李 静，吴 翼，杨耀东，范海阔，弓淑芳，刘 蕊，王仁才

(1.湖南农业大学 园艺园林学院，湖南 长沙 410000；2.中国热带农业科学院椰子研究所/海南省热带油料作物生物学重点实验室，海南 文昌 571339)

【研究意义】椰子(CocosnuciferaL.)是棕榈科椰子属中唯一的一个种，是典型的热带果树、木本油料及食品能源作物，被誉为“生命之树”，是一种营养丰富的天然有机食品[1]。椰子浑身是宝，具有极高的经济价值。可加工成各式各样的椰子产品，如椰子油、椰子汁、椰子糖、椰子粉、椰雕工艺品[2-4]。我国椰子产业前景广阔。据统计我国椰子相关企业600余家，从业人口200多万，产值近500亿元。虽然我国拥有完整的椰子加工产业链，但是我国的椰子加工业存在一定的浪费现象，椰子肉加工厂商往往将椰子水作为废弃物处理，加工椰子水饮料的厂商会把嫩椰肉丢弃。【前人研究进展】椰子的可食部分为其胚乳，椰子胚乳包括两部分，即椰子水和椰肉。椰子果实发育过程中各组织发生着较大的变化。邱维美等[5]研究表明椰果发育过程可分两部分：l～7个月的椰果的主要是椰衣、椰子水、椰壳体积，重量快速增长阶段；6～12个月主要是椰肉生长，重量增加阶段。椰子水和椰子肉分别是椰子的液体胚乳和固体胚乳，它们中含有多种营养成分，例如可溶性糖、有机酸、脂肪酸[6]、矿物质[7-8]等。水果的含糖量不仅决定着果实风味的好坏，也是色素和芳香物质合成的基础原料，它参与新陈代谢，并在细胞信号转导过程中起着信号分子的作用[9]。为此研究者们对椰子水和椰肉的含糖量做了大量研究。Balasubramanicam 等[10]研究表明随着椰子的成熟，椰子果壳内的可溶性糖和焦磷酸酶增加，自然落果的果实中含量最高。Chikkasubbanna等[11]对6～9个月的椰水成分分析和椰果组分研究，发现7、8个月的嫩果椰水营养物质和糖类已达到一定数量，此时椰水更感爽口，认为这时是椰果饮水最佳采果期。Tan等[12]研究不同成熟度椰子的椰子水中可溶性糖含量，发现未成熟椰果中的椰子水的果糖和葡萄糖含量随着果实成熟度增加而减少，而蔗糖随着果实成熟度增加而增加。【本研究切入点】研究不同品种不同成熟度椰子水和椰肉的可溶性糖和有机酸组分含量变化规律。【拟解决关键问题】阐述椰子作为热带水果的营养价值，研究结果亦可为椰子加工业选择不同用途的椰果提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试椰子品种为本地高种和红矮，分别以6月龄椰果(6M)、8月龄椰果(8M)、10月龄椰果(10M)、12月龄椰果(12M)的椰子水和椰肉为试验材料。椰子果实取自中国热带农业科学院椰子研究所椰子种质资源圃。

1.2 主要试剂

果糖(纯度99 %，阿拉丁试剂公司)、葡萄糖(纯度99 %，阿拉丁试剂公司)、蔗糖(纯度99 %，阿拉丁试剂公司)、木糖(纯度99 %，阿拉丁试剂公司)、烟酸(纯度99 %，阿拉丁试剂公司)、甲基-α-D-葡糖糖苷(纯度99 %，阿拉丁试剂公司)、盐酸羟胺(广州化学试剂公司)、六甲基二硅胺烷(阿拉丁试剂公司)、三甲基氯硅烷(TMCS阿拉丁试剂公司)、吡啶(广州化学试剂公司)、甲醇(广州化学试剂公司)、丙酮(广州化学试剂公司)。

1.3 主要仪器设备

KQ-500DE数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)、安捷伦高效气相色谱(Agilent 6890N)、Agilent 7683自动进样器、安捷伦气相色谱系统化学工作站、氢火焰离子化检测器、effendorf真空旋转浓缩仪、高速离心机(eppendorf 5801R型，德国艾本德公司)、真空离心浓缩仪(eppendorf 型，德国艾本德公司)、电热鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司)、恒温水浴锅(上海一恒科学仪器有限公司)。

1.4 试验方法

1.4.1 主要糖酸成分的定性分析 准确称取果糖2.0 g、葡萄糖2.0 g、蔗糖1.0 g、木糖0.1 g、烟酸0.3 g分别溶于100 mL容量瓶中，用80 %的甲醇缓冲液(含0.1 M咪唑，pH=7) (内标500 ng/μl)。

1.4.2 标准曲线的绘制 分别取标准液0.5，1，2，4，6，8，16，24和32 mL于50 mL的容量瓶中，准确加入1 mL内标液(2.5 g/100 mL的甲基-α-D-葡糖糖苷溶液，1︰9的丙酮和重蒸水配制)并用80 %的甲醇(含0.1 M咪唑，pH=7) 定容，取1 mL于4 mL气相色谱储存液中冻干，然后如上述步骤加入0.8 mL盐酸羟胺溶液(2 g盐酸羟胺/100mL吡啶)75 ℃反应1 h，取出冷却至室温后依次加六甲基二硅胺烷0.4 mL、三甲基氯硅烷0.2 mL 75 ℃反应2 h进行衍生化和进样分析。

1.4.3 样品可溶性糖和有机酸的提取 称取超低温保存的椰子水1 mL、椰肉1 g，加适量的石英砂研磨，加入4 ℃预冷的80 %的甲醇5 mL，超声提取30 min，75 ℃水浴的15 min，4000 r/min离心10 min后收集上清液，用5 mL 80 %甲醇再提取1次，取上清液；将2次上清液并入15 mL离心管中，加入1 mL的内标液(2.5 g/100mL的甲基-α-D-葡糖糖苷溶液)，80 %甲醇定容，取2 mL溶液于2 mL的离心管10 000 r/min离心20 min，取1 mL置于2 mL离心管中采用真空离心浓缩仪蒸发至干。

1.4.4 提取物的两步衍生化 与标准样品的衍生化步骤相同，向上述4 mL气相色谱储存瓶中加入0.8 mL的盐酸羟胺溶液旋上盖子，放入烘箱内75 ℃反应1 h；取出冷却至室温后依次加入六甲基二硅胺烷0.4 mL，三甲基氯硅烷0.2 mL 75 ℃反应2 h；10 000 r/min离心20 min，取出0.5 mL上清液至2 mL的气相色谱进样瓶中，用于GC分析。

1.4.5 糖酸的GC分析条件 HP-5色谱柱，分流不分流进样口温度270 ℃，检测器温度300 ℃；高纯N2作载气，流量45 mL/min，H2流量40 mL/min，空气流量450 mL/min，柱头压12.00 psi，进样量1 μl，分流比30︰1，分流速度60.1 mL/min，总流速64.6 mL/min。柱升温程序：初温130 ℃，以8 ℃/min升至152 ℃，12 ℃/min升至176 ℃，16 ℃/min升至198 ℃，20 ℃/min升至238 ℃/min，24 ℃/min升至280 ℃/min，并在280 ℃停留4 min，允许最高温度为325 ℃。

1.5 统计分析

试验数据采用SAS 9.1进行方差分析和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种椰子果实发育过程中椰子果各部位变化

椰子果在花后6个月时果实大小基本已经固定，不会再随着果实发育而变大，但是椰子水含量、椰肉的厚度及椰果的重量会随着果实发育而发生一定的变化(表1)。花后6个月到8个月时椰子水是充满整个椰腔的，而从花后8月开始，随着果实的成熟，椰子水会相应减少，但是椰子肉会逐渐增厚。一般在花后5个月时椰腔内仅有一层透明的椰肉，而从花后6个月开始椰肉变厚，变白。本地高种椰子不仅树体较为高大上，其椰子果的果型也比红矮椰子的大，所以其椰腔内的椰子水也相对较多。取新鲜椰子水测定其可溶性固形物发现，椰子水的可溶性固形物随着果实的成熟呈现先上升再下降的趋势，在花后8个月时是最高的，而在花后12个月时椰子水口感偏酸涩，这也是为什么鲜食椰子中8月龄椰子水口感较佳的原因。

2.2 不同品种椰子果实发育过程中椰子肉可溶性糖变化

从图1可以看出，不同品种椰子果实发育期椰肉中蔗糖含量比果糖和葡萄糖高，蔗糖含量可达20～50 mg/g，而果糖含量在3 ～10 mg/g之间，葡萄糖和木糖的含量最低，葡萄糖含量在0.4～0.6 mg/g之间，木糖含量在0.18～0.28 mg/g之间。红矮的可溶性糖含量高于本地高种，而不同发育期可溶性糖含量变化规律不尽相同。在花后8月时，2个品种椰肉的可溶性糖含量达到最高。2品种椰肉中的果糖含量呈现先升高后降低的变化规律，在花后12月时达到最低值，蔗糖含量也呈现先升高后降低的变化规律，但是在花后6月时的蔗糖含量最低，而花后10和12月差异不显著。2品种椰肉中的葡萄糖和木糖含量变化不明显。

虽然本地高种椰肉的果糖含量高于红矮椰子，而其蔗糖含量却低于于红矮椰子。整体而言，本地高种的可溶性糖含量是低于红矮椰子，所以红矮椰子在鲜食中更受消费者喜爱，有人称之为水果型椰子。花后8月龄时，椰果椰肉较薄(仅为0.4 cm左右)，较柔软，所以选择一般花后8月至10月的椰果主要作为鲜食椰子销售。

表1 椰子发育过程中椰果各部位的变化Table 1 Change of each part of the coconut during the fruit development

图1 不同发育期椰肉可溶性糖含量变化Fig.1 Changes of soluble sugar content in coconut meat at different stages of development

2.3 不同品种椰子果实发育过程中椰子水可溶性糖含量变化

从图2可以看出，不同品种椰子果实发育期椰子水中蔗糖含量比果糖、葡萄糖、木糖高，本地高种椰子水的蔗糖含量低于红矮椰子水，但其果糖、葡萄糖含量和木糖含量都高于红矮椰子。2品种椰子水的蔗糖含量呈现先上升后下降的变化规律，红矮椰子在花后8月时达到最大值，为25.44 mg/mL，而高种椰子在花后10 M达到最大值，为19.7 mg/mL。2品种椰子水的果糖和葡萄糖含量均随着果实的成熟呈现逐渐降低的趋势。

2.4 不同品种椰子果实发育过程中椰肉和椰子水烟酸含量变化

在椰子果实发育过程中，其椰肉和椰子水的烟酸含量均较低(图3-A和B)，本地高种胚乳中的烟酸含量高于红矮椰子的烟酸含量。而随着果实成熟，椰肉中的烟酸含量差异不显著，在花后10 M时达到最高值，在成熟老果中烟酸含量最低。椰子水中的烟酸含量差异较大，高种椰子椰子水中的烟酸含量随着果实成熟呈现先上升后下降的趋势，在花后8 M时达到最大值，而红矮椰子在花后10 M时达到最大值。

3 讨 论

糖类化合物主要分为单糖、 双糖、 低聚糖和多糖，是人体生命活动不可或缺的营养素，分布于植物的各个器官和生长阶段， 对植物的生长发育、加工利用等方面起着不可忽视的作用。椰子作为一种水果，其内的可溶性糖含量直接决定了椰子水和椰肉的口感及营养成分，研究椰子胚乳中的可溶性糖和有机酸含量具有一定的现实意义。

本研究发现不论是椰子水还是椰子肉，红矮椰子的可溶性糖含量高于本地高种椰子。这与Prades A等[13]的结果一致。Prades[13]综述了前人对椰子水的化学组分的研究进展，发现前人测定的 13 个高种、矮种以及杂交种成熟椰果的椰子水中还原糖含量的平均值为 1.3 g/100mL，葡萄糖为 1.2 g/100mL，果糖为 0.8 g/100mL。桂青等[14]综述了椰子水中的糖主要是蔗糖、果糖和葡萄糖等可溶性糖。本研究也印证了这一观点。本研究在标样定性定量时，送检的有机酸标样中包含苹果酸、柠檬酸、草酸、烟酸等标样，而检测的椰子样本中仅能检测到烟酸，其他有机酸成分含量很低，误差较大，不足以采用。王萍等[15]研究表明，嫩果椰子水作为一种纯天然无公害食品，不仅口感清凉、风味独特，目前已被应用到医药、食品开发、保鲜剂及培养基等方面，本研究中检测到嫩果椰子水中含有大量的可溶性糖，符合作为医药、食品和培养基原料的条件。此外Jackson等[16]研究发现椰子水中总糖含量随着成熟度的变化而变化。本研究中也发现椰子水中的糖含量随着果实的成熟度不同而不同。所以在椰子鲜食以及加工过程中可以根据不同需求选择不同成熟度的椰子。

图2 不同发育期椰子水可溶性糖含量变化Fig.2 Changes of soluble sugar content in coconut water at different stages of development

图3 不同发育期椰肉(A)和椰子水(B)烟酸含量变化Fig.3 Changes of nicotinic acid content in coconut meat(A) and coconut water (B)at different stages of development

4 结 论

选择花后8月龄到10月龄的椰果作为鲜食和椰子水饮料制作较好，而在花后10月果龄到12月龄(成熟)的椰果，椰肉增厚，椰子水减少，此时椰肉可以用来加工椰子油和椰子粉等产品。