乳酸菌发酵可以改善原料营养组成、口感,提高食物消化率,同时较大数量的活性乳酸菌随食物进入动物体内后能发挥许多生理功能,如促进动物生长,维持肠道微生态平衡,降低血清胆固醇及抑制肠道内腐败菌生长。一直以来乳酸菌多用于液态发酵,但近年来有研究显示固态发酵可以提高乳酸菌的活菌数,并且固态发酵具有环境友好、原料成本低、有利于次级代谢产物的生成等特点,在生物制造和食品产业中受到越来越多的关注。用乳酸菌进行固态发酵能够减少原材料有效成分流失,同时通过增加活性乳酸菌含量,增强产品调节肠道菌群的能力。本实验通过预选挑选了 4种乳酸菌进一步筛选出适合用于固态发酵红枣的乳酸菌,然后以红枣为主料,添加豆粉和麦麸,通过单因素和响应面实验优化底物配方和发酵工艺,进一步提高活菌数,制得一种活菌数含量高的红枣固态益生菌粉。检测了制得产品的稳定性和质量指标,并进行综合感官评价。最后通过体内外实验对比副干酪乳杆菌固态发酵对原料抗氧化性、抑菌特性和肠道菌群调节能力的影响。主要研究结果如下:(1)用嗜热链球菌(Streptococcus thermophiles)、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)、乳酸片球菌(Pediococcusacidilactici)和副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)四种乳酸菌分别发酵红枣,结果显示副干酪乳杆菌发酵达到对数生长期时间最短且活菌数含量最大,适合进行红枣的固态发酵。(2)通过单因素和响应面实验优化底物配方和发酵工艺,提高产品口感和活菌数含量。最终得到的红枣固态发酵工艺为:豆粉添加量24%、麦麸添加量9%、料水比1:0.9、接种量10%(v/m)、发酵时间24 h、发酵温度37 ℃,-50℃冷冻干燥24 h。该工艺条件下最高活菌数活菌数含量为7.21×108 CFU/g,有较好的活菌数稳定性。发酵后产品中粗多糖、有机酸、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、游离氨基酸等物质的含量提高,多种质量指标和微生物安全指标均能达到标准要求。产品综合感官评价7.3分,口感协调度和香气协调度较高。(3)对发酵后的产品进行了体外抗氧化、抑菌性与肠道菌群相似性检测实验,结果显示:与发酵前比抗氧化性和抑菌能力明显提高。比较发酵前后样品对实验小鼠肠道菌群多样性调节情况,结果显示红枣益生菌粉可以使小鼠日常活动状态和进食量恢复较快,盲肠指数和粪便含水量分别为6.38 mg/g、37.48%接近正常小鼠,肠道菌群多样性门水平、属水平及PCA分析结果最接近正常小鼠。综上所述,副干酪乳杆菌固态发酵红枣制得的红枣益生菌粉不仅含有大量活菌,提高了部分活性物质的产量,还增强了产品抑菌、抗氧化和肠道菌群调节能力;是一种口味良好的肠道益生产品。