《Fermentation》：Improvement of Yoghurt Quality with Probiotic Culture and Sous Vide Processing Technique: A Physicochemical, Textural, and Microbiological Approach
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本研究评估了益生菌发酵剂的添加和真空低温加工法对酸奶在储存期间物化、质构、色度和微生物特性的影响。试验采用传统加工法和真空低温加工法，分别使用益生菌发酵剂和传统起始发酵剂，并在整个储存期内对产品进行分析。结果表明，益生菌发酵剂的使用显著增强了有机酸合成。这一上
本研究评估了益生菌发酵剂的添加和真空低温加工法对酸奶在储存期间物化、质构、色度和微生物特性的影响。试验采用传统加工法和真空低温加工法，分别使用益生菌发酵剂和传统起始发酵剂，并在整个储存期内对产品进行分析。结果表明，益生菌发酵剂的使用显著增强了有机酸合成。这一上升导致pH值降低（≈4.54）和可滴定酸度增加（≈1.60%）。此外，总有机酸浓度（主要为乳酸）上升（≈24,045 mg/kg），同时酵母-霉菌负荷下降（≈2.69 log CFU/g）。在整个储存期内，所有样品均观察到pH值下降、酸度和微生物活性升高（p < 0.05）。真空低温加工法由于受控的热处理和密封系统设计，减少了脱水收缩（≈5.65%）并提高了干物质含量（≈13.09%）。这一情况促进了更均匀凝胶结构的形成，从而改善了质构特性。颜色研究表明，益生菌和真空低温的联合降低了ΔE值，在ΔE < 3的样品中，颜色变化肉眼不可察觉。总之，益生菌发酵剂的添加与真空低温生产技术的同步应用在酸度发展、微生物稳定性、质构特性和颜色稳定性方面表现出协同效应，表明其在生产更高品质功能性酸奶中的有效性。
**论文解读：益生菌发酵剂与真空低温加工技术协同提升酸奶品质的研究**
**1. 研究背景与问题**
酸奶作为全球广泛消费的发酵乳制品，因其营养价值与功能性而备受关注。近年来，消费者对功能性食品的需求显著增长，推动了含益生菌酸奶的研究与开发。益生菌，尤其是乳杆菌（Lactobacillus）和双歧杆菌（Bifidobacterium）属，不仅能带来健康益处，还可通过产有机酸、胞外多糖（exopolysaccharide, EPS）及蛋白水解活性等影响酸奶的质构与感官特性。然而，益生菌在酸奶加工和储存中的存活率及代谢活性受热和氧胁迫的显著影响。真空低温加工（sous vide processing）技术因其在真空密封系统中进行受控低温热处理，可减少氧化、改善蛋白质凝胶网络，同时抑制竞争性微生物，为提升发酵乳品质提供了新思路。然而，将真空低温技术与益生菌发酵剂联合应用于酸奶体系，其对发酵动力学、微生物生长、有机酸谱、颜色稳定性及质构特性的协同作用尚缺乏系统研究。因此，本研究旨在填补这一空白，探讨真空低温加工法与益生菌发酵剂的联合使用对酸奶品质的综合影响。
**2. 研究内容与结论**
研究人员采用传统煮沸（90 °C/5 min）、巴氏杀菌（72 °C/15 s）和真空低温（80 °C/5 min，密封玻璃瓶装）三种热处理方式处理牛乳，然后分别接种传统发酵剂（含Streptococcus thermophilus和Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus）或益生菌发酵剂（含Bifidobacterium animalis subsp. lactis和Lactobacillus acidophilus，同时含基础酸奶菌株），在42 °C发酵至pH 4.5–4.6，制备6组酸奶样品（传统煮沸、传统煮沸+益生菌、巴氏杀菌、巴氏杀菌+益生菌、真空低温、真空低温+益生菌）。所有样品在1、7、14天储存期内进行理化、质构、色度、微生物及有机酸分析。研究得出主要结论：益生菌发酵剂与真空低温加工的联合应用在酸度发展、微生物稳定性、质构特性和颜色稳定性方面表现出协同增效作用，可生产出更高品质的功能性酸奶。该论文发表在《Fermentation》期刊。
**3. 主要技术方法**
研究人员使用了以下关键技术方法：（1）三种热处理方式：传统煮沸（open系统）、巴氏杀菌（水浴）、真空低温（密闭真空袋+精密水浴循环器），原料乳购自土耳其Afyonkarahisar当地奶牛场；（2）发酵接种：传统发酵剂和益生菌发酵剂均为商业冻干粉，按厂家指导使用；（3）理化分析：pH（数字pH计）、可滴定酸度（以乳酸%计）、干物质（105 °C恒重法）、脱水收缩率（离心法）；（4）色度分析：CIELAB系统（L*、a*、b*、ΔE），使用色差计（Minolta），D65光源、10°观察角、SCE模式；（5）质构剖面分析：TA.XT Plus质构仪，后向挤压探头，测定硬度、稠度、内聚性、粘度指数；（6）微生物分析：MRS琼脂（厌氧42 °C）计数Lactobacillus spp.（含L. acidophilus），M-17琼脂计数Streptococcus/Lactococcus spp.，马铃薯葡萄糖琼脂计数酵母和霉菌；（7）有机酸分析：高效液相色谱（HPLC-DAD），柱温室温，流动相为超纯水（pH 3.0磷酸调节），波长210 nm，外标法校准（R2 > 0.999）。
**4. 研究结果**
**pH值和可滴定酸度**：经双因素方差分析和Duncan多重比较，储存时间、样品类型及两者交互作用显著影响pH和可滴定酸度。益生菌组pH值更低、酸度更高；真空低温处理组亦表现出类似趋势。储存期间所有样品pH下降、酸度上升（p < 0.05）。储存结束时真空低温+益生菌组pH最低（4.54–3.43）、酸度最高（1.21%–1.60%）。这归因于益生菌更强的产酸能力和受控热处理促进蛋白质变性、利于菌种代谢。
**干物质含量和脱水收缩**：样品类型与储存时间显著影响干物质和脱水收缩。益生菌组干物质更高、脱水收缩更低；真空低温组干物质最高（13.09%）、脱水收缩最低（5.65%）。储存期间干物质上升、脱水收缩下降（p < 0.05）。原因包括益生菌产EPS增强持水力和真空热处理使乳清蛋白与酪蛋白形成致密凝胶网络。
**质构特性**：储存时间与样品类型对各质构参数（除硬度外）影响显著。益生菌组质构优于传统组；真空低温组在所有质构指标上值最高。储存期间硬度和粘附性上升，而内聚性、弹性、胶粘性、咀嚼性和回复性下降（p < 0.05）。益生菌产EPS形成稳定凝胶，真空低温促进均匀酪蛋白聚集。
**颜色参数**：储存时间与样品类型显著影响L*、a*、b*和ΔE。益生菌添加对L*、a*、b*影响不显著（p > 0.05），但显著降低ΔE（p < 0.05）。真空低温组ΔE更低。所有组中L*和a*随储存下降，b*上升（p < 0.05）。初期巴氏杀菌组L*最高、b*最低。真空低温+益生菌组ΔE < 3，颜色变化肉眼不可察觉。降低ΔE归因于益生菌的还原微环境和真空热处理减少氧化。
**微生物计数**：储存时间与样品类型显著影响酵母/霉菌和乳酸菌计数。益生菌组酵母/霉菌显著低于传统组（p < 0.05），储存结束时真空低温+益生菌组最低（2.69 log CFU/g），传统煮沸组最高（3.29 log CFU/g）。Lactobacillus spp.和Lactococcus/Streptococcus spp.计数在真空低温+益生菌组最高（8.94和9.02 log CFU/g）。益生菌产有机酸、过氧化氢、细菌素等抑制真菌，真空低温密封减少污染。
**有机酸含量**：储存时间与样品类型显著影响乳酸、柠檬酸、苹果酸、草酸、抗坏血酸和甲酸（除柠檬酸外）。所有有机酸随储存增加。益生菌组有机酸浓度显著高于传统组（p < 0.05），真空低温+益生菌组乳酸最高（24,045.20 mg/kg）。益生菌通过双歧途径同时产乳酸和乙酸，真空低温减少挥发并促进代谢。
**5. 讨论与结论**
研究人员在讨论部分指出，益生菌与传统发酵剂的联合使用因代谢多样性促进了有机酸积累，同时益生菌的还原能力抑制了腐败微生物并表降低颜色变化。真空低温加工通过受控热处理使乳清蛋白（β-乳球蛋白、α-乳白蛋白）充分变性并与酪蛋白交联，形成致密凝胶网络，从而减少脱水收缩、提升干物质和质构稳定性。两种技术的协同效应在高品质功能性酸奶生产中具有潜力。研究结论（翻译自原文结论部分）：本研究评估了益生菌和传统发酵剂以及传统和真空低温加工方法对酸奶物化、质构、色度和微生物特性的影响。结果表明，发酵剂类型和加工方式均显著影响终产品品质。益生菌样品在储存期间pH更低、可滴定酸度和有机酸浓度更高，表明发酵期间代谢活性增强。此外，储存结束时益生菌样品中酵母和霉菌计数降低，显示微生物稳定性提高。真空低温技术导致脱水收缩减少、干物质含量增加和质构稳定性增强，这归因于受控热处理和更一致的蛋白质变性。益生菌发酵剂与真空低温加工的联合产生了有利的物化和结构属性，如脱水收缩降低、质构参数改善和颜色稳定性增强。本研究的局限性在于缺乏感官评价和储存末期益生菌活性评估。未来研究应纳入感官评价、长期益生菌活性评估及交互作用分析，以阐明益生菌发酵剂与真空低温酸奶生产结合的技术和功能潜力。
