角叉菜西紅柿復合益生菌保健飲料研制

逯璐，孫玲，應潤兵，2，*，楊翔華

（1.遼寧石油化工大學環境與生物工程學院，遼寧撫順 113001；2.廣東新大禹環境工程有限公司，廣東廣州 510660）

角叉菜西紅柿復合益生菌保健飲料研制

逯璐1，孫玲1，應潤兵1，2，*，楊翔華1

（1.遼寧石油化工大學環境與生物工程學院，遼寧撫順 113001；2.廣東新大禹環境工程有限公司，廣東廣州 510660）

摘 要：以角叉菜、西紅柿為原料，與益生菌的種子液混合后進行發酵，添加多種配料調配成益生菌型保健飲料。分析角叉菜內礦物質元素含量，利用廉價豆粕生產微生態調節劑。通過正交實驗確定發酵條件，并且優化選定出產品最佳配方為：角叉菜提取液20%，西紅柿汁70%，蔗糖6%，酸味劑0.07%～0.09%，天然色素，香料，蜂蜜等適量。

關鍵詞：角叉菜；西紅柿汁；雙歧桿菌；發酵飲料

角叉菜屬紅藻門，杉藻科，角叉菜屬，自然分布于大西洋沿岸及我國大連等海域，是我國一種重要經濟海藻，含有豐富礦物質和氟化物，如氨基酸，蛋白質，維生素，胡蘿卜素等。對B型流行性感冒與腮腺炎病毒有一定的干擾作用等[1-2]。西紅柿是一種優良的雙歧因子，并且含有豐富的 VA、VC、VB1、VB2胡蘿卜素等，有助于雙歧桿菌，乳酸桿菌，嗜熱鏈球菌等益生菌的發酵，再配以廉價豆粕更有助于其增殖，延長飲料的保質期[3-4]。經研究，將角叉菜提取液與西紅柿及益生菌種子液復合，可增強其功效，既能補充角叉菜維生素的不足，又能為飲料添加豐富的礦物質元素，極大地提高了人們抗衰老，防癌癥，增強機體免疫機能，是一種口感酸甜，營養全面的保健飲料，可填補該復合類飲料的市場空白。

1 材料與方法

1.1 材料

角叉菜、西紅柿：市售；豆粕、70%乙醇水溶液、雙歧桿菌：遼寧石油化工大學微生物實驗室428提供；乳酸桿菌，嗜熱鏈球菌等益生菌：購自遼寧微生物菌種保藏中心；蔗糖：沈陽試劑三廠；水果香精；磷酸二氫鈉等。

1.2 儀器

YHEP-100×60型破碎機：鶴壁市銀河分析儀器化工有限公司；XMAJY/1250-30U型板框壓濾機：河南省禹州市板框壓濾機廠；冰都/BD-A1000型多功能榨汁機：浙江天歌電器有限公司；PHS-2C型精密pH測定儀：北京天創尚幫儀器設備有限公司；FA/JA型電子天平：上海民橋精密科學儀器有限公司；YT系列單人無菌凈化工作臺：沈陽市醫療器械二廠；LDZX-40型立式電熱壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫療器械廠；GPH-250型光照培養箱：金壇市富華器械有限公司等。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作步驟

1.3.2.1 角叉菜提取液的制備

1）將挑選后的角叉菜浸泡，用破碎機將其粗碎，置70℃水中浸提1 h～3 h，并隨時攪拌，趁熱用板框壓濾機過濾，使濾液充分浸出，重復2次；

2）將濾渣加入到濃度為70%乙醇水溶液中，用膠體磨細碎至50 μm以下，進一步用高壓均質機在180 kg/cm2～200 kg/cm2條件下處理后浸泡1 h，使有效成分浸出，離心或過濾棄去濾渣；

3）加水適量后得乙醇浸提液，在40℃～80℃、5 332.88Pa～10665.76 Pa的條件下真空濃縮去除乙醇；

4）將水浸液和除去乙醇的濃縮液混合并經離心后即制成角叉菜提取液。

1.3.2.2 混合液的制備

將外形完整，內無腐爛的西紅柿去雜后洗凈，除去西紅柿蒂，榨汁，在-5℃～0℃條件下冷凍1 h后濾去沉淀。將角叉菜提取液與西紅柿汁混合。

1.3.2.3 混合液的調配、均質、滅菌

調節pH，在40℃～50℃及壓力7 999.32 Pa～10 665.76Pa下真空脫氣，再用高壓均質機在190kg/cm2～200 kg/cm2條件下均質，最后在105℃～121℃條件下滅菌15 min～20 min。

1.3.2.4 種子液的制備

1）將1.5 kg豆粕粉碎均勻，加水50 kg軟化0.5 h，用蒸汽蒸煮1 h，壓榨過濾，制成豆粕水浸液。

2）制作培養液，其原料配方為：豆粕水浸液50 kg，羊肝浸液、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀各0.1 kg、蔗糖5 kg，經110℃高壓滅菌20 min制成，冷卻至38℃待用。

3）將雙歧桿菌、乳酸桿菌和嗜熱鏈球菌各2株分別用培養液在37℃條件下培養成菌濃度為6×108CFU/mL的備用液，將上述三類菌備用液依次按1∶1∶1混合即為種子液。

1.3.2.5 發酵、調配

按照正交實驗所得數據將種子液含量4%接種到混合液中，在42℃條件下發酵，10 h后停止發酵，無菌罐裝。

2 結果與討論

2.1 角叉菜提取液成分

本試驗方法制得的角叉菜提取液的特點：由于角叉菜的組織結構和細胞基本被破碎，使角叉菜組成成分和有效成分能被充分浸出，其生物體干重的87%左右被利用，礦物質元素的浸出尤為明顯，并基本保持了角叉菜原有的風味和色澤，且溶液澄清透明。原角叉菜固有的礦物質元素含量、水和高濃度乙醇浸出角叉菜里的礦物質含量以及用本實驗方法浸出角叉菜里的礦物質含量見表1。

表1 100 g角叉菜中浸出的礦物質元素含量Table 1 The content of mineral element in and out of 100 g carrageenan mg

2.2 發酵條件的確定

2.2.1 益生菌的選擇

乳酸桿菌和嗜熱鏈球菌產酸快，從而為雙歧桿菌提供較低的pH環境，對它的生長繁殖有促進作用。所以，我們選擇乳酸桿菌和嗜熱鏈球菌作輔助發酵菌株，來配合雙歧桿菌。

2.2.2 保健飲料發酵條件的確定

以益生菌種子液含量，發酵時間，發酵溫度為因素進行三因素三水平的正交試驗。比較表3實驗結果中R值可知，在發酵中對活菌量起絕對因素的是發酵時間，其次是種子液含量，發酵溫度，比較表中K值可以看出最好水平組合為：種子液含量4%，發酵時間10 h，發酵溫度為42℃。正交試驗見表2，試驗結果見表3。

表2 發酵條件的因素水平Table 2 Fermentation factor level

表3 發酵條件的正交試驗Table 3 Fermentation orthogonal

2.3 穩定劑的選擇

對飲料穩定效果的判定，主要是從飲料的渾濁度，分層情況，色澤是否發生變化，口感是否粗糙等方面進行鑒定。飲料在保存15 d后，由10進行評定，分數100分為滿，穩定劑的選擇實驗數據見表4。

表4 穩定劑的選擇實驗Table 4 Experimental stabilizer selected

由表4可知，穩定劑的組合為0.15%的果膠，0.15%的CMC，0.1%的PGA，0.05%的磷酸二氫鈉時的效果最佳。

2.4 配方的確定

飲料配方確定的實驗數據見表5。

表5 飲料配方確定的正交試驗設計Table 5 To determine the experimental drink recipes

正交實驗數據及飲料在保存15 d后，根據產品質量指標對所調配的飲料進行評定，分數以100分為主，不同實驗因素條件下評分結果見表6。

表6 飲料配方確定的正交試驗結果Table 6 Orthogonal table of drink recipes determined

由表6可知，對飲料的影響因素R的順序為B＞A＞D＞C，最佳配方為：角叉菜提取液20%，西紅柿汁70%，蔗糖6%，酸味劑0.07%～0.09%，天然色素，香料，蜂蜜等適量。

2.5 最佳配方的驗證實驗

在2.4正交試驗所得最佳配方的基礎上，以角叉菜提取液20%，西紅柿汁70%，蔗糖6%，酸味劑0.07%～0.09%，適量天然色素，香料，蜂蜜等調配飲料，并在2.4所述的實驗條件下從產品的感官指標、理化及微生物指標及毒性試驗結果等方面對產品質量進行評定，實驗結果如下。

2.5.1 感官指標

色澤：色呈深紅色；香氣：具有特有清香氣；滋味：口味協調、酸甜柔口、無異味；體態：均勻混濁態，允許有少量沉淀。

2.5.2 理化指標及微生物指標

總固形物含量：11.5%；糖含量：9.3%；還原糖含量：2.08%；pH：3.9～4. 0；VC含量：3.1 mg/100 g；雙歧桿菌≥1.0×108CFU/mL；致病菌（沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌）未檢出。

2.5.3 毒性試驗結果

作為保健飲料，必須檢測雙歧桿菌產品是否有毒性，結果見表7。可以看出該雙歧桿菌和使用該雙歧桿菌進行發酵得到的代謝產物均符合國家規定的標準，無毒、副作用，可以放心食用。

3 結論

1）通過本實驗提取角叉菜，即將角叉菜在80℃水中浸提2 h后，再加70%的乙醇溶液的條件微細化，能使有效成分充分浸出，極大地提高了角叉菜內礦質元素的利用率。

表7 產品安全性毒理學檢驗Table 7 Product safety and toxicology tests

2）用豆粕發酵產生的雙歧桿菌增殖快，數目多，活菌率高，操作簡單，價格低廉。

3）發酵的最佳條件：種子液含量4%，發酵時間10 h，發酵溫度為42℃。

4）穩定劑的最佳組合：0.15%的果膠，0.15%的CMC，0.1%的PGA，0.05%的磷酸二氫鈉。

5）飲料的最佳配方：角叉菜提取液20%，西紅柿汁70%，蔗糖6%，酸味劑0.07%～0.09%，天然色素，香料，蜂蜜等適量。

6）該配方進行雙歧桿菌發酵得到的代謝產物無毒、副作用。

：

[1]陳欣桐,蘇文琦,楊翔華.雙歧桿菌發酵輪葉黨參生產功能保健飲料[J].食品科技,2011(1):62-68

[2]齊帥,宮強,楊翔華,等.雙歧桿菌發酵西紅柿生產功能保健飲料[J].食品工業科技,2010,10（8）:101-106

[3]安紅娟,賈飛,關轉飛.雙歧桿菌發酵西紅柿生產保健飲料[J].氨基酸和生物資源,2010,34(3):55-58

[4]吳淑清,王順余,譚克,等.雙歧桿菌的研究現狀[J].長春大學學報,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

遼寧省教育廳資助（2009A433）

逯璐（1987—），女（漢），在讀碩士，研究方向：食品質量與安全、環境工程。

應潤兵，男。

2012-12-20