《Food Science & Nutrition》：Two-Stage Sequential Fermentation of Oat Drink Using Saccharomyces boulardii and Lactiplantibacillus plantarum: A Promising Strategy for Developing Paraprobiotic-Probiotic Food
编辑推荐：
开发具有高益生菌数量、功能性和感官吸引力的益生菌植物基产品仍然具有挑战性。在这项研究中，经NaOH、磷酸、α-淀粉酶、发芽或其组合预处理的燕麦饮料，分别使用布拉氏酵母菌（Saccharomyces boulardii）单独发酵、植物乳杆菌299v（Lactip
开发具有高益生菌数量、功能性和感官吸引力的益生菌植物基产品仍然具有挑战性。在这项研究中，经NaOH、磷酸、α-淀粉酶、发芽或其组合预处理的燕麦饮料，分别使用布拉氏酵母菌（Saccharomyces boulardii）单独发酵、植物乳杆菌299v（Lactiplantibacillus plantarum 299v）单独发酵，或采用顺序发酵工艺，即将布拉氏酵母菌发酵的燕麦饮料中的活细胞热灭活（副益生菌，paraprobiotic）后，再用植物乳杆菌（L. plantarum）发酵。结果表明，α-淀粉酶预处理产生了最高的布拉氏酵母菌生长量（7.04 Log CFU mL-1；p?-1；p??10 Log CFU mL-1）和良好的感官评分（>?7），但顺序发酵的燕麦饮料优于所有其他评估处理，表现出平衡的酸度、优异的抗氧化活性和可忽略的酒精（燕麦饮料两阶段顺序发酵研究解读
功能性食品的生产和消费近年来显著增长，益生菌食品作为其中重要类别，可通过产生有益代谢产物、改善消化和调节宿主健康等方式发挥功效。植物基饮料因健康、环保且不含乳源过敏原等特点受到广泛关注，燕麦饮料更因富含不饱和脂肪酸、β-葡聚糖、酚类化合物和维生素等营养功能成分而成为理想发酵基质。然而，开发具有高益生菌存活数、良好功能特性和感官接受度的益生菌植物基产品仍面临挑战。以往研究多采用乳酸菌或酵母单菌发酵，或二者共发酵，但尚未见将酵母先发酵、热灭活形成副益生菌（paraprobiotic），再以此为基质接种活益生菌进行顺序发酵的策略。因此，本研究旨在系统评估不同预处理和两种发酵策略（单菌与两阶段顺序发酵）对燕麦饮料营养、功能、微生物和感官特性的影响，并比较两种策略的优劣。该研究发表于《Food Science》。
研究人员利用九种预处理方式制备燕麦饮料，包括对照、磷酸、碱性、α-淀粉酶、发芽及其组合。分别采用布拉氏酵母菌（S. boulardii）单独发酵、植物乳杆菌299v（L. plantarum 299v）单独发酵，以及顺序发酵：先将S. boulardii发酵燕麦饮料，经90°C加热10 min灭活活细胞形成副益生菌基质，再接种L. plantarum进行第二阶段发酵。测定指标包括pH值、可滴定酸度、还原糖、游离氨基氮（free amino nitrogen, FAN）、总酚含量（total phenolic content, TPC）、抗氧化活性（antioxidant activity, AOA）、乙醇浓度、益生菌计数和感官评分。感官评价由阿尔达比勒医科大学30名训练有素的小组成员（19–40岁）完成。数据采用单因素方差分析和Duncan多重比较进行统计分析。
3.1 pH值与可滴定酸度
发酵后所有处理pH值下降、酸度升高。S. boulardii发酵的燕麦饮料pH值介于3.54–5.49，可滴定酸度为0.1%–0.7%；L. plantarum及顺序发酵燕麦饮料pH值介于3.44–5.05，酸度为0.09%–0.97%。L. plantarum产乳酸能力显著高于S. boulardii，而顺序发酵处理pH值显著高于L. plantarum单菌发酵，表明酵母预发酵可缓冲后续细菌发酵引起的过度酸化。
3.2 还原糖与游离氨基氮
发酵过程中还原糖被益生菌消耗，顺序发酵因两步发酵而消耗更为明显。未发酵的发芽-酶处理具有最高的FAN含量（6674 mg FAN L-1），发芽处理FAN也显著高于其他处理。L. plantarum发酵后FAN呈现升降波动，可能与微生物蛋白酶活性和细胞裂解释放氨基酸有关。
3.3 总酚含量与抗氧化活性
不同发酵方式对TPC影响各异。顺序发酵显著提高了多数处理的TPC，但发芽-酶处理下降；酸性、碱性处理在单菌发酵中TPC升高，而发芽和发芽-酶处理降低。AOA范围为81–194.67 mg BHT eq L-1，顺序发酵的酶-碱性处理最高。TPC与AOA变化趋势不完全一致，表明抗氧化活性受多种因素综合影响。
3.4 益生菌计数
α-淀粉酶预处理为S. boulardii提供最佳生长条件，计数达7.04 Log CFU mL-1。酸性-酶处理下L. plantarum在单菌和顺序发酵中分别达到12.36和12.20 Log CFU mL-1，均为最高。顺序发酵与L. plantarum单菌发酵的细菌计数无显著差异，说明S. boulardii预发酵不仅消耗营养，还能通过产生维生素、氨基酸等代谢物及缓冲作用支持后续L. plantarum增殖，同时热灭活酵母提供了副益生菌效应。
3.5 乙醇产量
S. boulardii发酵后各处理乙醇浓度介于0.034%–0.302%，均低于0.5%，符合无酒精饮料标准。发芽-酶处理乙醇最高，与较高的还原糖和FAN含量相关；磷酸处理乙醇最低，可能与生成酵母不可发酵糖有关。
3.6 感官评价
大多数发酵燕麦饮料的颜色、香气、风味和总体接受度评分高于7分，适合市场化，但碱性和酶-碱性处理评分低于6分。顺序发酵的对照处理感官评分升高且超过7分，总体上顺序发酵样品的感官表现优于L. plantarum单菌发酵，可能与较低酸度、较高pH和不同代谢产物有关。
讨论与结论
讨论指出，S. boulardii预发酵对后续L. plantarum生长的支持机制包括：酵母分泌的维生素、氨基酸和FAN等营养物质，破坏食物基质大分子提高营养可利用性，增强缓冲能力从而控制乳酸产量，以及减轻益生菌的氧化应激。碱性预处理不利于细菌存活和感官品质，而磷酸及其盐类提供缓冲作用有利于发酵。研究结论为：研究人员开发了具有益生菌和副益生菌-益生菌特性的功能性燕麦饮料；α-淀粉酶和磷酸预处理增强S. boulardii计数，磷酸-α-淀粉酶和发芽-α-淀粉酶处理增强L. plantarum计数；所有发酵方式均提高酚类含量、抗氧化活性和感官评分；两阶段顺序发酵支持L. plantarum生长并产生感官品质更佳的副益生菌-益生菌食品。该策略为开发新型非酒精功能性植物基食品提供了可行途径。
