角叉菜西红柿复合益生菌保健饮料研制

逯璐，孙玲，应润兵，2，*，杨翔华

（1.辽宁石油化工大学环境与生物工程学院，辽宁抚顺 113001；2.广东新大禹环境工程有限公司，广东广州 510660）

角叉菜西红柿复合益生菌保健饮料研制

逯璐1，孙玲1，应润兵1，2，*，杨翔华1

（1.辽宁石油化工大学环境与生物工程学院，辽宁抚顺 113001；2.广东新大禹环境工程有限公司，广东广州 510660）

摘 要：以角叉菜、西红柿为原料，与益生菌的种子液混合后进行发酵，添加多种配料调配成益生菌型保健饮料。分析角叉菜内矿物质元素含量，利用廉价豆粕生产微生态调节剂。通过正交实验确定发酵条件，并且优化选定出产品最佳配方为：角叉菜提取液20%，西红柿汁70%，蔗糖6%，酸味剂0.07%～0.09%，天然色素，香料，蜂蜜等适量。

关键词：角叉菜；西红柿汁；双歧杆菌；发酵饮料

角叉菜属红藻门，杉藻科，角叉菜属，自然分布于大西洋沿岸及我国大连等海域，是我国一种重要经济海藻，含有丰富矿物质和氟化物，如氨基酸，蛋白质，维生素，胡萝卜素等。对B型流行性感冒与腮腺炎病毒有一定的干扰作用等[1-2]。西红柿是一种优良的双歧因子，并且含有丰富的 VA、VC、VB1、VB2胡萝卜素等，有助于双歧杆菌，乳酸杆菌，嗜热链球菌等益生菌的发酵，再配以廉价豆粕更有助于其增殖，延长饮料的保质期[3-4]。经研究，将角叉菜提取液与西红柿及益生菌种子液复合，可增强其功效，既能补充角叉菜维生素的不足，又能为饮料添加丰富的矿物质元素，极大地提高了人们抗衰老，防癌症，增强机体免疫机能，是一种口感酸甜，营养全面的保健饮料，可填补该复合类饮料的市场空白。

1 材料与方法

1.1 材料

角叉菜、西红柿：市售；豆粕、70%乙醇水溶液、双歧杆菌：辽宁石油化工大学微生物实验室428提供；乳酸杆菌，嗜热链球菌等益生菌：购自辽宁微生物菌种保藏中心；蔗糖：沈阳试剂三厂；水果香精；磷酸二氢钠等。

1.2 仪器

YHEP-100×60型破碎机：鹤壁市银河分析仪器化工有限公司；XMAJY/1250-30U型板框压滤机：河南省禹州市板框压滤机厂；冰都/BD-A1000型多功能榨汁机：浙江天歌电器有限公司；PHS-2C型精密pH测定仪：北京天创尚帮仪器设备有限公司；FA/JA型电子天平：上海民桥精密科学仪器有限公司；YT系列单人无菌净化工作台：沈阳市医疗器械二厂；LDZX-40型立式电热压力蒸汽灭菌器：上海申安医疗器械厂；GPH-250型光照培养箱：金坛市富华器械有限公司等。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作步骤

1.3.2.1 角叉菜提取液的制备

1）将挑选后的角叉菜浸泡，用破碎机将其粗碎，置70℃水中浸提1 h～3 h，并随时搅拌，趁热用板框压滤机过滤，使滤液充分浸出，重复2次；

2）将滤渣加入到浓度为70%乙醇水溶液中，用胶体磨细碎至50 μm以下，进一步用高压均质机在180 kg/cm2～200 kg/cm2条件下处理后浸泡1 h，使有效成分浸出，离心或过滤弃去滤渣；

3）加水适量后得乙醇浸提液，在40℃～80℃、5 332.88Pa～10665.76 Pa的条件下真空浓缩去除乙醇；

4）将水浸液和除去乙醇的浓缩液混合并经离心后即制成角叉菜提取液。

1.3.2.2 混合液的制备

将外形完整，内无腐烂的西红柿去杂后洗净，除去西红柿蒂，榨汁，在-5℃～0℃条件下冷冻1 h后滤去沉淀。将角叉菜提取液与西红柿汁混合。

1.3.2.3 混合液的调配、均质、灭菌

调节pH，在40℃～50℃及压力7 999.32 Pa～10 665.76Pa下真空脱气，再用高压均质机在190kg/cm2～200 kg/cm2条件下均质，最后在105℃～121℃条件下灭菌15 min～20 min。

1.3.2.4 种子液的制备

1）将1.5 kg豆粕粉碎均匀，加水50 kg软化0.5 h，用蒸汽蒸煮1 h，压榨过滤，制成豆粕水浸液。

2）制作培养液，其原料配方为：豆粕水浸液50 kg，羊肝浸液、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾各0.1 kg、蔗糖5 kg，经110℃高压灭菌20 min制成，冷却至38℃待用。

3）将双歧杆菌、乳酸杆菌和嗜热链球菌各2株分别用培养液在37℃条件下培养成菌浓度为6×108CFU/mL的备用液，将上述三类菌备用液依次按1∶1∶1混合即为种子液。

1.3.2.5 发酵、调配

按照正交实验所得数据将种子液含量4%接种到混合液中，在42℃条件下发酵，10 h后停止发酵，无菌罐装。

2 结果与讨论

2.1 角叉菜提取液成分

本试验方法制得的角叉菜提取液的特点：由于角叉菜的组织结构和细胞基本被破碎，使角叉菜组成成分和有效成分能被充分浸出，其生物体干重的87%左右被利用，矿物质元素的浸出尤为明显，并基本保持了角叉菜原有的风味和色泽，且溶液澄清透明。原角叉菜固有的矿物质元素含量、水和高浓度乙醇浸出角叉菜里的矿物质含量以及用本实验方法浸出角叉菜里的矿物质含量见表1。

表1 100 g角叉菜中浸出的矿物质元素含量Table 1 The content of mineral element in and out of 100 g carrageenan mg

2.2 发酵条件的确定

2.2.1 益生菌的选择

乳酸杆菌和嗜热链球菌产酸快，从而为双歧杆菌提供较低的pH环境，对它的生长繁殖有促进作用。所以，我们选择乳酸杆菌和嗜热链球菌作辅助发酵菌株，来配合双歧杆菌。

2.2.2 保健饮料发酵条件的确定

以益生菌种子液含量，发酵时间，发酵温度为因素进行三因素三水平的正交试验。比较表3实验结果中R值可知，在发酵中对活菌量起绝对因素的是发酵时间，其次是种子液含量，发酵温度，比较表中K值可以看出最好水平组合为：种子液含量4%，发酵时间10 h，发酵温度为42℃。正交试验见表2，试验结果见表3。

表2 发酵条件的因素水平Table 2 Fermentation factor level

表3 发酵条件的正交试验Table 3 Fermentation orthogonal

2.3 稳定剂的选择

对饮料稳定效果的判定，主要是从饮料的浑浊度，分层情况，色泽是否发生变化，口感是否粗糙等方面进行鉴定。饮料在保存15 d后，由10进行评定，分数100分为满，稳定剂的选择实验数据见表4。

表4 稳定剂的选择实验Table 4 Experimental stabilizer selected

由表4可知，稳定剂的组合为0.15%的果胶，0.15%的CMC，0.1%的PGA，0.05%的磷酸二氢钠时的效果最佳。

2.4 配方的确定

饮料配方确定的实验数据见表5。

表5 饮料配方确定的正交试验设计Table 5 To determine the experimental drink recipes

正交实验数据及饮料在保存15 d后，根据产品质量指标对所调配的饮料进行评定，分数以100分为主，不同实验因素条件下评分结果见表6。

表6 饮料配方确定的正交试验结果Table 6 Orthogonal table of drink recipes determined

由表6可知，对饮料的影响因素R的顺序为B＞A＞D＞C，最佳配方为：角叉菜提取液20%，西红柿汁70%，蔗糖6%，酸味剂0.07%～0.09%，天然色素，香料，蜂蜜等适量。

2.5 最佳配方的验证实验

在2.4正交试验所得最佳配方的基础上，以角叉菜提取液20%，西红柿汁70%，蔗糖6%，酸味剂0.07%～0.09%，适量天然色素，香料，蜂蜜等调配饮料，并在2.4所述的实验条件下从产品的感官指标、理化及微生物指标及毒性试验结果等方面对产品质量进行评定，实验结果如下。

2.5.1 感官指标

色泽：色呈深红色；香气：具有特有清香气；滋味：口味协调、酸甜柔口、无异味；体态：均匀混浊态，允许有少量沉淀。

2.5.2 理化指标及微生物指标

总固形物含量：11.5%；糖含量：9.3%；还原糖含量：2.08%；pH：3.9～4. 0；VC含量：3.1 mg/100 g；双歧杆菌≥1.0×108CFU/mL；致病菌（沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌）未检出。

2.5.3 毒性试验结果

作为保健饮料，必须检测双歧杆菌产品是否有毒性，结果见表7。可以看出该双歧杆菌和使用该双歧杆菌进行发酵得到的代谢产物均符合国家规定的标准，无毒、副作用，可以放心食用。

3 结论

1）通过本实验提取角叉菜，即将角叉菜在80℃水中浸提2 h后，再加70%的乙醇溶液的条件微细化，能使有效成分充分浸出，极大地提高了角叉菜内矿质元素的利用率。

表7 产品安全性毒理学检验Table 7 Product safety and toxicology tests

2）用豆粕发酵产生的双歧杆菌增殖快，数目多，活菌率高，操作简单，价格低廉。

3）发酵的最佳条件：种子液含量4%，发酵时间10 h，发酵温度为42℃。

4）稳定剂的最佳组合：0.15%的果胶，0.15%的CMC，0.1%的PGA，0.05%的磷酸二氢钠。

5）饮料的最佳配方：角叉菜提取液20%，西红柿汁70%，蔗糖6%，酸味剂0.07%～0.09%，天然色素，香料，蜂蜜等适量。

6）该配方进行双歧杆菌发酵得到的代谢产物无毒、副作用。

：

[1]陈欣桐,苏文琦,杨翔华.双歧杆菌发酵轮叶党参生产功能保健饮料[J].食品科技,2011(1):62-68

[2]齐帅,宫强,杨翔华,等.双歧杆菌发酵西红柿生产功能保健饮料[J].食品工业科技,2010,10（8）:101-106

[3]安红娟,贾飞,关转飞.双歧杆菌发酵西红柿生产保健饮料[J].氨基酸和生物资源,2010,34(3):55-58

[4]吴淑清,王顺余,谭克,等.双歧杆菌的研究现状[J].长春大学学报,2007,17(4):57-61

Carrageen Tomatoes Composite Health Care Beverage

LU Lu1，SUN Ling1，YING Run-bing1，2，*，YANG Xiang-hua1
（1.Situte of Environment and Bioengineering，Liaoning Shihua University，Fushun 113001，Liaoning，China；2.Guangdong Xindayu Environmental Engineering CO.，LTD，Guangzhou 510660，Guangdong，China）

Abstract：In order to carrageenan as raw material， tomatoes for the materials， and the seed liquid mixing and fermentation，adding various component deployment of a probiotic health beverage.Analysis of mineral elements content in carrageenan，using cheap meal production microecological regulator.Through the orthogonal experiment to determine the fermentation condition and optimize the product selected out the best formula：carrageenan extract 20%，tomato juice 70%，sugar 6%，sour agent from 0.07%to 0.09%，natural pigments， spices，honey right amount.

Key words：Carrageenan；tomato juice；bifidobacteria；fermented beverage

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.15.007

辽宁省教育厅资助（2009A433）

逯璐（1987—），女（汉），在读硕士，研究方向：食品质量与安全、环境工程。

应润兵，男。

2012-12-20