用量， 溶液中 NaCl 浓度达到 3％时， 口感太咸， 因此实际生
产中可适当减少 NaCl的用量。
2.7 酶解过程中提油率和 pH值的变化曲线
椰浆酶解一段时间后， 油从乳化体系中析出， 随着反应时
间的递增， 最上层的可见油层明显增加。 本试验研究上述酶解
条件时， 为得到最大的提油率， 均在酶解完全后（酶解时间10 h
以上）再开始离心分离出油。 实际生产中在最佳的酶解条件（不
包括酶解时间）下， 为确定适宜的样品离心分离时间， 还需要研
究酶解过程中提油率的变化曲线。 在料液比为 100 ∶60， 0.075％
木瓜蛋白酶， 3％NaCl 条件下， 将样品平均分装在多个烧杯中，
55 ℃酶解， 每隔一定时间分别取出 2 个烧杯测定
椰子油提油率和 pH 值， 酶解过程中提油率和 pH
值的变化曲线见图 4。 由图 4 可知， 添加 NaCl 可
加速酶解反应的进行， 促进油的分离， 酶解 7 h 内
提油率增加显著， 7 h 后增加缓慢， 此时提油率为
79.4％ ； 酶解 9 h 提油率缓慢增加至最大 ， 为
82.9％。 因此当要求提油率最大时， 选择酶解时间
为 9 h， 实际生产中为提高副产物的新鲜度及利用
价值， 也可选择在酶解 7 h 后分离油。 由于微生物
的作用， 酶解过程中椰浆 pH值下降。 但在反应 7 h
内测定椰浆的酸度， 发现几乎没有变化（pH 值变化
幅度见图 4）， 酶解完全后的副产物新鲜度高， 可进
一步加以开发利用。
2.8 酶解过程中菌落总数的变化
料液比为 100 ∶ 60， 添加 0.075％木瓜蛋白
酶， 3％NaCl， 在 55 ℃下酶解， 酶解 0、 5 和
9 h后分别测定空白椰浆(1＃)、 仅添加木瓜蛋白
酶的椰浆(2＃)和同时添加 NaCl与木瓜蛋白酶椰
浆（3＃）的菌落总数。 由表 4可知， 由于木瓜蛋白酶商品酶制剂中还含有部分具有抑菌作用的溶菌酶， 木瓜
蛋白酶的添加可在一定程度上抑制微生物的增殖， 而在酶解椰浆中添加了 NaCl 后， 由于渗透压增大， 可
进一步抑制微生物的增殖。 在添加 NaCl 的木瓜蛋白酶酶解椰浆体系中， 酶解 9 h 内菌落总数增加不多，
可能由于细菌抑制剂的存在， 在酶解过程中细菌可能还处在延滞期或者经历了短暂的对数生长期后就进入
了稳定期和衰亡期。
可见用本方法制备椰子油， 缩短了反应时间， 减少了微生物的增殖， 反应体系菌落总数（表4）和酸度
变化（图4）均不大， 提取椰子油后的椰子乳清还有一定的新鲜度， 具有椰香味， 没有异味， 并且还含有一
定量的脂肪、 蛋白质、 蛋白肽和氨基酸， 利用价值高， 可以用于提取椰蛋白、 功能多肽， 制备脱脂乳粉或
者椰子乳清饮料等。
2 4 6 8 10 12
100
80
60
40
20
0
酶解时间/h
提油率变化
椰浆 pH值变化
6.00
5.90
5.80
5.70
5.60
图 4 酶解过程中提油率和 pH 值的变化曲线
提
油
率
/％
pH
值
!
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2.9 天然椰子油的品质分析
将椰子油用清水洗涤 2～3 次， 然后在 60 ℃， 0.08 MPa 真空度下旋转蒸发 0.5 h， 再对其进行品质分
析。 由表 5可知， 所制备的椰子油无异味， 具有明显的椰香味， 无色透明， 酸值为 0.17 mg KOH/g， 过氧化
值没测出， 均比椰子油的农业行业标准 NY/T230-2006规定的精炼椰子油的质量指标（酸值≤0.3 mg KOH/g，
过氧化值≤5.0 mmol/100 g）低。 本试验椰子油的过氧化值没有测出， 可能是由于刚制备的椰子油还没有被
氧化， 也可能是其含有抗氧化的成分， 文献[9]中报道， 天然椰子油中尽可能地保留了固有的营养成分及
其生物活性， 具有抗氧化功能。 所以， 本试验所得的椰子油质量与国外流行的 VCO 相当， 比精炼椰子油
更适宜应用于食品工
业和医药工业中。
3 讨论
本试验采用木瓜蛋白酶和 NaCl协同制备天然椰子油， 其适宜的工艺条件为： 料液比（纯椰浆 ∶水， W/W）
为 100 ∶60， 木瓜蛋白酶用量为 0.075％（以纯椰浆质量计）、 NaCl 用量为 3％（以样品中总水分含量计）， 在
55 ℃下酶解 9 h 后用低速离心机分离（5 000 r/min， 30 min）， 然后再旋转蒸发（0.08 MPa， 60 ℃， 30 min），
提油率为 82.9％， 所得椰子油具有显著的椰香味， 其酸值为 0.17 mg KOH/g， 过氧化值未测出， 酶解过程
中 pH 值变化幅度不大； 菌落总数比空白椰浆和不添加 NaCl 的酶解体系显著降低， 所得副产物椰子乳清
新鲜度高， 具有很高的利用价值。 在此过程中， 克服了利用干法和湿法制备椰子油中的一些困难。
试验中为了准确测定提油率， 酶解结束后采用了低速离心， 木瓜蛋白酶和 NaCl 处理椰浆后， 椰子油
分层比较明显， 在实际生产中可以不用离心而直接分离出椰子油， 设备简单， 且 NaCl 还可用食盐代替，
适合于农户作坊式椰子油的加工。 国外农户加工 VCO比较常见， 但其制作 VCO 的方法耗时长， 副产物利
用低， 如 APCC（亚太椰子共同体）临时 VCO 质量标准中， 酸值最大值为 0.5 mg KOH/g， 最大水分含量为
0.1％~0.5％[10]。 椰浆酶解 1～2 h 后， 反应体系从上往下明显分为油乳混合层、 乳清层和沉淀层 3 层。 为了
提高原料的利用价值， 减少微生物的繁殖， 还可在其分层后， 立即把油乳混合层分离出来， 再添加适量的
水后继续酶解制备椰子油， 这样可进一步提高副产物的新鲜度， 也是制备脱脂椰乳的好方法。 此外， 本试
验木瓜蛋白酶水解椰浆后， 蛋白质水解成肽类物质溶解在乳清中， 因此可将副产物进一步研究开发成具有
重要保健功能的小分子蛋白肽产品， 进一步提高原料的利用价值。
参 考 文 献
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3期
Extraction of Virgin Coconut Oil by Papain
Xia Qiuyu, Li Rui, Li Meiqiu, Chen Hua, Zhao Songlin
Coconut Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Wenchang, Hainan 571339,
China
Abstract A method for extraction of virgin coconut oil was developed based on the enzymatic action of
papain. Coconut was used as a material to extract virgin coconut oil by adding papain, and NaCl was
added to the reaction system as well in order to improve the separation speed of oil emulsion and to
inhibit the microbial growth at the same time. The coconut cream was added with water at the ratio of
pure coconut cream to water of 100 ∶45 ~100 ∶60 ( w/w), with papain at 0.075％ based on pure coconut
cream, with NaCl at 3％ based on the water content of the reaction system, and at the optimum reaction
temperature of 55℃. The coconut cream was centrifuged at the speed of 5 000 r/min for 30min after 9hr of
enzymatic action. The crude oil was then dried at 60℃ and 0.08Mpa. The method gave a 82.9％ yield of
virgin coconut oil. The extracted coconut oil had significant coconut smell and contained 0.12％ of
moisture and 0.17mg KOH/g acid value. No peroxidation value was detected, and very little change of pH
was observed during the reaction. The colony count of the reaction system was lower than the control.
Furthermore, the by product, whey coconut, is fresh.
Key words virgin coconut oil; papain; NaCl; coconut cream.
（责任编辑： 赵军明）
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