格瓦斯是俄罗斯的一种传统发酵饮料,主要以面包屑(小麦、黑麦、大麦面包等)为原料,经乳酸菌和酵母共同发酵制得,含有丰富的维生素,如B1、B2、C和D,以及人体所需的氨基酸,并且具有面包的香气和各种发酵醇香,其酒精含量约为0.05%-1%。由于其清凉爽口并能消暑解渴、提神助兴,格瓦斯还具有独特的风味和香味,并且具有多种功效,比如开胃健脾、助消化等,因此格瓦斯逐渐受到人们的欢迎。由于面包屑的利用率较低,约为30%,目前工厂普遍采用麦芽作为面包屑的替代物进行工业化格瓦斯的生产。玉米营养丰富,价格低廉,研究其在发酵饮料中的应用也是一大热点,而大米由于经酵母发酵而产生的独特风味也更多地被应用于发酵饮料当中。市售的格瓦斯饮料由于发酵原材料和发酵剂的不同而风味各异,本实验旨在研发出一种价格低廉,风味良好的新型谷物格瓦斯饮料。本研究以大麦芽、玉米粉和大米为原料,乳酸菌和安琪活性干酵母为发酵剂发酵制得发酵液,经调味、杀菌、充气制得谷物格瓦斯饮料。首先以产酸量(滴定酸度和pH值)作为指标从实验室菌库中筛选出一株产酸性能较好的乳酸菌作为发酵剂,再采用单因素试验Plakett-Burman(PB)设计、最陡爬坡试验以及响应面分析法对发酵条件进行优化,包括原料汁比例、接种量、菌种比(酵母菌和乳酸菌的比例)、发酵时间和发酵温度。以感官评分作为指标,采用甜味剂和柠檬酸对制得的格瓦斯饮料进行调味,经杀菌充气制得格瓦斯成品。采用高效液相色谱法对格瓦斯成品中有机酸的含量进行分析。最后采用3.7L发酵罐进行小试,比较实验室制得的格瓦斯与扩大规模制得的格瓦斯的区别,并进行小试的发酵条件优化。研究结果表明：(1)从实验室菌库中筛选出一株产酸量最高的菌：瑞十乳杆菌KLDS1.9204,谷物原料汁经它发酵12h后pH值为3.40±0.01,滴定酸度为26.48±0.56°T。(2)PB实验表明对谷物格瓦斯饮料品质影响最大的三个因素为原料汁比例、接种量和菌种比。经响应面法优化后的发酵条件为：玉米汁含量24.5%、安琪酿酒酵母与瑞士乳杆菌KLDS1.9204的比例为2.5：1、接种量5.0%、发酵时间22h,发酵温度37℃。采用此条件进行发酵得到的谷物格瓦斯饮料的滴定酸度为28.54±2.43°T、酒精度为1.56+0.09%、感官评分为91.67±1.12。(3)在优化后的发酵条件下制得的发酵液稀释倍数为发酵液：水为2：1,优化后的甜味剂添加量为5%,其中蔗糖、安赛蜜和阿斯巴甜的比例为5：2.5：2.5,柠檬酸添加量为0.12%。(4)实验室制得的谷物格瓦斯饮料各项理化指标和微生物指标均符合要求。谷物格瓦斯饮料的pH值为3.50,滴定酸度为26.72°T,酒精度为1.0%,可溶性回形物为7.0°Brix。感官指标方面,格瓦斯呈淡黄色,清澈透明,有光泽,摇晃有气泡产生,有麦香和大米的香气以及发酵醇香,味道酸甜适宜,柔和爽口,有杀口感。谷物格瓦斯终产品在105天内保持质量稳定。(5)实验室制得的谷物格瓦斯饮料中含有丰富的有机酸,其中乳酸和草酸的含量较高,乳酸含量为1.46mg/m1,草酸含量为1.98mg/ml。另外,乙酸含量为0.65mg/ml,酒石酸含量为0.48mg/ml,柠檬酸含量为0.23mg/ml。(6)采用3.7L发酵罐优化后的发酵条件为：发酵温度37℃、发酵时间7h、通气发酵。结论：本实验研制出一种新型的谷物格瓦斯饮料,并进行了部分小试发酵参数的优化,为谷物格瓦斯的工业化生产奠定了基础。