断奶后的荷斯坦公牛在内毒素免疫刺激前补充β-葡聚糖，以研究其对免疫系统和生理系统的影响*

《Applied Animal Science》：β-Glucan supplementation in weaned Holstein steers before an endotoxin immune challenge to examine the effects on immunological and physiological systems*

β-葡聚糖增强希腊酸奶功能性特性及感官评价研究。通过添加0-0.8%米曲霉β-葡聚糖，酸奶总固体和水分保持能力显著提升（最高达89.42%），流变学显示伪塑性特征，益生菌存活率提高（最高52.37%），抗氧化活性增强（DPPH最高91.56%），但感官评价在0.6%浓度时最佳。

　　
该研究以 Ecuador 当地米根霉（Rhizopus oryzae M10A1）为原料，系统探讨了其提取的β-葡聚糖对希腊酸奶功能性及品质的影响。通过单因素实验设计，将0-0.8% β-葡聚糖添加到5种不同配方的酸奶中，结合多项检测指标评估其综合效果。研究发现，β-葡聚糖的添加显著提升了酸奶的理化稳定性、功能性及感官品质，但存在最佳添加浓度阈值。

**1. 原料特性与实验设计**
研究采用 Ecuador 本地牛奶及国际标准培养基，提取米根霉菌丝体中的β-葡聚糖。该菌种具有GRAS认证（FDA），其提取物经前处理去除蛋白质和脂肪后，β-葡聚糖含量达82.46%，分子量450 kDa，葡萄糖占比58.94%，并含有特征性的β-(1-3)/(1-6)糖苷键结构。实验设计覆盖5个添加浓度梯度（0、0.2、0.4、0.6、0.8%），通过标准化检测流程评估多维度指标。

**2. 理化性质优化**
- **固形物与碳水化合物**：β-葡聚糖浓度与固形物含量呈正相关（F5达30.64%），碳水化合物含量提升幅度达41.3%（F5为13.96%），符合ISO 13580固形物检测标准。
- **持水能力**：0.6%添加浓度时持水率达89.42%，较对照组提升19.1%，显著降低酪蛋白析出风险。但超过0.6%浓度后持水能力下降，可能与多糖分子间过度交联有关。
- **酸碱平衡**：pH值稳定在4.5-4.6区间， titratable acidity（酸度值）维持在1.45-1.54%范围内，均符合 Codex 菌乳制品标准（pH≤4.6，酸度0.6-1.5%）。

**3. 流变学与质地改良**
- **流变行为**：所有样品均呈现伪塑性特征（n<1），添加β-葡聚糖使流变黏度提升3-5倍（F5在0.1s?1时达819 Pa·s），与Osorio-Arias等（2020）报道的真菌多糖特性一致。
- **凝胶结构**：应力 sweeps分析显示G'（储能模量）在β-葡聚糖添加后降低8-15%，但G''（耗能模量）增幅达12-18%，表明凝胶网络更坚韧。频率 sweeps显示弹性模量b值提升0.03-0.04，说明分子链间形成更多氢键交联。
- **感官质地**：F4（0.6%添加）在质地评分（5.6/7）和整体接受度（5.62/7）上表现最佳，其高持水能力（89.42%）与低分子量特性（450kDa）共同作用形成致密凝胶结构。

**4. 功能性提升**
- **益生菌保护**：模拟胃液（pH2）中，F5存活率52.37%显著高于对照组（35.74%）；肠模拟实验（pH7）中存活率提升幅度达30-35%。这种保护效应源于多糖的物理包裹作用及与益生菌的协同作用。
- **抗氧化增强**：DPPH自由基清除率最高达91.56%（F5），较对照组提升55.7%；超氧自由基清除率提升127%（F5为88.49%），与菌种特异性β-葡聚糖构象有关。
- **抑菌特性**：检测发现β-葡聚糖添加量与霉菌/酵母菌数量呈负相关（F5为4.3×101 CFU/g），但均低于安全阈值（<500 CFU/g），证明其抑菌效果温和可控。

**5. 感官品质平衡**
感官评价显示添加浓度与品质存在非线性关系：
- **颜色**：亮度（L值）随添加量增加而降低（F1为40.93，F5为24.72），色相a*值增加（F5为-1.11），表明β-葡聚糖赋予产品特定米黄色调。但所有样品均获得≥4.5/7的接受度。
- **风味特性**：添加量超过0.4%后，苦味感知度上升（F5异味评分5.15 vs F4的5.62），但甜味阈值未改变，与蔗糖配比（4%）的协同作用掩盖了多糖本身味觉特性。
- **最佳配比**：F4（0.6%β-葡聚糖）在质构（5.6/7）、整体接受度（5.62/7）及功能性指标（持水能力89.42%、益生菌存活率44.88%）间达到最佳平衡。

**6. 工业化应用潜力**
研究提出β-葡聚糖作为新型稳定剂的应用路径：
- **替代传统增稠剂**：在希腊酸奶中，0.6%添加量即可实现与海藻酸钠（0.8%）相当的持水能力（89.42% vs 92.5%），成本降低40%（米根霉发酵废渣再利用）。
- **工艺优化建议**：需调整均质压力（建议从15MPa降至10MPa以避免β-葡聚糖过度剪切降解）和巴氏杀菌温度（需控制在85℃以下以保留活性多糖）。
- **功能协同效应**：与乳清蛋白（浓度3%）结合使用，可形成三维互穿网络结构，使产品在冷藏条件下保质期延长至28天（对照组为14天）。

**7. 质量控制关键点**
- **微生物控制**：需严格监控发酵初始菌数（≥10? CFU/g）和pH（≤4.6）以抑制杂菌生长。
- **颜色管理**：添加0.1%柠檬酸（pH4.2）可使亮度恢复至F2水平（38.84），同时不影响其他功能性指标。
- **稳定性测试**：建议采用Brookfield锥板仪进行连续30天加速稳定性试验，重点监测持水能力下降幅度（应＜5%）。

**8. 未来研究方向**
- **构效关系研究**：需解析β-(1-3)/(1-6)糖苷键比例与功能性的对应关系，特别是β-1,6链对持水能力的贡献度。
- **临床验证**：建议开展双盲试验，评估F4配方（0.6%β-葡聚糖）对肠道菌群（如双歧杆菌、乳酸菌）的增殖效果（目标提升率≥30%）。
- **加工适应性**：需优化喷雾干燥工艺（温度≤60℃、压力≤0.2MPa）以保留β-葡聚糖活性。

本研究为功能性酸奶开发提供了新思路，通过精准调控多糖添加量（0.4-0.6%），可在保持良好感官品质的同时实现15-20%的功能性提升。该成果已申请Ecuador国家专利（专利号PI-2025-0032），相关技术参数可提供详细工艺手册。