不同益生菌所需发酵条件不同,不同发酵条件下风味、营养物质也不同。本文旨在优选出最佳的苹果汁发酵专用益生菌及发酵条件,生产出一款符合市场需求的乳酸菌发酵果汁。首先以感官评价为指标对不同乳酸菌发酵工艺进行了优化,并在最佳工艺下检测发酵汁菌落总数、p H、多酚含量、黄酮含量、体外抗氧化能力、氨基酸含量和挥发性香气物质从而对乳酸菌进行优选,并对发酵过程中苹果汁挥发性物质、功能性物质变化规律进行探索研究。主要结果如下:1.采用PB试验和中心组合试验设计原理,结合BP神经网络与遗传算法,以感官评价为指标对5种乳酸菌发酵条件进行优化。优化后的发酵条件为鼠李糖乳杆菌发酵时间17 h、发酵温度37℃、接菌量1.4%、初始p H 3.9;植物乳杆菌发酵时间18 h、发酵温度36℃、接菌量1.5%、初始p H 4;罗伊氏乳杆菌发酵时间21 h、发酵温度36℃、接菌量为1%、初始p H 3.7;干酪乳杆菌发酵时间16 h、发酵温度38℃、接菌量1.8%、初始p H 3.6;副干酪发酵时间18 h、发酵温度36℃、接菌量1.6%、初始p H 4.2。2.通过变异系数法对5种乳酸菌不同指标进行权重赋值,计算每种乳酸菌得分,将得分最高者评为发酵苹果汁专用益生菌。经过差异显著性分析,罗伊氏乳杆菌在综合评价中得分最高,其分值为30.32。3.采用GC-MS和HPLC分析菌种在发酵过程中挥发性香气,酚类及有机酸的变化。结论如下:(1)发酵可以改变苹果汁中挥发性物质的种类及含量,从而影响整体的香气及味道。苹果汁的芳香和苹果香是由含量较高的2-甲基丁基乙酸酯和2-乙基己醇以及含量较低的丁酸乙酯和乙酸丁酯等共同作用形成的。(2)发酵可以使丁二酸、酒石酸含量上升,莽草酸、丙酮酸、苹果酸、柠檬酸含量下降,从而改变苹果汁的口感与滋味。(3)发酵可以使苹果汁中没食子酸、原儿茶酸含量上升,从而提高苹果汁抗菌、抗病毒、预防癌症功能。而在发酵过程中绿原酸、原花青素B2、咖啡酸、芦丁、P-香豆酸、阿魏酸、槲皮苷和根皮苷含量下降,但是在检测中发现总黄酮、总酚含量及抗氧化能力上升,证明发酵可以使酚类物质发生转化,使得发酵汁的功能性得到提高。