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桂圆是新鲜龙眼的干制产品,具有营养丰富,容易保存的特点,然而其附加值较低,需要进行精深加工利用。乳酸菌发酵有助于改善食品营养组成,丰富食品风味成分,提高生物活性成分的利用率。全谷物燕麦富含酚类物质,β-葡聚糖等功能性成分,具有预防肥胖、维持人体血糖平衡及防治心脑血管疾病等功效,用于谷物饮料的研发中,受到市场的青睐。燕麦中β-葡聚糖与膳食纤维结合在一起,溶解性差导致利用率低。前人的研究主要集中在单一加工方式如挤压膨化、酶解处理来提高燕麦中可溶性β-葡聚糖的含量,其效果并不理想,而利用外源酶协同挤压膨化的加工技术处理燕麦的研究未见报道。因此,本研究通过建立燕麦高温淀粉酶协同挤压膨化处理加工技术来提高其可溶性β-葡聚糖含量,这对研发新型燕麦乳饮料产品,拓宽燕麦的加工利用途径是有意义的探索。基于以上分析,本研究通过比较不同乳酸菌发酵对桂圆中酚类物质及抗氧化活性的影响,筛选出发酵桂圆肉的最佳菌种,并优化了桂圆乳酸菌发酵工艺;比较混合乳酸菌发酵前后桂圆中主要活性物质和风味变化情况;比较不同前处理方式对燕麦中可溶性β-葡聚糖含量的影响,并优化了复合酶解燕麦的酶解工艺;通过感官评定和稳定剂筛选制备一种口感佳、风味好且低糖含量的功能性饮料。(1)桂圆乳酸菌发酵工艺优化:利用7种不同乳酸菌发酵桂圆浆,对发酵后桂圆浆中菌落总数、总酸、pH值、还原糖含量、游离态、结合态酚类物质含量和单体酚组成及其抗氧化活性的影响进行比较。筛选出降糖能力最好的明串珠菌和释放酚能力最好的植物乳杆菌进行混合发酵,以游离酚含量和还原糖含量结合的综合模糊评判值为指标,通过Box-benhnken中心组合实验设计,确定乳酸菌发酵桂圆的最佳工艺。结果表明,桂圆乳酸菌发酵的最佳工艺为:料液比为1:7,发酵温度为37℃,发酵时间为53h,接种量为1.4%。各因素对发酵桂圆浆模糊评判值的影响程度从强到弱依次为:发酵时间>发酵温度>接种量>料液比。在最佳工艺下发酵桂圆浆的模糊评判值为:83.07,游离酚含量为141.34±1.68 mgGAE/100 g DW,还原糖含量为235.20±3.54 mg/g DW。(2)混合乳酸菌发酵前后桂圆中主要活性物质和风味的比较:在最佳工艺(料液比为1:7,发酵温度为37℃,发酵时间为53h,接种量为1.4%)条件下制备桂圆乳酸菌发酵液,比较发酵前后酚类物质、有机酸、游离氨基酸和挥发性风味物质的变化情况。结果表明:桂圆浆经发酵后,游离态总酚、黄酮含量明显增加,分别提高17.32%和33.11%;结合态总酚、黄酮含量明显下降,分别下降57.17%和46.56%。桂圆浆经发酵后,乳酸、乙酸和琥珀酸含量与发酵前相比明显增加(P<0.05),草酸和苹果酸含量明显下降(P<0.05)。发酵后,桂圆浆中游离氨基酸种类减少5种,增加1种鸟氨酸;17种氨基酸含量呈下降趋势,5种氨基酸含量呈上升趋势。发酵后,生成8种新的风味物质,包括酯类3种、菇烯烃类2种、醇类3种。(3)燕麦酶解液的酶解工艺优化:以可溶性β-葡聚糖含量为指标,研究烘烤、挤压膨化、高温a-淀粉酶辅助挤压膨化和超微粉碎四种前处理工艺对燕麦中β-葡聚糖含量的影响;以可溶性β-葡聚糖含量和游离酚含量为双考察指标,比较不同酶对燕麦酶解效果的影响;利用中性蛋白酶和中温α-淀粉酶(比例=2:1)进行复合酶解,以可溶性p-葡聚糖含量和游离酚含量结合的综合模糊评判值为指标,通过Box-benhnken中心组合实验设计,确定酶解最佳工艺。结果表明:经烘烤、挤压膨化、挤压膨化协同高温α-淀粉酶和超微粉碎后均显著提高可溶性β-葡聚糖含量(P<0.05)。其中,挤压膨化协同高温α-淀粉酶效果最好,燕麦中可溶性β-葡聚糖含量增加83.73%;超微粉碎效果最差21.13%。四种前处理工艺提高燕麦中的可溶性β-葡聚糖含量能力大小顺序为:挤压膨化协同高温α-淀粉酶>挤压膨化>烘烤>超微粉碎。通过比较不同酶处理对燕麦中可溶性β-葡聚糖含量和游离酚含量的影响,确定中温α-淀粉酶和纤维素酶酶解效果最佳。通过响应面复合酶解燕麦的最佳条件为:pH为6.6,温度为51℃,料液比为1:8,时间为2h。(4)燕麦桂圆乳酸菌发酵饮料的研制:以感官评定为指标,对桂圆乳酸菌发酵液和燕麦酶解液进行调配;以离心沉淀率为指标,研究4种不同的稳定剂对燕麦桂圆乳酸菌发酵饮料的稳定性的影响,并对燕麦桂圆乳酸菌发酵饮料的营养成分进行分析。结果表明,当燕麦酶解液与桂圆乳酸菌发酵液的比例为80:20时,燕麦桂圆乳酸菌发酵饮料的感官评分最高,为90.4。4种不同的稳定剂对燕麦桂圆乳酸菌发酵饮料的稳定性的影响不同,果胶对燕麦桂圆乳酸菌发酵饮料的稳定性具有显著性影响(P<0.05),其中当果胶添加量为0.15%时,燕麦桂圆乳酸菌发酵饮料的离心沉淀率最低,为9.44%,因此确定0.15%的果胶为最适稳定剂添加量。燕麦桂圆乳酸菌发酵饮料的主要营养成分为β-葡聚糖38.29±1.98mg/100mL、游离酚6.78±0.54mg/100mL、粗蛋白1.28±0.09mg/mL、粗脂肪5.35±0.12、膳食纤维7.63±0.24、固形物82.8±3.27 mg/mL、还原糖18.96±2.03mg/mL、灰分3.52±0.28mg/mL。