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为解决粮食安全问题,农业部提出马铃薯主粮化战略。但由于马铃薯蛋白含量低、淀粉结构与谷物淀粉差异大,使马铃薯粉在主食中添加后会存在产品难成型、易断条、过粘等问题,导致马铃薯粉添加量受限。相关研究表明乳酸菌发酵可以改善淀粉类食品品质,但绝大多数的乳酸菌不能直接利用淀粉。因此筛选可产淀粉酶的乳酸菌,利用其发酵马铃薯粉,在提高发酵效率的同时,改良马铃薯主食产品品质,对推进马铃薯主粮产业化开发利用具有重要意义。本论文主要研究内容如下:(1)筛选产淀粉酶乳酸菌。本文从7个淀粉质发酵样品中分离得到乳酸菌544株,从中筛选出可降解淀粉的乳酸菌18株,其中菌株430、445、472降解淀粉的能力较强。经形态学鉴定、API 50 CHL生理生化鉴定和16S rDNA分子学鉴定,3株均为植物乳杆菌。对产淀粉酶能力最强的菌株445(CGMCC 14177)进行产酶特性研究,发现最适产酶条件为:在pH 6.5的0.5%淀粉取代0.5%葡萄糖的MRS培养基中,31℃培养21 h,此时酶活力为15.89 U/mL。淀粉酶最适反应条件为40℃和pH 7。(2)利用CGMCC 14177发酵新鲜马铃薯浆液并提取淀粉,考察发酵对马铃薯淀粉性质的影响。结果表明,发酵使马铃薯淀粉的直链淀粉含量先增大后减小,12 h时达到峰值为31.9%。发酵使马铃薯淀粉的起始糊化温度和峰值糊化温度上升,终止糊化温度下降,糊化焓减小;淀粉糊峰值粘度下降,终值粘度上升,崩解值减小,回生值增大;淀粉凝胶的硬度和咀嚼性增大。发酵24 h后马铃薯淀粉表面不再光滑,结晶度增加1.9%,但淀粉晶型未变。推测发酵产生的淀粉酶和乳酸作用于淀粉颗粒的无定形区,使其水解。(3)利用CGMCC 14177固态发酵马铃薯全粉,确定发酵条件为:固液比1:1.4、接种量8%、发酵温度34℃。在此条件下,发酵12 h时,总淀粉酶和α-淀粉酶活力最大,分别为198.9 U/g和144.5 U/g;发酵24 h后马铃薯全粉的总淀粉含量下降21.48%,对淀粉的降解能力显著大于不产淀粉酶的植物乳杆菌CGMCC 15358和商业益生菌鼠李糖乳杆菌ATCC 53103,后两者发酵的淀粉含量仅减少了约7%。(4)将CGMCC 14177发酵后的马铃薯全粉与小麦粉混合制作面条,发酵10 h的马铃薯粉制作的面条品质最优,最大添加量为30%。与添加30%未发酵马铃薯粉制作的面条相比,该面条粘度显著下降,最大剪切力显著提高,感官品质明显提升。