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为满足市场需求和避免发酵乳同质化现象,同时为强化益生菌的个性化特殊生理功能,市场上出现一些单益生菌发酵乳,例如yakult（Lactobacillus casei Shirota）,LAJOIE（L.paracasei LPC-37）和Cherita（L.rhamnosus GG ATCC 53103）等,这些发酵乳由单株益生菌发酵,存在发酵时间过长的问题。干酪乳杆菌（Lactobacillus casei Shirota）具有许多益生功能,但以L.casei Shirota作为唯一发酵剂制备发酵乳时所需的发酵时间较长。为了缩短由L.casei Shirota制备的发酵乳的发酵时间,本论文研究了营养物质对L.casei Shirota生长的必要性,分析了L.casei Shirota生长过程中营养组分的消耗模式、需求模式以及生长所需的必需营养组分、刺激性营养组分、非必需营养组分;通过与牛乳中所含有的营养物质的种类、含量进行比较,分析得出了L.casei Shirota在牛乳中生长所缺乏的营养组分的种类及含量;利用单营养组分添加实验,评估营养物质对L.casei Shirota发酵时间的影响,筛选出了对L.casei Shirota制备发酵乳有促进作用的营养组分;将这些营养组分添加到牛乳中进行L.casei Shirota发酵乳的制备,在此基础上,分析了复合营养组分对于发酵乳的活菌数、发酵时间、品质及风味的影响。氨基酸消耗模式的实验结果表明,在L.casei Shirota整个生长过程中,其对Thr、Leu和Ile的消耗率最高,分别为42.02%、40.04%和39.14%;其次是Phe、Lys、Tyr、Arg、Met、Asp+Asn、Val、Pro、Ser、Cys和Gly,这些氨基酸的消耗率均超过了30%。金属离子消耗模式的实验结果表明,Mn2+的消耗率最高,为97.35%,几乎全部被消耗用于L.casei Shirota的生长与增殖。维生素消耗模式的实验结果表明,核黄素和泛酸钙的消耗率最高,分别为38.12%和27.07%。碱基类物质消耗模式的实验结果表明,黄嘌呤、尿嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤都具有较高的消耗率,消耗量均超过了初始添加量的80%,四种碱基在L.casei Shirota的生长与增殖过程中也几乎全部被消耗。氨基酸的需求模式的实验结果表明,Ala的需求率最高,Ala的需求量占总氨基酸需求量的12.83%,高于L.casei Shirota生长所需的其他氨基酸;其次是Val、Glu+Gln和Asp+Asn,分别为12.74%、10.17%和9.76%。营养组分的单因素去除实验结果表明,Arg、Phe、Leu、Ile、Val、Tyr、Ser、Cys、Trp、泛酸钙、吡哆醇、核黄素、Mg2+和葡萄糖是L.casei Shirota生长的必需营养素。根据L.casei Shirota生长过程中的氨基酸、维生素、金属离子、碱基消耗模式,氨基酸需求模式分析结果以及营养组分的单因素去除实验结果,选择L.casei Shirota生长过程中的高消耗率营养组分、高需求率营养组分及必需营养组分与牛乳中所含有的营养物质的种类、含量进行比较,进而筛选出了能够缩短发酵乳发酵时间的营养组分,分别为Asn、Cys、Pro、Gly、Glu、Try、鸟嘌呤、黄嘌呤、泛酸钙、吡哆醇、Mn2+和Mg2+,将这些营养组分添加到牛乳中进行L.casei Shirota的发酵实验。复合营养组分对L.casei Shirota发酵乳的影响结果表明:添加营养组分的发酵乳样品比未添加营养组分发酵乳样品的发酵时间缩短了15h。L.casei Shirota发酵乳的主要风味物质为2-壬酮、乙醇、十二烷醇、乙酸、丙酸、己酸、辛酸。两组发酵乳样品含有的风味物质含量没有明显差异,所以添加营养物质对发酵乳的品质和风味没有不利影响。牛乳中添加营养组分在一定程度上改善了L.casei Shirota制备的发酵乳的保水性。添加营养组分的L.casei Shirota发酵乳样品的硬度、粘度、弹性以及凝聚性和未添加营养组分L.casei Shirota发酵乳样品相比,均未检测到明显差异,说明牛乳中添加营养物质对L.casei Shirota制备的发酵乳的质构学性质方面没有产生明显影响。两组发酵乳样品在28 d的贮藏期间,L.casei Shirota的活菌数均保持在107 CFU/m L以上,并且添加营养组分的L.casei Shirota发酵乳样品活菌数高于未添加营养组分L.casei Shirota发酵乳样品活菌数。