常壓濃縮和真空濃縮對濃縮椰漿的品質(zhì)影響

鄭亞軍，李 艷，胡 榮，張有林，王 揮，王可興，趙松林

（1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所，海南文昌571339；2.陜西師范大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，陜西西安710062；3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢430070）

常壓濃縮和真空濃縮對濃縮椰漿的品質(zhì)影響

鄭亞軍1，2，李 艷1，胡 榮3，張有林2，*，王 揮1，王可興3，趙松林1

（1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所，海南文昌571339；2.陜西師范大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，陜西西安710062；3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢430070）

首先分析了常壓濃縮和真空濃縮制備濃縮椰漿時真空度、溫度和時間對椰漿濃縮率、pH與感官品質(zhì)的影響，然后對常壓濃縮椰漿和真空濃縮椰漿的感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性和貯藏性進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，常壓濃縮在90℃下濃縮120 min時，濃縮率可達(dá)49.6%，但椰漿有分層和褐變現(xiàn)象；而在真空度0.75、溫度45℃下濃縮60 min，濃縮率可達(dá)51.7%，椰漿無分層和褐變現(xiàn)象。質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)分析表明，真空濃縮椰漿的感官品質(zhì)更好，粘附性、彈性、膠粘性和咀嚼性更?。辉?7℃下貯藏30 d后，真空濃縮椰漿的菌落總數(shù)、pH、酸度和過氧化值均無顯著性變化；而常壓濃縮椰漿在21 d后的酸價、過氧化值和菌落總數(shù)顯著增加（p＜0.05），pH減小為4.5，品質(zhì)下降。

濃縮椰漿，常壓濃縮，真空濃縮，濃縮率，品質(zhì)

椰子（Cocos nucifera L.），屬棕櫚科椰子屬，是熱帶地區(qū)典型的木本油料作物和食品能源作物。椰漿（coconut milk）又名椰子汁，是以削去種皮的新鮮椰肉為原料，經(jīng)破碎、加水或不加水壓榨、過濾所得的一種脂肪含量較高的乳濁體系[1]。椰漿用途廣泛，是椰子糖、椰奶餅干、椰奶乳精、椰奶冰淇淋等食品的主要原料，也可作為椰子粉、椰奶飲料或烹調(diào)的原料。然而，由于水分含量高，又富含脂肪和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，椰漿極易腐敗變質(zhì)，不易貯運。濃縮椰漿（concentrated coconut milk，CCM）是將鮮椰汁經(jīng)濃縮或其他方法去除大部分的水分，濃縮至原體積25%～50%左右的乳制品。由于水分含量大大降低，濃縮椰漿的貯藏期更長，也更容易運輸。

濃縮椰漿的生產(chǎn)技術(shù)主要有常壓濃縮、真空濃縮、膜濃縮、離心濃縮等方法。其中，常壓濃縮技術(shù)的成本最低，但效率較低，產(chǎn)品質(zhì)量也不穩(wěn)定；而膜濃縮和離心濃縮屬于新興技術(shù)，設(shè)備成本高，工藝復(fù)雜，依然存在一定的技術(shù)瓶頸。真空濃縮技術(shù)是近年來新興的一種濃縮工藝，具有所需溫度低、對產(chǎn)品營養(yǎng)成分破壞小、操作簡單，設(shè)備成本較低等優(yōu)點，在濃縮椰漿的生產(chǎn)上具有潛在優(yōu)勢。海南省部分企業(yè)自上世紀(jì)50年代以來就生產(chǎn)濃縮椰漿，但規(guī)模小，設(shè)備陳舊，生產(chǎn)技術(shù)上又以傳統(tǒng)的常壓濃縮為主，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，無法滿足國內(nèi)濃縮椰漿的需求。我國每年需從菲律賓、印度尼西亞等國進(jìn)口大量的濃縮椰漿，致使國內(nèi)椰漿相關(guān)產(chǎn)品的成本居高不下，在國際市場上競爭乏力。同時，國內(nèi)對椰子的研究多集中在椰子油、椰子水和椰子蛋白等方面[2-11]，對濃縮椰漿的研究報道極少。這些都阻礙了國內(nèi)濃縮椰漿產(chǎn)業(yè)乃至椰子加工業(yè)的發(fā)展。

因而，本實驗以傳統(tǒng)的常壓濃縮工藝為參照，系統(tǒng)研究真空濃縮技術(shù)制備濃縮椰漿的生產(chǎn)工藝，并比較這兩種椰漿的品質(zhì)，以期為椰子加工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

成熟椰子 海南本地高種，由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所提供；磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、氯化鈉、蛋白胨、無水乙醇等 均為分析純。

RE-2000A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠；GZX-9070MBE型電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；7230G型分光光度計 上海美譜達(dá)儀器有限公司；D-78532型臺式高速冷凍離心機 德國Hettich公司廠；夾層鍋 美國thermal公司；SHZ-88型水浴恒溫振蕩器 金壇市岸頭國瑞實驗儀器廠；FTC/TMS-PRO食品物性分析儀 Food Technology Corporation。

1.2 實驗方法

1.2.1 椰漿的制備 椰果→剝椰衣→破殼→削皮→白椰子肉→刨絲→粉碎→加水→榨汁→過濾→椰漿。

加水：椰肉在榨汁時，需按1/2～1/3（椰肉∶水，m/v）的比例添加水以使椰肉中脂肪、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)盡可能多地溶出，提高椰漿的產(chǎn)率。

過濾：過濾時使用60～100目的雙層紗布過濾，以濾掉大顆粒的椰肉殘渣。

1.2.2 常壓濃縮制備濃縮椰漿 量取等份的椰漿（150 mL）于500 mL燒杯中，測量椰漿的pH并稱量椰漿與燒杯的重量（W0），固定于恒溫振蕩器中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為40 r/min，使椰漿分別在50、60、70、80、90℃條件下濃縮，每30 min稱量一次燒杯和椰漿的質(zhì)量（Wi）并測量椰漿的pH，并觀察椰漿分層和褐變現(xiàn)象。

1.2.3 真空濃縮制備濃縮椰漿

1.2.3.1 真空度對椰漿濃縮率和pH的影響 量取等份的椰漿（150 mL）于500 mL蒸餾燒瓶中，測量椰漿的pH并稱量椰漿與蒸餾燒瓶的重量（W0），轉(zhuǎn)速調(diào)至55 r/min，溫度設(shè)定為45℃，然后使椰漿分別在0.15、0.35、0.55、0.75和0.95的真空度下濃縮30、60、90、120、150和180 min。濃縮結(jié)束后，稱量椰漿與燒瓶的重量，記錄為WtP，測量椰漿的pH。濃縮率表示為：

其中，WtP表示濃縮后椰漿與蒸餾瓶的重量，P表示濃縮時的真空度，而t表示濃縮時間。

1.2.3.2 溫度對椰漿濃縮率和椰漿pH的影響 量取等份的椰漿（150 mL）于500 mL蒸餾燒瓶中，測量椰漿的pH并稱量椰漿與蒸餾燒瓶的重量（W0），轉(zhuǎn)速調(diào)至55 r/min，真空度設(shè)定為0.75，然后使椰漿分別在40、45、50、55和60℃下濃縮30、60、90、120、150和180 min。濃縮結(jié)束后，稱量椰漿與燒瓶的重量，記錄為WTP，測量椰漿的pH。濃縮率表示為：

其中，WTP表示濃縮后椰漿與蒸餾瓶的重量，P表示濃縮時的真空度，T表示濃縮時的溫度。

1.2.4 濃縮椰漿質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)的分析 量取等份的椰漿，分別在常壓條件（90℃、120 min）和真空條件（真空度0.75，溫度55℃，濃縮時間60 min）下進(jìn)行濃縮，分別得到常壓濃縮椰漿和真空濃縮椰漿。由10名評審員組成評定小組，分別對這兩種椰漿的顏色、口感、氣味3個方面進(jìn)行評分，具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 濃縮椰漿的感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation of concentration coconut milk

感官評價得分=∑（顏色得分×0.25＋口感得分× 0.25＋氣味得分×0.25＋分層情況得分×0.25）

同時在FTC/TMS-PRO食品物性分析儀上分析常壓和真空濃縮椰漿的粘附性、膠黏性和咀嚼性。物性儀的探針選用P6探針，測試時設(shè)置的參數(shù)為：樣品形變量50%，下壓速度2 mm/s，起始壓力0.2 N，下壓深度10 mm，每個樣品重復(fù)測量3次，取平均值。

1.2.5 濃縮椰漿的貯藏穩(wěn)定性分析 將兩種濃縮椰漿放入37℃恒溫箱中保存30 d。每3 d對其酸價、過氧化值、菌落總數(shù)和pH測定一次。菌落總數(shù)測定，按GB 4789.2-2010進(jìn)行。酸價、過氧化值的測定，按GB/T 5009.37-2003測定。

1.2.6 數(shù)據(jù)分析 采用DPS v755軟件進(jìn)行，多重比較采用鄧肯氏新復(fù)極差法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 常壓濃縮中溫度和時間對椰漿的濃縮率和產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.1.1 常壓濃縮中溫度和時間對椰漿的濃縮率和pH的影響 常壓條件下，使?jié)饪s椰漿在不同溫度下濃縮180 min，分析溫度對椰漿濃縮率和pH的影響，結(jié)果如圖1所示。

圖1 常壓濃縮中溫度對椰漿濃縮率（a）和pH（b）的影響Fig.1 Effect of temperature on the concentration percentage（a）and pH（b）of CCM obtained by atmospheric concentration

從圖1a可以看出，溫度為50～70℃時，常壓濃縮的效率很低，濃縮180 min時仍未達(dá)到所需濃縮率（40%）；當(dāng)溫度上升到90℃時，濃縮效率提高，120 min可達(dá)到所需濃縮率。然而，隨著時間的延長，椰漿的pH逐漸下降（如圖1b所示），這主要是脂肪氧化或蛋白質(zhì)等物質(zhì)降解產(chǎn)生了酸性物質(zhì)，而且隨著溫度的升高，pH的下降速率增高。

2.1.2 常壓濃縮中溫度和時間對椰漿感官品質(zhì)的影響 椰漿在常壓濃縮中品質(zhì)變化如表2所示。

表2 常壓條件下濃縮椰漿的感官評價得分隨時間和溫度的變化Table 2 Effect of time and temperature on the sensory quality of CCM produced by atmospheric concentration

從表2可以看出，在常壓濃縮條件下，即使溫度較低，椰漿也很快出現(xiàn)分層，如50℃下60 min即出現(xiàn)分層現(xiàn)象。而在較高溫度下，椰漿較易出現(xiàn)褐變和分層，90℃、120 min時，椰漿即出現(xiàn)明顯的焦糖味，這可能是椰漿中糖類化合物和蛋白質(zhì)的氨基發(fā)生美拉德反應(yīng)所致；而90℃、180 min時，發(fā)生焦糖化反應(yīng)，椰漿嚴(yán)重褐變，喪失商用價值。綜合考慮濃縮率與感官品質(zhì)，常壓濃縮應(yīng)控制在90℃、120 min內(nèi)，而此時的最大濃縮率為49.6%（如圖1a所示）。

2.2 真空濃縮對椰漿的濃縮率和產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.2.1 真空濃縮中真空度對濃縮率的影響 使椰漿在45℃、不同真空度下濃縮30～180 min，分析真空度對椰漿濃縮率和pH的影響，結(jié)果如圖2所示。

圖2 不同真空度（a、b）對椰漿濃縮率和pH的影響Fig.2 Effect of vacuum degree（a、b）on the concentration percentage and pH of CCM

如圖2a所示，在濃縮時間≤90 min時，隨著真空度的增加，椰漿濃縮率顯著（p＜0.05）提高。尤其是真空度達(dá)到0.95時，45℃下60 min時濃縮率即達(dá)到50%，可滿足商品濃縮椰漿的需求。然而，真空度的提高意味著對設(shè)備的要求提高，生產(chǎn)成本相應(yīng)增加。從圖2b可以看出，45℃下濃縮相同的時間，真空度越高，椰漿的pH變化越小。這表明真空度越高，對椰漿品質(zhì)保持的越好。其原因是物料中水分在較高的真空度下沸點變低，較低溫度下即可快速蒸發(fā)，而低溫下蛋白質(zhì)、碳水化合物等不容易發(fā)生降級或酸敗，pH變化較小。

2.2.2 真空濃縮中溫度對濃縮率和pH的影響 使椰漿在真空度為0.75、不同溫度下濃縮30～180 min，分析溫度對椰漿濃縮率和pH的影響，結(jié)果如圖3所示。

圖3 溫度對椰漿濃縮率和pH的影響Fig.3 Effect of temperature on the concentration percentage and pH of CCM

從圖3a可以看出，在真空度與濃縮時間一定時，溫度升高，椰漿中水分蒸發(fā)速率加大，濃縮率增大。在相同的溫度和濃縮時間下，真空度越大，椰漿中水分的沸點越低，蒸發(fā)越快，濃縮率就越高。因而，真空濃縮比常壓濃縮的效率更高。如圖1a所示，常壓條件下，90℃下濃縮120 min時，椰漿的濃縮率才為49.6%；而在真空度為0.75、45℃下濃縮60 min，椰漿的濃縮率即可達(dá)到51.7%。同時，在更低的溫度下進(jìn)行濃縮，意味著椰漿中油脂、蛋白質(zhì)、碳水化合物等營養(yǎng)物質(zhì)的破壞程度會更小。

圖3b顯示了在真空度為0.75時，不同溫度對椰漿pH的影響。結(jié)果表明，隨著溫度的升高，pH隨時間減小的速率增大。表明真空條件下，椰漿中脂肪、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分也會在加熱條件下發(fā)生降解或氧化。比較圖2d和圖1b可以看出，與常壓濃縮相比，真空條件下椰漿的pH變化幅度較小。

2.2.3 真空濃縮時椰漿感官品質(zhì)隨時間和溫度的變化 使椰漿在真空度為0.75的條件下濃縮，評判不同時間和溫度對椰漿品質(zhì)的影響，結(jié)果如表3所示。

表3 真空條件下濃縮椰漿的感官評價得分隨時間和溫度的變化Table 3 Effect of time and temperature on the sensory quality of CCM produced by vacuum concentration

從表3可知，真空濃縮對椰漿的品質(zhì)影響較小。溫度低于50℃時，即使?jié)饪s180 min，椰漿也不會褐變；而濃縮至120 min，椰漿才開始出現(xiàn)分層。綜合考慮濃縮率與感官品質(zhì)，并考慮經(jīng)濟因素，真空濃縮制備濃縮椰漿的最適條件為：真空度0.75、溫度45℃，濃縮時間60 min，此時濃縮率可達(dá)51.7%，椰漿無分層和褐變現(xiàn)象。

2.3 常壓濃縮椰漿和真空濃縮椰漿質(zhì)構(gòu)特性的比較

表4 常壓濃縮和真空濃縮椰漿的質(zhì)構(gòu)特性Table 4 The texture characteristics of CCM prepared by atmospheric concentration and vacuum concentration

從表4可以看出，常壓濃縮的粘附性、彈性、膠粘性和咀嚼性的數(shù)值均高于真空濃縮椰漿。吳暉等[12]研究表明，較低粘附性、膠粘性的濃縮乳汁更適合于制備煉乳和奶粉。這說明真空濃縮椰漿的口感更好，更適宜于制備椰奶煉乳、椰子粉等產(chǎn)品。

2.4 常壓濃縮椰漿和真空濃縮椰漿的貯藏實驗

常壓濃縮椰漿和真空濃縮椰漿的貯藏實驗結(jié)果見圖4所示。

從圖4可以看出，常壓濃縮椰漿和真空濃縮椰漿在0～21 d內(nèi)，都表現(xiàn)出較好的貯藏性，其原因主要是濃縮椰漿的水分含量較低，不利于細(xì)菌等微生物生長；同時由于水分含量低，水分活度小，不利于蛋白質(zhì)降解和脂肪氧化。21 d以后，常壓濃縮椰漿的酸價、過氧化值和菌落總數(shù)顯著（p＜0.05）增加，pH明顯下降。這表明，在37℃下，常壓濃縮椰漿中蛋白質(zhì)開始大量降解，脂肪氧化增速，細(xì)菌等微生物快速繁殖，椰漿開始變質(zhì)；而真空濃縮椰漿的酸價、過氧化值和菌落總數(shù)在0～30 d內(nèi)均沒有顯著變化，保持了較好的貯藏性。這可能是由于真空濃縮椰漿的水分含量更低，在濃縮過程中營養(yǎng)物質(zhì)的變化更小，從而在30 d內(nèi)表現(xiàn)出更好的貯藏性。一些學(xué)者研究表明，真空濃縮技術(shù)制備的牛奶煉乳的品質(zhì)更好、保質(zhì)期更長[13-14]。

圖4 常壓濃縮椰漿和真空濃縮椰漿在貯藏期間酸價（a）、過氧化值（b）、菌落總數(shù)（c）和pH的變化（d）Fig.4 Changes of acidity（a），peroxide value（b），colony unit forming（c）and pH（d）of the CCM obtained by atmospheric concentration and vacuum concentration respectively

3 結(jié)論

本實驗表明，與常壓濃縮技術(shù)相比，真空濃縮制備濃縮椰漿的效率更高，對椰漿的品質(zhì)影響更小，產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性也更好，品質(zhì)更好。在真空度為0.75，溫度45℃，濃縮時間為60 min時，濃縮率可達(dá)51.7%，在37℃下貯藏30 d不變質(zhì)。因而，真空濃縮技術(shù)在濃縮椰漿上有潛在的應(yīng)用前景。然而，本實驗所得技術(shù)參數(shù)是在實驗室的小規(guī)模條件下所得的，與實際工業(yè)化生產(chǎn)可能還有一定差距。

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Effect of atmospheric concentration and vacuum concentration on the quality of concentrated coconut milk

ZHENG Ya-jun1，2，LI Yan1，HU Rong3，ZHANG You-lin2，*，WANG Hui1，WANG Ke-xing3，ZHAO Song-lin1
（1.Coconut Research Institute，CATAS，Wenchang 571339，China；2.College of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi’an 710062，China；3.College of Food Science&Technology Agricultural University，Wuhan 430070，China）

Firstly，the effects of vacuum degree，temperature and time on the concentration percentage，pH and sensory of concentrated coconut milk（CCM）prepared by atmospheric concentration and vacuum concentration were studied.Then the texture characteristics，sensory quality and storability of the concentrated coconut milk obtained by atmospheric concentration were compared with that of concentrated coconut milk produced by vacuum concentration.Results showed that the concentration percentage of CCM prepared by atmospheric concentration was 49.6%when the concentrated temperature was 90℃and time was 120 min.Compared with atmospheric concentration，the concentration efficiency of CCM could reach to 51.7%when the vacuum degree was 0.75，temperature was 45℃ and time was 60 min，and the CCM looked white and without brown and separation of oil-water.Moreover，test of texture characteristics and sensory quality showed that the CCM produced by vacuum concentration exhibited better texture characteristics.After stored at 37℃ for 30 days，the acidity，colony unit forming and peroxide value of the CCM with vacuum concentration were not obviously changed.Whereas，the acidity，colony unit forming and peroxide value of the CCM gained with atmospheric concentration increased（p＜0.05），and its pH obviously decreased to 4.5.

concentratedcoconutmilk；atmosphericconcentration；vacuumconcentration；concentrationefficiency；quality

TS225.1

B

1002-0306（2015）22-0241-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.22.042

2015－03－16

鄭亞軍（1980-），男，博士，助理研究員，研究方向：椰子等熱帶作物天然產(chǎn)物化學(xué)，E-mail：zhengyajun200705@163.com。

*通訊作者：張有林（1955-），男，博士，教授，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏及加工，E-mail：zhangyoulin2014@163.com。

“十二五”國家科技支撐計劃（2012BAD31B03）；海南省重大科技項目（ZDZX2013011）；海南省自然科學(xué)基金項目（20806）。