逯璐，孫玲，應(yīng)潤(rùn)兵，2，*，楊翔華

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

角叉菜西紅柿復(fù)合益生菌保健飲料研制

逯璐1，孫玲1，應(yīng)潤(rùn)兵1，2，*，楊翔華1

（1.遼寧石油化工大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院，遼寧撫順 113001；2.廣東新大禹環(huán)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(jìn)行發(fā)酵，添加多種配料調(diào)配成益生菌型保健飲料。分析角叉菜內(nèi)礦物質(zhì)元素含量，利用廉價(jià)豆粕生產(chǎn)微生態(tài)調(diào)節(jié)劑。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定發(fā)酵條件，并且優(yōu)化選定出產(chǎn)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(guān)鍵詞：角叉菜；西紅柿汁；雙歧桿菌；發(fā)酵飲料

角叉菜屬紅藻門(mén)，杉藻科，角叉菜屬，自然分布于大西洋沿岸及我國(guó)大連等海域，是我國(guó)一種重要經(jīng)濟(jì)海藻，含有豐富礦物質(zhì)和氟化物，如氨基酸，蛋白質(zhì)，維生素，胡蘿卜素等。對(duì)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(yōu)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(fā)酵，再配以廉價(jià)豆粕更有助于其增殖，延長(zhǎng)飲料的保質(zhì)期[3-4]。經(jīng)研究，將角叉菜提取液與西紅柿及益生菌種子液復(fù)合，可增強(qiáng)其功效，既能補(bǔ)充角叉菜維生素的不足，又能為飲料添加豐富的礦物質(zhì)元素，極大地提高了人們抗衰老，防癌癥，增強(qiáng)機(jī)體免疫機(jī)能，是一種口感酸甜，營(yíng)養(yǎng)全面的保健飲料，可填補(bǔ)該復(fù)合類(lèi)飲料的市場(chǎng)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(xué)微生物實(shí)驗(yàn)室428提供；乳酸桿菌，嗜熱鏈球菌等益生菌：購(gòu)自遼寧微生物菌種保藏中心；蔗糖：沈陽(yáng)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(jī)：鶴壁市銀河分析儀器化工有限公司；XMAJY/1250-30U型板框壓濾機(jī)：河南省禹州市板框壓濾機(jī)廠；冰都/BD-A1000型多功能榨汁機(jī)：浙江天歌電器有限公司；PHS-2C型精密pH測(cè)定儀：北京天創(chuàng)尚幫儀器設(shè)備有限公司；FA/JA型電子天平：上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；YT系列單人無(wú)菌凈化工作臺(tái)：沈陽(yáng)市醫(yī)療器械二廠；LDZX-40型立式電熱壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；GPH-250型光照培養(yǎng)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(jī)將其粗碎，置70℃水中浸提1 h～3 h，并隨時(shí)攪拌，趁熱用板框壓濾機(jī)過(guò)濾，使濾液充分浸出，重復(fù)2次；

2）將濾渣加入到濃度為70%乙醇水溶液中，用膠體磨細(xì)碎至50 μm以下，進(jìn)一步用高壓均質(zhì)機(jī)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(guò)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(jīng)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(nèi)無(wú)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(diào)配、均質(zhì)、滅菌

調(diào)節(jié)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(zhì)機(jī)在190kg/cm2～200 kg/cm2條件下均質(zhì)，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(guò)濾，制成豆粕水浸液。

2）制作培養(yǎng)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(jīng)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(yǎng)液在37℃條件下培養(yǎng)成菌濃度為6×108CFU/mL的備用液，將上述三類(lèi)菌備用液依次按1∶1∶1混合即為種子液。

1.3.2.5 發(fā)酵、調(diào)配

按照正交實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)將種子液含量4%接種到混合液中，在42℃條件下發(fā)酵，10 h后停止發(fā)酵，無(wú)菌罐裝。

2 結(jié)果與討論

2.1 角叉菜提取液成分

本試驗(yàn)方法制得的角叉菜提取液的特點(diǎn)：由于角叉菜的組織結(jié)構(gòu)和細(xì)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(zhì)元素的浸出尤為明顯，并基本保持了角叉菜原有的風(fēng)味和色澤，且溶液澄清透明。原角叉菜固有的礦物質(zhì)元素含量、水和高濃度乙醇浸出角叉菜里的礦物質(zhì)含量以及用本實(shí)驗(yàn)方法浸出角叉菜里的礦物質(zhì)含量見(jiàn)表1。

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

2.2 發(fā)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(chǎn)酸快，從而為雙歧桿菌提供較低的pH環(huán)境，對(duì)它的生長(zhǎng)繁殖有促進(jìn)作用。所以，我們選擇乳酸桿菌和嗜熱鏈球菌作輔助發(fā)酵菌株，來(lái)配合雙歧桿菌。

2.2.2 保健飲料發(fā)酵條件的確定

以益生菌種子液含量，發(fā)酵時(shí)間，發(fā)酵溫度為因素進(jìn)行三因素三水平的正交試驗(yàn)。比較表3實(shí)驗(yàn)結(jié)果中R值可知，在發(fā)酵中對(duì)活菌量起絕對(duì)因素的是發(fā)酵時(shí)間，其次是種子液含量，發(fā)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(fā)酵時(shí)間10 h，發(fā)酵溫度為42℃。正交試驗(yàn)見(jiàn)表2，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 發(fā)酵條件的因素水平Table 2 Fermentation factor level

表3 發(fā)酵條件的正交試驗(yàn)Table 3 Fermentation orthogonal

2.3 穩(wěn)定劑的選擇

對(duì)飲料穩(wěn)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(fā)生變化，口感是否粗糙等方面進(jìn)行鑒定。飲料在保存15 d后，由10進(jìn)行評(píng)定，分?jǐn)?shù)100分為滿(mǎn)，穩(wěn)定劑的選擇實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

表4 穩(wěn)定劑的選擇實(shí)驗(yàn)Table 4 Experimental stabilizer selected

由表4可知，穩(wěn)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(shí)的效果最佳。

2.4 配方的確定

飲料配方確定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。

表5 飲料配方確定的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 5 To determine the experimental drink recipes

正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及飲料在保存15 d后，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)對(duì)所調(diào)配的飲料進(jìn)行評(píng)定，分?jǐn)?shù)以100分為主，不同實(shí)驗(yàn)因素條件下評(píng)分結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 飲料配方確定的正交試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Orthogonal table of drink recipes determined

由表6可知，對(duì)飲料的影響因素R的順序?yàn)锽＞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(yàn)證實(shí)驗(yàn)

在2.4正交試驗(yàn)所得最佳配方的基礎(chǔ)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(diào)配飲料，并在2.4所述的實(shí)驗(yàn)條件下從產(chǎn)品的感官指標(biāo)、理化及微生物指標(biāo)及毒性試驗(yàn)結(jié)果等方面對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下。

2.5.1 感官指標(biāo)

色澤：色呈深紅色；香氣：具有特有清香氣；滋味：口味協(xié)調(diào)、酸甜柔口、無(wú)異味；體態(tài)：均勻混濁態(tài)，允許有少量沉淀。

2.5.2 理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)

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(mén)氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌）未檢出。

2.5.3 毒性試驗(yàn)結(jié)果

作為保健飲料，必須檢測(cè)雙歧桿菌產(chǎn)品是否有毒性，結(jié)果見(jiàn)表7?？梢钥闯鲈撾p歧桿菌和使用該雙歧桿菌進(jìn)行發(fā)酵得到的代謝產(chǎn)物均符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)毒、副作用，可以放心食用。

3 結(jié)論

1）通過(guò)本實(shí)驗(yàn)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(xì)化，能使有效成分充分浸出，極大地提高了角叉菜內(nèi)礦質(zhì)元素的利用率。

表7 產(chǎn)品安全性毒理學(xué)檢驗(yàn)Table 7 Product safety and toxicology tests

2）用豆粕發(fā)酵產(chǎn)生的雙歧桿菌增殖快，數(shù)目多，活菌率高，操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。

3）發(fā)酵的最佳條件：種子液含量4%，發(fā)酵時(shí)間10 h，發(fā)酵溫度為42℃。

4）穩(wěn)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(jìn)行雙歧桿菌發(fā)酵得到的代謝產(chǎn)物無(wú)毒、副作用。

：

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

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

[3]安紅娟,賈飛,關(guān)轉(zhuǎn)飛.雙歧桿菌發(fā)酵西紅柿生產(chǎn)保健飲料[J].氨基酸和生物資源,2010,34(3):55-58

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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，F(xiàn)ushun 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(zhì)量與安全、環(huán)境工程。

應(yīng)潤(rùn)兵，男。

2012-12-20