为适应社会发展趋势,满足人们对多元化饮品的需求,解决我国羊奶资源开发不足的现状,开发出适合羊奶饮料的益生菌直投式发酵剂,对推动奶山羊产业的发展具有重大的意义。本实验在结合前人研究的基础上探讨了适于脱脂羊奶发酵基质中不同益生菌发酵特性的对比并进行目标菌的筛选、低聚糖增殖因子的优化、冻干保护剂的选择、冻干菌粉保藏条件的对比及发酵性能的验证等方面,为工业化制备羊奶饮料直投式发酵剂提供技术参考。主要的研究结果如下:1.通过对干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、长双歧杆菌在脱脂羊奶中发酵性能的对比以及根据益生菌的共生调节机制,当干酪乳杆菌和长双歧杆菌作为复配益生菌时,其益生菌活菌数、发酵酸度、粘度、pH值优于其他组合,并且确定两者的复配比例为3:1时发酵性能最好。在单因素实验的基础上,通过响应面法进一步优化发酵条件,最终确定发酵温度为37℃,菌种接种量为4%,发酵时间为55h,此时益生菌的最大活菌数为9.63×10~8 CFU/mL。2.通过不同低聚糖对复配益生菌增殖作用对比,确定增殖作用较为显著的低聚糖为:低聚半乳糖、低聚果糖、低聚木糖及菊粉。研究4种低聚糖添加量对益生菌活菌数、发酵酸度、pH值、粘度的影响,选择对益生菌增殖作用较好的添加量水平,并通过正交试验优化低聚糖添加量工艺参数,最终确定为:低聚半乳糖添加量为0.60%,低聚果糖添加量为0.90%,低聚木糖添加量为0.90%,菊粉添加量为0.60%。在此条件下,复配益生菌的活菌数高达9.33×10~100 CFU/mL。3.在单因素实验的基础上选择脱脂羊奶、甘油、海藻糖、抗坏血酸4种作用效果较好的冻干保护剂,并利用响应面法优化最佳的工艺参数,即脱脂羊奶添加量为10%,甘油添加量为4%,海藻糖添加量为4%,抗坏血酸添加量为0.07%,此时冻干菌粉复水后的OD值为1.677,活菌数为7.72×10~100 CFU/mL,存活率为83.20%。通过冻干菌粉在4℃和-18℃条件下益生菌存活率对比,结果表明-18℃更有利于菌粉的保藏,并在储藏60d后维持82.23%的高存活率。通过冻干菌粉发酵性能的验证,液体菌悬液与菌粉在发酵过程中酸度曲线基本吻合,表明冻干菌粉的发酵性能相对稳定。