海带岩藻聚糖硫酸酯的饮料开发

董雪敏，丛培云

（威海市产品质量监督检验所，山东威海264209）

海带岩藻聚糖硫酸酯的饮料开发

董雪敏，丛培云*

（威海市产品质量监督检验所，山东威海264209）

以海带为原料，研制富含岩藻聚糖硫酸酯的功能饮料。苯酚硫酸法测得海带提取液中多糖含量为3.297mg/mL，此浓度比较适合大规模生产。以柠檬酸、苹果酸、甜蜜素、柠檬酸钠为因素进行正交试验分析，筛选出最佳试验配方为海带汁添加量为30%、蔗糖6%、柠檬酸0.06%、苹果酸0.06%、甜蜜素0.026%柠檬酸钠0.03%、山梨酸钾0.04%；产品经3个月稳定性试验后，总糖量基本不变，饮料澄清，无细菌滋生。

海带；岩藻聚糖硫酸酯；饮料；配方；正交试验

海带含有丰富的碘、维生素、矿物质、碳水化合物、蛋白质、膳食纤维等多种营养成分和生理活性成分，素有“天然微量元素宝库”之称。岩藻聚糖硫酸酯是一种水溶性硫酸多糖，广泛存在于褐藻海带中。是一种优良的健康食品、药品原料，具有抗凝血、降血脂、抗慢性肾衰、抗肿瘤、抗病毒、促进组织再生、抑制胃溃疡、增强机体免疫机能等多种生理活性，已成为当今世界功能性产品和药物研究的热点。

以岩藻聚糖硫酸酯为主要原料的保健品和治疗类药品的开发在日本、欧美及澳大利亚、新西兰等国家都十分成功。目前对于海带饮料、海带复合饮料的研究开发已逐渐增多，对于提取工艺、配方、脱腥技术也愈成熟。但市场上目前还未有此功能类饮料。本项目组已经研究出一种高纯度高硫酸根岩藻聚糖硫酸酯的制备方法，并获得国家发明专利授权。通过对饮料制备工艺的探索，制得具有保健功能的海带岩藻聚糖硫酸酯饮料。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 市售干海带

1.1.2 主要试剂

葡萄糖、苯酚、浓硫酸、蔗糖，柠檬酸钠、苹果酸、甜蜜素、山梨酸钾均为市售。

普通营养琼脂培养基：胰蛋白胨2.5 g，酵母浸膏1.25 g，葡萄糖0.5 g，琼脂7.5 g，蒸馏水500mL，初始pH 7.0，配置好后于121℃高压灭菌15min。

1.1.3 主要仪器与设备

超净工作台、离心机、精密PH试纸、高压灭菌锅、恒温培养箱、搅拌机凝胶柱、紫外分光光度计、电子天平。

1.2 方法

1.2.1 高纯度高硫酸根岩藻聚糖硫酸酯海带提取液的制备

取干海带1 kg，往干海带中加其重量8 kg的水浸泡0.5 h，将海带轻轻漂洗，去掉泥沙，然后将海带绞碎至0.2 cm～1 cm大小。将该海带加入16 kg的95%乙醇搅拌提取，50℃提取0.5 h，分离得海带，然后加入40 kg水，50℃搅拌提取3 h，提取2次，分离得海带渣和上清液。上清液加入过量氯化钙，静置2 h，将提取液中用200目～300目滤布过滤。滤过液用孔径为2μm的中空纤维膜过滤。滤过液再经MW60 000～100 000的中空纤维膜浓缩至8 kg，然后加24 kg的水，再浓缩到8 kg，然后再加24 kg的水，再浓缩到8 kg，以除去大部分小分子物质。

1.2.2 海带提取液多糖浓度的测定

苯酚硫酸法测多糖含量：①制作标准曲线——准确称取葡萄糖20mg于500mL容量瓶中，加水至刻度，分别吸取1.6、2.4、3.2、4.0、4.8、5.6、6.4及7.2mL，各以蒸馏水补8.0mL，然后加入5%苯酚4.0mL及浓硫酸20m L，摇匀冷却，室温放置40min以后于490 nm测光密度，以8.0mL水按同样显色操作为空白，横坐标为多糖微克数，纵坐标为光密度值，得标准曲线。②取30%海带提取液1mL，加水至30mL，取8mL作为待测液，按上述同样操作，测得其吸光度，得到多糖含量。③计算出原海带提取液多糖含量。

1.2.3 饮料配方的确定

饮料的配方受多种因素的影响。本试验分别对蔗糖、苹果酸、柠檬酸、柠檬酸钠、甜蜜素进行正交试验，以感官评定作为比较指标，找出各因素最佳添加量。

1.2.4 感官评价

优选20位评价员，采用盲标的形式按照感官评价表对所品尝样品进行打分，最后将分数汇总，比较不同因素及水平的情况下产品的感官质量状况，方案感官评分标准见表1。

表1 产品感官评分标准Table 1 Product sensory scoring criteria

1.2.5 对配制好饮料的多糖含量检测

苯酚硫酸法测多糖含量，同1.2.2。

1.2.6 稳定性测定

将配置好的饮料无菌罐装，置于40℃培养箱中，静置3个月，记录观察情况。

1.2.7 饮料中微生物指标测定

按照GB/T 4789.21《食品卫生微生物学检验-冷冻饮品、饮料检验国家标准》的要求，按产品说明制备普通营养琼脂培养基，待用（实验过程无菌操作）。①样品处理：以无菌吸管量取25mL样品于含有225mL灭菌稀释液的玻璃瓶内，充分振摇，制成1∶10的稀释液。取此稀释液1m L与9m L无菌生理盐水混合制成1∶100的稀释液。②细菌总数测定：各取原饮料中第一批和第二批适量1，1∶10，1∶100 3种稀释度的稀释液0.2mL，用涂布棒棒均匀涂布于营养琼脂平板表面，每个稀释度涂3个平板。另外，取0.2mL稀释用无菌生理盐水涂布于平板表面，作为对照。放置片刻后，将平板移至36℃温箱内培养48 h。培养后，选取菌落在30～300之间的平板作为细菌总数测定的标准，按照相应的计数规则，进行计数。

2 结果与讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 酸味剂配比的确定

为使产品具有更优良的口感，本研究选用柠檬酸和苹果酸作为酸味剂进行复合试验，结果见表2。

表2 不同配比的复合酸味剂对产品口感的影响Table 2 Different ratio of composite citric acid taste of product

由表2可以看出，柠檬酸与苹果酸以1∶1配比较好，产品酸味爽快，口感柔和。

2.1.2 复合酸味剂添加量的确定

在固定海带提取液添加量为30%，蔗糖6%的条件下，分别加入0．08%、0．12%、0．16%、0．20%、0．24%的复合酸味剂进行试验，结果见图1。

图1 复合酸味剂添加量的影响Fig.1 The influence of compound citric acid content

由图1可知，复合酸味剂添加量为0.12%时，产品感官评定得分最高。复合酸味剂加入量少时，海带汁过甜，酸味不足；加入量过多时酸味过重。

2.1.3 甜蜜素添加量的确定

在固定海带汁添加量为30%，蔗糖6%，复合酸味剂0.12%的条件下，分别加入0.01%、0.018%、0.026%、0.034%、0.042%的甜蜜素进行试验，结果见图2。

图2 甜蜜素添加量的影响Fig.2 The influence of cyclamate add quantity

由图2可知，甜蜜素添加量为0.026%时，产品感官评价得分最高。甜蜜素加入量过少时，海带汁甜味不足口感不好，过多时则有甜腻感。

2.1.4 柠檬酸钠添加量的确定

柠檬酸钠在食品中用作风味剂、稳定剂。在固定海带汁添加量为30%，蔗糖6%，复合酸味剂0.12%，甜蜜素0.026%的条件下，分别加入0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%的柠檬酸钠进行试验，结果见图3。

图3 柠檬酸钠添加量的影响Fig.3 The influence of sodium citrate content

由图3可知，柠檬酸钠添加量为0.03%时，口感最好。

2．2 海带汁饮料加工中配方的优化

在确定海带汁添加量30%，蔗糖6%的情况下，通过单因素试验的结果确定各个单因素的最佳值，每个因素设3个适宜的水平，采用正交试验，优化海带汁饮料加工配方，方案见表3，结果见表4。

试验采用极差分析法，对各因素的K及R值进行分析。从表4可知，极差R的次序为A>C>B=D，即复合酸添加量和红枣汁含量对产品的影响较大；最佳配方为A2B2C3，即复合酸味剂添加量为0.12%、甜蜜素0.026%、柠檬酸钠添加量0.03%。通过进一步的验证试验，得到产品的感官评定结果为97分（具体见表4），故可确定海带汁饮料加工中的最佳配方为A2B2C3。

表3 正交因素水平设计表Table3 Orthogonal design table factor levels %

表4 正交试验结果Table 4 The orthogonal experiment results

2.3 海带饮料的配制及无菌灌装

在确定最佳饮料配方后，现配制2 L饮料：30%海带汁，蔗糖6%，柠檬酸0.06%，苹果酸0.06%，甜蜜素0.026%，柠檬酸钠0.03%。然后将饮料分为两批，第一批加入0.04%的山梨酸钾，第二批加入0.065%的山梨酸钾，灭菌后罐装。第一批编号为1-10，第二批编号为11-20。

2.4 海带

2.4.1 葡萄糖标准曲线及回归方程的建立

利用excel软件，以葡萄糖浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，得到标准曲线，其回归方程为A= 16.036C-0.087 9，相关系数R2为0.975 3，具有良好的线性关系。

表5 不同葡萄糖浓度所对应吸光度Table 5 Corresponding to the absorbance by different concentration of glucose

图4 葡萄糖标准曲线Fig.4 Glucose standard curve

2.4.2 海带汁中多糖含量测定

将30%海带提取液分别稀释35倍、40倍、45倍作为样品1、样品2、样品3溶液，以0号管为对照，用苯酚硫酸法测多糖浓度，用绘制的标准曲线计算，结果如下。

表6 样品吸光度Table 6 Sample absorbance

原海带提取液多糖浓度为3.297mg/mL，此浓度比较适合大规模生产。

2.4.3 配制后饮料中多糖含量检测

取第一批饮料适量分别稀释3 000倍，取8mL到编号1，加入5%苯酚4mL和浓硫酸20mL；第二批饮料同上，编号2。对照组蒸馏水8mL，5%苯酚4mL，浓硫酸20mL。加入浓硫酸后冷却静置40min后，在490nm下测其吸光度。结果如表7。

表7 配置后饮料稀释液吸光度Table 7 After the configuration drink dilute absorbance

2.4.4 静置后饮料含糖量的检测

取第一批中的5号饮料和第二批中的15号饮料适量并分别稀释3 000倍，然后各取稀释后8 mL于50m锥形瓶中，各加入4mL 5%苯酚和20mL浓硫酸。对照组以8m L蒸馏水再加入4m L 5%苯酚和20m L浓硫酸。静置反应40min后于490 nm下测其吸光度。结果如表8。

表8 静置后饮料稀释液吸光度Tab le8 Let stand for drinks after diluent absorbance

检测结果与两个多月前相比，85.2、96 mg/m L，相差不大。说明虽然饮料静置后有些许沉渣，但糖分并没有减少。

2.5 静置饮料的稳定性

饮料经无菌罐装后放置在40℃3个月后，饮料澄清，淡金黄色，瓶底有些许沉淀，工艺方面仍需改进。但并没有浑浊及明显的长菌现象。

2.6 饮料中微生物指标测定

按照GB/T 4789.21的要求，两批饮料中3种样品每组的稀释液对照平板均无菌落生长，说明稀释液无菌，经过检测得出饮料中菌落总数为0个/mL。并表明0.04%浓度的山梨酸钾作为防腐剂即可。

3 结论

本实验以海带为主要原料，提供了一种海带饮品及制备方法，它可以解决现有技术存在的营养成分含量不高，海带腥味，口感差等问题，并保留其高纯度岩藻聚糖硫酸酯的营养成分，营养丰富，酸甜可口，风味独特。通过对调配前后样液成分测定，以及样液稳定性测定，确定饮料调配方案为海带汁30%，蔗糖6%，柠檬酸添加量为0.06%，苹果酸0.06%，甜蜜素0.026%，柠檬酸钠0.03%，山梨酸钾0.4%。经过调配之后的饮料气味、滋味纯正，无异味；外观上看，所得饮料均匀澄清，浅金黄色。提取的海带汁中多糖含量为3.297mg/mL，适宜大规模生产。饮料产品中总糖含量第一批为85.2mg/m L，第二批为96mg/m L，静置3个月后第一批为86.7mg/mL，第二批为93.6mg/mL，糖分并没有减少，且没有长菌。

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Kelp Fucus Chitosan Sulfate Beverage Development

DONG Xue-min，CONG Pei-yun*
（Weihai Product Quality Supervision and Testing Institute，Weihai264209，Shandong，China）

In this paper，Kelp is applied to the experiment as the main material，and which is developed into functional beverages rich in Fucoidan.We use Phenol-sulfuric acid method to measure the kelp extract polysaccharide content，which is 3.297 mg/m L，and this concentration is suitable for mass production.We did orthogonal test on citric acid，malic acid，sodium cyclamate，sodium citrate to get the best formulation：kelp juice 30%，sucrose 6%，citric acid 0.06%，malic acid 0.06%，cyclamate 0.026%，sodium citrate 0.03%，potassium sorbate 0.4%；product after the three-month stability test，the total amount of sugar remains basically unchanged，beverage clarify，no growth of bacteria.

kelp；fucoidan；beverage；prescription；orthogonal test

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.03.010

2014-08-27

董雪敏（1985—），女（汉），助理工程师，本科，研究方向：海洋食品开发利用和质量标准制定。

*通信作者：丛培云，研究员