邓福明　赵瑞洁　王媛媛　赵松林　沈晓君

摘 要 椰子水是一种古老的热带饮料，以其天然、纯净、营养和功能特性受到越来越多的消费者的喜爱，并引起了众多饮料生产商的关注。椰子水主要是指来源于未成熟的椰子果腔内部的水状液体，汁清如水、入口清甜、晶莹透亮、清凉解渴。椰子水中的固形物含量比较低（2%～5%湿基），主要成分是糖和矿物元素，还有少量的蛋白质、氨基酸及其他它微量成分，是一种营养丰富的天然运动和功能性饮料。椰子水的比例、总固形物含量、总糖、还原糖与总糖之比等指标是衡量椰子水质量的重要标准，可作为选育适合饮用椰子的指标。矮种椰子一般适合作为饮料用椰子品种。此外，椰子水还可作为植物组织培养和微生物发酵用基质。椰子水之所以用途广泛主要取决于其独一无二的化学组成，包括糖、维生素、矿物质和氨基酸等。本文主要综述至今文献报道相关椰子水化学组成及其影响因素方面的研究情况。

关键词 椰子水；化学组成；矿物元素；香气成分 性质

中图分类号 S31 文献标识码 A

Abstract Coconut water （Cocos nucifera L.） is an ancient tropical beverage， whose original properties of nature， pure and nutrition have drawn the attention of consumers and manufacturers. Coconut water mainly refers to the water from the immature coconut fruit cavity. It is clear， sweet， crystal clear， cool and quenching thirst. Coconut water has a low matter content （2% to 5% wet basis）， mainly comprising sugars and minerals. There are also small amounts of protein， amino acids and other micronutrients. Besides its various traditional uses， this refreshing liquid has recently been described as a ‘“sport beverage” and a natural functional drink. Quality criteria， such as the water per nut ratio， total Ssoluble Solidssolids， total sugar per nut， and [reducing sugars/total sugars] ratio， are good indicators for estimating the suitability of coconut cultivars for the production of coconut water. Regarding these criteria， dwarf varieties are the most suitable cultivars to obtain a tasty product. In addition， coconut water is traditionally used as a growth supplement in plant tissue culture/micropropagation. The wide applications of coconut water can be justified by its unique chemical composition of sugars， vitamins， minerals， and amino acids This review attempts to summarise and evaluate the chemical composition and its affecting factors of coconut water.

Keywords coconut Ccoconut water； chemical Cchemical composition； mineralMmineral； propertyAaroma component

DOI 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.08.001028

椰子果從花粉授精到完全成熟需要11～12个月的时间。自第5个月开始，椰子果腔内部开始形成一层果冻状的薄薄的透明的椰肉。此时的椰子水在椰子壳的包裹下，具有一定的压力，但随着椰子逐渐成熟，释放了部分压力，部分椰子水也被椰肉取代[1]。在成熟过程中，椰肉一点点地生长，椰子水逐渐地减少，最终通过椰肉储存了大量的脂肪和蛋白，同时椰子水的化学组分也随之变化[2]。在成熟椰子中，椰子水大约占据整个椰子重量的15%～30%。每个椰子的椰子水的量平均大约是300 mL，但单个椰子水的量很大程度上取决于椰子的成熟度和椰子的品种。椰子的品种大体可分为三大类，高种、矮种和杂交种，杂交种是高种（父本）和矮种（母本）杂交获得的[3-4]。

椰子水是椰子果腔内的液体胚乳（endosperm），与人的体液等渗，是一种营养十分丰富的天然饮料，对增强肾脏血液循环和利尿均有良好的作用，临床上可用于辅助治疗肝炎和肠胃炎[5]。微生物学上可作为微生物培养基，在食品工业上可利用研制多种食品，如椰纤果、酒、醋和饮料等[6-13]。由于椰子水含有人体所需要的多种重要功能物质，其中含有使人体衰老的细胞重获活力的组分，引起人们对椰子水利用的重视。世界主要椰子生产国菲律宾、印度尼西亚、印度、斯里兰卡、泰国和新加坡都在积极争取联合国有关组织的资助，委托国外有关研究所或国内高等学校担负椰子水综合利用的研究[14]。

椰子是海南省特产资源之一，在海南经济作物中占有重要的地位，但海南椰子的综合利用程度还亟待加强。海南每年大约废弃的椰子水有1万t，经济损失以百万计。为利用这些废弃椰子水，笔者曾综述报道国内外椰子水贮藏保鲜和加工利用的研究情况，但是椰子水营养成分和生物学特性尚未见报道。

目前针对椰子水的研究主要集中在椰子水的特殊用途、化学组成和加工利用等方面。笔者曾综述报道国内外椰子水贮藏保鲜和加工利用的研究情况，本文主要综述国内外文献对椰子水化学组分及其影响因素方面的研究进展。

1 椰子水的基本成分分析

椰子水在椰子果腔内部是无菌的，包括有机物和无机物成分。与其他它果汁相比，椰子水中的干物质含量很低，只有5%～6%，而苹果汁中含有12%～15%[2]。椰子水中的主要物質是可溶性糖、矿物质和蛋白，以及少量的蛋白和油脂，因此椰子水作为食物的能量值很低，只有44 cal/L[2]。

椰子水中化学成分比较复杂（如表1～6所示），富含糖、矿物质、氨基酸、维生素和植物激素等，pH值呈弱酸性，口感清甜。椰子水中糖类主要是包括还原糖（葡萄糖、果糖）和非还原糖（蔗糖）。矿物质有Na、K、Ca、Fe、Mg、Cu、S、P。蛋白质中的精氨酸、丙氨酸、酪氨酸和丝氨酸的含量比牛奶的为高，游离氨基酸有15种以上，含有维生素C和维生素B类，如烟酸、泛酸、叶酸、维生素H、维生素B1、B2、B6 [15-17]等。此外，还含有数种能使高等植物的成熟细胞迅速和不规则分裂、从而刺激植物生长的活性物质[14， 18-19]。

椰子水中蛋白质引起很多科学家的注意，因为它和椰子水的色变有关系[20-21]。巴西研究中心发现绿种椰子水在20 ℃下其多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）的酶活性分别为0.3 U/mL和5.0 U/mL[22]。其中POD和PPO的酶活性最优条件分别是在pH 5.5和pH 6.0，温度在25、35 ℃[23]。不同的文献报道了的椰子水中的POD和PPO的酶活性不同。通过凝胶电泳的测定发现，POD和PPO的酶的分子量分别是49.2、73.8 ku，而SDS-PAGE电泳发现POD的分子量是44.63 ku，这些酶被认为是导致椰子水粉红色、黄色和棕色色变的主要原因[24]。此外，椰子水中PPO/POD的比例从0.20到16.70不等，甚至在相似的椰子品种当中，比例浮动也在0.3～16.7，说明椰子水的酶活力可能取决于椰子果的来源，包括品种、栽培条件、成熟度、储藏条件甚至提取椰子水的方式。相对于椰子水中酶，另一种重要的物质是多酚类物质，也会随着椰子果的状态不同而不同[24]。

椰子水中含量第二大物质是矿物元素，占椰子水体积的0.4%～1.0%，对椰子水的渗透性质具有重要的影响。研究表明，椰子水的同渗容摩是300 mOsm/L[25-27]。纵观国内外的研究，大部分研究发现Na、K、Fe、Mg这4种矿物元素含量较高（表2），尤其是K元素。根据Thampan等[28]研究发现，未成熟和成熟椰子水中矿物元素的区别主要是K、Cl、Fe和S的含量，而Santoso等[16]人观察是K、Cu和Na的含量（表5）。对于无机离子，有的研究发现椰子水中所含矿物质元素中K+、Fe2+无机离子含量最高， 其余元素相差不大。海南大学王萍等对青果椰子水的化学成分进行分析，结果表明Na+、Mg2+、P3+等无机离子含量差异不大，而Cl含量最高，其次是Ca2+、K+[14]。研究表明，无机离子对细胞正常功能是必需的，对酶的活性、骨的形成、血红蛋白功能、基因表达和氨基酸、脂质和碳水化合物的代谢起关键性作用[29-32]。椰子水中含有各种无机离子[15-17， 33]，这些离子赋予椰子水天然的治疗价值。椰子水中的基本离子成分可以补充因汗液流失掉的电解质，如钠、钾、镁和钙，它可以作为一个有效的电解质补液饮料[34]。椰子水中的这些电解质浓度产生了和人体血液相似的渗透压[35]，且不影响血液凝固[36]。因此，椰子水可以在紧急情况下作为短期的静脉输液[37]。Anurag等[38]发现椰子水在诱导的大鼠实验性心肌梗塞实验中具有保护心脏的作用，这可能是归功于椰子水的丰富矿物离子，特别是K+。

维生素对维持人体正常机能具有重要作用，也被发现存在于椰子水中。食用大量食用水果和蔬菜有利于降低患心血管疾病、中风、口腔、咽、食道、肺、胃和结肠等癌症的风险[39-42]，主要是其中含有的维生素和矿物质对维持人体正常生理机能起着至关重要的作用[43]。椰子水含有水溶性的维生素B1、B2、B3、B5、B6、B7和B9，作为细胞功能酶促反应的辅酶是必需的。椰子水中的B族维生素含量为烟酸0.64 ?g/mL，泛酸0.52 ?g/mL[28]。B6（吡哆醛、吡哆醇、吡哆胺）是许多酶促反应的辅酶，如转氨作用和脱羧反应。缺乏维生素B6会影响人体的各种机能，如炎症和肾功能障碍[43]。椰子水含有的叶酸，通常称之为B9，19世纪30年代被发现可减少孕妇孕期贫血。它可以阻止由甲醇代谢诱导产生的线粒体毒性作用。血液中维生素B6和叶酸的含量较低会增加罹患动脉粥样硬化和其他血管疾病风险[44]。另一项研究发现，血浆中较高的维生素B6和叶酸含量可降低罹患乳腺癌的风险[45]。

除了维生素B，椰子水中还含有维生素C（（抗坏血酸）），是重要的膳食抗氧化物质。椰子水中的维生素C含量从20～40 mg/L不等，和橘子、樱桃和猕猴桃等果汁相比起来偏低，但足以为椰子水在一定时期内提供抗氧化保护[46]。

除了椰子水中的糖类、矿物元素类和蛋白质之外，香气成分对椰子水来说也很重要。椰子水具有一种特殊的口感和风味，而又不同于椰子肉的风味。这种香气至今没有被很好的研究过，包括其中的有机酸类，如苹果酸，琥珀酸，柠檬酸，醋酸，酒石酸，这些都对椰子水的口感和香气具有重要的影响[24]。迄今，对椰子水中的香气成分的研究文献不多（表3～，表4），已有的一些文献通过GC-FID（Gas Chromatography Flame Ionisation Detection）和GC/MS（Gas Chromatography Mass Spectrum）来分离检测，已经有30多种香气成分被鉴定出来，主要成分是壬醛（14.2%）、壬醇（11.2%）、庚醛（8.2%）、己八酸乙酯（6.2%）、庚醇（5.3%）和2-壬醇（5.1%），椰子肉中的香气成分主要是八酸酯（12.6%）、己八酸乙酯（9.6%）、壬醛（8.4%）、非诺酸（7.2%）、正癸醇（6.8%）、癸醛（6.2%）和壬醇（6.1%）。通过蒸馏和溶剂提取法在椰子水中也发现醇类、酮类、硫醇、羧酸、酚类和酯类[59]。在这些组分中，醋酸正丙酯在2种提取物中均被发现，可能是椰子水香气的主要贡献物质。然而，似乎不同的研究中测定的结果差异显著，邓福明等[60]2017年测定了在我国海南主要栽培的5种6—-～8月的成熟椰子水的香气成分（（表4）），结果与Da Fonseca等[59]测定的结果不一致。这些差异的产生可能与椰子的品种、成熟度、试验方法和种植条件有关，同时这些研究不够系统和全面。通常来说，老椰子水的香气质量远不如嫩椰子水，文献报道的结果中有的用老椰子水作为研究对象，有的用嫩椰子，而有的甚至不知道是哪种成熟度的椰子水。因此，对椰子水香气成分的研究还有很多工作要做。

2 椰子化学组分的影响因素

2.1 成熟度对椰子水化学成分的影响

表5总结了来自数种不同成熟度椰子水的基本化学组成信息。可知，成熟度对椰子水量影响最大，即随着成熟度的提高，椰子水的量从无到有，由少变多，再由多变少，直至椰子肉完全成熟，水量达到最小值，并随着贮藏时间的延长而发生变化[45， 61]。

椰子在成熟过程中的，对椰子水中的矿物元素也有显著的影响[50]。随着椰子水的成熟，直到8月果龄，Na、K和Mg的浓度逐渐增加，而钙的浓度却略有下降。Ma，Fe，Cu和Cd保持稳定一段时间后，从第9个月开始，含量开始大幅下降[50]。

和其它他組分相比，椰子水中总糖含量也随着成熟度的变化而变化[28， 45， 62-63]。椰子水中主要含有蔗糖、葡萄糖和果糖，其中葡萄糖和果糖自椰子水出现就存在，而蔗糖从椰子6～8月果龄才开始有[64]。随着椰子果成熟度提高，在完全成熟时蔗糖的含量可占到总糖含量的40%，而葡萄糖和果糖的含量分别从占据总糖含量的40%下降到10%和从55%下降到25%[51， 65-66]。

在高种椰子中，总糖含量在5～7月果龄期间达到最高，随后逐渐降低到12月果龄的2%左右[51]。在矮种椰子中，总糖含量变化与高种椰子稍微不同，但总体的变化曲线相似，不同之的是处在于根据不同椰子品种和生长区域的不同，达到最高总糖含量的果龄从6～9月不等。矮种成熟椰子水的总糖含量比高种的略高，在2.5%～3.5%[52]。关于杂交种的总糖含量变化的研究比较少，研究表明，杂交种的椰子水的总糖含量变化大体和高种椰子类似，区别仅是为达到最高总糖含量的果龄不同和变化曲线有所差异[26]。总而言之，5～12个月果龄的椰子，不同成熟度的椰子水中总糖含量变化曲线走势相似，但含量差异显著，其中矮种椰子水的总糖含量保持最高，高种椰子水次之，杂交种居中。

在成熟过程中，不同品种中的还原糖变化也显著[4， 52]。在成熟过程中，椰子水中的还原糖含量最高可达5%，到12～13个月时降低到2%[62]。在成熟的高种椰子水中，还原糖的含量很低，有的品种甚至没有，这主要是因为还原糖（果糖和葡萄糖）被其中的非还原糖（蔗糖）代替了。但在矮种成熟椰子水中，还原糖含量比高种高得多，尤其在果龄8～12月期间[4]。成熟的杂交种椰子水中的还原糖含量在12～13月果龄时候比高种和矮种的都高[52， 67]。总的来说，在成熟过程中，矮种椰子水中的还原糖总量比高种的高，而杂交种在果龄11～13个月期间高于矮种。

此外，椰子水中其它他化学组分也随着椰子成熟度的变化而变化。如椰子水中的pH值、蛋白质、固形物含量、灰分和粗脂肪等[45]。相对其他它化学成分，椰子水的pH值变化比较轻微，总体来说随着成熟度的提高而升高，变化范围在pH 4.7-～5.58之间。对于所有品种的椰子水，其固形物含量随着成熟度的提高，呈现先升高后下降的趋势，和总糖含量相似，在果龄6～-9月份期间达到最高，随后降低。而椰子水的总灰分含量随着成熟度的变化而变化显著。椰子水中的粗脂肪随着椰子的成熟度提高而提高，研究认为椰子水中的粗脂肪含量对也椰子肉的形成具有重要作用。

2.2 品种对椰子水化学组分的影响

在相同成熟度下，椰子水中的化学组分受椰子的品种影响很大。表1和表2总结了来自数十篇文献中报道的不同品种椰子水基本组成信息，这些品种的椰子主要是果龄6～8月，这个时期的椰子水最适合饮用。表6中总结分析了42个品种椰子水的相关信息，其中高种18个，矮种17个，杂交种7个[54， 73-75]。

研究人员对评价一个嫩椰子水的质量标准类似，主要包括椰子水量、pH、总糖、还原糖、K+和Na+等。笔者认为，椰子水的香气也可作为衡量椰子水品质的一项重要指标。此外，另一些人也认为椰子果的重量也是其中重要的指标之一，由果重可以计算出椰子水与椰子果的比重（%，V/W）。这个比重是衡量椰子从田间运输到加工地或者消费市场成本的重要经济指标，同时也是衡量椰子果在消费或者加工后废弃物的产量的指标。不同的文献通报道的这个比例不同，从14%～26%不等，比如一个1.5 kg的7月龄的椰子果中有1.1～1.3 kg的椰衣和椰壳。因此，为了防止在椰子水消费或者加工过程中的污染环境，选择椰子水/椰子果比重高的椰子用于消费或者加工具有重要意义。目前世界范围内包括我国海南岛，人们利用加工后的椰子剩余废弃物椰衣和椰壳制备椰衣栽培介质、床垫、坐垫、绳索、活性炭、工艺品等，获得良好效果，如椰衣栽培介质和椰衣纤维在我国的需求量很大，供不应求，每年均需要从国外大量进口。但仍然有一些废弃物如椰子的枯枝落叶需要研究出更好的利用方法。近年来，中国热带农业科学院椰子研究所利用椰子树的枯枝落叶等废弃物生产食用菌类取得了一定进展。

无论是什么品种的椰子，6～8月龄的椰子水中总糖变化巨大，通常差到1～2倍，从2.6.9 ～7.0 mg/100 mL不等。7月龄的椰子水中的总糖含量最高的70 mg/100 mL接近了橙汁（80～100 mg/100 mL），代表着总糖含量占到了总固形物含量的75%，它们呈正相关关系（R2=0.622）。因此，用阿贝折光仪这类设备测定的总固形物含量的多寡可以预测7月龄椰子水的总糖含量的多少。

随着椰子水体积的增加，总糖含量的增加或者说总固形物含量的增加，发现总糖与总固形物含量相关性很大，利用公式[水体积×总固形物含量/100]可获得单个椰子果中总糖含量的估值。可预测一个未成熟的椰子果中的总糖含量在9～27 g。因此，依据椰子果的用途不同，可甄选不同总糖含量的椰子果，如用来喝的和用来发酵用的，可选择总糖含量高的，而单纯只用于作发酵基质的，便可以选择其他其他它总糖含量的椰子果。

6～8月龄椰子水中的还原糖含量2.6.9 ～7.0.0 mg/100 mL（表6）。和总糖含量相反，椰子水中还原糖含量似乎与总固形物和总糖含量无关，依据品种不同，还原糖/总糖比例变化从52%～99%不等。大多数高种椰子水中的还原糖/总糖比例低于75%。因此，似乎可以依据还原糖/总糖比例来确定不同的栽培品种，但这种做法还需要通过分析测定基因来最终验证。

不同品种间的矿物元素含量差异也非常大，一些品种甚至是其他品种的1.5倍。然而，不同品种间的椰子水中矿物元素含量很难对比，因为矿物元素会受到许多诸如栽培地域、土壤、施肥和一些人为因素的影响。

2.3 栽培方式对椰子水基本成分的影响

有关栽培方式对椰子水中的基本成分影响的研究较少，多数集中在研究栽培和施肥对椰子产量的影响上[62， 78]。Jeganathan等[79]1992年首次以椰子水中的营养成分变化替代叶子中营养变化来研究和衡量椰子树的营养状况，发现施用K、Na、P、S、Cl等肥对椰子水中的K、Na、P、S、Cl有很大影响。在巴西，有人从2000—-—2004年间研究了N、P、K和N、P肥对椰子水营养成分的影响[80-81]。和K肥的施用不同，N肥的施用对椰子水的量、椰子的重量和每束椰子果个数有负面影响，K肥对此有积极的作用，而P肥对椰子的产量没有影响。K、P肥的施用对7月龄的椰子水中的K、P和总固形物含量有显著影响。电导率与施用的N肥量呈负相关。然而，N、P、K肥的施用对椰子水的口感没有显著影响，这些研究的试验对象是3年龄的矮种椰子树[80]，这些3年龄的椰子树还在成长期而不在盛果期，结果可能有些争议。因此，大规模的多品种椰子的试验还有待研究。

在巴西，人们以树龄为3.5 a的绿色矮椰子为试验对象，研究了不同盐度（0.1 dS/m、5.0 dS/m、10.0 dS/m、15.0 dS/m）的水灌溉椰子树对椰子水的影响[82]，发现盐水灌溉后椰子雌花变化显著，当灌溉水的盐度高于5.0 dS/m时会导致椰子果重和果数的减少。低于10 dS/m时，椰子水在7月龄时可被正常采摘，而当用更高盐度的水浇灌时，椰子果的产量降低。同时发现含盐灌溉水降低了椰子平均果重和椰子水的体积，增加了椰子水糖含量和离子浓度（[导电率（EC）表示）]。Cl、K和固形物含量显著上升[83]。

有人对比了传统种植方式和有机肥种植方式对椰子质量的影响[84]，发现传统方式种植的椰子除了个头更重和更长外，椰子水的质量（基本成分、风味口感）之间无显著区别。Brito等[85]人应用固相萃取和液-液萃取联合液相色谱技术测定了15个椰子水的样品，没有在椰子水中发现农药残留[85]。可能是因为检测技术的局限而未能检测到，也可能和椰子树在种植期间未喷施农药有关。直到2014年， Dos Anjos等人[86]应用SDME/GC-MS检测技术成功地在天然和工业化椰子水中检测到杀虫剂硫代磷、内吸磷、乐果、乙拌磷、杀螟硫磷和马拉硫磷的存在（浓度< LOQ 12.1 μg/L? 1）。

3 问题与展望

椰子水可作为一种清爽型的饮料，具有丰富的营养物质和特殊的功能特性，對人体健康有很多重要益处。其中的化学组分含量和种类与功能特性受到很多因素的影响，如椰子的品种、成熟度、施肥、灌溉和生长地域等。对一些具有植物生物活性的化学组分的的深入研究对种植业、生物技术和生物医药等领域的发展具有重要意义。椰子水的其他药用价值的发现意味着它在改善人类健康方面具有很大的潜力。对椰子水中单个组分的功能和特性的深入研究和了解，可极大的地帮助我们更好地利用这一天然而又奇特的物质。

因此，未来可开展特定的因素是如何影响特定的化学组分研究，在育种方面也可开展具有富集某种特定化学组分的品种选育工作。虽然椰子水的化学成分得到了较好的研究，但可能仍然存在我们未知可能且有特殊功能新成分。随着先进研究技术的不断出现，相信新的具有功能特性的成分会很快被发现。

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