乳酸菌是一类可发酵糖并产生大量乳酸的细菌,可分解蛋白质成低分子的肽和氨基酸,其代谢产物可增加人体的肠道免疫力,被广泛应用于蔬菜腌渍、乳产品加工、畜禽疾病的防治等工业、农业和医药领域。乳酸发酵型饮料不仅具有原料本身的营养价值,且含有益生菌发酵制品的益生作用,产生的酸和醇类可在后熟阶段发生酯化反应并生成芳香物质。目前,果蔬原汁发酵饮料多采用自然发酵的方式,具有发酵周期长、安全性无法得到保障、工业化与标准化程度较低等方面的缺陷,同时,对萝卜原汁发酵饮料的研究更是鲜有报道。采用单一商业菌株发酵萝卜饮料虽可解决发酵周期长的问题,但由于最终产品风味不佳导致该菌株不适宜作为饮料专用发酵菌株。本研究选择浙江省农业科学院蔬菜研究所栽培的“云南白萝卜”作为试验原料,以感官评判为主要标准,筛选出萝卜发酵专用菌株,将其与植物乳杆菌复配后接种于萝卜基质,采用正交试验对发酵工艺进行优化,最后对产品发酵过程中的基本成分和风味物质成分进行测定。主要研究结果如下:(1)乳酸发酵型白萝卜饮料专用菌株的选育:采用正交试验法对白萝卜原汁的自然发酵工艺进行优化,确定了最佳的发酵条件,加糖量为25%,温度为28℃,时间为72 h,在该条件下所得发酵液的色泽、香味、口感、爽口度综合评分较高。以该条件下自然发酵的萝卜原汁饮料为原料,梯度稀释后涂布平板并划线分离筛选单菌落,以产酸性能和感官评定为主要评判标准分别进行初筛和复筛,后经形态学鉴定、革兰氏染色鉴定、生理生化鉴定及16SrDNA序列分析,有针对性、目的性地筛选出萝卜发酵专用乳酸菌菌株。对比筛选出的24株菌株的产酸性能,发现接种18号的菌株所发酵的萝卜汁饮料pH值下降速度较快,并在48 h后处于稳定状态;此时,经18号菌株发酵完成的萝卜饮料的色泽、香味、口感和爽口度四项指标分值均较高,总分达到87分。18号菌株经细菌菌落形态鉴定、细菌染色鉴定、生理生化鉴定及16SrDNA序列分析后,鉴定该菌为肠膜明串珠菌属(Leuconostoc mesenteroides subsp.),将其命名为Leuconostoc mesenteroides subsp.YZ18。(2)接种工艺的确定及优化:将筛选出来的萝卜原汁发酵饮料的专用菌(肠膜明串珠菌YZ18)与商业菌株(植物乳杆菌)混合接种发酵,分别比较了同时发酵(同时接入肠膜明串珠菌和植物乳杆菌)和分次发酵(先后接入肠膜明串珠菌和植物乳杆菌)各自的发酵特性,以pH值、总酸含量、可溶性固形物含量和感官评分作为评判标准,确定最佳的接种方式,同时通过单因素试验和正交试验对混菌发酵的接种条件(总接种量、接种比例和发酵时间)进行优化。结果表明,采用分次发酵工艺更适合用于发酵萝卜原汁饮料,接种顺序为先接入肠膜明串珠菌YZ18发酵12h后接入植物乳杆菌继续发酵,总接种量为3%(V/V),肠膜明串珠菌YZ18和植物乳杆菌的接种比例为2:1(V/V),总发酵时间为36 h。(3)萝卜原汁、糖腌浸出液及发酵液中营养成分、挥发性风味物质成分等的测定与分析:总酸含量则从0.45 g/kg上升到了 3.63 g/kg;Vc含量由11.93 mg/100g下降为3.93 mg/100g;原汁的pH值为5.99,经发酵后迅速下降为3.61;发酵液总糖含量为21.30 g/100g,较糖腌浸出液有所下降,同时,可溶性固形物含量有小幅度的减少;经发酵后,萝卜汁饮料中的乳酸菌数达到了 108cfu/mL,与市面上活性乳酸菌饮料的乳酸菌数数量级一致,可起到调节肠道的益生作用。萝卜汁饮料中的总游离氨基酸含量和必需游离氨基酸含量随着发酵的进行而不断减少,均检测出了 16种氨基酸,且以谷氨酸(Glu)的含量为最高,必需氨基酸均以组氨酸(His)的含量为最高。经SPME及GC-MS检测,三者挥发性风味成分主要为酯类、硫醚类、烯烃类等。发酵液的挥发性风味成分较为丰富,除了含有硫化物、酯类和烯烃类外,还含有醇类、酚类和醚类等;特有的酯类物质均为食品用香料,具有水果香型,是发酵液特征风味的主要来源;特有的烯烃类物质均具有消炎作用;特有的DL-薄荷醇是花露水中常用的赋香剂。