可可豆壳作为康普茶的新型基质：发酵动力学与生物活性潜力

《Food Chemistry》：Cocoa bean shell as a novel substrate for kombucha: fermentation dynamics and bioactive potential

　　**亮点**- 可可豆壳可在无需*Camellia sinensis*的情况下支持稳定的康普茶发酵。- 生物活性潜力受可可豆壳浓度的调节。- (+)-儿茶素、4-羟基苯甲酸和可可碱在饮料中占主导地位。- 抗菌活性表现出菌株和浓度依赖性。- 可可豆壳是功能性康普茶的一种有前景的基质。**引言**功能性发酵饮料市场显著扩张，使该领域成为食品行业中增长最快的细分领域之一，在北美、欧洲和亚洲等地区均呈现显著增长。这一扩张的驱动力在于消费者对饮食与健康之间关系认知的提高，特别是膳食生物活性化合物在调节氧化应激、炎症和微生物平衡方面所起的作用，以及对与肠道健康、天然原料和清洁标签配方相关产品的需求（Gupta等，2023；Morales-de la Pe?a等，2023）。在此背景下，发酵饮料因发酵过程能够引发植物基质的生化转化而受到关注，这种转化会导致酚类化合物、有机酸及其他低分子量代谢物的谱系、生物利用度和功能特性发生改变（Abaci等，2022；Antolak等，2021；Jakubczyk等，2020；Mfopa等，2024）。康普茶是一种传统上由接种细菌酵母共生体（SCOBY）的*Camellia sinensis*（茶树）浸提液制成的发酵饮料。在发酵过程中，酵母将糖转化为乙醇，后者经醋酸菌氧化为有机酸，主要是醋酸和葡萄糖酸。同时，微生物代谢可能调节酚类化合物的谱系和抗氧化特性（Abaci等，2022；Al-Mohammadi等，2021；Antolak等，2021）。这些生化转化赋予了康普茶通常所具有的抗氧化和抗菌活性（Jakubczyk等，2020；Mfopa等，2024）。近年来，人们对使用替代植物基质生产的康普茶给予了越来越多的关注。使用非*Camellia sinensis*基质可以实现化学谱系和功能特性的多样化，同时将康普茶发酵的应用范围扩展至传统茶基系统之外（Alkan等，2025；Antolak等，2021；Barros等，2024；Sales等，2023）。农产品加工副产品已成为发酵饮料的有前景基质，因其含有高含量的可提取生物活性化合物。可可豆壳（CBS）是可可加工的主要副产品，约占可可豆质量的10–20%，在全球范围内产生大量（Bragagnolo等，2025；Nascimento等，2025）。尽管CBS已被探索用作烘焙产品（包括面包、蛋糕、松饼和饼干）的配料，以及酸奶和功能性饮料的配料，但其利用程度仍然不足，尽管它具有富含酚类化合物、膳食纤维和甲基黄嘌呤的复杂化学成分（Rojo-Poveda等，2019；Rojo-Poveda等，2020；Younes等，2023）。CBS中的酚类化合物，包括黄烷-3-醇和酚类酸，与抗氧化和抗菌活性有关，而可可碱和咖啡因等甲基黄嘌呤则有助于氧化还原活性和生理调节（Chagas等，2022；Nascimento等，2025；Paczkowska-Walendowska等，2021）。这种成分谱系支持了CBS作为食品和饮料系统中功能性配料的应用。使用康普茶菌群发酵植物基副产品可以调节酚类化合物的谱系并促进生物活性，其结果受基质组成和处理条件的强烈影响（Al-Wraikat等，2025；Lima, Medeiros Felipe等，2025；Sales等，2023）。在CBS基系统中，发酵可能有利于单个酚类化合物的生物转化和重新分布，而非总酚含量的持续增加，这突出了基质的驱动效应（Kumar等，2025）。这些参数通常被分别评估，在单一系统中发酵动力学、酚类化合物组成、甲基黄嘌呤含量和抗菌活性的整合研究仍然有限（Alkan等，2025；Andrade等，2025；Antolak等，2021；Barros等，2024）。此外，甲基黄嘌呤在CBS基发酵饮料中的行为及其对抗菌作用的贡献仍未得到充分表征。因此，本研究旨在利用可可豆壳作为基质开发康普茶，并评估发酵过程和最终产品的功能特性。该饮料从发酵过程的理化参数、酚类化合物谱系、甲基黄嘌呤含量、抗氧化能力和抗菌活性等方面进行了表征，从而对CBS作为发酵饮料应用中的潜在功能性基质进行了全面评估。这种方法既有助于农产品加工废物的增值利用，也有助于新型功能性饮料的开发。**各章节摘要****化学品**乙醇（分析纯，Biograde，巴西/美国），(±)-6-羟基-2,5,7,8-四甲基色满-2-羧酸（Trolox），过硫酸钠，硫酸亚铁和氯化铁（试剂级，Sigma-Aldrich，美国），以及2,2'-偶氮双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐（ABTS）（HPLC级，Sigma-Aldrich，美国）用于抗氧化实验。Folin-Ciocalteu酚试剂（分析纯，êxodo Científica，巴西），碳酸钠（试剂级**发酵过程监测**不同可可豆壳浓度（0.5、1.0、2.5和5.0% 质量/体积比）可可豆壳康普茶在发酵过程中pH值、可溶性固形物（°Brix）、总滴定酸度和总酚类化合物的变化如表1所示。这些参数在发酵开始和结束时进行了测量，以评估基质浓度对发酵行为和理化稳定性的影响。此外，非发酵浸提液（NFI）对应于**结论**本研究评估了不同浓度可可豆壳浸提液生产的康普茶的发酵过程、化学表征、酚类化合物谱系、抗氧化能力和抗菌潜力，旨在评估其作为功能性发酵饮料的适用性。结果表明，可可豆壳浓度是调节饮料发酵动力学、生物活性成分组成和生物活性的主要因素。增加基质**CRediT作者贡献声明****Daiana da Silva Dias：** 撰写 – 原稿，方法论，形式分析，数据整理。**Laís de Freitas Leite：** 方法论，调查研究，形式分析。**Rayssa Neves Alves：** 调查研究，数据整理。**Jorge Da Silva Pinho-Junior：** 撰写 – 审阅与编辑，指导。**Adriene Ribeiro de Lima：** 撰写 – 审阅与编辑，指导，资源。**Josiane Roberto Domingues：** 撰写 – 审阅与编辑，指导，项目管理，方法论，资金获取，数据整理，**资金来源**作者感谢巴西高级人员培养协调委员会（CAPES）提供的财务支持（财务代码001）。此外，感谢卡洛斯·查加斯·菲略里约热内卢州研究支持基金会（FAPERJ）提供的支持（E-26/210.056/2025）。**未引用参考文献**Benjamini, Krieger和Yekutieli, 2006**利益冲突声明**作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：Josiane Roberto Domingues报告称获得了里约热内卢州卡洛斯·查加斯·菲略研究支持基金会的财务支持。如果有其他作者，他们声明不存在已知可能影响本文所报告工作的竞争财务利益或个人关系。**作者：** Daiana da Silva Dias | Laís de Freitas Leite | Rayssa Neves Alves | Jorge Da Silva Pinho-Junior | Adriene Ribeiro de Lima | Josiane Roberto Domingues