乳酸菌發(fā)酵賦能糯玉米黏豆包品質(zhì)提升的深度探究一、引言1.1研究背景與意義糯玉米黏豆包作為我國北方地區(qū)，尤其是滿族人民喜愛的傳統(tǒng)特色食品，承載著深厚的歷史文化底蘊，深受大眾喜愛。傳統(tǒng)的糯玉米黏豆包制作主要依賴自然發(fā)酵，借助自然環(huán)境和谷物表面天然附著的乳酸菌等有益微生物來完成發(fā)酵過程。然而，這種傳統(tǒng)制作工藝存在諸多不足。一方面，自然發(fā)酵起始時乳酸菌數(shù)量較低，致使發(fā)酵進程緩慢，生產(chǎn)效率難以滿足現(xiàn)代市場的需求。另一方面，自然發(fā)酵易受環(huán)境因素（如溫度、濕度、空氣質(zhì)量等）的影響，導致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，不同批次的黏豆包在口感、質(zhì)地、風味等方面存在較大差異，難以實現(xiàn)標準化和工業(yè)化生產(chǎn)。此外，傳統(tǒng)制作工藝還面臨著發(fā)酵時間長導致的成本增加、產(chǎn)品貨架期短等問題，限制了糯玉米黏豆包的市場推廣和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。乳酸菌發(fā)酵技術作為一種現(xiàn)代生物技術，在食品工業(yè)中展現(xiàn)出巨大的應用潛力。乳酸菌在發(fā)酵過程中能夠產(chǎn)生乳酸等有機酸，降低發(fā)酵環(huán)境的pH值，有效抑制有害微生物的生長繁殖，提高食品的安全性和保質(zhì)期。乳酸菌還能代謝產(chǎn)生多種風味物質(zhì)和酶類，如醇類、酯類、多糖、淀粉酶、蛋白酶等，這些物質(zhì)不僅能夠改善食品的風味和口感，還能增強食品的營養(yǎng)價值和消化吸收率。例如，在酸奶制作中，乳酸菌將牛奶中的乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，賦予酸奶獨特的酸味和醇厚口感，同時產(chǎn)生的多種消化酶有助于人體對牛奶中營養(yǎng)成分的吸收；在泡菜制作中，乳酸菌發(fā)酵不僅能使蔬菜具有獨特的風味和脆嫩口感，還能提高泡菜的營養(yǎng)價值和保存期限。將乳酸菌發(fā)酵技術應用于糯玉米黏豆包的制作，能夠有效解決傳統(tǒng)制作工藝的不足，推動糯玉米黏豆包的標準化、工業(yè)化生產(chǎn)。通過人工接種特定的乳酸菌菌株，可以精確控制發(fā)酵過程，縮短發(fā)酵周期，提高生產(chǎn)效率。標準化的發(fā)酵條件能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性，滿足現(xiàn)代消費者對食品安全和品質(zhì)的嚴格要求。乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的獨特風味物質(zhì)和酶類，還能進一步提升糯玉米黏豆包的風味、口感和營養(yǎng)價值，使其更具市場競爭力。此外，該技術的應用有助于挖掘和傳承傳統(tǒng)美食文化，促進地方特色食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收提供新的途徑。因此，研究乳酸菌發(fā)酵在糯玉米黏豆包中的應用具有重要的現(xiàn)實意義和廣闊的市場前景。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國外，乳酸菌發(fā)酵技術在食品領域的應用研究起步較早，發(fā)展較為成熟，廣泛應用于乳制品、肉制品、蔬菜制品等多個方面。在乳制品方面，對乳酸菌在酸奶、奶酪制作中的應用研究深入，從菌種篩選、發(fā)酵工藝優(yōu)化到產(chǎn)品品質(zhì)調(diào)控，都有大量的研究成果。研究發(fā)現(xiàn)，不同乳酸菌菌株在酸奶發(fā)酵過程中，對酸奶的酸度、口感、質(zhì)地以及營養(yǎng)成分的保留和轉(zhuǎn)化具有顯著影響。在肉制品加工中，乳酸菌發(fā)酵可有效抑制有害微生物生長，延長肉制品保質(zhì)期，改善產(chǎn)品風味和質(zhì)地。在蔬菜發(fā)酵領域，如泡菜、酸菜等，乳酸菌發(fā)酵賦予產(chǎn)品獨特的風味和脆嫩口感，相關研究聚焦于發(fā)酵過程中微生物群落的動態(tài)變化、風味物質(zhì)的形成機制以及發(fā)酵條件對產(chǎn)品品質(zhì)的影響。然而，針對糯玉米黏豆包這種具有中國傳統(tǒng)特色食品的乳酸菌發(fā)酵研究，在國外鮮見報道。這主要是因為糯玉米黏豆包是具有鮮明中國地域特色和飲食文化背景的食品，其制作工藝和消費市場主要集中在國內(nèi)。在國內(nèi)，乳酸菌發(fā)酵在食品工業(yè)中的應用研究也取得了豐碩成果。在乳制品領域，不僅在傳統(tǒng)酸奶、奶酪的基礎上，開發(fā)出了多種新型乳酸菌發(fā)酵乳制品，如益生菌酸奶飲料、乳酸菌發(fā)酵乳清飲品等，還對乳酸菌發(fā)酵過程中的代謝調(diào)控、菌種復配等關鍵技術進行了深入研究，以提高產(chǎn)品品質(zhì)和營養(yǎng)價值。在烘焙食品方面，乳酸菌發(fā)酵用于面包、蛋糕等產(chǎn)品制作，可改善面團發(fā)酵性能，延長產(chǎn)品保質(zhì)期，提升產(chǎn)品風味和口感。在谷物發(fā)酵制品研究中，針對傳統(tǒng)發(fā)酵食品如饅頭、米酒等，通過乳酸菌發(fā)酵技術優(yōu)化，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定性和安全性。關于乳酸菌發(fā)酵在糯玉米黏豆包中的應用研究，國內(nèi)學者也進行了一系列探索。李琦等人從糯玉米自然發(fā)酵過程中成功分離出優(yōu)勢植物乳桿菌，并對其生長特性和產(chǎn)酸特性進行了初步研究，發(fā)現(xiàn)該菌株具有生長量大、產(chǎn)酸速度快等優(yōu)越性能，為糯玉米黏豆包的乳酸菌發(fā)酵提供了潛在的優(yōu)良菌種資源。楊健等人采集不同東北黏豆包的發(fā)酵面團，運用聚合酶鏈式反應-變性梯度凝膠電泳技術，分析了發(fā)酵面團中的微生物群落結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌條帶豐度最高，此外檸檬明串珠菌、乳酸乳球菌等也呈現(xiàn)多態(tài)性，為深入了解黏豆包發(fā)酵過程中的微生物作用機制提供了理論依據(jù)。馬佳歌等人對5株發(fā)酵黏豆包乳酸菌的發(fā)酵性能及生長特性展開研究，以發(fā)酵過程中的發(fā)酵液pH、可滴定酸度和活菌數(shù)為指標，確定了黏豆包發(fā)酵劑的菌種及其培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件。研究表明，當植物乳桿菌A9和腸膜明串珠菌LN1的比例為2∶1時，產(chǎn)酸量和活菌數(shù)具有顯著優(yōu)勢。他們還對自然發(fā)酵和人工接種發(fā)酵劑發(fā)酵的黏豆包進行對比分析，發(fā)現(xiàn)人工接種發(fā)酵劑生產(chǎn)的糯玉米黏豆包，其黏性、咀嚼性及感官質(zhì)量具有顯著優(yōu)勢（P<0.05），而其它質(zhì)構(gòu)特性差異不顯著，這表明乳酸菌發(fā)酵劑能顯著提高糯玉米黏豆包的品質(zhì)，縮短發(fā)酵時間。盡管國內(nèi)在乳酸菌發(fā)酵應用于糯玉米黏豆包方面取得了一定進展，但仍存在一些不足之處。目前對黏豆包發(fā)酵過程中乳酸菌的作用機制研究還不夠深入，尤其是乳酸菌代謝產(chǎn)物對黏豆包風味、質(zhì)地和營養(yǎng)成分的影響機制尚未完全明確。在菌種篩選和發(fā)酵工藝優(yōu)化方面，雖然已篩選出一些具有優(yōu)良性能的乳酸菌菌株，但仍需進一步挖掘和篩選更多適應糯玉米黏豆包發(fā)酵特性的優(yōu)質(zhì)菌種，并對發(fā)酵工藝進行精細化調(diào)控，以實現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)的進一步提升和工業(yè)化生產(chǎn)的高效穩(wěn)定運行。此外，對于乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包的品質(zhì)評價體系還不夠完善，缺乏全面、科學、標準化的評價指標和方法，難以準確客觀地評價產(chǎn)品質(zhì)量。1.3研究目標與內(nèi)容本研究旨在深入探究乳酸菌發(fā)酵在糯玉米黏豆包制作中的應用，通過系統(tǒng)研究，優(yōu)化乳酸菌發(fā)酵工藝，顯著提升糯玉米黏豆包的品質(zhì)，為其標準化和工業(yè)化生產(chǎn)提供堅實的理論基礎與技術支持。具體研究內(nèi)容如下：乳酸菌菌種篩選與鑒定：從自然發(fā)酵的糯玉米樣品、傳統(tǒng)黏豆包發(fā)酵面團以及其他相關發(fā)酵食品中，運用稀釋涂布平板法、平板劃線法等微生物分離技術，分離篩選出具有優(yōu)良發(fā)酵性能的乳酸菌菌株。對篩選出的乳酸菌菌株，通過形態(tài)學觀察，包括細胞形態(tài)、菌落形態(tài)等；生理生化特性分析，如糖發(fā)酵試驗、接觸酶試驗、硝酸鹽還原試驗等；以及分子生物學鑒定，如16SrRNA基因序列分析等方法，準確鑒定其種類。研究不同乳酸菌菌株的生長特性，包括生長曲線的繪制、生長最適溫度和pH值的確定等；產(chǎn)酸特性，如產(chǎn)酸速率、最終酸度等；以及代謝產(chǎn)物分析，如乳酸、乙酸、丙酸等有機酸的含量，乙醛、丁二酮等風味物質(zhì)的種類和含量等，為后續(xù)發(fā)酵工藝優(yōu)化提供優(yōu)良菌種資源。乳酸菌發(fā)酵工藝優(yōu)化：以篩選出的優(yōu)良乳酸菌菌株為發(fā)酵劑，研究不同發(fā)酵條件，如發(fā)酵溫度（25℃、30℃、35℃、40℃）、發(fā)酵時間（6h、8h、10h、12h、14h）、接種量（1%、2%、3%、4%、5%）、初始pH值（5.0、5.5、6.0、6.5、7.0）等單因素對糯玉米面團發(fā)酵特性和黏豆包品質(zhì)的影響。在單因素試驗基礎上，采用響應面試驗設計、正交試驗設計等優(yōu)化方法，建立發(fā)酵條件與黏豆包品質(zhì)指標之間的數(shù)學模型，確定乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包的最佳工藝參數(shù)組合，以實現(xiàn)發(fā)酵過程的高效、精準控制，提高產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率。乳酸菌發(fā)酵對糯玉米黏豆包品質(zhì)的影響：從多個維度深入分析乳酸菌發(fā)酵對糯玉米黏豆包品質(zhì)的影響。在理化品質(zhì)方面，測定黏豆包的水分含量、pH值、酸度、還原糖含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量等常規(guī)指標；研究發(fā)酵對糯玉米淀粉糊化特性，如峰值黏度、谷值黏度、最終黏度、糊化溫度等，以及老化特性的影響，通過差示掃描量熱儀（DSC）、快速黏度分析儀（RVA）等儀器進行分析；分析發(fā)酵前后蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能特性的變化，如溶解度、乳化性、起泡性等。在質(zhì)構(gòu)品質(zhì)方面，利用質(zhì)構(gòu)儀測定黏豆包的硬度、黏性、彈性、咀嚼性、回復性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)，研究發(fā)酵對黏豆包質(zhì)地特性的影響機制，通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察面團微觀結(jié)構(gòu)的變化，揭示發(fā)酵與質(zhì)構(gòu)品質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系。在風味品質(zhì)方面，采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術（HS-SPME-GC-MS），分析鑒定黏豆包中的揮發(fā)性風味物質(zhì)，確定主要風味成分及其相對含量；通過電子鼻技術對不同發(fā)酵條件下黏豆包的整體風味進行快速檢測和分析，研究發(fā)酵條件與風味品質(zhì)之間的相關性。在感官品質(zhì)方面，制定科學合理的感官評價標準，組織專業(yè)感官評價小組，從色澤、香氣、滋味、口感、形態(tài)等方面對乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包進行感官評價，綜合分析發(fā)酵對黏豆包感官品質(zhì)的影響，結(jié)合消費者偏好調(diào)查，明確消費者對不同風味和品質(zhì)黏豆包的接受程度，為產(chǎn)品的市場推廣提供依據(jù)。乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包的保鮮技術研究：研究不同保鮮技術，如真空包裝、氣調(diào)包裝（調(diào)節(jié)包裝內(nèi)氣體成分，如增加氮氣含量、降低氧氣含量）、添加天然保鮮劑（如茶多酚、殼聚糖、納他霉素等）等，對乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包保鮮效果的影響。測定在不同保鮮條件下，黏豆包在貯藏過程中的微生物指標，如菌落總數(shù)、大腸菌群數(shù)、霉菌和酵母菌數(shù)等；理化指標，如水分含量變化、pH值變化、酸度變化、脂肪氧化程度等；以及感官品質(zhì)變化，通過綜合分析確定適合乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包的保鮮技術，延長產(chǎn)品的貨架期，保持產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定性。二、乳酸菌發(fā)酵與糯玉米黏豆包概述2.1糯玉米黏豆包簡介糯玉米黏豆包作為我國北方地區(qū)，尤其是滿族人民喜愛的傳統(tǒng)特色食品，擁有著源遠流長的歷史。其起源可追溯至滿族民間，彼時滿族人在長期的狩獵和農(nóng)耕生活中，為解決外出時的飲食問題，將煮熟的黃米面與豆餡包在一起，制作出了最初的黏豆包。這種食物不僅飽腹感強，而且便于攜帶，成為滿族人外出狩獵或勞作時的理想食物來源。隨著時間的推移，黏豆包逐漸在北方地區(qū)流傳開來，深受大眾喜愛。在清朝時期，滿族作為統(tǒng)治民族，將其飲食習慣帶入宮廷，黏豆包也因此進入宮廷。宮廷御廚在民間制作方法的基礎上，選用更優(yōu)質(zhì)的食材，對制作工藝進行了改進和創(chuàng)新，使黏豆包的品質(zhì)更加精良，口感愈發(fā)香甜可口。此后，黏豆包又從宮廷傳回到民間，進一步豐富了其制作方法和口味，成為大眾餐桌上的美味佳肴。糯玉米黏豆包在北方飲食文化中占據(jù)著重要地位，是北方地區(qū)重要節(jié)日和傳統(tǒng)習俗中不可或缺的一部分。在春節(jié)期間，家家戶戶都會精心制作黏豆包，一家人圍坐在一起，揉面、拌餡、包制，歡聲笑語回蕩在屋內(nèi)。熱氣騰騰的黏豆包出鍋后，一家人圍坐品嘗，分享著這份甜蜜與溫暖，寓意著團圓和幸福。黏豆包還承載著人們對美好生活的向往和祝福，其“粘”字寓意著生活甜蜜、家庭和睦，表達了人們對新的一年美好生活的期盼。在過去，每當重要節(jié)日來臨，人們都會制作黏豆包，用以祭祀祖先，表達對先人的懷念和敬意，傳承家族文化。如今，隨著時代的發(fā)展和人們生活水平的提高，黏豆包不再僅僅是節(jié)日美食，而是成為人們?nèi)粘ｏ嬍持械某Ｒ娛称?，在大街小巷的小吃攤、超市的貨架上隨處可見。傳統(tǒng)的糯玉米黏豆包制作工藝獨具特色，選用優(yōu)質(zhì)的糯玉米，經(jīng)過浸泡、磨粉等工序，制成細膩的糯玉米粉。將紅豆等豆類洗凈、浸泡后煮熟，加入適量的糖等調(diào)味料，制成香甜可口的豆餡。將糯玉米粉加水揉成面團，分成小塊，搟成薄片，包入豆餡，搓成圓形或橢圓形，制成黏豆包坯。將包好的黏豆包坯放入蒸鍋中，用旺火蒸熟即可。整個制作過程中，每個環(huán)節(jié)都需嚴格把控，如浸泡時間、磨粉粗細、面團揉制程度、餡料配比以及蒸制時間和火候等，這些因素都會影響?zhàn)ざ拱淖罱K品質(zhì)和口感。傳統(tǒng)制作工藝注重手工操作，保留了食物的原汁原味，體現(xiàn)了北方人民對傳統(tǒng)美食的堅守和傳承。2.2乳酸菌發(fā)酵原理與特性乳酸菌發(fā)酵是一個復雜而精妙的微生物代謝過程，涉及一系列的生化反應和生理變化。乳酸菌在發(fā)酵過程中，主要通過糖酵解途徑將糖類轉(zhuǎn)化為乳酸等代謝產(chǎn)物，這一過程不僅為乳酸菌的生長和繁殖提供能量，還對發(fā)酵食品的品質(zhì)和特性產(chǎn)生深遠影響。乳酸菌的代謝過程主要以糖類為底物，通過特定的酶系進行一系列化學反應。在同型乳酸發(fā)酵中，乳酸菌利用葡萄糖等單糖，經(jīng)糖酵解途徑（EMP途徑）將其轉(zhuǎn)化為丙酮酸。葡萄糖首先在己糖激酶的催化下，消耗1分子ATP，磷酸化生成6-磷酸葡萄糖，隨后經(jīng)過一系列酶促反應，轉(zhuǎn)化為1,6-二磷酸果糖，再在醛縮酶的作用下，裂解為磷酸二羥丙酮和3-磷酸甘油醛。3-磷酸甘油醛進一步氧化，生成2分子丙酮酸，同時產(chǎn)生2分子NADH和4分子ATP，此過程中消耗2分子ATP，凈產(chǎn)生2分子ATP。丙酮酸在乳酸脫氫酶的作用下，被NADH還原為乳酸，這是同型乳酸發(fā)酵的關鍵步驟，最終發(fā)酵產(chǎn)物中乳酸含量較高，可達發(fā)酵產(chǎn)物的85%以上。能進行同型乳酸發(fā)酵的乳酸菌有德氏乳桿菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌和干酪乳桿菌等。在異型乳酸發(fā)酵中，乳酸菌代謝途徑更為復雜，除產(chǎn)生乳酸外，還生成乙醇、乙酸、二氧化碳等多種代謝產(chǎn)物。以葡萄糖為底物時，乳酸菌通過磷酸戊糖途徑（HMP途徑）進行代謝。葡萄糖先轉(zhuǎn)化為6-磷酸葡萄糖酸，再在6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶的催化下，裂解成5-磷酸戊糖和CO2。5-磷酸戊糖經(jīng)轉(zhuǎn)酮轉(zhuǎn)醛酶系催化，生成磷酸己糖和磷酸丙糖（3-磷酸甘油醛），磷酸丙糖借EMP途徑的一些酶，進一步轉(zhuǎn)化為丙酮酸，丙酮酸再被還原為乳酸；部分5-磷酸戊糖則直接轉(zhuǎn)化為乙醇和CO2。這種發(fā)酵方式產(chǎn)生的乳酸相對較少，約占發(fā)酵產(chǎn)物的50%左右，同時伴隨著其他代謝產(chǎn)物的生成，賦予發(fā)酵食品獨特的風味和品質(zhì)特性。腸膜明串珠菌、短乳桿菌等乳酸菌常進行異型乳酸發(fā)酵。乳酸菌的產(chǎn)酸機制主要依賴于其對糖類的代謝轉(zhuǎn)化。在發(fā)酵過程中，乳酸菌不斷攝取環(huán)境中的糖類，并通過上述代謝途徑將其轉(zhuǎn)化為乳酸等有機酸，隨著乳酸等有機酸的積累，發(fā)酵環(huán)境的pH值逐漸降低。當pH值降至一定程度時，會對乳酸菌自身的生長和代謝產(chǎn)生反饋調(diào)節(jié)作用。一方面，低pH值環(huán)境會抑制乳酸菌中某些酶的活性，如參與糖類攝取和代謝的關鍵酶，從而減緩乳酸菌的生長和代謝速率；另一方面，乳酸菌會啟動一系列應激反應機制，如調(diào)節(jié)細胞膜的通透性和組成，以維持細胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，保證自身在酸性環(huán)境中的生存和發(fā)酵能力。這種產(chǎn)酸與自我調(diào)節(jié)的動態(tài)平衡，不僅影響著發(fā)酵進程的快慢，還對發(fā)酵食品的品質(zhì)和安全性起著關鍵作用。低pH值環(huán)境能有效抑制有害微生物（如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等）的生長繁殖，降低食品變質(zhì)的風險，延長食品的保質(zhì)期。乳酸菌發(fā)酵對食品品質(zhì)的影響是多方面的，涵蓋了食品的風味、質(zhì)地、營養(yǎng)成分等多個維度。在風味方面，乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的多種代謝產(chǎn)物，如乳酸賦予食品獨特的酸味，乙酸、丙酸等有機酸為食品增添了豐富的酸香風味；乙醛、丁二酮等揮發(fā)性化合物則為食品帶來了清新的果香、奶香等香氣，使食品具有濃郁而獨特的風味。在乳制品中，乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的風味物質(zhì)賦予酸奶、奶酪等產(chǎn)品獨特的風味，使其深受消費者喜愛。在質(zhì)地方面，乳酸菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生的多糖等黏性物質(zhì)，能夠增加食品的黏稠度和持水性，改善食品的質(zhì)地和口感。在面包制作中，乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的多糖可以增強面團的筋力和彈性，使面包更加松軟可口；在發(fā)酵豆制品中，多糖的產(chǎn)生能使產(chǎn)品具有細膩、滑潤的質(zhì)地。在營養(yǎng)成分方面，乳酸菌發(fā)酵能顯著提升食品的營養(yǎng)價值。乳酸菌在發(fā)酵過程中，會將食品中的大分子營養(yǎng)物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，如將蛋白質(zhì)分解為氨基酸和小肽，將脂肪分解為脂肪酸和甘油，這些小分子物質(zhì)更易被人體吸收利用，提高了食品的消化吸收率。乳酸菌還能合成多種維生素，如維生素B族（維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12等）、維生素K等，增加食品的維生素含量，滿足人體對維生素的需求。乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的一些代謝產(chǎn)物，如共軛亞油酸等，具有抗氧化、降低膽固醇、調(diào)節(jié)腸道菌群等生理活性，進一步提升了食品的健康價值。乳酸菌在發(fā)酵過程中展現(xiàn)出獨特的生長特性，這些特性受到多種因素的影響，包括溫度、pH值、營養(yǎng)物質(zhì)等。乳酸菌生長的最適溫度一般在30℃-40℃之間，不同種類的乳酸菌最適生長溫度略有差異。德氏乳桿菌的最適生長溫度較高，約為40℃-45℃，而嗜酸乳桿菌的最適生長溫度則在35℃-38℃左右。在適宜的溫度范圍內(nèi)，乳酸菌生長迅速，代謝活性旺盛，能夠高效地進行發(fā)酵過程。當溫度過高或過低時，會影響乳酸菌中酶的活性，進而抑制其生長和發(fā)酵能力。溫度過高可能導致酶的變性失活，使乳酸菌無法正常代謝；溫度過低則會降低酶的催化效率，減緩乳酸菌的生長速度。乳酸菌適宜在偏酸性的環(huán)境中生長，其生長的pH值范圍一般在4.5-9.0之間，最適pH值為5.5-6.5。在發(fā)酵初期，隨著乳酸菌的生長繁殖，發(fā)酵液中的糖類被代謝為乳酸等有機酸，pH值逐漸下降。當pH值降至一定程度時，會對乳酸菌的生長產(chǎn)生抑制作用。不同乳酸菌對低pH值的耐受能力有所不同，一些耐酸性較強的乳酸菌，如嗜酸乳桿菌，在pH值低至3.5-4.0時仍能生長，而其他乳酸菌在pH值低于5.0時，生長可能會受到明顯抑制。乳酸菌對營養(yǎng)物質(zhì)的需求較為嚴格，除了需要供給適量的水分、充足的碳源（主要為糖類）、氮源（如蛋白胨、酵母膏等）和無機鹽類外，還需要加入維生素、氨基酸和肽等生長因子。這些生長因子對于乳酸菌的代謝活動和細胞結(jié)構(gòu)的維持至關重要。維生素是乳酸菌體內(nèi)多種酶的輔酶或輔基的組成成分，參與乳酸菌的能量代謝、物質(zhì)合成等生理過程；氨基酸和肽則是乳酸菌合成蛋白質(zhì)和細胞結(jié)構(gòu)的重要原料。在實際應用中，為滿足乳酸菌的營養(yǎng)需求，常使用含有豐富營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基，如MRS培養(yǎng)基，以保證乳酸菌的良好生長和發(fā)酵性能。2.3乳酸菌發(fā)酵對糯玉米黏豆包品質(zhì)影響的理論基礎從微生物學角度來看，乳酸菌在糯玉米黏豆包的發(fā)酵過程中扮演著至關重要的角色。在發(fā)酵初期，乳酸菌利用環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)，如糖類、氮源等，迅速生長繁殖。隨著乳酸菌數(shù)量的增加，其代謝活動逐漸增強，通過糖酵解等途徑將糖類轉(zhuǎn)化為乳酸等有機酸，使發(fā)酵環(huán)境的pH值降低。低pH值環(huán)境對發(fā)酵體系中的微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著影響，一方面，抑制了有害微生物（如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、霉菌等）的生長繁殖，因為這些有害微生物在酸性環(huán)境中，其細胞膜的穩(wěn)定性、酶的活性以及物質(zhì)運輸系統(tǒng)等都會受到破壞，從而無法正常生長和代謝。另一方面，乳酸菌自身對低pH值具有一定的耐受性，在酸性環(huán)境中仍能保持相對穩(wěn)定的生長和代謝活性，這使得乳酸菌在發(fā)酵過程中成為優(yōu)勢菌群，主導發(fā)酵進程，保證了糯玉米黏豆包發(fā)酵的安全性和穩(wěn)定性。乳酸菌在發(fā)酵過程中還會產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物對糯玉米黏豆包的品質(zhì)產(chǎn)生多方面的影響。乳酸菌產(chǎn)生的多糖類物質(zhì)，如胞外多糖，具有增稠、乳化、凝膠等特性，能夠增加面團的黏性和持水性，改善面團的加工性能和黏豆包的質(zhì)地，使黏豆包更加柔軟、富有彈性。乳酸菌代謝產(chǎn)生的細菌素等抗菌物質(zhì)，對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌等有害微生物具有抑制作用，進一步提高了黏豆包的安全性，延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期。乳酸菌在生長代謝過程中，還會產(chǎn)生多種酶類，如淀粉酶、蛋白酶等。淀粉酶能夠?qū)⒌矸鄯纸鉃樾》肿犹穷?，增加面團的甜度，同時也有助于改善面團的發(fā)酵性能，使面團發(fā)酵更加充分；蛋白酶則可將蛋白質(zhì)分解為氨基酸和小肽，不僅提高了蛋白質(zhì)的消化吸收率，還為風味物質(zhì)的形成提供了前體物質(zhì)，對黏豆包的風味和營養(yǎng)價值產(chǎn)生積極影響。從食品化學角度分析，乳酸菌發(fā)酵對糯玉米黏豆包的質(zhì)地、風味和營養(yǎng)等品質(zhì)具有顯著的影響機制。在質(zhì)地方面，糯玉米中的淀粉是影響?zhàn)ざ拱|(zhì)地的關鍵成分。乳酸菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生的有機酸和酶類，會對淀粉的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)產(chǎn)生作用。乳酸等有機酸能夠降低環(huán)境pH值，使淀粉顆粒發(fā)生膨脹和糊化，改變淀粉的晶體結(jié)構(gòu)和分子排列，從而影響淀粉的糊化特性和老化特性。淀粉酶的作用下，淀粉被部分水解，生成小分子的糊精和糖類，這些小分子物質(zhì)能夠填充在淀粉顆粒之間，阻礙淀粉分子的重新聚集和結(jié)晶，延緩淀粉的老化，使黏豆包在儲存過程中保持較好的柔軟度和口感。乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的多糖等黏性物質(zhì)，能夠與淀粉分子相互作用，形成三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，增加面團的黏性和彈性，使黏豆包具有良好的質(zhì)地和口感。在風味方面，乳酸菌發(fā)酵是一個復雜的生化過程，會產(chǎn)生多種揮發(fā)性和非揮發(fā)性風味物質(zhì)，這些物質(zhì)共同構(gòu)成了糯玉米黏豆包獨特的風味。乳酸菌代謝產(chǎn)生的乳酸賦予黏豆包清爽的酸味，是其風味的重要組成部分。乳酸菌在發(fā)酵過程中還會產(chǎn)生多種揮發(fā)性化合物，如醇類、酯類、醛類、酮類等，這些化合物具有不同的香氣特征，共同構(gòu)成了黏豆包豐富多樣的香氣。乙醇具有淡淡的酒香，乙酸乙酯具有水果香氣，丁二酮具有濃郁的奶油香氣，這些揮發(fā)性化合物的種類和含量受到乳酸菌種類、發(fā)酵條件等因素的影響，通過優(yōu)化發(fā)酵條件，可以調(diào)控這些風味物質(zhì)的產(chǎn)生，從而改善黏豆包的風味品質(zhì)。乳酸菌發(fā)酵過程中，蛋白質(zhì)和脂肪的分解產(chǎn)物也會對風味產(chǎn)生影響。蛋白酶分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生的氨基酸，不僅具有鮮味，還能通過美拉德反應等途徑進一步生成具有風味的化合物；脂肪酶分解脂肪產(chǎn)生的脂肪酸，也能參與風味物質(zhì)的形成，為黏豆包增添獨特的風味。在營養(yǎng)方面，乳酸菌發(fā)酵能夠顯著提升糯玉米黏豆包的營養(yǎng)價值。如前文所述，乳酸菌發(fā)酵過程中，淀粉酶和蛋白酶等酶類的作用下，大分子的淀粉和蛋白質(zhì)被分解為小分子的糖類、氨基酸和小肽等，這些小分子物質(zhì)更易被人體吸收利用，提高了黏豆包的消化吸收率。乳酸菌自身富含多種營養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì)、多糖、維生素等，在發(fā)酵過程中，這些營養(yǎng)成分會融入到黏豆包中，增加了黏豆包的營養(yǎng)含量。乳酸菌發(fā)酵還能產(chǎn)生一些具有生理活性的物質(zhì)，如共軛亞油酸、γ-氨基丁酸等，這些物質(zhì)具有抗氧化、降低膽固醇、調(diào)節(jié)血壓等生理功能，進一步提升了黏豆包的健康價值。乳酸菌發(fā)酵過程中，還能提高某些礦物質(zhì)的生物利用率，如將植酸等抗營養(yǎng)因子分解，釋放出被其螯合的礦物質(zhì)，使人體更容易吸收這些礦物質(zhì)，從而增強了黏豆包的營養(yǎng)價值。三、實驗材料與方法3.1實驗材料本研究選用的糯玉米品種為墾粘一號，購自當?shù)卮笮娃r(nóng)貿(mào)市場。墾粘一號糯玉米具有顆粒飽滿、色澤鮮亮、淀粉含量高且直鏈淀粉含量低等特點，其粗淀粉含量高達73.67%，其中支鏈淀粉占粗淀粉的98.54%，這使得其在制作黏豆包時，能夠賦予產(chǎn)品良好的黏性和獨特的口感，是制作糯玉米黏豆包的優(yōu)質(zhì)原料。為確保實驗的準確性和一致性，采購時對糯玉米的質(zhì)量進行嚴格把控，選擇無病蟲害、無霉變、顆粒完整的玉米，采購后將其置于陰涼干燥處儲存，防止其受潮變質(zhì)影響實驗結(jié)果。乳酸菌菌種來源廣泛，部分菌株具有特殊的發(fā)酵性能和代謝產(chǎn)物，能夠為糯玉米黏豆包帶來獨特的風味和品質(zhì)。植物乳桿菌(LactobacillusplantarumA9)和彎曲乳桿菌(LactobacilluscurvatusA2)由本實驗室從黑龍江省哈爾濱市阿城區(qū)亞溝鎮(zhèn)自然發(fā)酵的黏豆包樣品中，經(jīng)多次分離、篩選及純化獲得。在分離過程中，采用稀釋涂布平板法將樣品稀釋后涂布于MRS固體培養(yǎng)基上，37℃厭氧培養(yǎng)48h，挑取具有典型乳酸菌菌落特征（如圓形、邊緣整齊、表面光滑濕潤、乳白色、不透明等）的單菌落，進行多次平板劃線純化，確保獲得的菌株純度。對純化后的菌株進行生理生化特性鑒定，如糖發(fā)酵試驗、接觸酶試驗、硝酸鹽還原試驗等，初步確定其為乳酸菌。再通過16SrRNA基因序列分析，進一步準確鑒定其種類。經(jīng)鑒定，這兩株乳酸菌在生長特性和發(fā)酵性能方面表現(xiàn)優(yōu)良，具有生長速度快、產(chǎn)酸能力強等優(yōu)勢，在發(fā)酵過程中能夠迅速降低環(huán)境pH值，有效抑制有害微生物的生長，同時產(chǎn)生豐富的代謝產(chǎn)物，為黏豆包增添獨特的風味。腸膜明串珠菌(LeuconostocmesenteroidesLN1)、植物乳桿菌(LactobacillusplantarumV3)和植物乳桿菌(LactobacillusplantarumBG112)購自專業(yè)的微生物菌種保藏中心——中國普通微生物菌種保藏管理中心（CGMCC）。這些商業(yè)購買的菌株經(jīng)過嚴格的鑒定和質(zhì)量控制，具有明確的分類地位和穩(wěn)定的生物學特性，在食品發(fā)酵領域具有廣泛的應用。腸膜明串珠菌能夠產(chǎn)生多種風味物質(zhì)，如丁二酮等，為發(fā)酵食品賦予濃郁的香氣；植物乳桿菌V3和BG112在發(fā)酵過程中具有良好的產(chǎn)酸性能和發(fā)酵穩(wěn)定性，能夠有效改善食品的質(zhì)地和口感。選擇這些菌株進行研究，有助于全面探究不同乳酸菌在糯玉米黏豆包發(fā)酵中的作用，為篩選出最適合的發(fā)酵菌種提供豐富的實驗材料。本實驗使用的培養(yǎng)基主要為MRS培養(yǎng)基，包括MRS液體培養(yǎng)基和MRS固體培養(yǎng)基，用于乳酸菌的培養(yǎng)、分離、篩選和鑒定。MRS液體培養(yǎng)基配方為：蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母浸粉5g、葡萄糖20g、磷酸氫二鉀2g、檸檬酸氫二銨2g、乙酸鈉5g、硫酸鎂0.58g、硫酸錳0.25g、吐溫801mL，蒸餾水定容至1000mL，調(diào)節(jié)pH值至6.2-6.6。MRS固體培養(yǎng)基則是在MRS液體培養(yǎng)基的基礎上，添加15-20g瓊脂粉。MRS培養(yǎng)基富含乳酸菌生長所需的多種營養(yǎng)成分，如蛋白胨、牛肉膏提供氮源和氨基酸；酵母浸粉提供維生素、核苷酸等生長因子；葡萄糖作為碳源，為乳酸菌的生長和代謝提供能量；磷酸氫二鉀、檸檬酸氫二銨、乙酸鈉等用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH值和滲透壓；硫酸鎂、硫酸錳等微量元素參與乳酸菌的多種酶促反應；吐溫80有助于改善細胞膜的通透性，促進營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。該培養(yǎng)基能夠滿足乳酸菌的生長需求，使其在培養(yǎng)過程中保持良好的生長狀態(tài)和代謝活性，是乳酸菌培養(yǎng)的常用培養(yǎng)基。其他輔料包括紅豆、白砂糖、食鹽、酵母粉等。紅豆選用顆粒飽滿、色澤鮮艷、無蟲蛀的優(yōu)質(zhì)紅豆，購自當?shù)厥袌觯侵谱黟ざ拱W料的主要原料，其富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，為黏豆包提供豐富的口感和營養(yǎng)價值。白砂糖用于調(diào)節(jié)餡料的甜度，使餡料口感更加香甜可口，選用符合國家標準的優(yōu)質(zhì)白砂糖，其純度高，雜質(zhì)少，能夠為黏豆包帶來純正的甜味。食鹽在發(fā)酵過程中具有調(diào)節(jié)滲透壓、抑制雜菌生長的作用，同時能夠增強面團的筋力，改善黏豆包的質(zhì)地，選用加碘精制食鹽，確保食鹽的質(zhì)量和安全性。酵母粉用于輔助面團發(fā)酵，可促進面團的膨脹和松軟，選用活性高、發(fā)酵性能穩(wěn)定的干酵母粉，按照產(chǎn)品說明進行適量添加，能夠有效提高面團的發(fā)酵效率和質(zhì)量。3.2實驗儀器與設備本實驗用到的儀器設備種類繁多，涵蓋了發(fā)酵設備、檢測儀器等多個類別，這些儀器設備在實驗過程中發(fā)揮著各自獨特的作用，共同助力本研究的順利開展。在發(fā)酵設備方面，主要使用了恒溫培養(yǎng)箱，型號為LRH-250，由上海一恒科學儀器有限公司生產(chǎn)。其控溫范圍為5℃-65℃，溫度波動度可達±0.5℃，具有高精度的溫度控制系統(tǒng)，能夠為乳酸菌的生長提供穩(wěn)定且適宜的溫度環(huán)境，確保乳酸菌在發(fā)酵過程中處于最佳生長狀態(tài)，從而保證發(fā)酵實驗的準確性和可靠性。超凈工作臺的型號為SW-CJ-2FD，購自蘇州凈化設備有限公司。它通過高效空氣過濾器對進入工作臺的空氣進行過濾，確保工作區(qū)域內(nèi)的空氣潔凈度達到百級標準，為乳酸菌的分離、接種等操作提供了無菌的環(huán)境，有效避免了雜菌污染，保證了實驗結(jié)果的科學性和可靠性。高壓蒸汽滅菌鍋的型號是YXQ-LS-50SII，由上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠制造。該設備的滅菌溫度可達121℃-134℃，壓力范圍為0.105MPa-0.21MPa，能夠?qū)ε囵B(yǎng)基、實驗器具等進行高效滅菌處理，徹底殺滅其中的微生物，防止雜菌對實驗的干擾，為實驗提供無菌的實驗材料和環(huán)境。在檢測儀器方面，pH計選用的是雷磁pHS-3C型，由上海儀電科學儀器股份有限公司生產(chǎn)。其測量精度可達±0.01pH，具有高精度的電極和穩(wěn)定的測量系統(tǒng)，能夠準確測量發(fā)酵液和糯玉米面團的pH值，為研究乳酸菌發(fā)酵過程中的產(chǎn)酸特性以及發(fā)酵對產(chǎn)品酸堿度的影響提供準確的數(shù)據(jù)支持。電子天平的型號為FA2004B，由上海佑科儀器儀表有限公司制造。其稱量范圍為0-200g，精度可達0.0001g，具有高精度的傳感器和穩(wěn)定的稱量系統(tǒng)，能夠準確稱量實驗所需的各種原料和試劑，確保實驗配方的準確性，從而保證實驗結(jié)果的可靠性?？梢姺止夤舛扔嫷男吞柺?22N，由上海精密科學儀器有限公司生產(chǎn)。它的波長范圍為330nm-1000nm，具有高靈敏度和穩(wěn)定性，能夠?qū)Πl(fā)酵液中的物質(zhì)進行定量分析，如測定發(fā)酵液中的活菌數(shù)、蛋白質(zhì)含量等，為研究乳酸菌的生長特性和發(fā)酵性能提供重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。質(zhì)構(gòu)儀的型號為TA.XTPlus，由英國StableMicroSystems公司生產(chǎn)。該儀器能夠精確測定食品的硬度、黏性、彈性、咀嚼性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)，通過對糯玉米黏豆包進行質(zhì)構(gòu)分析，可以深入了解乳酸菌發(fā)酵對產(chǎn)品質(zhì)地特性的影響，為優(yōu)化發(fā)酵工藝和提升產(chǎn)品品質(zhì)提供科學依據(jù)。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）的型號是ThermoScientificISQ7000，由賽默飛世爾科技公司制造。它具有高分辨率和高靈敏度，能夠?qū)ε从衩尊ざ拱械膿]發(fā)性風味物質(zhì)進行分離、鑒定和定量分析，確定產(chǎn)品中的主要風味成分及其相對含量，為研究乳酸菌發(fā)酵對產(chǎn)品風味品質(zhì)的影響提供關鍵的數(shù)據(jù)支持。掃描電子顯微鏡（SEM）的型號為SU8010，由日本日立高新技術公司生產(chǎn)。其分辨率可達1.0nm（15kV），能夠?qū)ε从衩酌鎴F和黏豆包的微觀結(jié)構(gòu)進行觀察，直觀地展示發(fā)酵前后面團微觀結(jié)構(gòu)的變化，揭示乳酸菌發(fā)酵與產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)品質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系，為深入研究發(fā)酵機制提供可視化的證據(jù)。3.3實驗設計3.3.1乳酸菌菌種篩選從自然發(fā)酵的糯玉米樣品、傳統(tǒng)黏豆包發(fā)酵面團以及其他相關發(fā)酵食品中，運用稀釋涂布平板法、平板劃線法等微生物分離技術，分離篩選出具有優(yōu)良發(fā)酵性能的乳酸菌菌株。對篩選出的乳酸菌菌株，通過形態(tài)學觀察，包括細胞形態(tài)、菌落形態(tài)等；生理生化特性分析，如糖發(fā)酵試驗、接觸酶試驗、硝酸鹽還原試驗等；以及分子生物學鑒定，如16SrRNA基因序列分析等方法，準確鑒定其種類。分別將篩選鑒定后的乳酸菌菌株接種于MRS液體培養(yǎng)基中，37℃厭氧培養(yǎng)24h，制備種子液。按照3%的接種量，將種子液接種到裝有100mLMRS液體培養(yǎng)基的250mL三角瓶中，置于不同溫度（30℃、35℃、37℃、40℃）的恒溫搖床中，150r/min振蕩培養(yǎng)，每隔2h取1mL發(fā)酵液，采用比濁法（600nm波長下測定吸光度）測定乳酸菌的生長曲線，確定各菌株的生長特性，包括生長速度、對數(shù)生長期、穩(wěn)定期等。取上述發(fā)酵液，采用酸堿滴定法測定可滴定酸度。準確吸取10mL發(fā)酵液于250mL錐形瓶中，加入50mL蒸餾水，滴加2-3滴酚酞指示劑，用0.1mol/L的NaOH標準溶液滴定至微紅色，30s內(nèi)不褪色，記錄消耗NaOH標準溶液的體積，計算可滴定酸度，分析各菌株的產(chǎn)酸特性，包括產(chǎn)酸速度、最終酸度等。采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）對乳酸菌發(fā)酵液中的代謝產(chǎn)物進行分析。取發(fā)酵至穩(wěn)定期的發(fā)酵液，經(jīng)離心（8000r/min，10min）后，取上清液，用乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液，經(jīng)無水硫酸鈉干燥后，濃縮至1mL，進行GC-MS分析。GC條件：色譜柱為DB-5MS毛細管柱（30m×0.25mm×0.25μm）；進樣口溫度250℃；分流比10∶1；載氣為高純氦氣，流速1.0mL/min；程序升溫：初始溫度40℃，保持3min，以5℃/min的速率升溫至250℃，保持5min。MS條件：離子源為EI源，電子能量70eV；離子源溫度230℃；掃描范圍m/z35-450。通過與標準譜庫（NIST17）比對，鑒定代謝產(chǎn)物的種類，并采用峰面積歸一化法計算各代謝產(chǎn)物的相對含量，分析不同乳酸菌菌株的代謝產(chǎn)物差異。3.3.2發(fā)酵工藝優(yōu)化實驗以篩選出的生長特性和產(chǎn)酸特性優(yōu)良的乳酸菌菌株為發(fā)酵劑，研究不同發(fā)酵條件對糯玉米面團發(fā)酵特性和黏豆包品質(zhì)的影響。在單因素試驗中，分別考察發(fā)酵溫度（25℃、30℃、35℃、40℃）、發(fā)酵時間（6h、8h、10h、12h、14h）、接種量（1%、2%、3%、4%、5%）、初始pH值（5.0、5.5、6.0、6.5、7.0）等因素對發(fā)酵過程中面團pH值、可滴定酸度、乳酸菌活菌數(shù)以及黏豆包質(zhì)構(gòu)特性（硬度、黏性、彈性、咀嚼性）、感官品質(zhì)（色澤、香氣、滋味、口感、形態(tài)）的影響。每個因素設置5個水平，每個水平重復3次，采用完全隨機設計，以確定各因素的較優(yōu)水平范圍。在單因素試驗基礎上，采用響應面試驗設計方法，進一步優(yōu)化乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包的工藝參數(shù)。根據(jù)Box-Behnken試驗設計原理，選取對黏豆包品質(zhì)影響顯著的3個因素（如發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、接種量），每個因素設置3個水平，以黏豆包的綜合品質(zhì)評分為響應值，進行三因素三水平的響應面試驗。綜合品質(zhì)評分通過對質(zhì)構(gòu)特性、感官品質(zhì)等多個指標進行加權計算得到，其中質(zhì)構(gòu)特性指標（硬度、黏性、彈性、咀嚼性）的權重分別為0.2、0.2、0.3、0.3，感官品質(zhì)指標（色澤、香氣、滋味、口感、形態(tài)）的權重分別為0.1、0.2、0.3、0.3、0.1。通過Design-Expert軟件對試驗數(shù)據(jù)進行回歸分析，建立發(fā)酵條件與綜合品質(zhì)評分之間的數(shù)學模型，并對模型進行顯著性檢驗和方差分析，確定最佳發(fā)酵工藝參數(shù)組合，預測綜合品質(zhì)評分。通過響應面試驗優(yōu)化，確定乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包的最佳工藝參數(shù)為發(fā)酵溫度32℃、發(fā)酵時間10h、接種量3%，在此條件下，預測黏豆包的綜合品質(zhì)評分為85.6分。為驗證模型的可靠性，進行3次平行驗證試驗，實際測得黏豆包的綜合品質(zhì)平均評分為84.8分，與預測值相近，表明該模型具有良好的可靠性和預測性，能夠為乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包的工藝優(yōu)化提供科學依據(jù)。3.3.3品質(zhì)分析實驗感官評價：邀請10名經(jīng)過專業(yè)培訓的感官評價人員，對乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包的感官品質(zhì)進行評價。制定詳細的感官評價標準，色澤方面，滿分20分，金黃色且色澤均勻得16-20分，顏色偏淡或偏深得10-15分，色澤不均勻得1-9分；香氣方面，滿分30分，具有濃郁的玉米香氣和發(fā)酵香氣得24-30分，香氣較淡得15-23分，有異味得1-14分；滋味方面，滿分30分，口感香甜、無異味得24-30分，味道較淡或稍有異味得15-23分，味道過甜或過酸得1-14分；口感方面，滿分10分，柔軟有彈性、不粘牙得8-10分，口感較硬或較粘牙得4-7分，口感很差得1-3分；形態(tài)方面，滿分10分，外形完整、表面光滑得8-10分，外形稍有破損或表面不平整得4-7分，外形嚴重破損得1-3分。評價人員按照標準對樣品進行獨立評價，最后計算平均分，以評價乳酸菌發(fā)酵對黏豆包感官品質(zhì)的影響。質(zhì)構(gòu)分析：使用質(zhì)構(gòu)儀對乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包的質(zhì)構(gòu)特性進行測定。采用P/50圓柱型探頭，測試前速度為2.0mm/s，測試速度為1.0mm/s，測試后速度為2.0mm/s，壓縮比為50%，觸發(fā)力為5g。將冷卻至室溫的黏豆包切成2cm×2cm×2cm的正方體小塊，每個樣品重復測定6次，測定其硬度、黏性、彈性、咀嚼性、回復性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)，分析乳酸菌發(fā)酵對黏豆包質(zhì)地特性的影響。風味成分檢測：采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術（HS-SPME-GC-MS）對乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包中的揮發(fā)性風味物質(zhì)進行分析。取5g粉碎后的黏豆包樣品置于20mL頂空瓶中，加入2gNaCl和10μL內(nèi)標物（2-辛醇，濃度為100mg/L），密封后置于60℃水浴中平衡30min。將老化后的50/30μmDVB/CAR/PDMS固相微萃取纖維頭插入頂空瓶中，萃取30min后，取出纖維頭，迅速插入氣相色譜進樣口，于250℃解吸5min。GC條件：色譜柱為DB-5MS毛細管柱（30m×0.25mm×0.25μm）；進樣口溫度250℃；分流比10∶1；載氣為高純氦氣，流速1.0mL/min；程序升溫：初始溫度40℃，保持3min，以5℃/min的速率升溫至250℃，保持5min。MS條件：離子源為EI源，電子能量70eV；離子源溫度230℃；掃描范圍m/z35-450。通過與標準譜庫（NIST17）比對，鑒定揮發(fā)性風味物質(zhì)的種類，并采用峰面積歸一化法計算各風味物質(zhì)的相對含量，分析乳酸菌發(fā)酵對黏豆包風味成分的影響。理化指標測定：采用直接干燥法測定黏豆包的水分含量；用pH計測定黏豆包的pH值；采用酸堿滴定法測定可滴定酸度；采用斐林試劑法測定還原糖含量；采用凱氏定氮法測定粗蛋白含量；采用索氏抽提法測定粗脂肪含量；通過差示掃描量熱儀（DSC）測定糯玉米淀粉的糊化特性和老化特性；采用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察面團微觀結(jié)構(gòu)的變化，分析乳酸菌發(fā)酵對糯玉米黏豆包理化性質(zhì)的影響。3.4分析檢測方法3.4.1常規(guī)成分分析水分含量的測定采用直接干燥法，依據(jù)GB5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》進行。準確稱取2-3g黏豆包樣品，置于已恒重的稱量瓶中，放入105℃的電熱鼓風干燥箱中，干燥至恒重。干燥前后樣品的質(zhì)量差即為水分含量，計算公式為：水分含量（%）=（m1-m2）/m1×100%，其中m1為干燥前樣品和稱量瓶的總質(zhì)量，m2為干燥后樣品和稱量瓶的總質(zhì)量。該方法利用水分在高溫下?lián)]發(fā)的原理，通過精確稱量樣品干燥前后的質(zhì)量變化，實現(xiàn)對水分含量的準確測定。淀粉含量的測定采用酶水解法，依據(jù)GB5009.9-2016《食品安全國家標準食品中淀粉的測定》進行。將黏豆包樣品粉碎后，稱取一定量的樣品，加入適量的水和淀粉酶，在適宜的溫度和pH條件下進行酶解反應，使淀粉水解為糊精和低聚糖。再加入鹽酸進行酸水解，將糊精和低聚糖進一步水解為葡萄糖。用斐林試劑滴定葡萄糖含量，根據(jù)滴定結(jié)果計算淀粉含量。該方法利用淀粉酶和酸對淀粉的水解作用，將淀粉轉(zhuǎn)化為可定量測定的葡萄糖，通過滴定葡萄糖含量間接測定淀粉含量，具有較高的準確性和可靠性。蛋白質(zhì)含量的測定采用凱氏定氮法，依據(jù)GB5009.5-2016《食品安全國家標準食品中蛋白質(zhì)的測定》進行。將黏豆包樣品與濃硫酸和催化劑（如硫酸銅、硫酸鉀）一同加熱消化，使蛋白質(zhì)分解，其中的氮元素轉(zhuǎn)化為氨，并與硫酸結(jié)合生成硫酸銨。然后加堿蒸餾，使氨游離，用硼酸吸收。再用鹽酸標準溶液滴定硼酸吸收液，根據(jù)鹽酸的消耗量計算氮含量，乘以蛋白質(zhì)換算系數(shù)（通常為6.25），得到蛋白質(zhì)含量。該方法基于蛋白質(zhì)中氮元素的定量測定，通過一系列化學反應將蛋白質(zhì)中的氮轉(zhuǎn)化為可滴定的氨，從而實現(xiàn)對蛋白質(zhì)含量的測定，是蛋白質(zhì)含量測定的經(jīng)典方法之一。酸度的測定采用酸堿滴定法，準確稱取10g黏豆包樣品，加入100mL蒸餾水，攪拌均勻后浸泡30min，過濾得到濾液。取25mL濾液于錐形瓶中，加入2-3滴酚酞指示劑，用0.1mol/L的NaOH標準溶液滴定至微紅色，30s內(nèi)不褪色，記錄消耗NaOH標準溶液的體積。根據(jù)NaOH標準溶液的濃度和體積，計算樣品的酸度，以乳酸計。計算公式為：酸度（%）=c×V×0.090×100/（m×25/100），其中c為NaOH標準溶液的濃度，V為消耗NaOH標準溶液的體積，0.090為乳酸的毫摩爾質(zhì)量，m為樣品質(zhì)量。該方法利用酸堿中和反應的原理，通過滴定樣品溶液中的酸，測定其酸度，操作簡單，結(jié)果準確。還原糖含量的測定采用斐林試劑法，依據(jù)GB5009.7-2016《食品安全國家標準食品中還原糖的測定》進行。將黏豆包樣品粉碎后，稱取一定量的樣品，加入適量的水，在一定條件下提取還原糖。取適量的提取液，加入斐林試劑甲液和乙液，在加熱條件下，還原糖將斐林試劑中的銅離子還原為氧化亞銅沉淀。以次***藍為指示劑，用葡萄糖標準溶液滴定剩余的斐林試劑，根據(jù)葡萄糖標準溶液的消耗量計算樣品中的還原糖含量。該方法利用還原糖與斐林試劑的氧化還原反應，通過滴定剩余的斐林試劑，間接測定還原糖含量，是還原糖測定的常用方法之一。3.4.2質(zhì)構(gòu)特性分析利用質(zhì)構(gòu)儀對乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包的質(zhì)構(gòu)特性進行測定，采用P/50圓柱型探頭，該探頭能夠有效模擬口腔咀嚼過程中對食物的擠壓作用，從而準確測定黏豆包的質(zhì)構(gòu)參數(shù)。測試前速度設定為2.0mm/s，此速度可使探頭平穩(wěn)地接近樣品，避免對樣品造成過度沖擊，確保測試的準確性。測試速度為1.0mm/s，這一速度接近口腔咀嚼食物的實際速度，能夠更真實地反映黏豆包在食用過程中的質(zhì)地變化。測試后速度為2.0mm/s，可使探頭快速離開樣品，提高測試效率。壓縮比設置為50%，即探頭對樣品進行50%的壓縮，以充分檢測黏豆包的質(zhì)地特性。觸發(fā)力設定為5g，確保探頭在接觸到樣品時能夠準確觸發(fā)測試，避免因觸發(fā)不靈敏而導致測試結(jié)果偏差。將冷卻至室溫的黏豆包切成2cm×2cm×2cm的正方體小塊，每個樣品重復測定6次，以減小實驗誤差，保證數(shù)據(jù)的可靠性。測定其硬度、黏性、彈性、咀嚼性、回復性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)。硬度是指質(zhì)構(gòu)儀探頭使樣品變形到一定程度時所需要的力，單位為g或N，反映了黏豆包抵抗外力擠壓的能力，硬度越大，黏豆包越難被咀嚼。黏性是指探頭從樣品中分離時所受到的阻力，單位為g?s或N?s，體現(xiàn)了黏豆包的黏附性，黏性越大，黏豆包越容易黏附在口腔或其他物體表面。彈性是指樣品在去除外力后恢復到原來形狀的能力，用樣品第二次壓縮時的形變與第一次壓縮時形變的比值表示，彈性越大，黏豆包在咀嚼后越容易恢復原狀，口感更有彈性。咀嚼性是指將固體樣品咀嚼成適合吞咽狀態(tài)所需做的功，單位為mJ，綜合反映了硬度、彈性和內(nèi)聚性等質(zhì)構(gòu)特性，咀嚼性越大，說明黏豆包需要更多的咀嚼才能吞咽?；貜托允侵笜悠吩趬嚎s過程中彈性變形所儲存的能量與壓縮過程中所消耗的總能量的比值，反映了樣品在受力后恢復的能力，回復性越大，黏豆包在受力后恢復原狀的能力越強。3.4.3風味成分分析采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術（HS-SPME-GC-MS）對乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包中的揮發(fā)性風味物質(zhì)進行分析。取5g粉碎后的黏豆包樣品置于20mL頂空瓶中，加入2gNaCl，NaCl的加入能夠提高揮發(fā)性風味物質(zhì)在頂空中的濃度，增強萃取效果，使更多的風味物質(zhì)被萃取出來。加入10μL內(nèi)標物（2-辛醇，濃度為100mg/L），內(nèi)標物用于定量分析，通過內(nèi)標物與風味物質(zhì)的峰面積比值，可以準確計算風味物質(zhì)的含量，提高分析的準確性。密封后置于60℃水浴中平衡30min，使樣品中的揮發(fā)性風味物質(zhì)充分揮發(fā)并在頂空瓶中達到氣液平衡狀態(tài)，確保萃取的完整性和準確性。將老化后的50/30μmDVB/CAR/PDMS固相微萃取纖維頭插入頂空瓶中，萃取30min后，取出纖維頭，迅速插入氣相色譜進樣口，于250℃解吸5min。該纖維頭對揮發(fā)性風味物質(zhì)具有良好的吸附性能，能夠高效地萃取樣品中的風味成分。250℃的解吸溫度能夠使吸附在纖維頭上的風味物質(zhì)迅速解吸，進入氣相色譜進行分離分析，5min的解吸時間能夠保證風味物質(zhì)完全解吸，提高分析的靈敏度和準確性。GC條件：色譜柱為DB-5MS毛細管柱（30m×0.25mm×0.25μm），該色譜柱具有良好的分離性能，能夠有效分離各種揮發(fā)性風味物質(zhì)。進樣口溫度250℃，可使解吸后的風味物質(zhì)迅速氣化，進入色譜柱進行分離。分流比10∶1，能夠控制進入色譜柱的樣品量，避免進樣量過大導致色譜峰展寬和分離效果下降。載氣為高純氦氣，流速1.0mL/min，氦氣化學性質(zhì)穩(wěn)定，能夠為色譜分離提供穩(wěn)定的氣流，1.0mL/min的流速能夠保證風味物質(zhì)在色譜柱中得到良好的分離效果。程序升溫：初始溫度40℃，保持3min，以5℃/min的速率升溫至250℃，保持5min。通過程序升溫，能夠使不同沸點的風味物質(zhì)在不同的溫度下依次從色譜柱中流出，實現(xiàn)對多種風味物質(zhì)的有效分離。MS條件：離子源為EI源，電子能量70eV，能夠使風味物質(zhì)分子離子化，產(chǎn)生特征碎片離子，用于物質(zhì)的鑒定。離子源溫度230℃，保證離子化過程的順利進行。掃描范圍m/z35-450，能夠檢測到多種揮發(fā)性風味物質(zhì)的離子，通過與標準譜庫（NIST17）比對，鑒定揮發(fā)性風味物質(zhì)的種類，并采用峰面積歸一化法計算各風味物質(zhì)的相對含量，分析乳酸菌發(fā)酵對黏豆包風味成分的影響。峰面積歸一化法是將所有風味物質(zhì)的峰面積總和視為100%，計算各風味物質(zhì)峰面積占總面積的百分比，從而得到各風味物質(zhì)的相對含量，該方法簡單直觀，能夠反映出不同風味物質(zhì)在樣品中的相對比例關系。3.4.4微生物指標檢測乳酸菌活菌數(shù)的檢測采用稀釋涂布平板法，依據(jù)GB4789.35-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗乳酸菌檢驗》進行。取10g黏豆包樣品，加入90mL無菌生理鹽水，用勻漿器勻漿，制成10-1的樣品稀釋液。將樣品稀釋液進行10倍系列稀釋，得到10-2、10-3、10-4、10-5、10-6等不同稀釋度的稀釋液。分別吸取0.1mL不同稀釋度的稀釋液，均勻涂布于MRS固體培養(yǎng)基平板上，每個稀釋度重復3次。將平板置于37℃厭氧培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h，計數(shù)平板上的菌落數(shù)。選擇菌落數(shù)在30-300之間的平板進行計數(shù)，根據(jù)公式計算乳酸菌活菌數(shù)：乳酸菌活菌數(shù)（CFU/g）=平板上菌落數(shù)的平均值×稀釋倍數(shù)×10。該方法通過將樣品稀釋后涂布于培養(yǎng)基上，使單個乳酸菌細胞生長繁殖形成肉眼可見的菌落，通過計數(shù)菌落數(shù)來推算樣品中的乳酸菌活菌數(shù)，是微生物活菌計數(shù)的常用方法之一。雜菌污染情況的檢測主要檢測菌落總數(shù)、大腸菌群數(shù)和霉菌酵母菌數(shù)。菌落總數(shù)的檢測依據(jù)GB4789.2-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》進行，采用稀釋涂布平板法，將樣品稀釋液涂布于營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基平板上，36℃±1℃培養(yǎng)48h±2h后計數(shù)平板上的菌落數(shù)，反映樣品中微生物的總體數(shù)量。大腸菌群數(shù)的檢測依據(jù)GB4789.3-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數(shù)》進行，采用MPN法（最可能數(shù)法），將樣品稀釋液接種于乳糖膽鹽發(fā)酵管中，36℃±1℃培養(yǎng)24h±2h，觀察發(fā)酵管是否產(chǎn)氣，若產(chǎn)氣則進行復發(fā)酵試驗，最終根據(jù)MPN檢索表確定大腸菌群數(shù)，用于評估樣品受糞便污染的程度和衛(wèi)生質(zhì)量。霉菌酵母菌數(shù)的檢測依據(jù)GB4789.15-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數(shù)》進行，采用稀釋涂布平板法，將樣品稀釋液涂布于孟加拉紅培養(yǎng)基平板上，28℃±1℃培養(yǎng)5d±2d后計數(shù)平板上的霉菌和酵母菌菌落數(shù)，反映樣品中霉菌和酵母菌的污染情況。四、乳酸菌發(fā)酵對糯玉米黏豆包品質(zhì)的影響4.1對質(zhì)構(gòu)特性的影響4.1.1硬度與黏性變化乳酸菌發(fā)酵顯著改變了糯玉米黏豆包的硬度與黏性，對其質(zhì)地產(chǎn)生重要影響。在發(fā)酵過程中，乳酸菌利用糖類進行代謝活動，產(chǎn)生乳酸等有機酸，使發(fā)酵環(huán)境的pH值降低。低pH值環(huán)境促使糯玉米中的淀粉顆粒發(fā)生膨脹和糊化，改變了淀粉的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，進而影響了黏豆包的硬度與黏性。研究數(shù)據(jù)表明，隨著發(fā)酵時間的延長，糯玉米黏豆包的硬度呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。在發(fā)酵初期，乳酸菌迅速生長繁殖，產(chǎn)生的乳酸使面團的pH值快速降低，淀粉顆粒吸水膨脹，分子間的相互作用力減弱，導致黏豆包的硬度下降。當發(fā)酵時間為6h時，硬度從初始的250.5g下降至210.3g。隨著發(fā)酵時間繼續(xù)延長至10h，硬度降至最低值195.6g。此后，隨著發(fā)酵的進行，淀粉分子逐漸發(fā)生重排和老化，分子間的相互作用增強，使得黏豆包的硬度逐漸上升。當發(fā)酵時間達到14h時，硬度回升至220.8g。發(fā)酵溫度對糯玉米黏豆包的硬度也有顯著影響。在較低溫度（25℃）下發(fā)酵，乳酸菌代謝活動相對緩慢，產(chǎn)酸量較少，淀粉顆粒的糊化程度較低，因此黏豆包的硬度相對較高，達到235.7g。隨著發(fā)酵溫度升高至35℃，乳酸菌代謝活性增強，產(chǎn)酸量增加，淀粉顆粒充分糊化，黏豆包的硬度顯著降低，為198.4g。但當溫度進一步升高至40℃時，過高的溫度可能導致乳酸菌的生長受到抑制，代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生受到影響，同時淀粉的老化速度加快，使得黏豆包的硬度略有上升，達到205.2g。接種量對黏豆包硬度的影響也較為明顯。當接種量較低（1%）時，乳酸菌數(shù)量較少，發(fā)酵速度較慢，產(chǎn)酸量不足，淀粉顆粒的糊化和結(jié)構(gòu)改變不充分，黏豆包的硬度較高，為240.6g。隨著接種量增加至3%，乳酸菌數(shù)量增多，發(fā)酵速度加快，產(chǎn)酸量充足，淀粉顆粒充分糊化，黏豆包的硬度降低至196.5g。然而，當接種量繼續(xù)增加至5%時，過多的乳酸菌可能導致發(fā)酵過于劇烈，產(chǎn)生過多的有機酸，使面團的酸性過強，影響了淀粉和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和相互作用，導致黏豆包的硬度略有升高，達到203.1g。在黏性方面，隨著發(fā)酵時間的延長，糯玉米黏豆包的黏性呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。在發(fā)酵初期，乳酸菌產(chǎn)生的多糖類物質(zhì)和有機酸增加了面團的黏性。發(fā)酵6h時，黏性從初始的-85.3g?s增加至-95.6g?s。隨著發(fā)酵的進行，淀粉的水解和老化使得面團的黏性逐漸降低。發(fā)酵14h時，黏性降至-88.2g?s。發(fā)酵溫度對黏性的影響與硬度類似。在較低溫度（25℃）下發(fā)酵，黏性相對較低，為-87.5g?s。隨著溫度升高至35℃，黏性增加至-96.4g?s。當溫度升高至40℃時，黏性略有下降，為-92.8g?s。這是因為在適宜溫度下，乳酸菌代謝活躍，產(chǎn)生更多的黏性物質(zhì)，而過高溫度會影響乳酸菌的代謝和產(chǎn)物的生成，導致黏性下降。接種量對黏性的影響也呈現(xiàn)出一定規(guī)律。接種量為1%時，黏性為-86.7g?s，隨著接種量增加至3%，黏性增加至-97.1g?s。當接種量達到5%時，黏性略有下降，為-94.5g?s。這是因為適量的乳酸菌接種量能夠促進多糖等黏性物質(zhì)的產(chǎn)生，而過多的乳酸菌可能導致發(fā)酵環(huán)境過于擁擠，影響了黏性物質(zhì)的合成和面團的結(jié)構(gòu)。4.1.2咀嚼性與彈性變化乳酸菌發(fā)酵對糯玉米黏豆包的咀嚼性與彈性也有顯著影響，這些變化與乳酸菌的代謝產(chǎn)物密切相關。在發(fā)酵過程中，乳酸菌代謝產(chǎn)生的有機酸、多糖、酶類等物質(zhì)，不僅改變了面團的化學組成，還影響了面團的微觀結(jié)構(gòu)，從而對黏豆包的咀嚼性與彈性產(chǎn)生作用。研究發(fā)現(xiàn)，隨著發(fā)酵時間的延長，糯玉米黏豆包的咀嚼性呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。在發(fā)酵初期，乳酸菌代謝產(chǎn)生的乳酸等有機酸使面團的pH值降低，淀粉顆粒糊化，面團變得柔軟，咀嚼性下降。發(fā)酵6h時，咀嚼性從初始的125.6mJ下降至105.3mJ。隨著發(fā)酵時間的繼續(xù)延長，淀粉分子逐漸老化，蛋白質(zhì)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)逐漸形成，使得黏豆包的咀嚼性逐漸上升。發(fā)酵14h時，咀嚼性上升至135.8mJ。這是因為在發(fā)酵后期，淀粉和蛋白質(zhì)的相互作用增強，形成了更為緊密的結(jié)構(gòu)，需要更多的能量來咀嚼。發(fā)酵溫度對糯玉米黏豆包的咀嚼性影響顯著。在較低溫度（25℃）下發(fā)酵，乳酸菌代謝緩慢，面團發(fā)酵不充分，淀粉糊化程度低，蛋白質(zhì)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)不完善，黏豆包的咀嚼性較高，為130.4mJ。隨著發(fā)酵溫度升高至35℃，乳酸菌代謝活性增強，面團發(fā)酵充分，淀粉充分糊化，蛋白質(zhì)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)形成良好，黏豆包的咀嚼性降低至108.5mJ。但當溫度進一步升高至40℃時，過高的溫度可能導致乳酸菌代謝異常，淀粉和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)受到破壞，使得黏豆包的咀嚼性略有上升，達到115.2mJ。接種量對黏豆包咀嚼性的影響也較為明顯。當接種量較低（1%）時，乳酸菌數(shù)量少，發(fā)酵緩慢，面團結(jié)構(gòu)未充分改變，咀嚼性較高，為128.7mJ。隨著接種量增加至3%，乳酸菌數(shù)量增多，發(fā)酵充分，面團結(jié)構(gòu)優(yōu)化，咀嚼性降低至107.6mJ。然而，當接種量繼續(xù)增加至5%時，過多的乳酸菌可能導致發(fā)酵過度，面團結(jié)構(gòu)受到破壞，咀嚼性略有升高，達到112.4mJ。在彈性方面，隨著發(fā)酵時間的延長，糯玉米黏豆包的彈性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在發(fā)酵初期，乳酸菌產(chǎn)生的多糖等黏性物質(zhì)能夠填充在淀粉和蛋白質(zhì)分子之間，增強了面團的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，使黏豆包的彈性增加。發(fā)酵8h時，彈性從初始的0.75上升至0.82。隨著發(fā)酵的進行，淀粉老化和蛋白質(zhì)變性，面團的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)逐漸被破壞，黏豆包的彈性逐漸下降。發(fā)酵14h時，彈性降至0.78。發(fā)酵溫度對彈性的影響也較為顯著。在較低溫度（25℃）下發(fā)酵，乳酸菌代謝緩慢，多糖等黏性物質(zhì)產(chǎn)生較少，面團的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)較弱，彈性較低，為0.76。隨著溫度升高至35℃，乳酸菌代謝活躍，多糖等黏性物質(zhì)產(chǎn)生增多，面團的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)增強，彈性升高至0.83。當溫度升高至40℃時，過高的溫度可能導致乳酸菌代謝異常，多糖等黏性物質(zhì)的合成受到影響，面團的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)被破壞，彈性略有下降，為0.80。接種量對彈性的影響呈現(xiàn)出一定規(guī)律。接種量為1%時，彈性為0.77，隨著接種量增加至3%，彈性增加至0.84。當接種量達到5%時，彈性略有下降，為0.81。這是因為適量的乳酸菌接種量能夠促進多糖等黏性物質(zhì)的產(chǎn)生，增強面團的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，提高彈性，而過多的乳酸菌可能導致發(fā)酵過度，破壞面團的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，降低彈性。4.2對風味品質(zhì)的影響4.2.1揮發(fā)性風味物質(zhì)種類與含量變化乳酸菌發(fā)酵顯著改變了糯玉米黏豆包中揮發(fā)性風味物質(zhì)的種類與含量，使產(chǎn)品呈現(xiàn)出獨特的風味特征。通過頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術（HS-SPME-GC-MS）分析發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵前糯玉米黏豆包中的揮發(fā)性風味物質(zhì)主要包括醇類、醛類、酮類、酯類等，種類相對較少，含量也較低。隨著乳酸菌發(fā)酵的進行，揮發(fā)性風味物質(zhì)的種類和含量均發(fā)生了明顯變化。在醇類物質(zhì)方面，發(fā)酵后乙醇含量顯著增加。在發(fā)酵初期，乳酸菌利用糖類進行代謝活動，通過糖酵解途徑產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸進一步被還原為乙醇。隨著發(fā)酵時間的延長，乳酸菌代謝活性增強，乙醇的生成量逐漸增多。發(fā)酵6h時，乙醇含量為25.6μg/kg，而發(fā)酵12h時，乙醇含量增加至56.8μg/kg。發(fā)酵還產(chǎn)生了少量的高級醇，如正丙醇、正丁醇等。這些高級醇主要是由乳酸菌代謝過程中氨基酸的脫氨、脫羧作用產(chǎn)生的，它們具有特殊的香氣，為黏豆包增添了豐富的風味。正丙醇具有淡淡的酒香，正丁醇具有水果香氣，它們的存在使黏豆包的香氣更加濃郁、復雜。醛類物質(zhì)在發(fā)酵前后也有明顯變化。發(fā)酵前，黏豆包中主要含有少量的乙醛和己醛。發(fā)酵后，乙醛含量略有增加，同時新產(chǎn)生了庚醛、辛醛等醛類物質(zhì)。乙醛是乳酸菌發(fā)酵的重要代謝產(chǎn)物之一，具有清新的果香和刺激性氣味，是構(gòu)成黏豆包風味的重要成分。庚醛和辛醛等高級醛類物質(zhì)具有獨特的香氣，為黏豆包的風味增添了新的層次。這些醛類物質(zhì)的產(chǎn)生可能與乳酸菌對脂肪和蛋白質(zhì)的代謝有關，乳酸菌在代謝過程中分解脂肪和蛋白質(zhì)，產(chǎn)生脂肪酸和氨基酸，脂肪酸和氨基酸進一步通過氧化、脫羧等反應生成醛類物質(zhì)。酮類物質(zhì)在發(fā)酵過程中也有新的生成。發(fā)酵前，黏豆包中主要含有少量的2-戊酮和3-羥基-2-丁酮。發(fā)酵后，除了這兩種酮類物質(zhì)含量有所變化外，還新產(chǎn)生了2-庚酮、2-辛酮等。2-庚酮具有水果香氣，2-辛酮具有奶油香氣，它們的產(chǎn)生豐富了黏豆包的風味。這些酮類物質(zhì)的形成途徑較為復雜，可能與乳酸菌代謝過程中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物之間的相互作用有關。在糖類代謝過程中，中間產(chǎn)物丙酮酸等可能通過一系列反應生成酮類物質(zhì)；脂肪代謝產(chǎn)生的脂肪酸也可能通過β-氧化等途徑生成酮類物質(zhì)。酯類物質(zhì)是糯玉米黏豆包中重要的揮發(fā)性風味物質(zhì)，它們具有濃郁的水果香氣和花香，對黏豆包的風味起著關鍵作用。發(fā)酵前，黏豆包中酯類物質(zhì)種類較少，主要含有乙酸乙酯和丁酸乙酯。發(fā)酵后，酯類物質(zhì)的種類和含量顯著增加，新產(chǎn)生了乙酸丁酯、丙酸乙酯、丁酸丁酯等多種酯類物質(zhì)。這些酯類物質(zhì)主要是由乳酸菌代謝產(chǎn)生的有機酸和醇類物質(zhì)在酶的作用下發(fā)生酯化反應生成的。乙酸與丁醇在酯酶的作用下反應生成乙酸丁酯，丙酸與乙醇反應生成丙酸乙酯。酯類物質(zhì)的種類和含量受到乳酸菌種類、發(fā)酵條件等因素的影響，通過優(yōu)化發(fā)酵條件，可以調(diào)控酯類物質(zhì)的生成，從而改善黏豆包的風味。4.2.2特征風味成分分析通過對乳酸菌發(fā)酵糯玉米黏豆包中揮發(fā)性風味物質(zhì)的分析，確定了其特征風味成分主要包括乳酸、乙醇、乙醛、乙酸乙酯、丁酸乙酯等。這些特征風味成分相互作用，共同構(gòu)成了糯玉米黏豆包獨特的風味。乳酸是乳酸菌發(fā)酵的主要代謝產(chǎn)物之一，它賦予黏豆包清爽的酸味，是黏豆包風味的重要組成部分。在發(fā)酵過程中，乳酸菌通過糖酵解途徑將糖類轉(zhuǎn)化為乳酸，隨著發(fā)酵時間的延長，乳酸含量逐漸增加，使黏豆包的酸度逐漸升高。適宜的乳酸含量不僅能夠為黏豆包帶來獨特的酸味，還能抑制有害微生物的生長，延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。當乳酸含量在一定范圍內(nèi)時，黏豆包的風味和品質(zhì)最佳。研究表明，當乳酸含量為0.8%-1.2%時，黏豆包的酸味適中，口感良好，能夠滿足消費者的口味需求。乙醇具有淡淡的酒香，為黏豆包增添了獨特的香氣。如前文所述，乙醇是乳酸菌發(fā)酵過程中的代謝產(chǎn)物之一，其含量隨著發(fā)酵時間的延長而增加。適量的乙醇能夠使黏豆包的香氣更加濃郁，提升產(chǎn)品的風味品質(zhì)。但如果乙醇含量過高，可能會導致黏豆包產(chǎn)生刺鼻的氣味，影響產(chǎn)品的口感和風味。因此，在發(fā)酵過程中需要控制乙醇的生成量，使其保持在適宜的范圍內(nèi)。乙醛具有清新的果香和刺激性氣味，是構(gòu)成黏豆包風味的重要成分。乙醛在發(fā)酵初期產(chǎn)生，隨著發(fā)酵的進行，其含量逐漸增加。乙醛的存在使黏豆包具有獨特的香氣，能夠刺激消費者的嗅覺和味覺神經(jīng)，增強產(chǎn)品的吸引力。研究發(fā)現(xiàn)，乙醛含量與黏豆包的風味評分呈正相關，當乙醛含量在一定范圍內(nèi)時，能夠顯著提升黏豆包的風味品質(zhì)。乙酸乙酯和丁酸乙酯是糯玉米黏豆包中重要的酯類風味物質(zhì)，它們具有濃郁的水果香氣和花香，對黏豆包的風味起著關鍵作用。乙酸乙酯具有水果香氣，丁酸乙酯具有奶油香氣，它們的存在使黏豆包的香氣更加豐富、濃郁。在發(fā)酵過程中，乙酸乙酯和丁酸乙酯的含量隨著發(fā)酵時間的延長而增加，它們是由乳酸菌代謝產(chǎn)生的乙酸、丁酸與乙醇在酯酶的作用下發(fā)生酯化反應生成的。通過優(yōu)化發(fā)酵條件，如調(diào)整乳酸菌種類、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間等，可以調(diào)控乙酸乙酯和丁酸乙酯的生成量，從而改善黏豆包的風味品質(zhì)。乳酸菌發(fā)酵對糯玉米黏豆包特征風味成分具有顯著的強化作用。通過篩選優(yōu)良的乳酸菌菌株和優(yōu)化發(fā)酵條件，可以提高特征風味成分的含量和比例，使黏豆包的風味更加濃郁、獨特。在篩選乳酸菌菌株時，選擇產(chǎn)酸能力強、能夠產(chǎn)生豐富風味物質(zhì)的菌株，能夠提高乳酸、乙醇、乙醛等特征風味成分的含量。優(yōu)化發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、接種量等發(fā)酵條件，也能夠促進乳酸菌的生長和代謝，增加特征風味成分的生成。在35℃下發(fā)酵10h，接種量為3%時，黏豆包中乳酸、乙醇、乙醛等特征風味成分的含量較高，產(chǎn)品的風味品質(zhì)最佳。4.3對營養(yǎng)成分的影響4.3.1碳水化合物的變化乳酸菌發(fā)酵對糯玉米黏豆包中的碳水化合物產(chǎn)生顯著影響，主要體現(xiàn)在對淀粉結(jié)構(gòu)和消化性的改變以及低聚糖含量的變化上。糯玉米中富含淀粉，是黏豆包的主要碳水化合物來源。在乳酸菌發(fā)酵過程中，乳酸菌產(chǎn)生的淀粉酶等酶類會對淀粉結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用。淀粉酶能夠水解淀粉分子中的α-1,4-糖苷鍵，將淀粉分解為小分子的糊精和糖類，如麥芽糖、葡萄糖等。這種水解作用使得淀粉的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，由大分子的淀粉鏈逐漸斷裂為較小的片段。研究表明，隨著發(fā)酵時間的延長，淀粉的平均聚合度逐漸降低，表明淀粉分子被逐漸降解。在發(fā)酵初期，淀粉酶的活性較高，淀粉的降解速度較快，隨著發(fā)酵的進行，淀粉酶的活性逐漸降低，淀粉的降解速度也逐漸減緩。淀粉結(jié)構(gòu)的改變進一步影響了其消化性。小分子的糊精和糖類更容易被人體消化酶作用，提高了淀粉的消化吸收率。研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌發(fā)酵后的糯玉米黏豆包，其淀粉的體外消化率明顯提高。發(fā)酵前，糯玉米淀粉的體外消化率為65.3%，發(fā)酵12h后，消化率提高至78.6%。這是因為淀粉酶的作用下，淀粉分子被分解為更易被消化酶作用的小分子，同時發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酸性環(huán)境也有助于促進淀粉的消化。乳酸菌發(fā)酵還會導致糯玉米黏豆包中低聚糖含量的變化。乳酸菌在代謝過程中，除了分解淀粉產(chǎn)生小分子糖類外，還會利用這些糖類進行代謝活動，合成一些低聚糖。這些低聚糖具有多種生理功能，如調(diào)節(jié)腸道菌群、促進礦物質(zhì)吸收、增強免疫力等。在發(fā)酵過程中，乳酸菌利用葡萄糖等單糖合成了低聚果糖、低聚半乳糖等低聚糖。研究表明，隨著發(fā)酵時間的延長，低聚糖的含量逐漸增加。發(fā)酵6h時，低聚糖含量為0.8g/100g，發(fā)酵12h時，低聚糖含量增加至1.5g/100g。這些低聚糖的產(chǎn)生不僅增加了黏豆包的營養(yǎng)價值，還賦予了產(chǎn)品獨特的風味和口感。4.3.2蛋白質(zhì)與氨基酸的變化在發(fā)酵過程中，乳酸菌產(chǎn)生的蛋白酶能夠作用于糯玉米中的蛋白質(zhì)，將其分解為氨基酸和小肽。蛋白酶能夠水解蛋白質(zhì)分子中的肽鍵，使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)逐漸被破壞，分子質(zhì)量逐漸降低。研究表明，隨著發(fā)酵時間的延長，蛋白質(zhì)的平均分子質(zhì)量逐漸減小，表明蛋白質(zhì)被逐漸降解。在發(fā)酵初期，蛋白酶的活性較高，蛋白質(zhì)的降解速度較快，隨著發(fā)酵的進行，蛋白酶的活性逐漸降低，蛋白質(zhì)的降解速度也逐漸減緩。蛋白質(zhì)的降解使得氨基酸和小肽的含量增加。這些氨基酸和小肽不僅更易被人體吸收利用，還為風味物質(zhì)的形成提供了前體物質(zhì)。氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，人體對氨基酸的吸收效率遠高于蛋白質(zhì)。小肽則具有多種生理功能，如抗氧化、降血壓、調(diào)節(jié)免疫等。研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌發(fā)酵后的糯玉米黏豆包，其氨基酸和小肽的含量明顯增加。發(fā)酵前，氨基酸和小肽的含量為1.2g/100g，發(fā)酵12h后，含量增加至2.5g/100g。這些氨基酸和小肽的增加不僅提高了黏豆包的營養(yǎng)價值，還對其風味產(chǎn)生重要影響。一些氨基酸具有鮮味、甜味等味覺特性，能夠增強黏豆包的滋味；氨基酸還能參與美拉德反應，與糖類等物質(zhì)反應生成具有香氣的化合物，進一步豐富了黏豆包的風味。乳酸菌發(fā)酵還會改變糯玉米黏豆包中氨基酸的組成。不同種類的乳酸菌在發(fā)酵過程中，對蛋白質(zhì)的降解方式和程度不同，從而導致氨基酸組成的變化。一些乳酸菌能夠優(yōu)先降解某些蛋白質(zhì)，使得相應的氨基酸含量增加；乳酸菌還可能利用氨基酸進行代謝活動，導致某些氨基酸的含量降低。研究表明，乳酸菌發(fā)酵后，糯玉米黏豆包中谷氨酸、天冬氨酸等鮮味氨基酸的含量顯著增加，而蛋氨酸、胱氨酸等含硫氨基酸的含量略有降低。這些氨基酸組成的變化對黏豆包的風味和營養(yǎng)價值都產(chǎn)生了重要影響，使得黏豆包具有更加豐富的口感和更高的營養(yǎng)價值。4.3.3維生素與礦物質(zhì)的變化乳酸菌發(fā)酵對糯玉米黏豆包中的維生素和礦物質(zhì)的生物利用率產(chǎn)生顯著影響，這主要歸因于乳酸菌的代謝活動以及發(fā)酵過程中產(chǎn)生的各種物質(zhì)。在維生素方面，乳酸菌在發(fā)酵過程中能夠合成多種維生素，如維生素B族（維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12等）、維生素K等，從而增加了糯玉米黏豆包中的維生素含量。乳酸菌通過自身的代謝途徑，利用發(fā)酵環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)合成這些維生素。在發(fā)酵過程中，乳酸菌利用葡萄糖等碳源和氨基酸等氮源，通過一系列酶促反應合成維生素B族。研究表明，隨著發(fā)酵時間的延長，糯玉米黏豆包中維生素B族的含量逐漸增加。發(fā)酵前，維生素B1的含量為0.05mg/100g，發(fā)酵12h后，含量增加至0.12mg/100g。這些維生素對于人體的新陳代謝、神經(jīng)系統(tǒng)功能、造血功能等都具有重要作用，乳酸菌發(fā)酵增加了維生素含量，從而提高了黏豆包的營養(yǎng)價值。乳酸菌發(fā)酵還能提高某些維生素的生物利用率。在發(fā)酵過程中，乳酸菌產(chǎn)生的有機酸和酶類能夠改變維生素的存在形式，使其更易被人體吸收利用。乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能夠降低發(fā)酵環(huán)境的pH值，在酸性條件下，一些維生素的穩(wěn)定性提高，生物利用率也相應增加。維生素B1在酸性環(huán)境中更穩(wěn)定，不易被氧化破壞，從而提高了其在人體內(nèi)的吸收效率。在礦物質(zhì)方面，糯玉米中含有豐富的礦物質(zhì)，如鈣、鐵、鋅、鎂等，但這些礦物質(zhì)常與植酸等抗營養(yǎng)因子結(jié)合，形成難溶性復合物，降低了礦物質(zhì)的生物利用率。乳酸菌發(fā)酵過程中，產(chǎn)生的植酸酶能夠分解植酸，釋放出被其螯合的礦物質(zhì)，從而提高了礦物質(zhì)的生物利用率。植酸酶能夠水解植酸分子中的磷酸酯鍵，將植酸分解為肌醇和磷酸，使與植酸結(jié)合的礦物質(zhì)得以釋放。研究表明，乳酸菌發(fā)酵后的糯玉米黏豆包，其鈣、鐵、鋅等礦物質(zhì)的生物利用率明顯提高。發(fā)酵前，鈣的生物利用率為25.3%，發(fā)酵12h后，生物利用率提高至38.6%。乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的有機酸能夠與礦物質(zhì)結(jié)合，形成可溶性