可可豆壳的益生元潜力：食品工业中膳食纤维与益生菌协同作用的新探索

这篇研究揭示了可可豆壳(CBS)作为功能性食品原料的潜力，通过体外实验证实其63-65%的膳食纤维含量能显著促进乳酸菌(LAB)如L. plantarum ATCC 14917（24小时达108 CFU/mL）的生长，为农业废弃物高值化利用和肠道健康产品开发提供了新思路。

　　

Abstract

研究聚焦可可豆壳(CBS)这一占可可豆干重10%的农业废弃物，通过化学消化法提取CBS纤维，评估其对三种益生菌（Lacticaseibacillus casei ATCC 393、Lactiplantibacillus plantarum ATCC 14917和Pediococcus acidilactici ATCC 8042）的促生长作用。结果显示，未处理的CBS与CBS纤维均含63-65%膳食纤维，其中L. plantarum在24小时内达到与对照MRS培养基相当的10⁸ CFU/mL菌落数，证实其作为益生元基质的潜力。

1. 引言

全球每年产生4000万吨可可废弃物中，70万吨为CBS。这种富含多酚、脂肪酸的生物质在土壤改良、动物饲料等领域已有应用，但其益生元特性尚未充分开发。研究指出，CBS中的非消化性碳水化合物（木质纤维素、果胶等）可被肠道菌群发酵产生短链脂肪酸(SCFA)，对预防糖尿病、心血管疾病具有潜在价值。

2. 材料与方法

2.1 材料

采用哥伦比亚Nari?o产区的TCS01可可品种，经发酵、干燥（7%含水量）和120°C烘焙后分离CBS。纤维提取采用60%柠檬酸溶液处理结合碱洗，最终获得0.5mm粒径的脱脂纤维。

2.2 分析方法

通过ISO和AOAC标准方法测定组分：膳食纤维（酶-重量法）、矿物质（原子吸收光谱）、脂肪酸（GC-FID）。益生菌培养采用2.5% CBS悬浮液，37°C厌氧培养72小时，通过微滴平板技术计数。

3. 结果与讨论

3.1 理化特性

CBS含19%蛋白质、14%脂肪及52mg/kg铁，其纤维组分在酸/碱处理中保留63%膳食纤维。值得注意的是，还原糖含量低于检测限，可能与发酵过程中的微生物消耗有关。

3.2 益生元效应

L. plantarum在CBS中展现最强适应性，24小时菌量达10⁸ CFU/mL，优于L. casei（72小时达10⁶ CFU/mL）。这种差异可能与菌株的碳源利用能力有关——L. plantarum特有的酯酶和还原酶使其能高效分解复杂多糖。SCFA检测发现CBS组产生乙酸、乳酸和异戊酸，而L. casei还生成具有肠粘膜保护作用的丁酸。

4. 结论与展望

尽管CBS满足益生元的第一要素（菌群增殖），但需进一步通过体外消化模型和动物实验验证其选择性刺激有益菌的能力。未来研究可探索酶处理（如纤维素酶）提升CBS纤维发酵性，或与益生菌配伍开发抗氧化的功能性食品。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论）