荸薺俗稱馬蹄，又名地栗、烏茶、通天草、鳧，屬莎草科荸薺，是一種水生草本11，其性喜溫濕，種于10-15C芽，25~30C旺盛生長，因此多栽種于溫暖地區(qū)的水田中。
荸薺在我國有超過2000年的栽培史，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，荸薺起源于中國和印度因其性喜溫濕，除高海拔和寒冷地區(qū)外，荸薺種植幾乎都有分布，而人工栽培多集中在長江流域及其以南地區(qū)，例如著名產(chǎn)區(qū)廣西桂林、浙江余杭、江蘇高郵、福建福州，著名品種有桂林馬蹄、杭州大紅袍、蘇薺、余杭薺等。朝鮮、日本、越南、印度、澳大利亞和美國亦有栽培"。荸薺作物在我國廣泛種植，其中大多數(shù)用作食品的深加工，由于加工過程中會產(chǎn)生大量的廢棄果皮，國內(nèi)外研究者對于荸薺果皮的利用主要有：產(chǎn)品開發(fā)、物質(zhì)成分提取、以及活性物質(zhì)研究等方面，主要集中在活性成分提取分離、色素和抗氧化活性物質(zhì)等方面。
發(fā)酵工藝流程及操作要點(diǎn)
（1）原料選擇：選擇無任何病蟲害損傷的新鮮荸薺的果皮。


（2）荸薺果皮基料：將荸薺果皮與去離子水按照一定比例進(jìn)行打漿。（3）糊化：將打漿完成的基料進(jìn)行熱處理，溫度850c，時間1h.
（4）酶解：將糊化后的料液降溫至70℃，添加淀粉酶2.5%，酶解100min后，溫度降至400c，添加淀粉酶2.5%，酶解120min.
（5）配料：將甘草，陳皮，白茅根，淡竹葉浸提液與荸薺果皮基料按照一定比例進(jìn)行復(fù)配，并添加甜味料。
（6）熱處理：將復(fù)配完成的基料于850C熱處理10 min.
（7）添加菌種：將復(fù)配基料溫度降至室溫，菌種添加量為2%（vlv），發(fā)酵溫度37c，發(fā)酵時間20h.
（8）灌裝：將發(fā)酵結(jié)束的樣品進(jìn)行離心，轉(zhuǎn)速5000 r/min，時間20 min.得澄清的發(fā)酵飲料，灌裝，859C熱處理10 min.
甜味料的制備：將羅漢果、甘草按照制作工藝參數(shù)進(jìn)行浸提，得浸提液。然后將浸提液與赤蘚糖醇、木糖醇、甜菊糖苷和甘草甜素按照一定比例進(jìn)行混合濃縮，得甜味料。
1發(fā)酵過程中pH、酸度和乳酸菌活菌數(shù)的變化
在乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)品過程中，pH、酸度和活菌數(shù)的變化直接反映乳酸菌的生長情況，因此，通過測定樣品的pH、酸度、活菌數(shù)，判斷乳酸菌生長是否到達(dá)穩(wěn)定期，試驗(yàn)結(jié)果單一及混合乳酸菌發(fā)酵的飲料pH、酸度在發(fā)酵28 h內(nèi)變化顯著（pc0.05），pH在8小時內(nèi)迅速降低，不同菌株發(fā)酵pH差異顯著（p<0.05）與單一菌株發(fā)酵相比，混合乳酸菌發(fā)酵20h后pH趨于穩(wěn)定無顯著性變化（p20.05）。
同時由表4-2可知，在發(fā)酵28h內(nèi)酸度隨著發(fā)酵時間的延長而不斷上升，混合發(fā)酵20h后酸度趨于穩(wěn)定且無顯著性變化（p20.05）。研究證明192，隨著發(fā)酵時間的延長，終產(chǎn)物的積累，導(dǎo)致飲料酸pH值的下降抑制了乳酸菌的生長，導(dǎo)致酸度趨于穩(wěn)定。發(fā)酵過程中伴隨氧化反應(yīng)的發(fā)生。將還原糖的羥基氧化為羧基，增加了產(chǎn)品中有機(jī)酸的含量，從而導(dǎo)致pH的降低以及酸度的升高。單一及混合乳酸菌發(fā)酵的飲料活菌數(shù)先上升后趨于穩(wěn)定，在發(fā)酵前8小時乳酸菌活菌數(shù)顯著上升（p<0.05），與單一菌株發(fā)酵相比，在20 h時混合乳酸菌發(fā)酵活菌數(shù)最大為8.73 l0g10 CFUmL，且發(fā)酵20 h后活菌數(shù)不再有顯著性變化（p20.05）。結(jié)合pH、酸度可知，當(dāng)pH過低時會抑制乳酸菌的生長，導(dǎo)致活菌數(shù)降低，同時可以看出，混合菌株發(fā)酵20h時產(chǎn)品中乳酸菌生長達(dá)到穩(wěn)定期。
結(jié)論
（1）荸薺果皮基料的最佳料水比為1：6；4種中草藥的浸提工藝參數(shù)為：甘草料水比、浸提時間及溫度分別為1：25.75 min，100℃，陳皮浸提條件分別為1：15、55 min
100℃，白茅根浸提條件為1：25，85 min、959℃，淡竹葉浸提條件為1：15.65 min.950C
（2）甘草、陳皮、白茅根、淡竹葉浸提液的最佳配比為1：4：6：6，中草藥浸提液和荸薺果皮基料混合比例為1：6，甜味料添加量為10%，發(fā)酵菌株為植物乳桿菌117，58.S7等比例混合發(fā)酵，乳酸菌接種量為2%、發(fā)酵溫度37C、發(fā)酵時間20h.
（3）與單一菌株發(fā)酵相比，混合菌株117、58，S7發(fā)酵20h后，飲料的pH、酸度和乳酸菌活菌數(shù)趨于穩(wěn)定（p>0.05）；多酚含量、黃酮含量、ABTSt自由基清除能力以及鐵離子還原能力均較高。同時與未發(fā)酵樣品相比，混合菌株發(fā)酵顯著提高了荸薺果皮復(fù)合中草藥發(fā)酵飲料抑制蠟樣芽孢桿菌、假單胞菌、沙門氏菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的能力（p<0.05）。
（4）以最優(yōu)工藝參數(shù)進(jìn)行中試生產(chǎn)，產(chǎn)品感官良好，菌落總數(shù)、大腸桿菌、霉菌、酵母菌、沙門氏菌均未檢出，符合GB 7101-2015標(biāo)準(zhǔn)，且與市售飲料相比多酚、黃酮含量較高、能量較低。本產(chǎn)品適合在室溫條件下貯藏，120d內(nèi)理化指標(biāo)、感官評分無顯著性變化（ps0.05），微生物指標(biāo)合格，且具有較強(qiáng)的抗氧化特性。