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菊芋营养丰富，具有多种生理功能，是一种优质的食品原料。通过乳酸菌发酵果蔬原料制备的乳酸菌类饮料具有独特的营养与风味，在国内外具有巨大的需求空间和市场机遇。本文利用乳酸菌发酵菊芋汁，研发一种活菌含量高的果蔬型乳酸菌发酵饮料，并对其营养、风味及益生特性进行研究。主要研究内容与结果如下:
(1)通过分析4种菊芋样品的主要营养成分，采用灰色关联分析法对菊芋样品进行筛选。结果显示，镇江市种植的南芋最适合制备菊芋乳酸菌发酵饮料。以嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus，L.a）、短乳杆菌(Lactobacillus brevis,L.b)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei,L.c)、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum，L.p）及其复配组合在菊芋汁中生长特性和低温存活性为指标，选择适合发酵菊芋汁的菌种或其组合。结果表明，以L.c和L.p复配作为发酵菌种，菊芋汁发酵18h后活菌数即可达到1.0×109CFU/mL以上，pH值下降至4.3左右，发酵菊芋汁在4℃低温贮藏4周后活菌数仍在1.0×108CFU/mL以上。
(2)通过单因素试验和正交试验确定了乳酸菌发酵菊芋汁的最佳工艺参数:菊芋汁1.5L(由1kg菊芋加水制备)、蔗糖添加量2％、接种量5％、菌种配比（L.c∶L.p）1∶1、发酵温度34℃、发酵时间24h。在此条件下活菌数可达到2.1×109CFU/mL，pH值为4.00。
(3)对菊芋汁、灭菌菊芋汁、发酵菊芋汁中营养和风味成分进行了研究。结果表明，菊芋汁中菊粉含量为40.16mg/mL，含有包括人体所必需的8种氨基酸在内的多种氨基酸，其中游离氨基酸总量约1mg/mL，精氨酸含量最高，含有多种挥发性化合物，其中烯类化合物含量最高，有机酸含量较低，以柠檬酸为主;灭菌过程不但可以杀死有害微生物，而且使菊芋汁的营养及风味物质在种类和含量上发生一定的改变，其中挥发性化合物的种类明显增加;经乳酸菌发酵后，菊粉含量变化较小，发酵过程中产生大量有机酸，其中乳酸含量最高，发酵24h可达到12.076mg/mL，挥发性风味成分乙醛、双乙酰、2-庚酮、丙酮等含量明显增加。
(4)对菊芋乳酸菌发酵饮料的稳定性、风味和贮藏期变化进行了研究。结果表明，黄原胶添加量0.08％，蔗糖添加量4％，并以20％柠檬酸调节pH至3.8，饮料稳定性较好，粘度与酸甜度适中，风味较佳;该饮料在4℃低温贮藏4周，pH值下降约0.2,活菌数依仍在1.0×108CFU/mL以上，并且风味有所改善。
(5)采用动物试验对菊芋乳酸菌发酵饮料的益生特性进行了初步研究。小鼠连续灌胃4周后，观察其表征变化，测定体重、粪便pH值、粪便菌群、结肠内容物水分含量、盲肠中短链脂肪酸含量、血脂变化等参数。结果表明，菊芋乳酸菌发酵饮料对小鼠表征和体重无显著影响，可降低粪便pH值，改善粪便菌群，显著增加结肠内容物水分含量和盲肠中短链脂肪酸含量，说明其具有改善肠道健康的功能。在试验期内，未见其对血脂产生显著影响。