椰子树(Cocos nucifera L.)因全身都是宝,素有“生命树”、“万能树”等美称,主要生长在菲律宾、印尼、印度、坦桑尼亚、斯里兰卡以及我国海南、广西、云南西双版纳等热带和亚热带环境中。椰子水(coconut water)是椰子的液体胚乳(白色的椰子肉则是其固体胚乳、是一种营养价值较高的纯天然植物源可饮用水,嫩的椰子水口感清爽甜美,老的椰子水甜味偏淡,但香味稍浓,总之都可补充身体失水后的水分、电解质、维生素等。目前国内椰子主要用椰肉来加工椰汁(coconutjuice)、椰浆(coconut milk)、椰蓉(shredded desiccated coconut)、椰子油(coconut oil)等产品,椰子水是其加工的副产物。目前由于国内的椰纤果(nata de coco)发酵产业已消失,椰子水除很少量被作为“原味椰子鸡”的餐饮店做汤料外、暂无有效途径可进行大规模利用,以致于被倾倒、遗弃既浪费资源又污染环境,是目前海南椰子产业中亟待解决的课题。本研究着眼于天然椰子水营养全面、均衡、是微生物天然培养基的优势,结合乳酸菌的各种健康特性,研究椰子水乳酸菌发酵饮料,在首先筛选合适的菌株或菌株组合的基础上,致力于研究它们的健康特性和构筑产品的独特风味特征。本研究对于同时解决椰子水的资源浪费和高附加值利用问题探索了一条有益的新途径,具有重要理论和现实意义。主要研究结果如下:1、首先通过抑菌活性和耐受性研究,初步筛选出性能较优的6株乳酸菌:发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)L20、面包乳杆菌(Lactobacillus casei)32-2-2、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)64-1、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)A33、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)IFFI6038和德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii Bulgaria Subspecies)CICC6045,用来进一步研究它们在椰子水中的发酵特性。本研究采用单层琼脂扩散平板法测抑菌圈直径来评估抑菌活性,从耐酸性、耐胆盐性、耐盐性和最适生长温度四个方面评价菌株耐受性。2、接着以新鲜椰子水为原料,利用初筛的6株乳酸菌L20、32-2-2、64-1、A33、IFFI6038和CICC6045发酵椰子水制备发酵原液,评估不同乳酸菌对椰子水发酵的特性,分析测定了椰子水发酵过程中的活菌数、总酸、pH值、还原糖含量。试验结果表明,发酵48h时,32-2-2发酵椰子水原液总酸含量最高,达10.85g/L:A33发酵椰子水原液pH值最低为3.1;CICC6045发酵椰子水原液还原糖含量最低为0.03g/L。综合鉴评各发酵椰子水原液,发现菌株A33、IFFI6038和CICC6045发酵液感官评分较高。3、据查,椰子水发酵的现有文献均以单个菌株进行发酵,为充分利用菌株间的协同作用,本研究进行了复合菌株发酵试验、并对混合发酵液的生物活性进行了初步评价。将前期所筛性能较好较全面的三株菌(A33、IFFI6038和CICC6045)进行两两组合以及3株混合的发酵,比较所得发酵椰子水原液中的菌株生长密度、糖耗和产酸变化趋势以及原液的感官综合评价情况,结果表明,其中A33与CICC6045复合发酵组在椰子水中发酵性能最好,两者存在潜在协同发酵作用。以此组合菌株为基础,进行了发酵工艺的单因素和响应面优化,得到复合菌株发酵椰子水制备原液的最佳工艺为两菌种比例1:1,总接种量4%,发酵时间51 h,此时发酵原液的pH值为3.36、总酸含量为8.93g/L,还原糖含量为3.96g/L,可溶性固形物为2.9°Birx,活菌数为8.81g cfu/mL,感官综合评分85分。4、然后对上述菌株组合发酵的椰子水原液进行相关营养成分和抗氧化活性的测定,同时与分别的单菌发酵原液进行比较。首先比较测定了氨基酸的种类和含量,发现复合菌株发酵原液氨基酸种类比单菌发酵的丰富,其中有部分功能性氨基酸如甘氨酸、半胱氨酸、精氨酸、苯丙氨酸在发酵后有一定程度地增加;其次用HPLC检测了发酵原液中的有机酸种类和含量,结果表明发酵原液中柠檬酸和琥珀酸是主要的有机酸,含量比发酵前显著增加(P<0.05),且总有机酸含量高于各单菌的发酵原液。随着发酵进行总酚含量呈先显著增加(P<0.05)后下降趋势,同时复合发酵原液的也高于单菌发酵原液;经乳酸菌发酵后原液的DPPH·自由基清除率、ABTS·自由基清除率都显著增强,且仍然是复合发酵原液清除率高于单菌发酵;羟基自由基清除率下降,不同菌株间无显著差异。5、最后对椰子水发酵饮料进行了适当调配。为增强椰子风味采用了新鲜椰子水与A33/CICC6045复合菌株发酵原液进行调配,发现二者比例为1:1、糖度调至8°Birx时风味较好,以115℃维持1Omin进行灭菌,颜色呈浅乳黄色,轻微均匀浑浊,酸甜适口,具有一定的发酵香和椰子水天然的清香。