随着消费者对健康营养饮品的追求,饮料市场逐渐转向发酵饮料特别是谷物类发酵产品。稻芽含有丰富糖类物质、蛋白质、氨基酸、维生素、微量元素等营养成分,具健脾开胃、消食、调节神经、降血压等生理功能,是发酵饮料的理想原料。本论文首先研究了稻芽原料加工特性,接着以100%稻芽为发酵原料,采用米酒甜酒曲糖化,利用直投式复合乳酸菌结合葡萄酒酵母菌共生发酵,深入研究了不同乳酸菌发酵剂及发酵温度条件下对产品的理化指标、感官指标以及微生物活菌数的影响,研究得到甜酒曲糖化乳酸菌和酵母菌共生发酵制备稻芽发酵活菌饮料的最佳工艺,研制出了一款低醇含气、酸甜可口、滋味丰富的清凉活菌饮料产品。为进一步探讨其产品的体外消化特性,采用体外消化法分析产品的抗氧化活性及乳酸菌活菌数。以期为新型产品的开发提供理论参考。主要研究结果如下:(1)稻芽原料特性的研究。选取湖南主要种植品种黄华占、湘晚籼13#和星二号,对不同发芽时间稻芽淀粉特性进行研究,结果表明:湘晚秈13#稻芽淀粉热糊化稳定性较好,回生值较稳定,36 h和72 h的稻芽淀粉糊Tanδ变化趋势明显呈凝胶胶体特性;发芽可降低稻谷淀粉峰值温度和糊化焓值,特别是湘晚籼13#和黄华占。综合考虑,湘晚籼13#品种的稻芽原料具有较好的加工适宜性。进一步,对湘晚秈13#不同发芽时间稻芽和米体部位中γ-GABA含量进行分析,结果表明:γ-GABA的含量随发芽时间延长呈现先上升后下降再上升的趋势,发芽60 h稻芽中γ-GABA平均含量为65.89 mg/100g,远高于米体部位(33.19 mg/100g)。最终考虑,选择发芽时间为60h的湘晚籼13#稻芽作为后续发酵的原料。(2)稻芽发酵饮料的工艺研究。以发芽时间为60 h的稻芽作为发酵原料,采用稻芽→熬煮→制浆→灭菌→加曲糖化→加乳酸菌和酵母菌发酵→成品冷藏的工艺,重点研究了复合乳酸菌剂和发酵温度对产品的感官评分、乳酸菌活菌数、酵母菌活菌数、pH值、总酸、二氧化碳、酒精度、总糖、还原糖和可溶固形物等指标的影响,在预实验得到料液比为1:20(w/v)、蔗糖添加量为5%(w/v)、糖化温度为35℃、糖化时间为3 h、酒曲添加量为1.5%(以原料量计)、发酵时间为12 h、接种量为4%(以原料量计)、接种比例(乳酸菌和酵母菌)为2:1最适工艺条件下,结果表明:采用2#复合乳酸菌与发酵温度为28℃时得到的产品,感官评分最优、乳酸菌活菌数多、酒精度低。最佳工艺下产品状态为乳白色乳浊液、低醇含气、酸甜可口、具有清凉感。4℃储藏时7 d后,乳酸菌活菌为6.04(±0.21)×1O7CFU/mL,酵母菌 3.75(±0.42)×1O7CFU/mL,总酸含量为 1.95±0.05 g/kg,pH 值为 4.06±0.01,酒精度为 1.2±0.05%vol(20℃),二氧化碳含量为 0.42±0.05%(w/w)。对产品的大肠菌群、致病微生物沙门氏菌、金黄色葡萄球菌进行检测,结果为大肠菌群<10CFU/mL,致病菌未检出。最优工艺条件下,产品中酒精度与乳酸菌活菌数和二氧化碳含量呈极显著正相关(p<0.01),推测在低醇含气情况下,本发酵产品中乳酸菌和酵母菌主要代谢物酒精度关系密切。(3)全稻芽发酵饮料体外消化特性的研究。采用体外消化法对产品的抗氧化活性以及乳酸菌活菌数进行测定,结果表明:整个消化过程中,乳酸菌活菌数逐渐降低,其中口腔消化5 min后活菌数为4.47(±0.90)×107CFU/mL,存活率为79.49±5.4%,胃部消化120min后活菌数为2.19(±0.14)×107CFU/mL存活率为 39.12±4.81%,最后肠消化 180 min 后活菌数为 0.26(±0.05)×107 CFU/mL,存活率为4.6±0.19%,该结果符合乳酸菌饮料益生菌存活数为106CFU/mL的标准。产品经发酵后体外抗氧化活性显著增强,其中DPPH法测定结果表明,清除率由发酵前70.59±0.51%提高到发酵后80.24±0.42%(p<0.05);ABTS法测定结果表明,清除率由发酵前64.35±0.42%提到发酵后68.97±0.70%。相关性分析结果表明:乳酸菌活菌数、存活率与DPPH清除率和ABTS清除率均呈极显著正相关(p<0.01),推测乳酸菌活菌数对产品抗氧化活性有关键影响。