米酒作为中国的一类传统发酵酒,一直以糯米为主要原料,而糙米作为一种全谷物食品,其对稻米中营养的总保留率要大幅高于精米,更重要的是通过前期研究发现,糙米作为酿造米酒的原料,不但可以赋予传统米酒更加丰富的营养价值,还具有独特的酿酒风味。固定化细胞是将游离的细胞束缚于一定空间内,限制细胞的自由活动,同时保持细胞的生物活性,利用固定化微生物细胞进行发酵具有较大潜力。由于传统米酒口感单一,功能性有限。开发新型糙米酒不仅可以迎合广大年轻消费者群体,并且可以根据不同的发酵菌种找到合适且利于生产的固定化方法制作糙米酒。最终得到一款滋味优良、具备功能活性潜力的糙米酒产品。本课题以糙米为原料,利用固定化发酵技术为核心,以研制一款风味清新、口感丰富的糙米酒产品为目标。首先,研究了固定化发酵糙米酒与游离发酵糙米酒之间的产品品质指标,确定两种不同发酵方式制备的糙米酒品质差异;其次,筛选了不同菌种适合的的固定化包埋芯材,以此进一步确定出固定化发酵糙米酒的最适发酵工艺。最后,分析对比了固定化发酵糙米酒和普通市售米酒之间抗氧化和抗炎活性的差异。主要研究结果如下:1、本论文首先通过研究两种发酵糙米酒在两个不同发酵阶段的基础代谢产物含量、微生物生长情况和挥发性风味物质指标,对比研究固定化发酵糙米酒和游离发酵糙米酒之间的异同。结果发现,在第一发酵阶段,固定化发酵产生的总酸、还原糖、出汁率、总酯含量均小于游离发酵,酒精度含量相当。另外,固定化发酵菌落总数高,菌珠内酶活低,菌珠外体系酶活略高于游离发酵体系。第二发酵阶段整体基础代谢产物仍是游离发酵更高,并且固定化发酵体系比游离发酵体系菌落总数仍更高,而蛋白酶活则是由于低温和底物稀释导致不断下降。与游离发酵相比,固定化发酵无论是第一或是第二发酵阶段,体系白度更高,黄色更低。采用气质联用技术分析糙米酒样品中挥发性物质,无论是第一还是第二发酵阶段,两个发酵体系中含量最高、种类最多均为酯类,其次为醇类。固定化发酵第一阶段的酯类和醇类分别占73.24%和17.03%,第二阶段分占44.26%和37.65%;游离发酵第一阶段的酯类和醇类分别占80.06%和16.43%,第二阶段分占48.15%和 35.67%。2、其次本论文逐步筛选了不同菌种针对性的固定化菌珠包埋芯材,以海藻酸钠-聚乙烯醇作为所有制备菌珠的壁材,根据第一发酵阶段中糙米酒的理化指标和感官评价的综合评分筛选出丝瓜络作为米根霉发酵的固定化菌珠包埋芯材,改性棉球或脱脂棉球作为酿酒酵母和乳酸菌发酵的固定化包埋芯材,无芯材海藻酸钠-聚乙烯醇菌珠作为对照。根据第二阶段发酵中挥发性风味物质的检测,均以丝瓜络作为米根霉阶段的固定化芯材,从改性棉球或脱脂棉球二者中继续筛选出可以均作为酿酒酵母和乳酸菌发酵的固定化包埋芯材。改性棉球组和脱脂棉球组中酯类物质相对含量为52.16%和50.15%;醇类相对含量分别为25.94%和20.88%。海藻酸钠-聚乙烯醇菌珠的酯类物质相比改性棉球组和脱脂棉球组的相对含量更高,但醇类物质相比较低。由于改性棉球组其特征性风味物质苯乙醇、乙酸乙酯等含量最高。最终选择改性棉球作为酿酒酵母和乳酸菌发酵的芯材,无芯材海藻酸钠-聚乙烯醇菌珠作为对照。第三阶段进行重复发酵能力测定,不同发酵阶段下,丝瓜络和改性棉球的重复发酵性能均比无芯材海藻酸钠-聚乙烯醇菌珠更好。最终本论文中将以海藻酸钠-聚乙烯醇作为三种菌种的包埋壁材,其中确定丝瓜络作为米根霉的包埋芯材,改性棉球均作为酿酒酵母和乳酸菌阶段包埋芯材。3、在确定了包埋材料基础上,本论文研究了包括固定化包埋菌珠制备参数以及糙米酒发酵工艺优化。通过优化试验,得到菌珠适合的制备参数为海藻酸钠浓度为2%（w/v）、氯化钙浓度1.5%（w/v）和聚乙烯醇加入量为5%（w/w）。糙米酒发酵工艺优化中,以3个主要因素即发酵温度（A）、发酵时间（B）、菌球投入量（C）进行正交试验,风味米酒综合评分为评价指标,最终确定最适工艺为米根霉发酵温度28℃/3 d,酿酒酵母发酵温度30℃/5 d和乳酸菌发酵温度15℃/6 d,菌球加入量为12%,影响因素大小为发酵温度＞发酵时间＞加入量。4、最后,本论文研究了固定化发酵糙米酒产品与一款市售米酒的胃肠消化前后抗氧化活性以及抗炎活性差异。研究发现,通过对比未消化样品,糙米酒样品在不同稀释程度的羟自由基抑制率、DPPH自由基清除力、ABTS清除力、FRAP清除力四个体外抗氧化指标上均比市售普通米酒更好。但相比Vc阳性对照的抗氧化活性还有差距。在经过体外胃肠消化后,消化后的米酒样品相比未消化米酒样品整体抗氧化活性大幅度提升,可能是由于经过体外消化后,样品内部的抗氧化活性物质能被分解释放出来,进而提高样品的抗氧化能力。且糙米酒样品相比市售普通米酒样品整体抗氧化活性更强。米酒样品在进行细胞毒性试验时,样品在稀释至100mL时作用24h和48h对细胞均无显著毒性作用。用1 μg/mLLPS处理后TNF-α、IL-6和NO含量显著升高,说明炎症模型造模成功。对已产生炎症的LPS模型组,加入不同稀释程度的消化米酒样品处理24 h和48 h后,与LPS组相比,TNF-α、IL-6和NO浓度水平均显著下降。并且消化米酒样品处理48 h后,糙米酒与普通米酒间抑制炎症因子TNF-α、IL-6分泌的程度在各稀释倍数间也呈现出极显著性差异（P＜0.01）。结果表明,与LPS组相比,米酒样品能显著降低TNF-α、IL-6和NO的分泌,糙米酒样品相比普通米酒样品其降低细胞炎症因子释放的能力显著更强,具有更高的抗炎潜力。