椰子水的非熱殺菌技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展

李銘，趙鶴飛，陳冬梅

（1.三亞航空旅游職業(yè)學(xué)院，海南三亞572000；2.三亞陽(yáng)雨茗生物科技有限公司，海南三亞572000；3.內(nèi)布拉斯加大學(xué)-林肯分校，食品科學(xué)與技術(shù)系，食品加工中心，美國(guó)內(nèi)布拉斯加州林肯市68588）

椰子水的非熱殺菌技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展

李銘1，趙鶴飛2，3，陳冬梅1

（1.三亞航空旅游職業(yè)學(xué)院，海南三亞572000；2.三亞陽(yáng)雨茗生物科技有限公司，海南三亞572000；3.內(nèi)布拉斯加大學(xué)-林肯分校，食品科學(xué)與技術(shù)系，食品加工中心，美國(guó)內(nèi)布拉斯加州林肯市68588）

椰子水是一種天然功能飲料，但是其非常容易腐敗變質(zhì)的特性限制了它的食品領(lǐng)域工業(yè)化的前景。熱殺菌技術(shù)盡管非常有效，并且目前已經(jīng)有成熟的工業(yè)化產(chǎn)品上市，但是其對(duì)風(fēng)味破壞的固有缺陷不能最佳的保持椰子水的原汁原味。為了掌握非熱殺菌技術(shù)處理椰子水的研究現(xiàn)狀，本文綜述了近年來(lái)非熱殺菌技術(shù)在椰子水處理上的應(yīng)用研究，并且探討了目前尚未應(yīng)用在椰子水的加工處理上，但是與飲料密切相關(guān)的非熱殺菌技術(shù)，并且對(duì)未來(lái)的進(jìn)一步研究方向做出了展望。

非熱巴氏殺菌；椰子水；酶；微生物；食品品質(zhì)

椰子（Cocox nucifera L.）是熱帶地區(qū)典型的木本油料作物和食品加工原料，在海南經(jīng)濟(jì)作物中占有重要的地位[1]。椰子主要生長(zhǎng)分布在海南省東南沿海的文昌、瓊海、萬(wàn)寧、陵水縣和三亞市等地，其面積和產(chǎn)量約占全國(guó)的80%[2]。椰子水（Coconut water）是椰子果實(shí)腔內(nèi)的液體胚乳，是一種營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值都很高的天然飲料[1，3-4]。椰子水存在于果腔中，在椰子肉尚未形成之前，嫩果中的椰子水味酸；椰子肉形成以后，椰子水含糖量較高，味甜；然而成熟后的椰子水味淡，但脂肪和礦物質(zhì)含量增加，它可代替鹽水、葡萄糖液做靜脈注入，在嚴(yán)重腹瀉嘔吐的情況下服用可抗脫水，又能增加腎的血液循環(huán)，有利尿作用[2，5]。椰子水與某運(yùn)動(dòng)飲料對(duì)比見(jiàn)表1。椰子水的礦物質(zhì)成分較為接近目前運(yùn)動(dòng)飲料的配方，并且來(lái)源天然。因此，椰子水可以在價(jià)值100億美元的世界“運(yùn)動(dòng)飲料”市場(chǎng)上進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)[6]。

2014年9月，在美國(guó)暢銷多年的某椰子水品牌正式登陸中國(guó)，“椰子水”這個(gè)在中國(guó)推廣多年卻依然略顯陌生，并且非常容易和“椰奶”混淆的概念終于第一次被市場(chǎng)關(guān)注。2015年春節(jié)后，海南省某知名椰奶加工企業(yè)的椰子水產(chǎn)品已經(jīng)在國(guó)內(nèi)部分地區(qū)低調(diào)亮相。由于椰子水剛剛在中國(guó)預(yù)熱，還處于磨合期，所以對(duì)市場(chǎng)的發(fā)展走向難以精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。因此，自新品上市以來(lái)，該企業(yè)并沒(méi)有針對(duì)椰子水進(jìn)行大規(guī)模宣傳，僅有少數(shù)地區(qū)結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，進(jìn)行了小范圍的宣傳推廣[8]。

表1 椰子水與某運(yùn)動(dòng)飲料對(duì)比[7]Table 1 Coconut water vs.a sports drink mg/100 mL

根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（Food and Agriculture Organization，F(xiàn)AO）數(shù)據(jù)顯示，2014年（截止到2016年10月可以查詢到的最新數(shù)據(jù)），中國(guó)的椰果年產(chǎn)量約28.04萬(wàn)t[9]。椰子水來(lái)源豐富，去衣椰果中的椰子水占其總重量的30%[10]，按照這個(gè)比例計(jì)算，中國(guó)的椰子水的年產(chǎn)量約為9萬(wàn)t。盡管目前已經(jīng)有海南省某知名企業(yè)推出椰子水產(chǎn)品，但是僅僅上市一年多。大多數(shù)椰子加工廠在加工椰子時(shí)，除少量椰子水被利用作清涼飲料外，大部分作為廢物被倒掉，這既造成環(huán)境污染，又造成資源的巨大浪費(fèi)。椰子水由于含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和某些生長(zhǎng)激素，又是微生物生長(zhǎng)最適合的培養(yǎng)液，極易受微生物污染而變質(zhì)，這會(huì)造成潛在的食品安全風(fēng)險(xiǎn)。2015年，巴西的研究團(tuán)隊(duì)采用電噴霧-傅立葉變換-離子回旋共振質(zhì)譜（ESI-FT-ICRMS）關(guān)聯(lián)常規(guī)的pH、總酸度、微生物、紫外-可見(jiàn)光譜（UV-vis）檢測(cè)，跟蹤監(jiān)控了室溫23℃下常溫保存0～15天內(nèi)，椰子水的物理化學(xué)品質(zhì)的下降過(guò)程，研究表明3天后椰子水將不適合用于飲用[11]。此外，椰子水天然含有過(guò)氧化物酶和多酚氧化酶[12]，具有相對(duì)較高的熱穩(wěn)定性，并且造成儲(chǔ)藏或冷藏過(guò)程中的椰子水褐變，顏色變黃褐色或者粉紅色[13]，盡管粉紅色椰子水使得產(chǎn)品更加吸引消費(fèi)者，但是顏色的變化仍然表明了椰子水品質(zhì)的下降[14-15]。目前市場(chǎng)上已經(jīng)推出的椰子水產(chǎn)品多為利樂(lè)包裝的熱殺菌常溫保藏產(chǎn)品，保質(zhì)期長(zhǎng)是這類產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，但是熱殺菌會(huì)導(dǎo)致焦糖化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)造成產(chǎn)品顏色加深，加熱造成風(fēng)味物質(zhì)揮發(fā)和破壞，影響椰子水清爽的口感[16-18]。表現(xiàn)出的主要問(wèn)題為顏色略呈棕色，有一定的焦糖味，新鮮椰子水的清爽口感嚴(yán)重下降。因此，傳統(tǒng)的熱殺菌技術(shù)很難滿足生產(chǎn)顏色和口感接近于新鮮椰子水的工業(yè)化椰子水飲料的要求。隨著目前國(guó)內(nèi)居民生活消費(fèi)水平的持續(xù)提高，傳統(tǒng)的熱殺菌產(chǎn)品很難滿足國(guó)內(nèi)消費(fèi)者追求綠色、天然、新鮮、原味的飲料消費(fèi)的發(fā)展趨勢(shì)。

在眾多現(xiàn)代食品工業(yè)技術(shù)中，非熱殺菌的產(chǎn)品日漸受到食品科學(xué)家和大眾消費(fèi)者的關(guān)注。隨著食品營(yíng)養(yǎng)與健康、中西醫(yī)醫(yī)療和養(yǎng)生知識(shí)借由電視、網(wǎng)絡(luò)等媒體的普遍傳播，對(duì)消費(fèi)者而言，冷藏的、保質(zhì)期短的食品飲料產(chǎn)品往往與新鮮、“零添加”、等健康概念相關(guān)聯(lián)，“保質(zhì)期短的（才是）健康的”概念已經(jīng)在不知不覺(jué)中逐漸深入人心。例如，短保質(zhì)期的冷藏巴氏殺菌奶對(duì)長(zhǎng)保質(zhì)期的常溫奶的銷售市場(chǎng)造成了沖擊，上海某知名奶制品生產(chǎn)企業(yè)將低溫陶瓷膜過(guò)濾牛奶以傳統(tǒng)產(chǎn)品2倍～3倍的價(jià)格搶占了高端奶制品市場(chǎng)[19]；超市和便利店的冰箱內(nèi)，低溫冷藏的果汁深受白領(lǐng)人士的喜愛(ài)。2016年7月杭州某知名食品飲料企業(yè)推出了采用超高壓冷殺菌技術(shù)加工的短保質(zhì)期冷藏果蔬汁，并且可以讓消費(fèi)者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在線個(gè)性化定制各種果蔬的比例，初步設(shè)定的價(jià)格約為常溫果汁產(chǎn)品的8倍～10倍[20]。

現(xiàn)代的食品加工技術(shù)要求在保障食品安全的同時(shí)，最大限度地保留食品的色、香、味及其營(yíng)養(yǎng)成分。然而，傳統(tǒng)的食品熱力殺菌方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足這種要求，例如，罐藏、熱風(fēng)干燥等技術(shù)的常溫保藏食品的風(fēng)味和口感遠(yuǎn)不如冷藏、速凍、冷凍干燥食品的風(fēng)味和口感。

食品殺菌技術(shù)可分為熱殺菌和非熱殺菌[21]。熱殺菌技術(shù)是食品工業(yè)普遍采用方法，根據(jù)采用溫度又分為巴氏殺菌、低溫殺菌、高溫殺菌和超高溫瞬時(shí)滅菌。非熱殺菌包括物理殺菌和化學(xué)殺菌兩種類型，本文所述的非熱殺菌指物理非熱殺菌。食品的非熱殺菌是一類嶄新的食品加工技術(shù)。盡管其殺菌滅酶的強(qiáng)度和最終效果沒(méi)有傳統(tǒng)的熱處理強(qiáng)，但是，由于其處理過(guò)程中食品的溫度不升高或升高的程度很低，因此非熱殺菌既有利于最大限度地保持食品功能成分的生理活性，又有利于保持色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分。近年來(lái)，食品的非熱殺菌技術(shù)，例如，膜過(guò)濾除菌[22]、高壓二氧化碳技術(shù)[6]、高能超聲波技術(shù)[23]、輻照殺菌技術(shù)[14，24]、超高壓處理技術(shù)[25]、超高壓脈沖電場(chǎng)技術(shù)[26-27]、脈沖強(qiáng)光殺菌技術(shù)[28]、紫外線殺菌技術(shù)[29]等，是國(guó)內(nèi)外食品科學(xué)研究者高度關(guān)注的研究熱點(diǎn)。冷殺菌不僅有利于保持食品中功能性成分的生物活性，且還有利于保持色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分，避免了傳統(tǒng)食品加工中主要采用熱殺菌導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被破壞，顏色加深，揮發(fā)性風(fēng)味成分損失等問(wèn)題。

盡管市場(chǎng)上已經(jīng)有成功的商業(yè)化常溫保藏的椰子水產(chǎn)品，但是尚未有風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)保持更佳的非熱殺菌殺、滅酶的椰子水產(chǎn)品的成熟工業(yè)化案例。椰子是海南省的重要農(nóng)業(yè)作物之一，也是世界廣大赤道地區(qū)的重要的經(jīng)濟(jì)作物。為掌握目前非熱殺菌、滅酶技術(shù)在椰子水生產(chǎn)加工過(guò)程中的應(yīng)用現(xiàn)狀，本文綜述了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究進(jìn)展。

1 微濾膜技術(shù)

在膜孔徑和膜材料選擇適當(dāng)?shù)那闆r下，膜過(guò)濾（membrane filtration）技術(shù)可以除去水中病菌、病毒、熱源、膠體、等有害物質(zhì)，在食品工業(yè)中，已廣泛應(yīng)用于牛奶除菌或脫脂、啤酒和醬油除菌、果汁濃縮、黃酒純化、白酒陳化、味精等氨基酸提純、蔗糠脫色等生產(chǎn)中。上海某知名乳制品企業(yè)采用了低溫膜過(guò)濾技術(shù)生產(chǎn)冷殺菌液態(tài)奶，替代了傳統(tǒng)的超高溫殺菌技術(shù)和巴氏殺菌技術(shù)。傳統(tǒng)的熱殺菌工藝一般需要采用60℃～ 155℃[30]不等的加熱殺菌過(guò)程，在殺死有害細(xì)菌的同時(shí)，也大量地破壞了牛奶中眾多的活性營(yíng)養(yǎng)成分，尤其是熱敏性的活性免疫球蛋白和乳鐵蛋白及維生素等；而低溫膜過(guò)濾工藝是在低溫狀態(tài)和一定的壓力下，讓鮮乳通過(guò)膜孔篩分原理來(lái)移除細(xì)菌，在保證安全的同時(shí)，盡可能多地保留了鮮奶中的營(yíng)養(yǎng)成分。膜過(guò)濾殺菌奶（更準(zhǔn)確的說(shuō)是除菌奶）是膜分離技術(shù)在液體食品上的成功工業(yè)化案例，為該技術(shù)在其它類似的液體食品的殺菌保藏應(yīng)用上，提供非常有價(jià)值的參考。但是，膜分離技術(shù)在椰子水的殺菌保藏上，尚未有工業(yè)化應(yīng)用技術(shù)和成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)，應(yīng)該受到食品科學(xué)和工程領(lǐng)域的學(xué)者的進(jìn)一步關(guān)注。

2005年，聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（以下簡(jiǎn)稱糧農(nóng)組織）決定對(duì)其椰汁專利“椰汁低溫滅菌的微過(guò)濾方法”[7]實(shí)行“被動(dòng)世界性公共領(lǐng)域方式”政策，這意味著糧農(nóng)組織椰汁生產(chǎn)程序的知識(shí)產(chǎn)權(quán)為免費(fèi)提供。糧農(nóng)組織提供了一個(gè)比較簡(jiǎn)單地生產(chǎn)穩(wěn)定椰汁的工藝程序：采摘大約9個(gè)月的椰子，然后用水將椰子清洗干凈，再用1%的漂白溶液消毒至少15 min。在將椰子切開(kāi)后立刻用粗濾網(wǎng)過(guò)濾去除椰汁中的固體物質(zhì)和微粒。然后將椰汁轉(zhuǎn)移到無(wú)菌冷藏柜中降溫至4℃～6℃，以避免在下一步加工過(guò)程中，因微生物發(fā)酵和酶反應(yīng)造成的產(chǎn)品品質(zhì)下降，甚至腐敗。與葡萄酒和啤酒的釀造一樣，添加聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）等（濃度10 g/100 L）澄清劑降低多酚和丹寧酸含量，并提高最終產(chǎn)品的穩(wěn)定性。然后通過(guò)粗過(guò)濾去掉澄清劑，之后將椰汁放進(jìn)高壓儲(chǔ)存罐。充入氮?dú)馐挂ㄟ^(guò)無(wú)菌微過(guò)濾進(jìn)入無(wú)菌儲(chǔ)存罐，并在無(wú)菌狀況下裝瓶。糧農(nóng)組織資助開(kāi)展的研究表明，質(zhì)量良好的椰汁是清澈而無(wú)色的，pH值為5至5.4，糖度（Brix）在5～6.5之間。椰汁中所含微生物數(shù)量不應(yīng)超過(guò)5 000 CFU/mL，大腸型細(xì)菌少于10 CFU/mL，而且不得檢出糞大腸菌群。

Chaudhuri等[3，31-32]的研究團(tuán)隊(duì)近年來(lái)連續(xù)在國(guó)際期刊上發(fā)表了3篇采用微濾膜過(guò)濾技術(shù)處理嫩椰子水（tender coconut water）的工藝技術(shù)的文章，研究表明在添加了檸檬酸（0.02 g/100 mL）、抗壞血酸（0.18 g/ 100 mL）、半胱氨酸（0.009 g/100 mL）作為天然添加劑后，膜過(guò)濾生產(chǎn)的椰子水樣品在4℃冷藏條件下保存最長(zhǎng)時(shí)間為46 d。盡管0.45 μm微濾膜并不足以去除所有的微生物，但是在冷藏過(guò)程中糞大腸桿菌未檢出。然而，研究采用的膜過(guò)濾裝置為死端過(guò)濾裝置，且膜片直徑僅為47 mm，折算為膜面積僅0.001 734 m2。工業(yè)化膜過(guò)濾過(guò)程一般采用錯(cuò)流過(guò)濾方式，以避免死端過(guò)濾方式造成的膜面嚴(yán)重污染。膜分離技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)很難見(jiàn)到死端過(guò)濾方式的膜技術(shù)被用于工程實(shí)際了，死端過(guò)濾方式一般僅用于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的研究。并且，工業(yè)化的微濾膜組件通常采用錯(cuò)流管式膜組件，當(dāng)實(shí)驗(yàn)?zāi)そM件的膜面積達(dá)到0.2 m2～1 m2，所得到的數(shù)據(jù)才可以有效放大到幾百m2的工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備上。因此，Chaudhuri團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果盡管為膜分離技術(shù)在椰子水保藏的應(yīng)用上提供里有價(jià)值的參考，但是該研究?jī)H屬于實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模，無(wú)法直接放大到實(shí)際的工業(yè)化過(guò)程中。

2 高壓二氧化碳技術(shù)

二氧化碳是一種天然抗微生物劑，單獨(dú)作用能抑制微生物生長(zhǎng)，但不能殺死微生物，若與壓力結(jié)合則能達(dá)到有效殺菌效果，因此，高壓二氧化碳技術(shù)（high pressure carbon dioxide，HPCD），包括超臨二氧化碳技術(shù)，已成為一種新型非熱殺菌技術(shù)[21]。其機(jī)理目前尚不清楚，主要可能的機(jī)理為細(xì)胞內(nèi)氧排除作用，細(xì)胞內(nèi)溶物抽取效應(yīng)和酸化作用理論或這些機(jī)理的協(xié)同效應(yīng)。高壓二氧化碳能夠成為一種食品加工的非熱殺菌技術(shù)主要是因?yàn)槠洫?dú)特的物理特性[16]：其黏度和擴(kuò)散能力介于液體和氣體之間，臨界溫度為31.1℃，在該溫度下大部分食品原料是穩(wěn)定的；臨界壓力為7.3 MPa，這一并不非常高的壓力很容易在工業(yè)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)。

2009年Damar等[33]，首次應(yīng)用了二氧化碳技術(shù)處理椰子水，滅活微生物，以及評(píng)估椰子水處理后的物理化學(xué)特性和消費(fèi)者的接受度。在這項(xiàng)研究中，通過(guò)加入蘋果酸以降低pH至4.20來(lái)對(duì)椰子水進(jìn)行酸化，加入蔗糖使糖濃度達(dá)到0.7%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），在4℃和0.18MPa下進(jìn)行二氧化碳處理。結(jié)果表明，總好氧菌的減少超過(guò)5 Log（CFU/mL），盡管pH值降低并且糖濃度增加，但是產(chǎn)品的消費(fèi)者接受程度非常好。

2015年，為保證椰子水的微生物穩(wěn)定性，營(yíng)養(yǎng)成分和口感風(fēng)味，Cappelletti等[6]使用高壓二氧化碳技術(shù)對(duì)椰子水進(jìn)行巴氏殺菌。研究表明，在最優(yōu)工藝參數(shù)為12 MPa、40℃、30 min下處理椰子水，常溫細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌和霉菌（兩者共計(jì)）均可以下降5 Log（CFU/mL），并且大腸菌群下降7 Log（CFU/mL）。HPCD殺菌椰子水的感官指標(biāo)、理化指標(biāo)、維生素和氨基酸指標(biāo)相比于新鮮椰子水無(wú)顯著差異。揮發(fā)性成分檢測(cè)表明，HPCD殺菌使得椰子水減少了大部分的揮發(fā)性成分，但是熱殺菌椰子水產(chǎn)生了明顯的烤麥芽風(fēng)味（更多的揮發(fā)性成分）。

3 紫外線照射技術(shù)

紫外線是100 nm～400 nm的不可見(jiàn)光，并且可以被分類為UV-A（320 nm～400 nm），UV-B（280 nm～320 nm），和UV-C（200 nm～280 nm）[34]。多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶天然存在于椰子水中，一旦椰子水在加工過(guò)程中接觸空氣中的氧氣，氧化反應(yīng)就會(huì)使椰子水品質(zhì)下降[15，35]。2015年Augusto等[15]評(píng)估了采用400 W的紫外燈，波長(zhǎng)分布為250 nm～740 nm，峰值波長(zhǎng)為400 nm和420 nm的紫外線照射技術(shù)失活椰子水中多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶的技術(shù)。研究結(jié)果表明，酶失活與處理時(shí)間相關(guān)，并且可以用兩步失活動(dòng)力學(xué)描述，其失活機(jī)理可能是分子的折疊和聚集。過(guò)氧化物酶活力在處理15 min后下降到其初始酶活力的約5%，在處理30 min后下降到約1%。多酚氧化酶的活力在處理15 min后和30 min后分別下降到其初始酶活力的約8%和2%。盡管其滅酶的效果得到了證實(shí)，且表明紫外線滅菌技術(shù)具有應(yīng)用前景，但是該研究并未對(duì)微生物的殺滅效果以及紫外光處理后椰子水的理化指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，且未進(jìn)行感官評(píng)定。

對(duì)于微生物的殺菌處理一般采用UV-C[36]，2016年Gabriel等[32]研究了使用15 W、253.7 nm紫外線C（UV-C）處理湍流狀態(tài)下pH 5.80、6.10 Brix的嫩椰子水的技術(shù)，并對(duì)比研究了選定的腐敗菌和致病菌的失活率。接種的微生物顯著的改變了椰子水的UV-C吸收率和透光率，吸光度從0.90（無(wú)量綱）上升到1.08（無(wú)量綱），透光率從12.74%下降到8.39%。實(shí)驗(yàn)測(cè)定了UV-C的滅活微生物的D值（微生物下降1 Log的時(shí)間s）和紫外線計(jì)量（微生物下降1 Log所需的紫外線能量mJ/cm2），結(jié)果表明，對(duì)于不同的腐敗菌，D值為2.93 s～5.60 s，紫外線計(jì)量為7.63 mJ/cm2～14.56 mJ/cm2，變化差異顯著。但是，對(duì)于致病菌，變化差異不顯著，D值為3.19 s～3.76 s，紫外線計(jì)量為8.28 mJ/cm2～9.78 mJ/cm2。結(jié)果與之前小體積、靜止?fàn)顟B(tài)下處理椰子水的結(jié)果相近，說(shuō)明使椰子水處于湍流狀態(tài)下進(jìn)行紫外線處理并非必要。該研究?jī)H檢測(cè)了微生物指標(biāo)而沒(méi)有監(jiān)測(cè)椰子水理化指標(biāo)并進(jìn)行感官評(píng)定，紫外線處理后椰子水的品質(zhì)尚未有文獻(xiàn)報(bào)道，因此，盡管Gabriel等的研究為進(jìn)一步研究椰子水和其它類似的液體食品的紫外線處理技術(shù)提供了有價(jià)值參考，但是對(duì)紫外線應(yīng)用于椰子水的工業(yè)化加工處理的技術(shù)，仍然有待于進(jìn)一步的研究。

4 輻照殺菌技術(shù)

輻射可用于殺死或顯著降低腐敗菌和致病菌[37]，2011年Awua等[14]對(duì)比研究了采用121℃、20 mins殺菌鍋滅菌和5 kGy伽瑪射線處理椰子水的技術(shù)。結(jié)果表明，兩種處理方法均對(duì)椰子水的顏色產(chǎn)生影響，處理后的顏色變蒼白或者深黃色，并且渾濁度增加。實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有對(duì)微生物采用培養(yǎng)后平板計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行可靠監(jiān)控，而采用測(cè)量濁度的方式間接反應(yīng)微生物指標(biāo)，因此對(duì)于微生物控制的研究的可靠性不能保證。

5 其它相關(guān)非熱殺菌技術(shù)

商業(yè)化超高壓殺菌技術(shù)使用的壓力為100 MPa～800 MPa，處理時(shí)間為幾毫秒到20分鐘[38]，合適的壓力和維壓時(shí)間的組合可以有效降低營(yíng)養(yǎng)菌微生物的數(shù)量。但是，細(xì)菌孢子和食品中的酶往往對(duì)HPP滅活作用具有固有的抵抗力，并且是該技術(shù)的主要應(yīng)用限制，因此往往需要其它的柵欄因子和HPP聯(lián)合作用[39-40]。2016年Yi等[41]研究對(duì)比了HPP和熱殺菌的處理蘋果混汁的品質(zhì)變化。分別采用600 MPa、3 min的HPP和85℃、5 min的熱殺菌處理蘋果汁，結(jié)果表明：熱處理后蘋果汁的顏色顯著高于HPP處理的產(chǎn)品，兩種處理方式對(duì)糖和酸的含量都幾乎沒(méi)有影響。熱處理后，多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶的活力低于檢測(cè)限，但是HPP處理后，兩種酶的活力仍然還保留了處理之前的50%（下降了50%）。熱處理后，GC-MS檢測(cè)醛類、醇類、酮類和有機(jī)硫的含量顯著高于HPP處理和未處理的蘋果汁?？傊?，HPP處理的蘋果汁的品質(zhì)更接近未處理的原汁品質(zhì)。盡管目前尚未有HPP處理椰子水的文獻(xiàn)報(bào)道，但是根據(jù)其在蘋果汁的加工應(yīng)用推測(cè)，并且考慮到其在果汁加工領(lǐng)域的成功商業(yè)化[42-43]，HPP在處理加工椰子水的應(yīng)用上前景很大，但是，其限制因素為HPP對(duì)多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶活力的抑制作用有限，很可能需要結(jié)合一種有效抑制酶活力的技術(shù)進(jìn)行協(xié)同，例如采用紫外線照射技術(shù)與HPP偶聯(lián)。

2014年Agcam等[44]比較研究了脈沖電場(chǎng)（PEF）加工和巴氏熱殺菌法加工對(duì)橙汁品質(zhì)的影響，研究對(duì)比了儲(chǔ)存在4℃下，180 d后，總酚濃度、對(duì)羥基苯甲酸、對(duì)羥基酸、黃酮醇，黃酮的前后變化。電場(chǎng)強(qiáng)度和熱殺菌強(qiáng)度決定總酚濃度變化。PEF處理的橙汁樣品的黃酮和酚酸的含量較熱滅菌處理樣品更穩(wěn)定，PEF處理過(guò)的樣品感官評(píng)分較熱處理更高。2008年Riener等[45]研究表明，PEF處理蘋果汁中的多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶的活力分別下降了71%and 68%，說(shuō)明盡管PEF對(duì)這兩種酶活力的鈍化作用較HPP的50%滅酶效果更強(qiáng)，但是較紫外線照射技術(shù)的90%以上滅酶效果相比，仍然相差甚遠(yuǎn)，也說(shuō)明PEF和紫外線照射技術(shù)偶聯(lián)處理椰子水的潛在應(yīng)用前景。

6 結(jié)論和展望

與傳統(tǒng)熱殺菌相比，非熱殺菌技術(shù)普遍能非常好的保持椰子水及其它果汁類食品的品質(zhì)，但是對(duì)于椰子水品質(zhì)的影響非常重要的過(guò)氧化物酶和多酚氧化酶，滅酶效果尚不理想。紫外線照射技術(shù)可以達(dá)到90%以上的滅酶效果，但是其單獨(dú)應(yīng)用于椰子水的加工研究并不全面，目前并沒(méi)有考察殺菌效果。膜過(guò)濾技術(shù)在牛奶除菌上的成功工業(yè)化應(yīng)用案例預(yù)示著其在椰子水保藏應(yīng)用上的巨大前景，但是目前尚未有工業(yè)化規(guī)模的研究，并且缺乏膜過(guò)濾技術(shù)對(duì)于過(guò)氧化物酶和多酚氧化酶去除效果的研究，很可能需要與紫外線照射技術(shù)偶聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)滅酶的目的。脈沖電場(chǎng)（PEF）和超高壓殺菌（HPP）與紫外線照射技術(shù)滅酶偶聯(lián)加工椰子水具有很大的應(yīng)用前景，也是未來(lái)的研究方向。

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Advances in the Applications of Non-thermal Pasteurization on Coconut Water

LI Ming1，ZHAO He-fei2，3，CHEN Dong-mei1
（1.Sanya Aviation&Tourism College，Sanya 572000，Hainan，China；2.Sanya Yangyuming Bio-technical Co.，Ltd.，Sanya 572000，Hainan，China；3.Food Processing Center，Department of Food Science and Technology，University of Nebraska-Lincoln，Lincoln 68588，NE，United State of America）

Coconut water is a kind of natural functional drinks；however，the character of easy spoilage inhibits its perspective in food industry.Although thermal treatment is very effective，and currently there are mature industrialized products in the market，the inherent default of the flavor deterioration by thermal treatment cannot enable coconut water to maintain its original flavor.In order to investigate the application status of non-thermal pasteurization technology on coconut water，recently published articles were summarized.In addition，those non-thermal pasteurization technologies，which have yet to be applied to coconut water but are pertinent to beverage，were also investigated.Finally，suggestions were made for further research to increase our knowledge of the application of non-thermal pasteurization technology on this original tropical juice.

non-thermal pasteurization；coconut water；enzymes；microorganisms；food quality

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.08.047

2016-10-24

三亞市科工信局院地合作項(xiàng)目（2015YD51）

李銘（1983—），男（漢），講師，學(xué)士/在讀研究生，研究方向：食品科學(xué)。