摘要：為進(jìn)一步探究如何通過發(fā)酵改善玉米粉的品質(zhì)，推進(jìn)玉米在食品行業(yè)的發(fā)展，該研究以玉米碴為原料，對(duì)自然發(fā)酵、嗜酸乳桿菌、釀酒酵母和枯草芽孢桿菌以單一及組合發(fā)酵方式下玉米粉的加工特性進(jìn)行研究，并對(duì)淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果表明，與未發(fā)酵相比，發(fā)酵使玉米粉的水結(jié)合力、凝沉性、衰減值和回升值顯著降低（Plt;0.05），玉米粉的凝膠強(qiáng)度和黏度顯著提高（Plt;0.05），與單菌發(fā)酵相比，組合發(fā)酵對(duì)玉米粉的理化特性影響更顯著（Plt;0.05），發(fā)酵后玉米面團(tuán)的黏彈性提高（Plt;0.05），硬度降低（Plt;0.05），且嗜酸乳桿菌+釀酒酵母組合發(fā)酵后玉米面團(tuán)的黏彈性最高，嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵后玉米面團(tuán)的彈性最大；對(duì)其淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)果表明發(fā)酵后淀粉的粒徑和結(jié)晶度顯著降低（Plt;0.05），單菌發(fā)酵的淀粉Mw和Mn增加，組合發(fā)酵的淀粉Mw和Mn減少；發(fā)酵后的淀粉A和B₁鏈分布較廣。菌種組合發(fā)酵對(duì)玉米粉加工特性和淀粉結(jié)構(gòu)的影響較大，為玉米粉的深加工提供了參考。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵；精細(xì)結(jié)構(gòu)；玉米粉；加工特性；嗜酸乳桿菌；釀酒酵母；枯草芽孢桿菌

中圖分類號(hào)：TS213.4""""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"""""文章編號(hào)：1000-9973（2025）02-0093-08

Effect of Fermentation Methods on Processing Characteristics and

Starch Fine Structure of Corn Flour

HAN Chun-ran， YA Han-qin， NA Zhi-guo^*， NIU Ji-chao， LIU Si-qi， LIU Tong

（Key Laboratory of Cereal Food and Cereal Resources in Heilongjiang Province， College of Food

Engineering， Harbin University of Commerce， Harbin 150028， China）

Abstract： In order to further investigate how to improve the quality of corn flour by fermentation and promote the development of corn in the food industry， in this study， with corn grit as the raw material， the processing characteristics of corn flour by natural fermentation， single or combined fermentation of Lactobacillus acidophilus， Saccharomyces cerevisiae and Bacillus subtilis are investigated， and the correlation analysis of the starch fine structure is conducted. The results show that compared with unfermented corn flour， fermentation significantly reduces the water binding force， coagulability， attenuation value and retrogradation value of corn flour （Plt;0.05）， and significantly increases the gel strength and viscosity of corn flour （Plt;0.05）. Compared with single strain fermentation， combined fermentation has more significant effects on the physicochemical properties of corn flour （Plt;0.05）. After fermentation， the viscoelasticity of the corn dough increases （Plt;0.05） and the hardness decreases （Plt;0.05）， and after the combined fermentation of Lactobacillus acidophilus+Saccharomyces cerevisiae， the viscoelasticity of the corn dough is the highest. The combined fermentation of Lactobacillus acidophilus+Saccharomyces cerevisiae+Bacillus subtilis results in the highest elasticity of the corn dough. The fine structure of its starch is analyzed， and the results show that the particle size and crystallinity of starch significantly decrease after fermentation （Plt;0.05）. The Mw and

Mn of starch ""by single strain fermentation increase， while Mw and Mn of starch by combined fermentation decrease. After fermentation， starch A and B₁"chains are widely distributed. The combined fermentation of strains has a great effect on the processing characteristics and starch structure of corn flour， which has provided references for the deep processing of corn flour.

Key words： fermentation; fine structure; corn flour; processing characteristics; Lactobacillus acidophilus; Saccharomyces cerevisiae; Bacillus subtilis

玉米（Zea mays）是世界上最重要的谷物之一，其籽粒含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，是供能的良好來源^[1]，但玉米的食用品質(zhì)較差，其硬度高、黏性低，玉米粉在增稠性方面的發(fā)展遠(yuǎn)不如其他谷物，且玉米粉與水混合形成的面團(tuán)黏彈性差，不易加工^[2]，這些缺陷在很大程度上限制了玉米在食品加工中的應(yīng)用，因此，改善玉米加工特性、擴(kuò)展玉米加工方式對(duì)玉米在食品行業(yè)的應(yīng)用具有重要意義。

發(fā)酵是利用微生物代謝作用在短時(shí)間內(nèi)改變物質(zhì)特性的科學(xué)方法^[3]，既能保留食品原有價(jià)值，又能在某些方面有所提高。譚婉碧等^[4]利用自然發(fā)酵、釀酒酵母和枯草芽孢桿菌發(fā)酵木薯粉，結(jié)果表明，釀酒酵母發(fā)酵的木薯粉蛋白質(zhì)含量提高，枯草芽孢桿菌發(fā)酵后，木薯粉的峰值黏度、回生值顯著提高，兩種菌種發(fā)酵后，木薯粉的彈性顯著提高。王登宇等^[5]以嗜酸乳桿菌、清酒乳桿菌為發(fā)酵劑發(fā)酵混合米粉，發(fā)現(xiàn)混合米粉的黏度升高，衰減值和回升值降低，增強(qiáng)了凝膠產(chǎn)品的穩(wěn)定性。Miguel等^[6]以嗜酸乳桿菌和枯草芽孢桿菌組合方式發(fā)酵玉米，提高了玉米飼料的酸度和鹽濃度。目前，已有關(guān)于嗜酸乳桿菌、釀酒酵母和枯草芽孢桿菌發(fā)酵在改善玉米品質(zhì)方面的報(bào)道，但其組合發(fā)酵對(duì)玉米淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)和玉米粉理化特性影響的研究未見報(bào)道。

本研究以未發(fā)酵玉米粉為對(duì)照，以釀酒酵母、嗜酸乳桿菌和枯草芽孢桿菌為發(fā)酵劑，重點(diǎn)研究單一菌種與組合菌種發(fā)酵對(duì)玉米淀粉的粒徑、結(jié)晶度、鏈長分布和分子鏈分布等精細(xì)結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)合這些結(jié)構(gòu)的變化，分析不同發(fā)酵方式對(duì)玉米粉的水結(jié)合力、凝膠特性、糊化特性、質(zhì)構(gòu)特性和流變特性的影響，旨在從淀粉結(jié)構(gòu)上了解發(fā)酵對(duì)玉米粉品質(zhì)特性的影響，綜合評(píng)價(jià)不同發(fā)酵方式對(duì)玉米粉品質(zhì)的改善效果，進(jìn)一步推動(dòng)玉米的深加工。

1"材料與方法

1.1"材料與試劑

玉米碴：吉林市金路米業(yè)有限公司；釀酒酵母菌粉：煙臺(tái)帝伯仕自釀機(jī)有限公司；嗜酸乳桿菌菌粉：江蘇新申奧生物科技有限公司；枯草芽孢桿菌菌粉：河南新仰韶生物科技有限公司；蒸餾水：實(shí)驗(yàn)室自備；氫氧化鈉：天津市東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠；醋酸鈉：天津市巴斯夫化工貿(mào)易有限公司；二甲基亞砜：天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；無水乙醇：天津市天力化學(xué)試劑有限公司；異淀粉酶：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；溴化鉀：上海麥克林生化科技股份有限公司；實(shí)驗(yàn)所用有機(jī)試劑均為分析純。

1.2"儀器與設(shè)備

TG16-WS臺(tái)式高速離心機(jī)"湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司；SHZ-B水浴恒溫振蕩器"上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；DHG-9070電熱鼓風(fēng)干燥箱、HWS-26電熱水浴鍋"上海一恒科學(xué)儀器有限公司；FA1104B電子分析天平"上海越平科學(xué)儀器有限公司；SP-756P紫外可見分光光度計(jì)"上海光譜儀器有限公司；DF-101S磁力攪拌器"上海力辰邦西儀器科技有限公司；Nano-ZS90激光粒徑儀"英國馬爾文儀器公司；D8 Advance X射線衍射儀"德國布魯克科學(xué)儀器公司；ICS-5000 Plus 高效陰離子交換色譜儀"美國Thermo Fisher Scientific公司；1260高溫凝膠滲透色譜儀"費(fèi)爾伯恩實(shí)業(yè)發(fā)展（上海）有限公司；TCW3.17.3.509快速黏度分析儀（RVA）"波通瑞華科學(xué)儀器（北京）有限公司；MCR102電磁流變儀"奧地利安東帕公司；TA.New Plus質(zhì)構(gòu)儀"美國ISENSO公司。

1.3"實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1"玉米粉發(fā)酵工藝

本實(shí)驗(yàn)以玉米碴為原料，經(jīng)過發(fā)酵后制成玉米粉，其生產(chǎn)工藝如下：

前期實(shí)驗(yàn)已經(jīng)對(duì)不同菌種的發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)中，除了使用單一菌種對(duì)玉米粉進(jìn)行發(fā)酵外，也進(jìn)行了不同菌種之間等比例的組合發(fā)酵。以未發(fā)酵玉米粉作為對(duì)照，對(duì)比不同發(fā)酵方式對(duì)玉米粉加工特性和淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)的影響，具體發(fā)酵方式見表1。

1.3.2"玉米面團(tuán)的制作

按照1∶1的比例將玉米粉與水混合，制作玉米面團(tuán)，使用大小為35 mm×30 mm的模具將面團(tuán)定型。

1.3.3"玉米淀粉的提取

參照Shahrim等^[7]的方法并加以修改，提取玉米粉中的淀粉。取50 g玉米粉，按1∶6的比例置于0.4%的氫氧化鈉中，磁力攪拌24 h，用濾布（約200目）過濾，剩余殘留物用蒸餾水洗滌3次，然后將濾液混合，以4 000 r/min離心 10 min，水洗后再次離心，棄上清液，沉淀物于45 ℃烘干，用研缽粉碎后過80目篩，得到玉米淀粉。

1.3.4"玉米粉理化特性的測(cè)定

1.3.4.1"水結(jié)合力的測(cè)定

參考Brave等^[8]的方法并加以修改，稱取樣品0.2 g（M）與 10 mL 蒸餾水充分混合，恒溫振蕩30 s后，以4 000 r/min離心10 min，棄上清液，得到的沉淀物質(zhì)量為M₁，然后置于105 ℃烘箱中烘干，烘干后質(zhì)量為M₂，樣品經(jīng)低速離心后保留的水量表示水結(jié)合力，計(jì)算公式見式（1）。

水結(jié)合力（%）=M₁-M₂M×100%。（1）

1.3.4.2"凝膠力的測(cè)定

玉米粉的凝膠力用溶解度、膨脹力、透光率和凝沉性來表征。

a.溶解度和膨脹力的測(cè)定

參考丁衛(wèi)英等^[9]的方法，首先將0.2 g玉米粉分散在10 mL蒸餾水中，于80 ℃水浴保溫30 min，在冷浴中冷卻 10 min，以4 000 r/min離心5 min。將離心管中的上清液轉(zhuǎn)移至預(yù)先恒重的稱量瓶中，并置于 105 ℃烘箱中烘干至恒重，稱量沉淀物質(zhì)量和上清液干質(zhì)量，計(jì)算公式見式（2）、式（3）。

溶解度（%）=上清液干質(zhì)量（g）樣品質(zhì)量（g）×100%。（2）

膨脹力（g/g）=沉淀物質(zhì)量（g）樣品質(zhì)量（g）×（1-溶解度（%））。 （3）

b.透光率和凝沉性的測(cè)定

參考徐忠等^[10]的方法，取0.2 g玉米粉，加入20 mL蒸餾水調(diào)制成 1％淀粉乳，在沸水浴中加熱20 min至充分糊化后冷卻至室溫，加入適量蒸餾水調(diào)制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％，用蒸餾水作空白，在 650 nm處測(cè)定透光率。靜置 24 h后測(cè)得的透光率差值為凝沉性。

1.3.4.3"糊化特性的測(cè)定

采用快速黏度儀（RVA）測(cè)定玉米粉的糊化特性。稱取玉米粉樣品3 g，量取25 mL蒸餾水與樣品一并倒入 RVA測(cè)試罐中，攪拌30 s充分混勻，安裝測(cè)試罐和漿葉進(jìn)行測(cè)定，設(shè)定條件參考Tong等^[11]的方法。

1.3.4.4"質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

采用質(zhì)構(gòu)分析儀（TPA）測(cè)定玉米面團(tuán)的硬度、彈性等質(zhì)構(gòu)性能，測(cè)定條件：測(cè)試距離30 mm，探頭型號(hào)P/0.5，測(cè)試速度1 mm/s，彈性形變50%，循環(huán)2次。

1.3.4.5"流變特性的測(cè)定

采用MCR102電磁流變儀對(duì)玉米面團(tuán)進(jìn)行流變特性的測(cè)定。頻率掃描測(cè)試采用平行板（直徑50 mm），間隙1 mm，溫度25 ℃。將樣品置于盤子上，多余的材料用抹刀擦掉。在樣品中加入硅油以避免蒸發(fā)，靜置10 min以平衡應(yīng)力。首先，通過應(yīng)變掃描實(shí)驗(yàn)確定了線性黏彈性區(qū)域;在恒定剪切應(yīng)變力和0.1～10 Hz頻率范圍內(nèi)，測(cè)定儲(chǔ)能模量（G′）、損耗模量（G″）和損耗系數(shù)（tanδ）。

1.3.5"淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)的測(cè)定

1.3.5.1"粒徑大小的測(cè)定

參考Neumann等^[12]的方法并適當(dāng)修改，將玉米淀粉樣品與無水乙醇按1∶100的比例配制成淀粉乳液，充分混勻后吸取少量液體置于激光粒徑儀上，測(cè)定玉米淀粉的粒徑大小，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終得到粒徑分布和平均粒徑圖。

1.3.5.2"結(jié)晶結(jié)構(gòu)的測(cè)定

采用 X-射線衍射儀（XRD）進(jìn)行測(cè)定。測(cè)試條件參照Putri等^[13]的方法，掃描區(qū)間5°～40°，掃描頻率2°/min， 掃描步長0.02°，結(jié)晶度使用MDI Jade 6.0軟件進(jìn)行計(jì)算。

1.3.5.3"鏈長分布

參考Kong等^[14]的方法并加以修改，采用高效陰離子交換色譜儀（HPAEC-PAD）測(cè)定淀粉的鏈長分布，取0.1 g淀粉樣品，溶于20 mL pH 5.0 的醋酸鈉緩沖液中，沸水浴攪拌糊化10 min 后，置于40～50 ℃下水浴振蕩，平衡10 min，然后加入1 mL異淀粉酶（10 000 U/mL），在40 ℃、150 r/min 振蕩搖床中反應(yīng) 24 h，沸水浴 15 min 滅酶終止反應(yīng)；以10 000 r/min離心10 min；取上清液稀釋5倍并經(jīng)0.22 μm水系膜過濾，上機(jī)測(cè)定。

1.3.5.4"分子量分布

參考王東坤^[15]的方法并進(jìn)行適當(dāng)修改，采用凝膠滲透色譜儀（GPC）測(cè)定淀粉的分子量分布，首先對(duì)樣品進(jìn)行前處理， 具體過程：取 0.1 g 淀粉樣品，加入20 mL 含0.5% LiBr 的DMSO溶液，封口，沸水浴加熱攪拌 10 h。待前處理完成后，再將樣品經(jīng)0.45 μm 水系膜過濾得到上清液，然后上機(jī)進(jìn)行測(cè)定。

1.4"數(shù)據(jù)處理

采用 Microsoft Excel 2013對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，利用SPSS Statistics 23軟件分析數(shù)據(jù)，方差分析（ANOVA）采用Duncan's多重比較法進(jìn)行檢驗(yàn)（Plt;0.05表示差異顯著），利用 Origin 2022 軟件制圖，每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

2"結(jié)果與分析

2.1"發(fā)酵方式對(duì)玉米粉加工特性的影響

2.1.1"發(fā)酵方式對(duì)玉米粉水結(jié)合力的影響

由圖1可知，與未發(fā)酵組相比，發(fā)酵后玉米粉的水結(jié)合力顯著降低（Plt;0.05），且菌種發(fā)酵比自然發(fā)酵對(duì)玉米粉水結(jié)合力的影響更顯著（Plt;0.05）；在單菌發(fā)酵中，經(jīng)嗜酸乳桿菌發(fā)酵后玉米粉的水結(jié)合力較低（60.5%），其次是枯草芽孢桿菌發(fā)酵和釀酒酵母發(fā)酵。與單菌發(fā)酵相比，菌種組合發(fā)酵對(duì)水結(jié)合力的影響更顯著（Plt;0.05），其中嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵水結(jié)合力最低（48.7%），嗜酸乳桿菌+釀酒酵母組合發(fā)酵和嗜酸乳桿菌+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵分別為53.6%和58.4%。發(fā)酵使淀粉結(jié)晶區(qū)受破壞后結(jié)晶度降低，導(dǎo)致水結(jié)合力降低^[16]，結(jié)晶結(jié)構(gòu)的結(jié)果（見圖7和表5）顯示，組合發(fā)酵對(duì)其破壞力更強(qiáng)，玉米粉的水結(jié)合力更低。

2.1.2"發(fā)酵方式對(duì)玉米粉凝膠力的影響

由表2可知，發(fā)酵后玉米粉的溶解度、膨脹力和透光率增大，凝沉性減小，說明發(fā)酵對(duì)玉米粉凝膠特性的影響顯著（Plt;0.05），對(duì)比自然發(fā)酵，菌種發(fā)酵對(duì)玉米粉凝膠特性的影響更顯著（Plt;0.05）。在單菌發(fā)酵中，釀酒酵母發(fā)酵的玉米粉溶解度和膨脹力最高，嗜酸乳桿菌發(fā)酵的玉米粉溶解度和膨脹力最低；與單菌發(fā)酵相比，組合發(fā)酵對(duì)凝膠特性的影響更顯著（Plt;0.05），其中嗜酸乳桿菌+釀酒酵母組合發(fā)酵后玉米粉的溶解度和膨脹力最高，分別為12.29%、14.69 g/g，凝沉性最低（50.83%）。馬蕾等^[17]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵作用促進(jìn)了淀粉顆?？焖偎猓肿觾?nèi)部氫鍵破裂，水分子容易與形成氫鍵的游離羥基結(jié)合，使得淀粉顆粒的膨脹速度加快，而嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵比兩者組合發(fā)酵玉米粉的溶解度、膨脹力低，可能與淀粉分子量有關(guān)，從分子量結(jié)果（見表7）來看，嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵的淀粉分子量減少，小顆粒淀粉含量較高，從而抑制了玉米粉的溶解和膨脹。

2.1.3"發(fā)酵方式對(duì)玉米粉糊化特性的影響

由圖2和表3可知，發(fā)酵后玉米粉的峰值黏度、谷值黏度顯著增大（P＜0.05），除釀酒酵母發(fā)酵玉米粉的最終黏度降低外，其余發(fā)酵處理的玉米粉最終黏度均顯著增大（Plt;0.05）。與自然發(fā)酵相比，嗜酸乳桿菌發(fā)酵玉米粉的峰值黏度、谷值黏度、最終黏度均降低，釀酒酵母發(fā)酵玉米粉的谷值黏度也降低，相比于單菌發(fā)酵，組合發(fā)酵對(duì)玉米粉糊化特性的影響更顯著（Plt;0.05），其中嗜酸乳桿菌+釀酒酵母組合發(fā)酵玉米粉的峰值黏度最高（3 548 cP），嗜酸乳桿菌+枯草芽孢桿菌組合及三菌組合發(fā)酵玉米粉的峰值黏度均降低。王東坤等^[18]研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酸和酶等物質(zhì)使淀粉水解，直鏈淀粉含量升高，降低了淀粉吸水膨脹的程度，糊化黏度不高。發(fā)酵后玉米粉的衰減值和回升值顯著降低（Plt;0.05），其中菌種組合發(fā)酵玉米粉的衰減值和回升值降低最顯著（Plt;0.05），嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵玉米粉的衰減值和回升值最低；相比于自然發(fā)酵（73.67 ℃），菌種發(fā)酵糊化溫度較高，需要的糊化時(shí)間較長。一般較小的淀粉顆粒因內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較緊密，糊化溫度比大顆粒淀粉高，且A鏈和B₁鏈含量高的淀粉，其糊化溫度也升高，延緩了發(fā)酵玉米粉的糊化^[19]。有研究表明，分子鏈重排的程度較低，導(dǎo)致其回生程度較低，淀粉不易老化，B鏈支鏈淀粉含量高也會(huì)使玉米粉的黏度上升，容易糊化^[20]。

2.1.4"發(fā)酵方式對(duì)玉米面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表4可知，發(fā)酵后玉米面團(tuán)的硬度、彈性、黏聚性、膠著性和咀嚼性變化顯著（Plt;0.05），與自然發(fā)酵玉米面團(tuán)相比，菌種發(fā)酵后玉米面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)特性變化顯著（Plt;0.05），其中組合發(fā)酵玉米面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的改善效果更好，經(jīng)嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵，玉米面團(tuán)的硬度降低，彈性升高；經(jīng)嗜酸乳桿菌+釀酒酵母組合發(fā)酵，面團(tuán)的黏聚性、膠著性和咀嚼性均達(dá)到最高值，說明組合發(fā)酵對(duì)面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的改善效果更好。王景會(huì)等^[21]研究發(fā)現(xiàn)，玉米面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性改善的原因是生物酶處理可能會(huì)使玉米粉分子內(nèi)部結(jié)合力增大，而分子內(nèi)部結(jié)合力增大是玉米粉與水結(jié)合形成面團(tuán)的重要原因之一，發(fā)酵后淀粉顆粒逐漸減小，短鏈淀粉比例高，使玉米粉與水結(jié)合形成面團(tuán)。

2.1.5"發(fā)酵方式對(duì)玉米面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變特性的影響

發(fā)酵方式對(duì)玉米面團(tuán)的儲(chǔ)能模量（G′）、損耗模量（G″）損耗系數(shù)（tanδ）隨角頻率變化的影響見圖3～圖5。

由圖3和圖4可知，經(jīng)發(fā)酵制得的玉米面團(tuán)的G′和G″均顯著高于未發(fā)酵的玉米面團(tuán)（Plt;0.05），且G′gt;G″，說明面團(tuán)的彈性較大。結(jié)合圖3、圖4和圖5可知，與自然發(fā)酵相比，菌種發(fā)酵后制得的玉米面團(tuán)具有更好的彈性，而菌種組合發(fā)酵制得的面團(tuán)彈性更好（Plt;0.05），嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵制得的玉米面團(tuán)的G′和G″最高。由圖5可知，發(fā)酵后玉米面團(tuán)的tanδ均低于未發(fā)酵的玉米面團(tuán)；菌種發(fā)酵比自然發(fā)酵面團(tuán)的tanδ小，且組合發(fā)酵的影響更顯著（Plt;0.05），其中嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵面團(tuán)的tanδ下降最顯著（Plt;0.05）。

2.2"發(fā)酵方式對(duì)淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)的影響

2.2.1"淀粉顆粒粒徑

由圖6可知，相比于未發(fā)酵，發(fā)酵后玉米淀粉的粒徑逐漸減小。與自然發(fā)酵相比，菌種發(fā)酵對(duì)淀粉粒徑的影響更顯著（Plt;0.05），菌種發(fā)酵后淀粉粒徑減小了60%～70%，說明菌種發(fā)酵對(duì)玉米淀粉顆粒侵蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致粒徑不斷變小。在單菌發(fā)酵中，嗜酸乳桿菌發(fā)酵對(duì)粒徑的影響更顯著（Plt;0.05），平均粒徑較未發(fā)酵組降低了17.88 μm；相比于單一菌種發(fā)酵，組合發(fā)酵對(duì)淀粉粒徑的影響更大（Plt;0.05），其中嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵的淀粉平均粒徑為14.45 μm，平均粒徑較各單一菌種發(fā)酵組均減小了2倍以上，說明多菌種組合發(fā)酵對(duì)玉米淀粉的破壞程度更嚴(yán)重。同一體系中，多菌種相互作用產(chǎn)生數(shù)倍的酸和酶，使淀粉顆粒受到更大的破壞，最終分解成小顆粒淀粉并大量析出，比單菌或兩種菌種組合發(fā)酵的分解作用更明顯^"[22]。

2.2.2"結(jié)晶結(jié)構(gòu)

由圖7可知，未發(fā)酵和發(fā)酵的淀粉均在2θ為 15°、17°、18°和 23°左右處有明顯的衍射峰，表明發(fā)酵并未改變玉米淀粉的晶型，仍為A型，但發(fā)酵降低了淀粉的結(jié)晶度。由表5可知，與自然發(fā)酵相比，菌種發(fā)酵淀粉結(jié)晶度降低更顯著（Plt;0.05），菌種發(fā)酵淀粉結(jié)晶度可降低到12.84%，其中菌種組合發(fā)酵比單菌發(fā)酵降低更顯著（Plt;0.05），三菌組合比雙菌組合發(fā)酵更顯著（Plt;0.05）。結(jié)合圖7和表5分析，在單菌發(fā)酵中，嗜酸乳桿菌發(fā)酵的淀粉結(jié)晶度（17.59%）比其他方式發(fā)酵的淀粉結(jié)晶度低，這是因?yàn)槭人崛闂U菌分泌的酸可侵蝕淀粉表面，分泌的β-淀粉酶能夠輕易進(jìn)入顆粒內(nèi)部，破壞結(jié)晶區(qū)^[23]，使結(jié)晶度降低。在組合發(fā)酵中，嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵的淀粉結(jié)晶度最低（12.84%），其原因可能是乳酸菌分泌的β-淀粉酶、枯草芽孢桿菌分泌的α-淀粉酶作用于淀粉不同部分的糖苷鍵，而釀酒酵母將淀粉分解成葡萄糖以供其他微生物生長，從而促進(jìn)酶的分泌，形成良性循環(huán)，使得結(jié)晶度迅速降低^[24]。

2.2.3"支鏈淀粉鏈長分布

由表6可知，發(fā)酵玉米淀粉鏈長分布最高在DP 13～24，與自然發(fā)酵相比，菌種發(fā)酵A鏈和B₁鏈含量升高，B₂鏈和B₃鏈含量降低，說明菌種發(fā)酵的支鏈淀粉水解能力更強(qiáng)。與單菌發(fā)酵相比，組合發(fā)酵對(duì)玉米淀粉鏈長分布的影響更顯著（Plt;0.05），經(jīng)嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵后，A鏈和B₁鏈含量最高，B₂鏈（13.03%）和B₃鏈（11.79%）含量最低。在組合發(fā)酵中，隨著菌種的增加，其分泌的酸和酶會(huì)疊加，從而導(dǎo)致支鏈淀粉的長鏈和中長鏈降解，A鏈和B₁鏈的比例增加，同時(shí)使支鏈淀粉的整體鏈長減小^[25]。在單菌發(fā)酵中，枯草芽孢桿菌發(fā)酵的A鏈含量較高（24.83%），原因可能是枯草芽孢桿菌分泌的α-淀粉酶直接切斷了位于支鏈淀粉主鏈的α-1，4糖苷鍵，導(dǎo)致短鏈淀粉含量增加^[26]。

2.2.4"分子量分布

由表7可知，與未發(fā)酵相比，經(jīng)自然發(fā)酵與單菌發(fā)酵后得到的淀粉，其Mw和Mn增加（Plt;0.05），而與枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵的Mw和Mn降低（Plt;0.05）；單菌發(fā)酵中，經(jīng)嗜酸乳桿菌發(fā)酵后，玉米淀粉的Mw最高（53 087 g/mol），釀酒酵母發(fā)酵的Mn最高（26 646 g/mol）；與單菌發(fā)酵相比，菌種組合發(fā)酵后淀粉的Mw和Mn逐漸減少，其中嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵的Mw和Mn最低。張玉鵬等^[27]研究發(fā)現(xiàn)混菌發(fā)酵比單菌發(fā)酵具有更佳的效果，根據(jù)表7分析，三菌協(xié)同發(fā)酵的分解能力更強(qiáng)。在發(fā)酵體系中，隨著菌種的增多，菌體活力增大，其分泌酶活性強(qiáng)，前期可將淀粉快速分解，淀粉分子量增多，但隨著發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)酵體系中的菌體濃度過大，使分解的物質(zhì)又被菌體重新分解利用。分散性系數(shù)PD是衡量分子量分布的分散程度，反映分子量分布的寬窄^"[28]。與未發(fā)酵相比，自然發(fā)酵的PD值減?。辉诰N發(fā)酵中，除嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵的PD值（1.67）顯著降低外（Plt;0.05），其余均顯著升高（Plt;0.05）。

3"結(jié)論

發(fā)酵方式對(duì)玉米粉加工特性產(chǎn)生不同的影響，經(jīng)嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵后，玉米粉的水結(jié)合力、衰減值和回升值最低，糊化溫度最高；經(jīng)嗜酸乳桿菌+釀酒酵母組合發(fā)酵后，玉米粉的黏度提高、凝膠作用增強(qiáng)。質(zhì)構(gòu)和流變特性分析表明，經(jīng)嗜酸乳桿菌+釀酒酵母組合發(fā)酵，玉米面團(tuán)的黏聚性、膠著性和咀嚼性最高，嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵后玉米面團(tuán)的彈性增強(qiáng)，面團(tuán)更傾向于凝膠結(jié)構(gòu)且剛性更大。發(fā)酵后淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)變化顯著（Plt;0.05），與單菌發(fā)酵相比，組合發(fā)酵方式不論從淀粉結(jié)構(gòu)還是加工特性方面影響均更顯著。經(jīng)嗜酸乳桿菌+釀酒酵母+枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵后，玉米淀粉的平均粒徑最小，淀粉結(jié)晶度最低，支鏈淀粉A鏈和B₁鏈比例最高，分子量分布最均勻。淀粉結(jié)構(gòu)的變化影響著玉米粉的加工特性。菌種組合發(fā)酵一定程度上對(duì)玉米粉加工特性的影響比單菌發(fā)酵更大，從玉米粉的凝膠力和糊化特性角度看，組合發(fā)酵制得的玉米粉將更好地應(yīng)用于焙烤食品或食品增稠劑的開發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉亞偉，王瑞娟，劉曉峰，等.玉米粉改性對(duì)玉米面條質(zhì)構(gòu)特性的影響[J].糧食與飼料工業(yè)，2015，23（7）：29-31.

[2]馬蕾，孫小紅，姜晶，等.加工處理方式對(duì)玉米粉加工特性、營養(yǎng)特性和食用品質(zhì)影響的研究進(jìn)展[J].食品科學(xué)，2021，42（17）：291-298.

[3]邊鑫，陳鏡如，楊楊，等.自然發(fā)酵對(duì)大黃米加工特性及黏豆包熟面團(tuán)品質(zhì)的影響[J].中國釀造，2022，41（2）：41-42.

[4]譚婉碧，王琴飛，張金泉，等.不同菌種發(fā)酵木薯粉品質(zhì)和糊化特性比較分析[J].食品科學(xué)，2023，44（10）：56-63.

[5]王登宇，孔垂琴，王冰，等.乳酸菌發(fā)酵對(duì)混合米粉理化特性及年糕品質(zhì)的影響[J].中國食品學(xué)報(bào)，2023，23（3）：229-239.

[6]MIGUEL M， MAMUAD L， RAMOS S， et al. Effects of using different rough ages in the total mixed ration inoculated with or without coculture of Lactobacillus acidophilus and Bacillus subtilis on in vitro rumen fermentation and microbial population[J].Asian-Australasian Association of Animal Production Societies，2021，23（4）：2-8.

[7]SHAHRIM N， SARIFUDDIN N， ISMAIL H.Extraction and characterization of starch from mango seeds[J].Journal of Physics： Conference Series，2018，1082（1）：12019.

[8]BRAVE A，GOMEZ M.Physicochemical properties of native and extruded maize flours in the presence of animal proteins[J].Journal of Food Engineering，2019，243（3）：49-56.

[9]丁衛(wèi)英，張玲，韓基明，等.不同品種玉米淀粉糊化和凝膠特性的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2021，21（14）：56-59.

[10]徐忠，張海華.乳酸菌對(duì)玉米粉品質(zhì)的影響研究[J].食品科學(xué)，2007，12（9）：346-349.

[11]TONG C， AHMED S， PANG Y， et al.Fine structure and gelatinization and pasting properties relationships among starches from pigmented potatoes[J].Food Hydrocolloids，2018，18（83）：45-52.

[12]NEUMANN S， SCHERBEJ I， SCHAAF D V U， et al. Investigations on the influence of osmotic active substances on the structure of water in oil emulsions for the application as inner phase in double emulsions[J].Colloids and Surfaces A： Physicochemical and Engineering Aspects，2018，538（2）：56-62.

[13]PUTRI W D R， HAR Y， MARSENO W D， et al. Role of lactic acid bacteria on structural and physicochemical properties of sour cassava starch[J].APCBEE Procedia，2012，12（2）：104-109.

[14]KONG H C， ZOU Y Y， GU Z B， et al. Liquefaction concentration impacts the fine structure of maltodextrin[J].Industrial Crops and Products，2018，123：687-697.

[15]王東坤.乳桿菌強(qiáng)化發(fā)酵改善鮮濕米粉食用品質(zhì)的研究[D].無錫：江南大學(xué)，2022.

[16]梁尚云.OSA 淀粉基納米載體的構(gòu)建及其對(duì)姜黃素包埋的研究[D].無錫：江南大學(xué)，2021.

[17]馬蕾，梁建芬.不同發(fā)酵處理對(duì)玉米粉加工特性及淀粉粒結(jié)構(gòu)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2022，38（14）：303-311.

[18]王東坤，張佳艷，李才明，等.植物乳桿菌強(qiáng)化發(fā)酵對(duì)鮮濕米粉品質(zhì)的影響及作用機(jī)理分析[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2022，48（7）：134-139.

[19]SUN H X， JU Q， MA J， et al. The effects of extruded corn flour on rheological properties of wheat-based composite dough and the bread quality[J].Food Science amp; Nutrition，2019，19（7）：2977-2985.

[20]QI X， YANG S， ZHAO D Y， et al. Changes in structural and physicochemical properties of corn flour after fermentation with Lactobacillus plantarum Y1[J].Starch-Strke，2020，72（1）：190-285.

[21]王景會(huì)，劉景圣，閔偉紅，等.生物酶修飾對(duì)于玉米粉品質(zhì)的影響[J].食品科學(xué)，2012，33（11）：8-11.

[22]QI Q T， HONG Y， ZHANG Y Y， et al.Effect of cassava starch structure on scalding of dough and baking expansion ability[J].Food Chemistry，2021，352（1）：129-350.

[23]POZO C， RODRIGUE S， BOUZA R， et al. Study of the structural order of native starch granules using combined FTIR and XRD analysis[J].Journal of Polymer Research，2018，25（12）：1-8.

[24]LI G， ZHU F.Molecular structure of quinoa starch[J].Carbohydrate Polymers，2017，158（2）：124-132.

[25]MORONI A V， BELLO F D， ZANNINI E， et al. Impact of sour dough on buckwheat flour， batter and bread： biochemical， rheological and textural insights[J].Journal of Cereal Science，2011，54（2）：195-202.

[26]AHLBORN G J， PIKE O A， HENDRIX S B， et al. Sensory，mechanical，and microscopic evaluation of staling in low-protein and gluten-free breads[J].Cereal Chemistry，2005，82（3）：328-335.

[27]張玉鵬，李夢(mèng)梅，李家明，等.單菌或混菌與植酸酶協(xié)同發(fā)酵對(duì)辣木莖稈粉營養(yǎng)成分和植酸變化的影響[J].飼料工業(yè)，2021，42（10）：37-43.

[28]VANDEPUTTE G E， VERMEYLEN R， GEEROMS J， et al. Rice starches. I.Structural aspects provide insight into crystallinity characteristics and gelatinisation behaviour of granular starch[J].Journal of Cereal Science，2003，38（1）：43-52.