酸奶是以牛奶或复原乳为主要原料,经巴氏杀菌后向其中添加益生菌,发酵形成具有独特风味的乳制品。影响酸奶品质的主要因素有三个:一是原料,二是菌株,三是发酵工艺参数。市场上现有酸奶产品添加果蔬汁居多,以马铃薯作为原材料的酸奶产品还未上市,且常用酸奶发酵剂多为国外菌株,我国自主知识产权优良商业菌株较少。本文将以实验室自筛性能优良益生菌作为发酵剂,以新鲜马铃薯作为原材料,研制出一种新型的功能性酸奶,优化其发酵工艺,并找到更天然安全的方法来延长保质期。同时,使用降胆固醇功能性益生菌作为发酵剂,其降胆固醇机制需要进一步明确以期能达到更好应用的目的。研究双歧杆菌的降胆固醇机理,以邻苯二甲醛比色法,从同化、沉淀及吸附作用来分析几株双歧杆菌的降胆固醇效果。BZ11降胆固醇性能较好,在48 h内对胆固醇的去除率可达24.34±0.59%,BZ25、BB12及BL1分别为10.48±1.19%、15.10±1.43%、19.78±1.12%。发现同化作用是几株受试菌主要的降胆固醇方式,沉淀作用及细胞吸附作用均较低。BZ11、BB12、BL1同化胆固醇含量分别为22.00%、12.54%、15.41%,BZ25最低为9.32%。从生长期到衰亡期,双歧杆菌利用不同降胆固醇机制,生长期以同化作用为主,稳定期以同化及吸附为主,衰亡期则以吸附作用为主。还发现生长细胞通过同化和共沉淀降低胆固醇,静息细胞通过弱同化和吸附,而灭活细胞通过吸附使胆固醇降低。优化马铃薯酸奶发酵工艺,以感官、双乙酰及乙醛含量为指标,筛选出适合酸奶产品的精油来延长保质期,主要内容包括单因素、响应面来优化工艺,对倍稀释法研究精油的抑菌特性,打孔法确定其MIC及MBC等。得到:最适宜的发酵菌株为BZ11,BL1,MT-4,Q-1;马铃薯糖化比例为1:3(w/v);乳粉添加量为12%;接种量为4%;菌种比例(BZ11:BL1:MT-4:Q-1)为1:1:1:2(v/v);发酵温度为37℃;发酵时间为12.5 h,白砂糖添加量为1.5%。抑制真菌能力较好精油为紫苏叶精油,酸奶中精油添加量为40μl/100ml较为合适。4℃储藏下马铃薯酸奶(添加40μl/100ml精油)的保质期可达到30 d,较未添加精油组延长了6 d。通过顶空固相微萃取研究酸奶的风味特性,并研究马铃薯酸奶的理化、降胆固醇效果等。发现马铃薯酸奶的主要风味物质为萜烯类、酸类、芳香族及酮类;经过微生物发酵作用,游离氨基酸水平上升,相比市售酸奶,马铃薯酸奶低含糖量、高蛋白、且在发酵前后都有较高含量的游离氨基酸;此外,马铃薯酸奶的益生菌活菌数为(6.30±0.21)×10~8 CFU/mL,是市售酸奶的20倍,且马铃薯酸奶中双歧杆菌的数量达到(3.60±0.16)×10~8 CFU/mL。体外降胆固醇表明混菌发酵酸奶降胆固醇率达到20.43±0.13%,较单菌株发酵酸奶提高1.86%~15.57%。研究了不同储藏温度(5℃、15℃、25℃)对马铃薯酸奶pH、滴定酸度、益生菌及感官的影响。随着贮藏时间的增加,酸奶的pH、感官及益生菌活菌数呈现下降趋势,滴定酸度呈现上升趋势。5℃储藏下的酸奶在30 d,pH达到4.0以下,此时益生菌活菌数为9.77×10~6 CFU/mL。研究传统模型及量纲规划模型的差异,传统模型中,对比各指标的Pearson相关系数,将pH及感官作为指标建立货架期预测模型。通过一级动力学拟合回归方程,最终得到pH及感官的预测模型。经验证,pH及感官的货架期预测模型在低温(≤15℃)下都有很好的可靠性,与各自实际值误差较小。就最终保质期而言,马铃薯酸奶产品在≤10℃下保藏时,其pH与保质期相关性更好,得到马铃薯酸奶在5℃下的货架期为29 d,10℃下为15 d,预测值为29 d及18 d,低温范围内总体的可靠性更高。而量纲规划模型得到5℃、15℃、25℃的预测货架期分别是:42.71 d,8.65 d,2.42 d;而实测的货架期分别是29 d,8 d,2 d。除了5℃的预测至误差较大外,其余温度误差范围很小。该结果表明量纲规划模型可应用于食品货架期预测。