全 文 ：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
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
基金项目：辽宁省教育厅资助（2009A433）
作者简介：逯璐（1987—），女（汉），在读硕士，研究方向：食品质量与
安全、环境工程。
*通信作者：应润兵，男。
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；XAJ
MY
/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
食品研究与开发
Food Research And Development
2013年 8月
第 34卷第 15期食品研发
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.15.007
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表 2 发酵条件的因素水平
Table 2 Fermentation factor level
水平 A种子液含量/% B发酵时间/h C发酵温度/℃
1 3 8 38
2 4 10 40
3 5 12 42
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。
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
角叉菜→淋洗→细碎→浸提过滤 西红柿汁 种子液 蔗糖等
↓ ↓ ↓ ↓
角叉菜提取液→混合调配→均质→灭菌→发酵→调配→罐装冷藏→后熟→验质→成品
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 ℃、
5 332.88 Pa~10 665.76 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 6×108 CFU/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
提取方式 钙 钠 钾 镁 锌 铁 锰 铜 磷 硒
1 684 1 199 1 149 269 17 7.80 0.70 0.37 151 4.2
2 267 480 438 113 6.90 3.20 0.30 0.12 58 1.7
3 405 719 693 157 10 4.87 0.40 0.16 95 2.1
注：1.原角叉菜固有的矿物质元素含量；2.水和高浓度乙醇浸出的含量；3.用本实验方法浸出的含量。
食品研发逯璐，等：角叉菜西红柿复合益生菌保健饮料研制
mg
26
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。
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。
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。
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≥1.0×108 CFU/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
表 3 发酵条件的正交试验
Table 3 Fermentation orthogonal
组号 A种子液含量 B发酵时间 C发酵温度
活菌数/
（×109 CFU/mL）
1 1 1 1 1.31
2 1 2 2 1.40
3 1 3 3 1.37
4 2 1 2 1.33
5 2 2 3 1.45
6 2 3 1 1.36
7 3 1 3 1.32
8 3 2 1 1.35
9 3 3 2 1.38
k1 1.360 1.320 1.340
k2 1.380 1.400 1.370
k3 1.350 1.370 1.380
R 0.030 0.080 0.040
表 4 稳定剂的选择实验
Table 4 Experimental stabilizer selected
果胶 CMC PAG 磷酸二氢钠
1 0.15 0.15 0.1 0 86
2 0.15 0 0.1 0.05 72
3 0.15 0.15 0 0.05 81
4 0.15 0.15 0.1 0.05 92
稳定剂组合
添加量/%
稳定效果（100分）
表 5 饮料配方确定的正交试验设计
Table 5 To determine the experimental drink recipes
A角叉菜提取液/% B西红柿汁/% C蔗糖/% D酸味剂/%
1 10 80 4 0.05～0.07
2 20 70 5 0.07～0.09
3 30 60 6 0.09～0.10
水平
因素
表 6 饮料配方确定的正交试验结果
Table 6 Orthogonal table of drink recipes determined
试验号
A角叉菜
提取液
B西红
柿汁
C蔗糖 D酸味剂
综合评分
（100分）
1 1 1 1 1 64
2 1 2 2 2 85
3 1 3 3 3 64
4 2 1 2 3 72
5 2 2 3 1 96
6 2 3 1 2 75
7 3 1 3 2 80
8 3 2 1 3 88
9 3 3 2 1 74
k1 71.000 72.000 75.667 78.000
k2 81.000 89.667 77.000 80.000
k3 80.667 71.000 80.000 74.667
R 10.000 18.667 4.333 5.333
逯璐，等：角叉菜西红柿复合益生菌保健饮料研制食品研发
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石油醚∶乙酸乙酯（体积比，4∶1）洗脱部分具有最强的
抗氧化活性，其抗氧化能力与 VC相当；同时该部分的
总多酚含量也为最高，提示乙酸乙酯部位起抗氧化作
用的酚类化合物集中在该部分。目前从益智乙酸乙酯
部位分离出了一些酚类物质如益智酮甲、益智酮乙、
杨芽黄素和原儿茶酸等化合物[14]，这些化合物有可能
是该部位抗氧化作用的物质基础。益智乙酸乙酯部
位，特别是其石油醚∶乙酸乙酯（体积比，4∶1）洗脱部
分的很强的抗氧化作用佐证了益智果实对人体的抗
衰老等营养保健作用，同时其中所含的酚类化合物具
有开发成食品天然抗氧化剂、药物以及化妆品添加剂
的潜力。
参考文献：
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学报,2011,20(2):94-96
收稿日期：2013-03-25
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。
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。
参考文献：
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2007,17(4):57-61
收稿日期：2012-12-20
表 7 产品安全性毒理学检验
Table 7 Product safety and toxicology tests
检测项目 结果
大鼠急性毒性试验 属无毒物质
大鼠慢性毒性试验 属无毒物质
大鼠蓄积毒性试验 属弱蓄积物质
小鼠骨髓微核试验 对小鼠体细胞无诱变作用
小鼠精子畸形试验 对小鼠生殖细胞无诱变作用
Ames 试验 对 TA97、TA98、TA120菌株无诱变
注：此项数据由辽宁省食品卫生检疫中心提供。
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