益生乳酸菌在豆乳发酵中的适用性分析：对风味、质地及感官特性的影响及其在植物基酸奶开发中的意义

本研究针对豆乳发酵中存在的豆腥味、抗营养因子和难以消化的寡糖等问题，系统评估了13种益生乳酸菌作为发酵剂在豆酸奶生产中的适用性。通过分析菌株生长性能、产酸能力、凝胶形成、持水性、蛋白酶活性、粘度、质地以及挥发性与非挥发性化合物，发现L. fermentum和L. reuteri等菌株能显著降低豆腥味、增加果香和甜味化合物，改善产品感官品质和质地特性。该研究为开发高品质植物基酸奶提供了科学依据和菌种选择策略。

　　

随着人们对健康、营养和可持续食品需求的增长，植物基乳制品替代品在市场上越来越受欢迎。豆乳因其富含蛋白质、异黄酮、植物甾醇和低聚糖等营养成分，成为替代牛奶的重要选择之一。然而，豆乳在发酵制品中的应用仍受到豆腥味、抗营养因子和难以消化的低聚糖等因素的限制，这些问题严重影响产品的口感和消费者的接受度。此外，与传统乳酸奶相比，豆酸奶在质地、风味和感官特性上往往存在不足，亟需通过优化发酵工艺和菌种选择来改善。

为了系统评估不同益生乳酸菌在豆酸奶发酵中的适用性，来自忠北大学的研究团队在《Applied Food Research》上发表了一项深入研究。该研究选取了13种已被韩国食品药品安全部（MFDS）认可的益生乳酸菌类型菌株，全面分析了它们在豆乳中的生长性能、产酸能力、凝胶形成能力、持水性、蛋白酶活性、粘度、质地特性以及挥发性与非挥发性化合物的变化，旨在筛选出能够同时改善豆酸奶质地和风味的优良菌株。

研究人员采用的主要技术方法包括：微生物培养与发酵实验、理化性质分析（pH值、可滴定酸度）、质地剖面分析（TPA）、流变学测量（粘度）、质子核磁共振（¹H-NMR）用于非挥发性代谢物鉴定、气相色谱-质谱联用（GC-MS）用于挥发性香气成分分析，以及感官评价实验（由20名经过培训的食品科学研究生完成）。

研究结果表明，在生长性能方面，所有测试菌株在豆乳中均表现出良好的生长能力，其中Lactobacillus acidophilus、Lactiplantibacillus plantarum、Lactobacillus helveticus、Ligilactobacillus salivarius、Limosilactobacillus fermentum和Lactococcus lactis的生长最为显著，活菌数达到8.55–8.73 log CFU/mL。而在酸度方面，L. salivarius使pH值降至4.27，显著提高了豆酸奶的酸度。

在质地特性评估中，L. fermentum、L. plantarum、L. reuteri、L. paracasei、L. acidophilus、L. gasseri、L. salivarius和Streptococcus thermophilus能够形成稳定的凝胶。其中，L. rhamnosus和L. paracasei的持水性最高，达到86.4%。蛋白酶活性分析显示，L. gasseri的酶活性最高（8.16 U/mL），而L. salivarius未检测到活性。粘度和质地剖面分析表明，不同菌株发酵的豆酸奶在粘度、硬度、咀嚼性、胶粘性、粘附性、内聚性和弹性方面存在显著差异，其中L. rhamnosus发酵产品的粘度最高（1124.67 cP），而L. fermentum和L. acidophilus则在多项质地参数上表现优异。

感官评价结果显示，L. fermentum、L. acidophilus、L. bulgaricus和L. reuteri的整体偏好度评分较高。代谢物分析表明，L. fermentum发酵的豆酸奶中蔗糖、棉子糖和水苏糖含量显著降低，而葡萄糖、果糖和甘露醇含量增加，甜味氨基酸（如甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸）的含量也较高。挥发性化合物分析进一步证实，L. fermentum和L. reuteri发酵显著降低了豆腥味关键成分（如2-戊基呋喃、己醛和庚醛）的 odor activity value (OAV)，同时增加了果香和甜味化合物（如2-庚酮和水杨酸甲酯）的含量。

综上所述，该研究通过多维度评估揭示了不同益生乳酸菌在豆酸奶发酵中的特性差异，并筛选出具有潜力的菌株。L. fermentum、L. plantarum、L. acidophilus和L. salivarius能够显著改善豆酸奶的质地特性，而L. fermentum、L. reuteri、L. acidophilus和L. bulgaricus则在提升感官特性方面表现突出。特别是L. fermentum和L. reuteri，它们通过代谢豆乳中的低聚糖、产生甘露醇和甜味氨基酸、降低豆腥味化合物，有效优化了产品的风味和口感。

该研究的重要意义在于为植物基酸奶的开发提供了科学依据和实用的菌种选择策略。通过精准选择益生乳酸菌菌株，不仅可以改善豆酸奶的质地和风味，还能增强其功能特性，如提高消化耐受性和生物活性物质含量。未来研究可以进一步优化发酵工艺，并结合菌株的益生功能，开发出更符合消费者需求的高品质植物基发酵食品。