优化微生物群落与植物基质协同作用开发发酵谷物豆类功能饮料

为解决植物基酸奶替代品在质地、风味和营养方面的挑战，研究人员通过构建非传统乳酸菌(LAB)组合发酵谷物-豆类基质，开发出具有抗氧化活性、酸奶样质地及高消化率的创新饮料，为可持续食品设计提供新策略。

　　

随着全球对可持续食品需求的激增，植物基酸奶替代品市场预计2025年将突破240亿美元。然而，这类产品常面临质地松散、风味不佳和抗营养因子等问题。传统乳制品发酵菌株在植物基质中表现不佳，亟需开发适配的微生物组合。Free University of Bozen-Bolzano（意大利博尔扎诺自由大学）的研究团队创新性地将燕麦（富含β-葡聚糖(β-glucans)）与蚕豆蛋白浓缩物、苹果泥复配，通过筛选4种高性能乳酸菌(LAB)构建7种微生物群落（3组二元、3组三元和1组四元），成功开发出营养强化的发酵饮料。该研究发表于《Food Research International》。

关键技术包括：1）采用Lacticaseibacillus paracasei KfAL1等4株LAB进行20小时30°C发酵；2）通过质构分析和代谢物检测评估酸奶样特性；3）结合感官测试（经赫尔辛基大学伦理委员会批准）分析消费者偏好。

【初始菌种筛选】
Lc. paracasei展现出最强产酸能力（pH降至4.2），被选为基础菌株。其他菌株如Leuconostoc citreum S7d10则贡献独特风味前体。

【发酵优化】
二元组合（Lc. paracasei+Leuc. citreum）显著提升肽类释放（增加37%），三元组合（含Levilactobacillus namurensis）使酚类抗氧化活性提高2.1倍。所有组合均实现9 Log CFU/g活菌数。

【营养特性】
Lc. paracasei与Levilactobacillus brevis的组合使抗营养因子降低52%，必需氨基酸含量接近乳制品对照组。苹果泥的添加有效掩盖豆类腥味。

【感官评价】
含L. namurensis的饮料在盲测中与未发酵组风味接近，消费者接受度最高（评分8.2/10）。

该研究证实：1）定制化微生物群落可协同降解植物基质抗营养因子；2）发酵产生的短链脂肪酸（如乙酸）和甘露醇赋予饮料功能特性；3）苹果泥酚类与LAB代谢的交互作用形成复杂香气。这种基于谷物-豆类-水果三元体系的发酵策略，为开发兼具营养与环保的乳品替代品提供了标准化方案，其技术框架已被欧盟HealthFerm项目（资助号101060247）采纳推广。