这种乳酸菌耐酸能力强，接种发酵启动速度快！
酵素中微生物由于酵素原料的不同，在发酵过程中微生物类型也不相同，果蔬酵素的微生物主要是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌。乳酸菌，作为益生菌被广泛的研究，对维持人体肠道菌群平衡、提高免疫力具有重要作用。
除了益生功能，乳酸菌在酵素发酵过程中主要包括同型乳酸发酵和异型乳酸发酵，同型乳酸发酵通过分解糖类产生乳酸，而异型乳酸发酵产物除了乳酸之外还有乙醇、乙酸、琥珀酸和二氧化碳等，通过发酵，乳酸菌产生大量乳酸，使得发酵液pH降低，较高的酸度能抑制微生物的增长，保护发酵液不腐败变质，延长保质期。此外，乳酸发酵过程中产生的风味更加柔和、不酸涩，且也产生的一些醇、醛、酮等物质，使得发酵产品风味更加浓郁。
目前，酵素在日本和我国台湾地区研究较多，我国大陆地区处于初始发展阶段，相关研发企业还比较少，市场上的酵素产品大多采用自然发酵，但该方法耗时长，微生物群落不稳定，发酵过程不易控制，易污染杂菌，其所导致的产品品质不稳定，不利于工业化生产。因此本文以葡萄为原料，通过跟踪监测不同的乳酸菌对葡萄酵素发酵过程中总糖、总酸、pH、可溶性固形物、超氧化物歧化酶（SOD）活力、β-葡萄糖苷酶活力和有机酸的变化情况来研究乳酸菌对葡萄酵素发酵的影响，旨在筛选出适合葡萄酵素发酵的乳酸菌，以期为葡萄酵素的开发提供相关理论依据，这对葡萄的深加工具有重要意义。
六种乳酸菌：植物乳杆菌ATCC14917（lactobacillus plantarumATCC14917）、植物乳杆菌ACCC11095（lactobacillus plantarumACCC11095）、植物乳杆菌GDMCC1.380（lactobacillus plantarumGDMCC1.380）、干酪乳杆菌ATCC334（Lactobacillus casei ATCC334）、类干酪乳杆菌CICC20109（Lactobacillus paracasei）、短乳杆菌GDMCC1.288（Lactobacillus breris GDMCC1.288）。
分析
不同乳酸菌的生长曲线
采用比浊法对6株不同的乳酸菌的生长进行了测定并绘制生长曲线，确定菌株的最佳接种时间，生长曲线如图1所示。
图1不同乳酸菌的生长曲线
由图1可知GDMCC1.288和ATCC334在6h左右进入对数生长期，菌株生长较为平缓，且都在20h进入对数生长稳定期。ATCC14917、GDMCC1.380、ACCC11095和CICC20109在4h左右进入对数生长期，随后菌数呈指数上升。GDMCC1.380、ATCC14917和ACCC11095在22h进入对数生长稳定期，而CICC20109在18h进入对数生长稳定期。
pH对乳酸菌生长的影响
通过测定6株乳酸菌在不同pH条件下的OD600，考察乳酸菌在不同pH条件下的生长情况，结果如图2所示。
图2 pH对乳酸菌生长的影响
由图2可知，pH越低，6种菌株的生长情况越差，不同菌株在同一pH的条件下生长情况存在显著差异（P＜0.05），且低pH（3、3.5、4）显著抑制了菌体生长（P＜0.05），GDMCC1.288的抑制作用尤为明显。
不同乳酸菌发酵葡萄酵素理化性质变化
还原糖动态变化
通过测定6株乳酸菌发酵过程中的还原糖含量，考察不同菌株的糖代谢能力，如图3所示。
图3 不同菌株发酵过程中还原糖含量的变化
由图3可知，6株乳酸菌发酵过程中还原糖的含量呈逐渐下降趋势，表明6株菌均有代谢糖的能力。
可溶性固形物动态变化
由图4可知，不同菌株发酵过程中的可溶性固形物呈逐渐下降的趋势，最后趋于5左右，这与陈华丽等的研究结果类似。
图4不同菌株发酵过程中可溶性固形物的变化
pH动态变化
不同菌株发酵过程中pH的动态变化趋势如图5所示，发酵过程中pH呈先降低再升高后趋于稳定的趋势，不同菌株发酵过程中pH差异显著（P＜0.05）。
图5 不同菌株发酵过程中pH的变化
总酸含量的动态变化
总酸在一定程度上可以反映微生物生长代谢情况，由图6可知。与pH变化趋势相反，不同菌株发酵过程中总酸含量呈先升高后降低的趋势。
图6不同菌株发酵过程中总酸含量变化
不同乳酸菌发酵葡萄酵素酶活力变化
SOD活力的动态变化
由于食用酵素是一个多元复杂发酵体系，原料经过微生物发酵后，获得一些代谢产物，如功能性酶类物质，目前研究最多的主要是SOD，它是一种以超氧阴离子为底物的金属酶，是体内O2-的天然清除剂。因此对葡萄酵素发酵过程中的SOD活力进行了监测，考察乳酸菌是否对SOD活力有影响，不同菌株发酵过程中SOD活力的变化如表1所示。
表1 不同菌株发酵过程中SOD活力的变化
由表1可知，CICC20109、ATCC334和ACCC11095的发酵液在发酵过程中SOD活力呈先波动上升后下降的趋势，这与之前的报道趋势相近。而ATCC14917、GDMCC 1.380和GDMCC 1.288这三个发酵组在发酵过程中SOD活力呈先上升后下降最后趋于平稳的趋势。乳酸菌发酵结束时，GDMCC1.380的发酵液酶活最高，为37.50U/mL，其次是ATCC14917，为30.00U/mL。
β-葡萄糖苷酶活力的动态变化
表2 不同菌株发酵过程中β-葡萄糖苷酶活力的变化
由表2可知，除GDMCC 1.288外，其它菌株的发酵液在发酵过程中β-葡萄糖苷酶活力呈先上升后下降的趋势，而接种GDMCC1.288的发酵液β-葡萄糖苷酶仅在最后1d被检测到，为10.52µU/mL。在发酵第2d，ATCC14917，β-葡萄糖苷酶活力显著高于其它菌株（P＜0.05），为501.29µU/mL，发酵结束后，ACCC11095发酵液的β-葡萄糖苷酶活力最高，为400.70µU/mL。
不同乳酸菌发酵葡萄酵素有机酸含量变化
益生菌可以通过发酵分解糖，形成有机酸，这些有机酸是许多微生物属在食品发酵过程中大量繁殖的重要二级碳源。乳酸的产生是发酵是否成功的标志。不同菌株发酵后乳酸含量都有不同程度的增加，发酵后乳酸的含量在0.38~11.72g/L,这与之前的报道相一致。其中ACCC11095发酵产生的乳酸含量最多，是其它菌株的1.2~30倍，其次是ATCC14917、GDMCC1.380和CICC20109，GDMCC1.288发酵产生的乳酸含量最少。乳酸和低酸碱度会破坏细胞壁和细胞膜，改变膜电位和主动运输，从而导致能量消耗和细胞死亡，因此产乳酸能力较高的乳酸菌对酵素的保存可能是有利的。
不同菌株发酵葡萄酵素前后活菌数的变化
酵素发酵到后期pH较低，而乳酸菌达到一定的数量级才可发挥益生功能，因此需要考察接种发酵后乳酸菌的活菌数。经过5d的发酵后，不同乳酸菌的活菌数如图7所示。
图7不同菌株发酵前后活菌数的变化
由图可知，接种发酵后不同菌株的生长情况存在显著差异（P＜0.05）。ACCC11095和GDMCC1.380在发酵结束后活菌数增加，且二者没有显著差异（P＜0.05），分别为(8.42±0.11)、(8.51± 0.01) logCFU/mL，表明这两株菌能很好地适应发酵基质。表明这两株菌对外界的应激影响小于其它菌株。ATCC 14917、CICC 20109和ATCC334在接种发酵后，活菌数分别降低了1logCFU/mL，1logCFU/mL和0.66logCFU/mL，这可能归因于低pH和酚类物质的影响。而GDMCC1.288在发酵前后总菌数基本一致。
结论
本实验通过比较6株乳酸菌发酵葡萄果浆的发酵特性、代谢产物及生长情况后得出，植物乳杆菌ACCC11095能很好地适应发酵基质，耐酸能力强，接种发酵启动速度快，发酵1d后，还原糖和可溶性固形物迅速降低，并于第5d葡萄糖消耗完毕；发酵结束后细胞总数上升，能够产生丰富的SOD和β-葡萄糖苷酶；产酸能力强，能够累积大量的乳酸和柠檬酸，完全消耗苹果酸，不产生乙酸，表明该菌株具有提升葡萄酵素的功能及改善其风味潜力；综上，确定植物乳杆菌ACCC11095为葡萄酵素发酵的优选菌株，这为葡萄酵素的制备提供了理论基础，也对葡萄的深加工具有重要意义。