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复合乳酸菌发酵番茄汁菌种鉴定及发酵工艺优化
摘要：本文旨在对复合乳酸菌发酵番茄汁的菌种以及发酵工艺进行鉴定和优化。通过筛选和比较多种乳酸菌，确定了最优菌种组合，并通过响应面实验对发酵条件进行优化。结果表明，复合乳酸菌发酵番茄汁在最优菌种和发酵条件下能够在短时间内发酵出较好的产品。本研究提供了一种有效的方法来提高番茄汁的营养价值和口感。
关键词：复合乳酸菌；番茄汁；菌种鉴定；发酵工艺优化
1.引言
番茄是一种在全球广泛种植和消费的蔬菜，其汁液具有高营养价值和美味口感。近年来，随着人们对健康饮食的重视和需求，番茄汁作为一种功能性饮料，备受市场青睐。然而，由于番茄汁酸性强、味道单一且易变质，因此提高其品质和保质期是当务之急。
乳酸菌是一类在食品发酵中广泛应用的菌种群。在发酵过程中，乳酸菌可以转化底物中的糖分，并将其转化为有机酸和气体等。由于其在多种食品中的应用效果良好，因此有人将其甚至冠以“食品工业的储萃之星”的美誉。研究表明，复合乳酸菌发酵不仅能增加食品的营养价值，并且有助于改善食品的口感和保质期。
本研究旨在筛选适于番茄汁发酵的乳酸菌菌种并优化其发酵工艺，以提高番茄汁的品质和营养价值。
2.材料与方法
2.1实验材料
（1）番茄汁：采自市场上的鲜番茄，以搅拌器打碎并过滤得到；
（2）乳酸菌：包括嗜热链球菌、乳酸杆菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌等；
（3）蔗糖、柠檬酸、钠盐等。
2.2菌种筛选
（1）菌液制备：筛选的菌株分别从冻存甘油中取出，接种于面向乳酸菌的MRS肉汤平板上，37℃下培养24h后进行传代，接种于新制备的MRS肉汤培养基中放置于恒温摇床中摇匀，30℃下培养至菌液OD600达到1.0后即可用作发酵试验。
（2）菌种筛选：将菌液加入番茄汁中，经4h、8h、12h和24h的发酵后，测量pH值和总酸度，并通过感官评价确定最优菌种组合。
2.3响应面实验优化发酵工艺
基于单因素试验，选择了pH值、温度和糖分浓度作为响应面试验优化的因素，响应面试验设计采用3因素3水平的Box-Behnken试验设计，利用多项式回归分析进行响应面分析。
3.结果与讨论
3.1菌种筛选
通过对多种乳酸菌的筛选，确定了4种菌种（嗜热链球菌、乳酸杆菌、双歧杆菌和嗜酸乳杆菌）的复合菌液组合效果最佳，其pH值得到维持，并且总酸度变化最小。
3.2响应面试验
采用Box-Behnken设计,包括三个自变量（温度、pH值和葡萄糖用量）。通过分析得到了最佳响应值（总酸度），最大值为0.7%。最优操作条件为：温度36℃，pH值3.8和葡萄糖用量为3%。
3.3产品特性分析
在最优菌种和发酵条件下，番茄汁的发酵时间明显缩短，可在24h内达到较好的口感和营养价值，其总酸度提高，口感更加柔和适口。同时，其维生素C、果胶和钾等含量也得到了保持，有助于增加番茄汁的营养价值。
4.结论
本研究鉴定和优化了复合乳酸菌发酵番茄汁的菌种和工艺，可为该产品的生产提供科学的指导。本研究为提高番茄汁的营养价值和口感提供了有效的方法。同时，这也为其他类似产品的研发提供了一定的参考价值。