棕色酸奶因其独特的棕色外观和烤制风味而深受消费者喜爱（Yu, Zhong, Guo, Xie, Cheng, & Yao, 2020）。这些特性主要源于发酵前的美拉德反应。当牛奶和葡萄糖在95°C以上的高温下长时间保持时，乳糖和蛋白质会发生褐变反应，从而形成棕色酸奶特有的颜色和风味（Li, Zhang, Jiang, Li, Li, Zhao, et al., 2023）。虽然棕色酸奶的发酵过程与普通酸奶类似，且仍保留有蛋白质和钙等重要营养成分，但其挥发性风味成分和代谢物组成却与普通酸奶有很大差异（Chen, Jiang, Wang, Xiong, Zhao, & Chen, 2025）。
酸奶是益生菌的绝佳载体，被公认为是向肠道微生物群输送大量活性有益微生物的最有效食物之一。摄入富含益生菌的发酵乳制品可对人体健康产生诸多益处，比如改善肠道健康和调节免疫功能（Hadjimbei, Botsaris, & Chrysostomou, 2022）。因此，近年来人们越来越重视在酸奶发酵过程中应用不同的益生菌，以提升其功能性和营养价值。先前的研究表明，在乳制品发酵过程中，多种益生菌联合使用往往比单一菌株发酵更能改善乳制品的质地和营养状况（Soni, Jain, Shah, Soni, Suthar, & Gohel, 2020）。例如，干酪乳杆菌Zhang株与乳酸双歧杆菌V9株共同发酵时，能显著促进乳酸双歧杆菌V9的生长，而且乙酸、己酸、丁酸和戊酸的含量也明显高于单一菌株发酵的情况（Peng, Yao, Sun, Guo, Wang, Mu, et al., 2022）。然而，并非所有的益生菌组合都能产生良好的协同效应，不同菌株之间还可能存在拮抗作用。菌株间的相互作用产生的代谢物可能会干扰酸奶发酵和储存过程中的微生物生长及代谢活动，进而影响酸奶的理化性质和感官品质，最终降低消费者的接受度（Felix da Silva, Junior, Gomes, dos Santos Pozza, Britten, & Matumoto-Pintro, 2017）。
益生菌在酸奶中的存活率受多种因素影响（Meybodi, Mortazavian, Arab, & Nematollahi, 2020）。益生元可以为益生菌提供营养底物，改善其生存环境，从而提高其在食品基质中的存活率（Zhou, Sarwar, Hu, Zhang, Hu, Aziz, et al., 2025）。燕麦β-葡聚糖是一种存在于燕麦胚乳和糊粉层细胞壁中的线性多糖，它主要由通过β-(1 → 4)和β-(1 → 3)糖苷键连接的葡萄糖单体构成，分子量在6.5 × 104到3.1 × 106道尔顿之间（Hu, Zhao, Zhao, & Zheng, 2015）。由于其优异的水溶性和凝胶形成能力，燕麦β-葡聚糖在食品工业中被广泛使用（Li, Wu, Duan, Yu, Liu, & Bao, 2024）。多项研究指出，燕麦β-葡聚糖具有多种健康益处，比如延缓葡萄糖吸收、帮助调节餐后血糖，因此是一种优质的益生元（Gudej, Filip, Harasym, Wilczak, Dziendzikowska, Oczkowski, et al., 2021; Ke, Walker, Haange, Lagkouvardos, Liu, Schmitt-Kopplin, et al., 2019; Wolever, Jenkins, Prudence, Johnson, Duss, Chu, et al., 2018）。在酸奶发酵过程中，燕麦β-葡聚糖不仅能显著提升产品的理化性质和感官品质，还能增强其益生菌活性（Lazaridou, Serafeimidou, Biliaderis, Moschakis, & Tzanetakis, 2014），同时还能增加乙酸、2,3-丁二酮和乙酸乙酯等风味物质的含量，从而使酸奶呈现出果香、甜味和奶油味（Zhao, Li, Chen, Guo, Huang, Tong, et al., 2023）。不过，棕色酸奶与普通酸奶有所不同。发酵过程中产生的大量美拉德反应产物会损害单个益生菌菌株的存活能力（Fan, Jia, Du, & Shi, 2024），还会引发诸如乳清分离（Zhang, Dong, Zheng, Chen, Fang, Chen, et al., 2025）和苦味产生（Han, Gao, Wang, Wang, Dong, Zhang, et al., 2019）等质量问题。因此，适用于普通酸奶的策略无法直接应用于棕色酸奶的生产。为了解决这些问题，本研究设计了一种结合两种益生菌与燕麦β-葡聚糖共同发酵的棕色酸奶制作方法。这种双重益生菌组合可以通过微生物间的协同作用，减轻美拉德反应产物对单一菌株生长的抑制作用，而燕麦β-葡聚糖则既能提升酸奶的凝胶稳定性，又能作为益生元为益生菌提供营养支持。目前，关于利用燕麦β-葡聚糖与两种益生菌共同发酵来提升棕色酸奶品质的研究还相对较少，这两种成分在酸奶品质形成中的调控机制以及它们之间的代谢交互关系仍有待进一步阐明。本研究填补了这一领域的研究空白。
植物乳杆菌S58是一种具有多种生理功能的多功能益生菌，它能降低体重和血脂水平，缓解辣椒素引起的胃肠道损伤，还能调节肠道微生物群和免疫功能（Tang, Song, Li, Wang, Zhang, & Suo, 2020; Tang, Song, Wang, Zhang, Xin, & Suo, 2021; Zhao, Jiang, Zhang, Xin, Chen, Song, et al., 2025）。此外，该菌株还具有出色的发酵性能，能够显著提升酸奶（Zhou, Wang, Wang, Tan, Liu, Chen, et al., 2024）以及果汁（Jiang, Li, Zhao, Hu, Zhou, Zheng, et al., 2026; Zhou, Zhao, Liang, Zalán, Wang, & Suo, 2026）的品质。鼠李糖乳杆菌T53（2016SWU.05.0601）具有抗炎和抗过敏作用（Bu, Li, Wang, Jiang, & Suo, 2024; Song, Li, Li, Wang, Zhang, & Suo, 2020）。在本研究中，研究人员以燕麦β-葡聚糖作为益生元，与植物乳杆菌S58和鼠李糖乳杆菌T53共同构建复合益生菌系统，用于生产棕色酸奶。他们系统地评估了这类复合益生菌系统对酸奶的理化性质、风味成分、感官特性以及代谢谱的影响。本研究为功能性发酵乳制品的研发提供了理论依据和技术参考。
