全 文 ：收稿日期:2008-06-02;修回日期:2008-10-12
基金项目:国家科技支撑计划项目(2007BAD76B01)
作者简介:夏秋瑜(1978), 男 , 助理研究员 , 硕士 , 主要从事
椰子及其功能性产品方面的研究与开发工作(Tel)0898 -
63331201(E-mail)qiuyuxia@163.com。
通讯作者:赵松林
油脂加工
纤维素酶水解制备天然椰子油
夏秋瑜 ,李 瑞 ,陈卫军 ,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:研究了一种适于农户及中小企业加工生产天然椰子油的工艺 。试验发现 ,纤维素酶对椰浆的
破乳效果好 ,所得椰子油清澈 ,椰香浓厚。纤维素酶水解制备天然椰子油适宜的工艺条件为:椰肉
榨汁时料液比为 10∶4,纤维素酶用量为 0.20%(以纯椰浆计),在 50℃酶解 36h后直接分离椰子
油 ,再用 500目滤布过滤 ,椰子油提取率可达 92.86%。再将所得粗椰子油在 60℃、0.07 ～ 0.08
MPa真空下干燥 1h,可得到水分含量为 0.12%、酸值(KOH)为 0.28mg/g的天然椰子油。用该方
法生产椰子油工艺简单 ,设备投资小;以 2007年市场行情计 ,加工 1个椰子果利润为 0.83元。
关键词:纤维素酶;天然椰子油;椰浆
中图分类号:TS224 文献标志码:A 文章编号:1003-7969(2008)12-0016-04
Preparationofvirgincoconutoilbycelulasehydrolysis
XIAQiuyu, LIRui, CHENWeijun, CHENHua, ZHAOSonglin
(CoconutResearchInstituteofChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences,
HainanWenchang571339, China)
Abstract:Theprocessingofvirgincoconutoilthatsuitsforfarm, smalandmedium-scaleenterprises
wasstudied.Itfoundthatcelulasehadgoodefectonthedemulsificationofcoconutcreamandtheob-
tainedcoconutoilwasveryclearandhadconspicuouscoconutflavor.Theoptimalconditionsofpreparing
virgincoconutoilwereasfolows:ratioofsolidtoliquid10∶4(whenextractingcoconutcream), amount
ofcelulase0.20%(basedonpurecoconutcream), hydrolysistemperature50℃, time36h.Thehydrol-
ysatewasseparateddirectlytoobtaincrudecoconutoil, theoilwasthenfilteredwithclothfilter(500
mesh)anddriedfor1 hat60℃ undervacuumdegreeof0.07-0.08 MPa.Theextractionrateofcoco-
nutoilcouldreach92.86%, andthewatercontentandacidvalueofthevirgincoconutoilobtainedwere
0.12%and0.28mgKOH/g, respectively.Themethodofproducingcoconutoilwassimple, anditsinvest-
mentwaslow, theprofitofprocessingonecoconutwas0.83 RMB(basedonthemarketquotationof
2007).
Keywords:celulase;virgincoconutoil;coconutcream
椰子油的加工有干法和湿法两种工艺 。传统
的干法工艺是先将椰肉制成椰干 ,再用榨油机榨
油 。近年来干法工艺已发展成冷榨与溶剂抽提相
结合的方法 ,所得椰子油往往有异味 ,品质不高;
现代湿法工艺是先将椰肉压榨得到椰浆 , 然后将
椰浆加热后用液 -液离心分离机分离成椰奶酪 、
脱脂椰奶和淤渣等组分 ,再将椰奶酪加热蒸浓 ,然
后用固 -液离心机分离出浑浊椰子油 ,再用液 -
液离心机澄清 ,经干燥后即得椰子油 ,这种椰子油
也叫天然椰子油或原生态椰子油 (virgincoconut
oil, VCO)。 VCO是一种具有抗氧化 [ 1] 、降低胆固
醇 [ 2]等保健功能的可直接食用的饱和油脂 ,但工
业化生产所需的高速离心机单价高达 20多万元 ,
设备投资大 [ 3, 4] 。
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开发工艺简单的适合于农户或中小企业生产的
椰子产品是国外椰区脱贫致富的好办法[ 5] 。国外
关于加工 VCO的技术报道较多。印度尼西亚的
Vilarino等 [ 6]人将椰奶自然发酵再经过 2次加热并
继续发酵即可制备 VCO,菲律宾报道的适合农户制
备 VCO的技术也需经过自然发酵和加热处理 。这
些 VCO加工工艺大都比较粗放 ,耗时长且加热温度
较高 ,所得 VCO的品质不高[ 7] 。我国椰子加工以生
产椰子食品为主 ,在高档椰子油的开发上很少涉
足 [ 8] 。本文研究了一种适于我国农户或中小企业
制备 VCO的简单工艺 ,为 VCO在我国的开发和应
用提供参考 。
1 材料与方法
1.1 材料 、仪器
椰子 ,海南本地高种;纤维素酶(酶活力 10 000
U/g),肇东国科北方酶制剂有限公司。
WF-A2000果汁机 , 101-3干燥箱 , HH-6
数显恒温水浴锅 , RE-52旋转蒸发仪。
1.2 工艺流程
椰子果※去椰衣※去壳※削种皮※清洗切块※
榨汁得椰浆※加酶酶解(用保鲜膜封口)※分离※
粗椰子油※滤布过滤※蒸发※静置 、过滤※称量包
装得 VCO。
VCO提取率 =分离出的椰子油质量 /椰浆中的
脂肪质量 ×100%
1.3 试验方法
脂肪含量按 GB/T5009.46-2003的方法测定;
水分含量按 GB/T9696-2008中的方法测定;酸值
按 GB/T5009.37 -2003的方法测定;过氧化值按
GB/T5009.37-2003的方法测定。
2 结果与讨论
2.1 水解酶的确定
试验发现 ,纤维素酶 、半纤维素酶 、蛋白酶 、果胶
酶等多种酶均可水解椰浆制备椰子油 。综合考虑酶
的作用 pH、反应速度 、降解物是否有异味 、破乳效
果 、油的风味及副产物利用等因素 ,发现经单一纤维
素酶水解椰浆后 ,椰子油提取率高 ,且酶的破乳效果
好 ,油乳分离明显 ,油层清澈 (像纯净水一样)。可
能是单一纤维素酶水解程度适宜 ,对椰浆中的脂肪
球结构破坏程度大 ,但对椰浆中的蛋白质分解小 ,从
而破乳效果好 ,不产生腐臭味 ,微生物的增殖相对较
少 。
2.2 纤维素酶最佳作用温度的选择
一般纤维素酶的最适温度范围为 40 ～ 60℃,
但温度不同 ,酶活力 、微生物增殖 、物料黏度及破
乳效果等也不同 ,故温度对椰子油提取率也有影
响 。在纤维素酶用量 0.10%, 椰浆水分含量
72.73%条件下酶解 36 h,发现在 50℃时椰子油的
提取率最高(见图 1),因此选择 50℃作为纤维素
酶水解椰浆提取椰子油的最适温度。
图 1 纤维素酶作用温度对椰子油提取率的影响
2.3 纤维素酶用量的确定
随着酶用量增加 ,提取率增加(见图 2),但往往
有一适宜的或较为经济的酶用量 。当酶用量达到某
一值后 ,继续增加酶量效果反而不理想[ 9] 。为了方
便后面计算 ,我们以椰肉榨汁时所得的纯椰浆(榨
汁所得的总椰浆质量减去榨汁时所加水的质量 ,即
仅从椰肉中榨出的椰浆质量)计 ,试验纤维素酶的
用量 。当椰浆榨汁料液比(椰肉质量与榨汁时添加
的水质量)为 10∶4,总水分含量 70.78%,酶解温度
50℃下试验发现 ,当纤维素酶用量为 0.20% (以纯
椰浆计)时 ,酶解 36 h后椰子油的提取率最高 ,纤维
素酶用量超过 0.20%时 ,椰子油提取率增加不明显
甚至有所降低 。
图 2 纤维素酶用量对椰子油提取率的影响
2.4 榨汁时料液比对椰肉出汁率 、椰浆水分含量及
椰子油提取率的影响
果汁机榨汁时 ,影响椰肉出汁率(从椰肉中榨
出的椰浆质量与椰肉质量的比)的因素很多 ,主要
有榨汁机械 、榨汁温度 、椰肉破碎程度及榨汁时的
料液比 ,而不同料液比榨汁时又影响到椰浆的水
分含量 ,从而影响到椰子油的提取率 ,故本试验中
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需试验椰肉榨汁时的料液比对椰肉出汁率 、所得
椰浆的水分含量及椰子油提取率的影响 (见图
3)。由图 3可见 ,在其他条件不变时 ,当榨汁料液
比为 10∶4时 ,椰肉有最大的出汁率 ,达 47.34%,
此时椰浆水分含量为 70.78%。分别用不同料液
比对椰肉榨汁所得的椰浆在相同条件下提取椰子
油 ,纤维素酶添加量 0.20%,在 50℃酶解 36 h,发
现当榨汁时的料液比为 10∶4时 ,粗椰子油提取率
最高 ,达 92.86%。因此 ,选择 10∶4作为最佳料液
比 ,此时既有最高的出汁率 ,所得椰浆又有最高的
椰子油提取率 。
图 3 榨汁料液比对椰肉出汁率 、椰浆水
分含量及椰子油提取率的影响
2.5 天然椰子油的品质分析
VCO中的水分含量对其品质影响显著 ,水分
含量过高 , VCO很容易氧化酸败 ,因此必须尽量除
去油中的水分。将制备的粗椰子油在 60℃、真空
度 0.07 ～ 0.08 MPa下干燥 1 h,对其进行感观分
析并测定其水分含量 、酸值和过氧化值 ,结果见表
1。
表 1 椰子油的性能指标
气味 、滋味 色泽 水分含量/%
酸值(KOH)
/(mg/g)
过氧
化值
有显著的椰子
香味 ,无异味 无色透明 0.12 0.28 未测出
2.6 经济效益分析
该 VCO制备技术所需设备简单 ,主要有果汁机
1台 2 000元 , 减压蒸发装置 1套 5 000元 ,恒温水
浴装置 1套 2 000元 ,其他器皿合计 1 000元 。则 2
套该设备总投资为 20 000元 ,以年处理椰子 10万
个 , 5年折旧计 ,则加工每个椰子设备折旧费仅 0.04
元 。纤维素酶价格为 80元 /kg, VCO价格以 5 000
美元 /t计 ,同时销售加工所得椰衣 、椰壳 、椰子水及
干椰茸 ,以 2007年行情及加工 1个椰子计(不包括
从椰浆制备椰子油所得副产物的利用),简单的经
济效益分析见表 2。
表 2 经济效益分析(以 1个椰子计)
项目 数量 /g 成本收益 /元
成本 2.50
椰子果 106 6 1.90
酶 0.36 0.03
加工费 0.53
设备折旧 0.04
收入 3.33
椰衣 140 0.18
椰子壳 192 0.10
椰子水 298 0.10
种皮 52 0.10
干椰茸 115 0.86
椰子油 52 1.99
利润 0.83
2.7 其他影响因素分析
该方法由于破乳效果好 ,油层分层明显 ,椰子油
较清澈 ,故分离椰子油时可不需要离心机 ,但为了进
一步提高分离效率 ,也可购制 1台 1万元左右的低
速离心机 ,在 3 000 ～ 5 000r/min转速下离心 10min
即可得清澈 VCO。纤维素酶具有很好的酶解效果 ,
也可能是由于纤维素酶难以提纯 ,还含有半纤维素
酶和其他相关的酶 ,如淀粉酶 、蛋白酶等 ,这些酶对
椰浆都有一定的酶解效果或协同作用 [ 10, 11] 。试验
表明 ,反应容器内应尽量少留空隙 ,同时不时搅拌椰
浆 ,可提高 VCO提取率 。这是因为较少的空隙可减
少微生物繁殖 。反应前期适当搅拌椰浆可降低反应
体系黏度 ,促进酶的作用 。此外 ,椰浆酶解提油后剩
下的脱脂椰奶含有一定的蛋白质和脂肪 ,回收后经
过浓缩 、干燥 、杀菌等处理可作为食品工业原料。
3 结 论
在不具备高速离心机的情况下 ,选择纤维素酶
酶解椰浆制备 VCO,其适宜酶解条件为:椰肉榨汁
时料液比为 10∶4,纤维素酶用量为 0.20%(以未加
水的椰浆质量计),在 50℃酶解 36 h后直接分离椰
子油并过滤 ,所得粗椰子油的提取率可达 92.86%。
将粗椰子油在 60℃、真空度 0.07 ～ 0.08 MPa条件
下干燥 1 h后 , 测定其水分含量为 0.12%, 酸值
(KOH)为 0.28 mg/g,产品清澈透明 ,椰子油香味浓
郁。
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