[0001] 本发明涉及食品加工技术领域，特别涉及一种酸汤子‑发酵玉米面条复合发酵剂。

[0002] 谷物食品经过发酵不但营养价值提升，而且口味独特，因此很多国家和地区都有独特的传统发酵食品。我国满族食品玉米酸汤面条是利用发酵生产的玉米食品之一，其又
名汤子、攥汤子，其口感和风味独特，富含粗纤维和乳酸菌等营养物质，是公认的健康食品。

[0003] 传统玉米酸汤面条做法是将整粒玉米洗净后，放入容器内加水浸泡，放在阴凉处，室温条件下自然发酵，通常发酵时间为一个月，发酵完成后，用清水反复冲洗玉米粒，完全去掉发酵产生的酸臭味，磨成水面，滤去渣皮，除去过多的水分，即成水面，呈现细腻糊状。有的地区会过滤多余水分冷冻保存，但是时间不可过久，否则会腐败变质产生有害物质危
害人体健康甚至危及生命。待食用时，将准备好的面团放入沸水中，煮至面团表面金黄，捞出重新和面，揉面至面团软硬适中、表面光滑，将揉好的面团放入手中用汤套均匀挤入沸水中，烹调熟制后即可食用。 传统方法生产玉米酸汤面条多靠自然发酵，其制作方法复杂，难形成合理有规模的工业化生产，存在安全性差，质量不稳定，生产周期长等缺陷，在生产中缺乏可靠性和可控性。至今玉米产量丰富情况下，为推进特色玉米发酵食品工业化研究和
发展，酸汤子的特色发酵体系及其极强的益生功能性仍然具有非常广阔的发展前景。

[0026] 实施例1发酵乳杆菌JSLf‑03的筛选鉴定

[0027] 1、初筛

[0028] 取10g自实验室发酵酸菜样品至50ml无菌生理盐水，旋涡混匀，取100μL加入10ml ‑1 ‑4MRS肉汤培养基中，在37℃条件下，富集24h。后依次进行10 ‑10 浓度梯度的稀释。各梯度取100μL涂布在含3％CaCO3(w/v)的MRS固体培养基中，37℃培养24h‑48h。挑取具有明显溶钙圈的菌落，多次划线纯化直至菌落形态单一、镜检无杂菌。将纯化培养菌株分别进行革兰氏染色，并置于显微镜下观察染色结果和形态特征。共分离出10株形态短杆状且革兰氏阳
性、过氧化氢酶阴性菌纯种菌落。

[0029] 分别将初筛等到的菌落接入MRS肉汤培养基，37℃，60r/min培养24h，将培养好的菌液5000r/min离心15min，去上清液加无菌生理盐水反复离心三次，加无菌生理盐水调节
菌液浓度至OD600值为12制成菌悬液。

[0030] 2、复筛

[0031] 酸面团中改善玉米酸汤子面条品质优势菌的筛选，以 15种植物乳杆菌菌及10种发酵乳杆菌为研究对象，根据根据发酵液的 pH 变化速率筛选出 6株酸化能力强的植物乳
杆菌，并发酵面团挤压后加入沸水中煮面条，观察断条率，筛选出4株提高面团粘性的发酵乳杆菌，然后利用6株植物乳杆菌及4株发酵乳杆菌混合发酵制作玉米酸汤子面条，根据玉
米酸汤子面条的断条率、质构及总酚含量筛选优势酵母菌及乳酸菌，继而根据全麦面团的 pH、TTA及菌落数确定两者的最佳添加量、比例及发酵时间。结果表明，发酵乳杆菌JSLf‑03发酵面团制成的面条断条率最低，植物乳杆菌JSLp‑30的产酸能力最高，协同发酵的面条中醛类相对含量为29.82%高于其他种类发酵的面条，新增具有甜香味和玉米香味的挥发性风
味物质。协同发酵面条中醇类挥发性物质相对含量为22.22%，较市售减少63.53%。协同发酵使面条新增了含有香草香气的挥发性物质，减少了少量酒精味的挥发性物质。确定植物乳
杆菌JSLp‑30及植物乳杆菌JSLp‑30是酸面团中改善玉米酸汤子面条品质的优势菌，继而确
9
定两者最佳添加量为 10 cfu/g，最佳添加比例为 1:1，最佳发酵时间为24h。

[0032] JSLp‑30经PCR 扩增后，上机检测16sDNA 片段的序列，检测所得序列如序列表SEQ ID NO.2所示。命名为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）JSLp‑30，于2024年5 月13 日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1 号院3 号 中国科学院微生物研究所；保藏号为CGMCC No.30607。

[0033] JSLf‑03经PCR 扩增后，上机检测16sDNA 片段的序列，检测所得序列如序列表SEQ ID NO.1 所示。命名为发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）JSLf‑03，于2024年5 月13 日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1 号院3 号 中国科学院微生物研究所；保藏号为CGMCC No.30609。

[0034] 实施例2 酸汤子‑发酵玉米面条复合发酵剂制备

[0035]  将植物乳杆菌JSLp‑30和发酵乳杆菌JSLf‑03菌种活化，在MRS肉汤培养基中37℃，60r/min扩大培养24h将培养好的菌液5000r/min离心15min，去上清液加无菌生理盐水
反复离心三次，加入经过121℃灭菌15min的8%海藻糖、5%L‑谷氨酸钠、10%脱脂奶粉、3%甘油作为菌种冻干保护剂，植物乳杆菌菌泥和发酵乳杆菌菌泥按数量比为1：1的比例进行混合，混合菌泥与冻干保护剂按重量比为1：9进行混合，得混合物，用液氮预冻，然后在10‑20Pa压力，‑45℃～‑55℃条件下冷冻干燥24～48h，研磨，过80目筛，铝箔袋真空包装，即得酸汤子‑发酵玉米面条复合发酵剂。

[0036] 实施例3发酵玉米面团的制备

[0037] 第一组：玉米粉过 80 目筛之后，将玉米粉和热水质量比为 1：1预糊化后冷却，揉制面团表面均匀，在 36 ℃下密封发酵 24 h为自然发酵玉米面团。

[0038] 第二组：玉米粉过 80 目筛之后，将玉米粉和热水质量比为 1：1预糊化后冷却，加入玉米粉总质量3%的OD600值为12的发酵乳杆菌JSLf‑03菌悬液，在发酵温度为35～38℃，发酵湿度为75～85％下密封发酵 24 h，为JSLf‑03发酵玉米面团。

[0039] 第三组：玉米粉过 80 目筛之后，将玉米粉和热水质量比为 1：1预糊化后冷却，加入玉米粉总质量3%的OD600值为12的植物乳杆菌JSLp‑30和菌悬液，在发酵温度为35～38℃，发酵湿度为75～85％下密封发酵 24 h，为JSLp‑30发酵玉米面团。

[0040] 第四组：将整粒玉米洗净后，放入容器内加水浸泡，放在阴凉处，室温条件下自然发酵，发酵时间为一个月，发酵完成后，用清水反复冲洗玉米粒，完全去掉发酵产生的酸臭味，磨成水面，滤去渣皮，除去过多的水分，即成水面，呈现细腻糊状，为市售发酵剂玉米面团。

[0041] 第五组：玉米粉过 80 目筛之后，将玉米粉和热水质量比为 1：1预糊化后冷却，加入玉米粉总质量3%的OD600值为12的发酵乳杆菌JSLf‑03和植物乳杆菌JSLp‑30的1：1菌悬液，在发酵温度为35～38℃，发酵湿度为75～85％下密封发酵 24 h，为JSLf‑03和JSLp‑30协同发酵玉米面团。

[0042] 1、pH 及 TTA 测定

[0043] 用 90 mL 去离子水稀释 10 g 玉米面团，将其放入烧杯中，置于高速均质器，转速 5000 r/min，均质 5 min 后静置 20 min，取其上清液 5 mL，用 pH 计进行检测，记录结果。再取上清液 5 mL，用氢氧化钠溶 液（0.1 mol/L）滴定试样 pH 至 8.5，所消耗的氢氧化钠的体积即为面团的可滴定总酸度（TTA）值。

[0044] 图1‑2为4组玉米面团发酵过程中pH值和TTA的变化。玉米面团的pH值及TTA变化是反映面团发酵状态的重要指标，发酵过程中植物乳杆菌JSLp‑30和发酵乳杆菌JSLf‑03通过代谢产酸降低玉米面团的pH值，低pH值环境能够促进玉米面团中蛋白质与蛋白酶相互作
用，改善玉米面团的质构特性。测定不同时间点玉米面团pH值及TTA的变化情况，可为改良玉米面团加工品质提供参考。在发酵过程中，玉米面团的pH值呈不断降低趋势，各发酵组pH值变化趋势为协同发酵< 植物乳杆菌JSLp‑30发酵< 发酵乳杆菌JSLf‑03发酵<自然发酵，各发酵组TTA变化趋势为协同发酵>植物乳杆菌JSLp‑30发酵>发酵乳杆菌JSLf‑03发酵>自
然发酵。协同发酵的pH值相较于其他三组下降程度最大，从6.55降至3.2；协同的TTA值相较于其他三组增加程度最大，从6.89 mL升至18.05mL。由此可知，植物乳杆菌JSLp‑30和发酵乳杆菌JSLf‑03在发酵过程中相互促进，酵母促进乳酸菌产生更多乳酸，协同发酵的玉米面团酸化程度明显高于其他面团；协同发酵较自然发酵、JSLp‑30、JSLf‑03的TTA分别增加了
62.65%、17.13%、21.55%，pH值分别降低了27.76%、1.54%、9.34%；4组的pH及TTA值变化有明显差异（P<0.05）。

[0045] 2、面团糊化特性测定

[0046] 使用精密天平称取3 g的面团冻干粉于RVA专用的测量铝罐中，倒入25 ml的蒸馏水，进行充分搅拌使其均匀分散。将混合物放入RVA分析仪中进行测试。

[0047] 测试程序：开始时温度为50 ℃，转速为960 r/min，10 s时转速降为160 r/min并保持不变直到结束，温度在4 min后以匀速开始升温到95 ℃，温度保持2.5 min后，以相同的速度降温到50 ℃，保持2min，总用时13 min。

[0048] 淀粉颗粒在特定温度下吸水膨胀破裂，最终形成黏糊状胶体的过程即为糊化特性。崩解值是峰值黏度与谷值黏度的差值，主要反映淀粉颗粒结构在糊化过程中的稳定程
度，崩解值较小意味着淀粉颗粒间结构更为稳定；糊化结束后温度逐渐下降部分淀粉分子
恢复为胶体状态，即为最终黏度；回生值为最终黏度与谷值黏度的差值，回生值较大指淀粉抗老化性较差。

[0049] 图3为玉米面团糊化（RVA）曲线；表1为玉米面团糊化特征参数，相比发酵乳杆菌JSLf‑03发酵、植物乳杆菌JSLp‑30发酵和市售发酵玉米面团，协同发酵剂发酵玉米面团峰值黏度分别降低了12.41%、14.58%、60.8%，谷值黏度降低了12.67%、13.7%、50.78%，最终黏度降低了6.61%、7.71%、35.21%，崩解值降低了10.87%、18.2%、79.18%，回生值降低了0.40%、
1.69%、10.03%，这说明协同发酵剂发酵对于单一菌种发酵玉米面团提高淀粉抗老化性及加强淀粉颗粒的稳定性是有益且效果显著。

[0050] 。

[0051] 3、质构特性

[0052] 将发酵面团进行TPA测试，试验采用平底柱形P/0.5探头，每个样品平行测定3次，取平均值。

[0053] 测定参数：测前速度：1.0 mm/s；测试距离10mm;测前速度2.00mm/s;测中速度：1.0mm/s；测后速度：1.0 mm/s；压缩停留时间：5s；触发力：5 g；压缩比例：30%。

[0054] 玉米面团的质构特性影响其产品的加工特性和食用品质，添加乳酸菌可以改善玉米面团质构特性，使面团结构变得更佳紧密。由表2可以看出，JSLp‑30发酵面团硬度最低为
2389.73N;弹性最低为0.32mm;黏聚性最低0.16N；胶着性最低为334.83N;咀嚼性最低为
106.37N玉米面团制作过程中常存在老化、咀嚼性差等缺点，通过发酵使玉米面团更加柔
软。综合来看，协同发酵提高了面团的质构特性，使面团具有更好的加工性能。

[0055] 。

[0056] 4、晶体结构

[0057] 采用X‑射线衍射仪对不同发酵组淀粉样品进行测定（见图4），测试采用步进扫描法，具体测试参数为：测试电流40 mA，管压40 kV，采用特征射线 Cu‑Kα靶（λ=0.1543 nm），扫描衍射角2θ为 5°50°，扫描速率5º/min，步长0.06º，通过软件JADE 5.0（Relative ~
Crystallinity, RC）计算样品的相对结晶度。

[0058] 通过对图4中相对结晶度的分析可以了解到，发酵处理会使玉米的结晶度上升。结晶度的增加可能是由于发酵导致淀粉的结晶区与非结晶区域比例变化所致，发酵后玉米粉
晶型未改变但相对结晶度增加，原因可能是当发酵时的酸或酶水解淀粉时，由于淀粉的结
晶区淀粉链之间排列紧密，不容易被酸或酶水解，而结构较为松散的无定形区受到削弱或
遭到一定程度的破坏，在发酵过程中，微生物所产的酸和酶水解直链淀粉和无定形区的支
链淀粉，导致发酵后的相对结晶度升高

[0059] 5、JSLf‑03和JSLp‑30协同发酵对玉米酸汤子面条微观形貌的影响分析

[0060] 图5中五张图（a‑1）、（b‑1）、（c‑1）、（d‑1）、（e‑1）分别是自然发酵、市售、JSLp‑30发酵、JSLf‑03发酵、协同发酵的玉米酸汤子面条的1000倍的扫描电镜图像；图6中五张图（a‑2）、（b‑2）、（c‑2）、（d‑2）、（e‑2）分别是自然发酵、市售、JSLp‑30发酵、JSLf‑03发酵、协同发酵的玉米酸汤子面条的2000倍的扫描电镜图像。SEM图中可以看出，自然发酵面条和协同发酵面条的微观形貌区别较明显，自然发酵的面条发酵程度不明显，网络结构呈现较多不规
则且分布不均匀的孔洞，此时面条弹韧性较差，面条质构特性和感官品质下降。添加乳酸菌发酵使面条中淀粉与蛋白质等大分子之间连接更紧密，形成的凝胶网络结构较为致密，孔
洞均匀有序，面条抗挤压能力增强。

[0061] 实施例4玉米酸汤面条的制备

[0062] 将发酵好的面团从恒温发酵箱中取出，鞣制成拳头大小均匀面团，放入沸水锅中，烫煮10至面团表面金黄，捞出重新和面，重复上述操作二次烫面，揉面至面团均匀、表面光滑。将揉好的面团放入挤面机中，水沸腾后，挤入面条，煮5分钟，煮制5min面条浮出水面即为成熟，用漏勺捞出过凉水即得酸汤子面条成品，在煮制过程中防止面条因外力断裂和粘连。

[0063] 将发酵好的面团从恒温发酵箱中取出，揉至面团均匀，将其放入沸水中烫10s至面团表面金黄，捞出重新和面，揉面至面团软硬适中、表面光滑，二次烫面重复上述操作。将揉好的面团放入挤面机中，水沸腾后，挤入面条。 在煮制过程中防止面条因外力断裂和粘
连。。

[0064] 1、1JSLp‑30和JSLf‑03协同发酵对玉米酸汤子面条蒸煮品质的影响分析

[0065] 面条的烹饪损失率通常被人们视为代表面条烹饪性能的重要指标。由表3可以看出，协同发酵面条的品质特性与自然发酵面条、单独JSLp‑30发酵、单独JSLf‑03发酵和市售面条的品质特性相比差异显著（p<0.05）。五种面条的蒸煮最佳时间都为5 min。协同发酵面条断条率为3.25%符合GB/T40636‑2021中面条损失率为≤5%的要求。协同发酵后面条吸水
率升高为40.32%，糊化更为均匀，能够形成更为致密的凝胶结构，面条越有嚼劲且面条品质越高，面条恢复形变的能力越强。协同发酵面条的浑浊度比单独发酵、自然发酵面条和市售面条低。协同发酵面条烹调损失率为4.21%，符合GB/T40636‑2021中面条烹调损失率≤10%的要求。相较于单独发酵、自然发酵面条和市售面条，经协同发酵后的面条断条率、浑浊度和烹调损失率显著下降，吸水率显著提升（p<0.05），具有更高的蒸煮品质，不易断条。

[0066] 。

[0067] 2、玉米酸汤面条挥发性物质测定

[0068] 采用GC‑MS方法，取5g煮好的玉米酸汤子面条于20ml顶空瓶中，加入2.0g NaCl。60℃下平衡15min，在60℃下进行固相微萃取（固相微萃取纤维：DVB/CAR/PDMS，LabTech），萃取时间40min，在250℃的温度下脱附3min后测试。气质分析方法：柱子DB‑5MS（Agilent，J&W Scientific，30m*0.25mm*0.25μm），进样口250℃，分流比10:1，载气为高纯氦气，流速为1ml/min，升温程序：40℃保持2min，以6℃/min涨至200℃保持0min, 再以15℃/min涨至300℃保持3min。离子源温度220℃，接口温度280℃，溶剂切除时间3min，扫描m/z 33‑500。通过计算机与国家标准技术研究所和Wiley图书馆的质谱匹配。保留相似性百分比高于85%的化
合物进行数据分析。

[0069] 乳酸菌在发酵过程中代谢产生醛类、醇类、酮类、酯类、酸类和烃类等大量化合物，在面条风味物质形成过程中起着重要作用。采用GC‑MS法测定玉米酸汤子面条所产生的可挥发性物质，表4为挥发性风味物质分类统计结果；表5为挥发性风味物质汇总；图5为自然发酵玉米酸汤子面条的挥发性物质气相色谱图；图6为市售发酵玉米酸汤子面条的挥发性
物质气相色谱图；图7自然发酵玉米酸汤子面条的挥发性物质气相色谱图；图8为市售发酵
玉米酸汤子面条的挥发性物质气相色谱图；图9为植物乳杆菌JSLp‑30发酵玉米酸汤子面条的挥发性物质气相色谱图；图10为发酵乳杆菌JSLf‑03发酵玉米酸汤子面条的挥发性物质
气相色谱图；图11为JSLp‑30和JSLf‑03协同发酵玉米酸汤子面条的挥发性物质气相色谱
图。自然发酵的面条中存在可挥发性物质39种；市售发酵的面条中存在可挥发性物质36种；
JSLp‑30发酵的面条中存在可挥发性物质36种；JSLf‑03发酵的面条中存在可挥发性物质33种；JSLp‑30和JSLf‑03协同发酵的面条中存在可挥发性物质35种；发酵使玉米酸汤子面条产生特有的风味物质。

[0070] 自然发酵的面条中存在可挥发性物质39种；市售发酵的面条中存在可挥发性物质36种；JSLp‑30发酵的面条中存在可挥发性物质36种；JSLf‑03发酵的面条中存在可挥发性物质33种；JSLp‑30和JSLf‑03协同发酵的面条中存在可挥发性物质35种；发酵使玉米酸汤子面条产生特有的风味物质。仅在JSLf‑03和协同发酵的玉米酸汤子面条中检测到硫代醚
类。醛类是面条主要风味物质成分，是脂质氧化分解的主要产物，协同发酵的面条中醛类相对含量为29.82%高于其他种类发酵的面条，新增具有甜香味和玉米香味的挥发性风味物
质。协同发酵面条中醇类挥发性物质相对含量为22.22%，较市售减少63.53%。协同发酵使面条新增了含有香草香气的挥发性物质，减少了少量酒精味的挥发性物质。酸类挥发性物质
相对含量从13.2%增加到32.59%，协同发酵使玉米酸汤子面条带有酸爽的独特口感。酮类物质和酯类物质对玉米酸汤子面条的香气的形成也有影响，赋予面条黄油香气。

[0071] 。；

[0072] 。

[0073] 3、感官品质测定

[0074] 对玉米酸汤子面条进行感官评价,感官评价小组由10位（5男5女）经过培训的人员组成，根据GB/T25005‑2010的感官评分标准稍作改动，从玉米酸汤子面条的色泽、外观、口感、风味、弹韧性5个方面进行感官评价，最终评分取平均值。
。

[0075] 由表7可以看出，经过感官评价小组评分可知，自然发酵面条、JSLf‑03发酵面条、JSLp‑30发酵面条、市售面条、协同发酵面条、感官评分总分分别为67、70、72.5、77、82.5，协同发酵面条的感官评分总分明显高其他面条的感官评分总分。同时，有研究表明，协同发酵可以激活面团中的生物酶，面团的抗氧化活性得到提高，与胞外多糖含量有关的酶活性也会受到乳酸菌生长代谢的影响，对食品的感官品质有很大影响。协同发酵玉米酸汤子面条
的色泽、外观、口感、风味和弹韧性评分提高，口感和风味都优于自然发酵玉米酸汤子面条和市售玉米酸汤子面条，乳酸菌发酵使玉米酸汤子面条感官品质得到提升。

[0076] 。

[0077] 通过在自然发酵食品中分离、筛选、鉴定出适合在玉米面中生长产酸的优势菌种，将其制成酸汤子‑发酵玉米面条复合发酵剂。对发酵过程中玉米面团的pH及TTA、糊化特性、质构特性、晶体结构、微观结构进行研究。随着发酵的进行，协同发酵其他组的TTA分别增加，pH值分别降低；4组的pH及TTA值变化有明显差异 。相比其他发酵玉米面团，协同发酵剂发酵玉米面团峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、崩解值、回生值均有所降低，这说明协同发酵剂发酵对于单一菌种发酵玉米面团提高淀粉抗老化性及加强淀粉颗粒的稳定性是有益且效果显著。添加乳酸菌可以改善玉米面团质构特性，使面团结构变得更佳紧密。JSLp‑30发酵面团硬度最低为2389.73N;弹性最低为0.32mm;黏聚性最低0.16N；胶着性最低334.83N;
咀嚼性最低为106.37N玉米面团制作过程中常存在老化、咀嚼性差等缺点，通过发酵使玉米面团更加柔软。综合来看，协同发酵提高了面团的质构特性，使面团具有更好的加工性能。
发酵处理会使玉米的结晶度上升。结晶度的增加可能是由于发酵导致淀粉的结晶区与非结
晶区域比例变化所致，发酵后玉米粉晶型未改变但相对结晶度增加。自然发酵面条和协同
发酵面条的微观形貌区别较明显，自然发酵的面条发酵程度不明显，网络结构呈现较多不
规则且分布不均匀的孔洞，添加乳酸菌发酵使面条中淀粉与蛋白质等大分子之间连接更紧
密，形成的凝胶网络结构较为致密，孔洞均匀有序，面条抗挤压能力增强。

[0078] 研究了乳酸菌发酵对玉米酸汤面条蒸煮品质、挥发性风味物质、感官品质的影响。协同发酵后面条吸水率升高，糊化更为均匀，能够形成更为致密的凝胶结构，面条越有嚼劲且面条品质越高。协同发酵面条的浑浊度比单独发酵、自然发酵面条和市售面条低。协同发酵面条相较于单独发酵、自然发酵面条和市售面条，经协同发酵后的面条断条率、浑浊度和烹调损失率显著下降，吸水率显著提升，具有更高的蒸煮品质，不易断条。发酵使玉米酸汤子面条产生特有的风味物质。仅协同发酵面条中检测到硫代醚类，且其醛类、酸类、酮类、酯类含量增加，赋予面条香草香气和黄油香气；醇类含量减少，减少了酒精味的挥发性物质。
协同发酵面条的感官评分总分明显高其他面条的感官评分总分。协同发酵玉米酸汤子面条
的色泽、外观、口感、风味和弹韧性评分提高，口感和风味都优于自然发酵玉米酸汤子面条和市售玉米酸汤子面条，乳酸菌发酵使玉米酸汤子面条感官品质得到提升。