综述：益生菌大豆酸奶：微生物代谢、菌株筛选及植物基发酵的生物技术进展综述

《Food Production, Processing and Nutrition》：Probiotic soy yogurt: a review of microbial metabolism, strain selection, and biotechnological advances in plant-based fermentation

　　

对植物基功能性食品日益增长的需求已使大豆酸奶成为乳制品极具前景的替代品。本综述对功能性益生菌大豆酸奶进行了以微生物学为重点的批判性审视，涵盖2016年至2026年期间。与以往广泛的营养学调查不同，本工作独特地综合了发酵的微生物学决定因素，包括植物乳杆菌属（Lactiplantibacillus spp.）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）、双歧杆菌属（Bifidobacterium spp.）和布拉氏酵母菌（Saccharomyces boulardii）的菌株筛选标准。本综述还考察了混合培养物中的协同与竞争性相互作用，以及接种量、酸化动力学等发酵参数的优化。特别强调了微生物通过β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase）活性将异黄酮糖苷转化为具有生物活性的苷元，这一过程显著增强了功能特性。生物技术挑战，包括后酸化（post-acidification）、贮藏期间益生菌存活率，以及微胶囊化（microencapsulation）等稳定化策略，均得到了批判性评估。通过综合当前关于发酵微生物学和菌株功能性的知识，本综述强调了开发具有验证健康声称的高质量、商业可行的益生菌大豆酸奶产品所需的科学和技术考量。图形摘要 对植物基功能性食品日益增长的需求已使大豆酸奶成为乳制品极具前景的替代品。本综述对功能性益生菌大豆酸奶进行了以微生物学为重点的批判性审视，涵盖2016年至2026年期间。与以往广泛的营养学调查不同，本工作独特地综合了发酵的微生物学决定因素，包括植物乳杆菌属（Lactiplantibacillus spp.）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）、双歧杆菌属（Bifidobacterium spp.）和布拉氏酵母菌（Saccharomyces boulardii）的菌株筛选标准。本综述还考察了混合培养物中的协同与竞争性相互作用，以及接种量、酸化动力学等发酵参数的优化。特别强调了微生物通过β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase）活性将异黄酮糖苷转化为具有生物活性的苷元，这一过程显著增强了功能特性。生物技术挑战，包括后酸化（post-acidification）、贮藏期间益生菌存活率，以及微胶囊化（microencapsulation）等稳定化策略，均得到了批判性评估。通过综合当前关于发酵微生物学和菌株功能性的知识，本综述强调了开发具有验证健康声称的高质量、商业可行的益生菌大豆酸奶产品所需的科学和技术考量。图形摘要

**引言**

向植物基营养的全球转变是由健康、环境和伦理关切的交汇所驱动的。尽管乳制品具有营养价值，但其与乳糖不耐受、酪蛋白过敏和高胆固醇血症等问题相关，促使消费者和食品工业探索替代品。在包括杏仁、大米、椰子和燕麦来源的各类植物基乳制品中，大豆因其有利的营养和功能特性而成为益生菌酸奶生产最具前景的底物之一。特别是，豆乳以其优质蛋白质含量为特征，这显著促进了豆基食品在素食者和健康意识消费者中的日益普及。此外，豆乳的特征性组成，包括其低聚糖、氨基酸和生物活性肽，支持乳酸菌（LAB）和益生菌酵母的生长和代谢活动，从而促进高效发酵和类酸奶产品的发展。在发酵过程中，LAB将豆乳中的糖代谢为乳酸，逐步降低pH并诱导蛋白质凝固。该酸化过程导致具有酸奶特征质地和风味的半固体凝胶结构的形成。因此，豆乳酸奶生产可以被视为由LAB活性介导的酸诱导凝胶化过程。所得凝胶的流变学和质地特性深受所用特定发酵剂培养物影响。此外，大豆天然富含生物活性异黄酮，主要是染料木素和大豆黄素，它们可以在发酵过程中被生物转化为更具生物利用度的苷元形式。这提供了其他植物基乳制品所不具备的额外健康益处。因此，豆乳被独特地定位为益生菌酸奶生产的合适且功能性底物。

发酵是一种关键的生物技术过程，将生大豆转化为可食用、营养强化和功能活性产品。将益生菌微生物——主要是LAB和益生菌酵母——应用于豆乳不仅改善了感官属性，还驱动了增强大豆酸奶功能特性的关键代谢转化。在发酵过程中，微生物酶水解不可消化碳水化合物，如棉子糖和水苏糖，减少产气化合物。它们还降解包括植酸盐和胰蛋白酶抑制剂在内的抗营养因子，从而增强营养生物利用度。特别是，益生菌菌株的微生物β-葡萄糖苷酶活性将异黄酮糖苷（大豆黄苷和染料木苷）转化为其生物活性苷元形式（大豆黄素和染料木素）。这些苷元表现出增强的生物利用度和一系列促进健康的作用。

除了生物转化，微生物菌株的选择决定了最终产品的理化性质。酸化动力学、胞外多糖生产和蛋白水解活性等参数在物种甚至菌株间差异显著。这些差异直接影响质地、粘度和风味发展。此外，益生菌在整个加工、贮藏和胃肠道消化过程中的存活率仍然是一个核心挑战。这需要严格的菌株筛选和实施保持存活率的策略，如包囊化或使用协同培养组合。尽管有这些进展，豆基酸奶的生产仍面临与质地不稳定、脱水收缩和持续豆腥味相关的问题。这些挑战源于大豆蛋白、多糖和脂质之间的复杂相互作用。

鉴于这些考虑，本综述对益生菌大豆酸奶生产背后的微生物学、生物技术和代谢功能进行了批判性检验。它不提供营养和健康方面的广泛调查，而是聚焦于发酵的微生物因素。这些包括菌株筛选标准、混合培养物中的微生物相互作用、参与生物转化的代谢途径，以及增强益生菌存活率和产品稳定性的生物技术策略。通过以菌株为中心的视角综合发酵微生物学的当前知识，本综述旨在为高质量、功能验证的益生菌大豆酸奶开发中的基础研究和工业应用提供信息。

**文献检索策略**

为确保全面和透明的文献综述，研究人员对同行评审文献进行了系统性检索。检索了以下数据库：PubMed、SpringerLink、Google Scholar和ScienceDirect。文献检索涵盖2016年至2026年的出版物，覆盖十年期间。保留了必要的经典老文献以提供基础背景。

使用以下关键词和布尔运算符的不同组合：（"soy yogurt" OR "soymilk yogurt" OR "fermented soymilk" OR "plant-based yogurt"）AND（"probiotic" OR "Lactic acid bacteria" OR "Lactobacillus" OR "Bifidobacterium" OR "Saccharomyces boulardii"）AND（"fermentation" OR "microbial metabolism" OR "strain selection"）AND（"soy isoflavone" OR "β-glucosidase" OR "genistein" OR "biotransformation"）AND（"probiotic viability" OR "encapsulation" OR "microencapsulation" OR "stability"）AND（"texture" OR "exopolysaccharide" OR "rheology"）AND（"challenges in plant-based yogurt production"）。

纳入标准为：（i）同行评审的原创研究论文、综述和书籍章节；（ii）以英文发表的研究；（iii）聚焦于豆基酸奶或发酵豆乳产品的研究；（iv）涉及微生物代谢、菌株筛选、发酵参数、异黄酮生物转化、益生菌存活率或生物技术策略的研究。排除标准为：（i）非英文出版物；（ii）会议摘要、预印本和未发表数据；（iii）仅聚焦于乳基酸奶而未与植物基替代品比较的研究；（iv）其他发酵豆制品（如丹贝、味噌、纳豆）的研究，除非与大豆酸奶生产直接相关。

文献筛选过程采用两阶段方法。首先，根据纳入标准筛选标题和摘要的相关性。其次，检索全文并评估其合格性。研究人员还手动筛选所选文章的参考文献列表以识别额外相关研究（滚雪球法）。根据科学严谨性和对益生菌大豆酸奶生产中的微生物代谢、菌株筛选和生物技术进展核心主题的贡献来选择相关文章。

**功能性食品：定义与范围**

功能性食品被广泛定义为提供超出基本营养的健康益处、通常通过存在生理活性成分来实现的产品。虽然各监管和科学组织的定义有所不同，但共同主题包括生物活性成分的掺入、健康声称的科学实证以及传统食品形式的保留。功能性食品类别涵盖广泛的发酵和强化产品，包括开菲尔、泡菜、康普茶、强化谷物、发酵蔬菜、发酵果汁和发酵海产品。其中，酸奶是全球消费最广泛的功能性食品之一，构成人类膳食模式的重要组成。由于其广泛消费，酸奶的营养强化代表了减轻或预防与微量营养素缺乏和营养不均衡相关疾病的有效策略。酸奶因其良好的营养概况和相对低成本而享有广泛的消费者接受度。此外，其理化和感官特性使其成为微量营养素和益生菌微生物强化的合适底物。酸奶的功能属性与其相关微生物的代谢活动内在相关，特别是LAB，如德氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus）和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）。这些细菌决定了发酵过程中的酸化、质地发展和生物活性代谢物的产生。因此，从微生物学角度看，酸奶的功能潜力不仅仅是其成分组成的结果，而是从根本上由发酵微生物培养物的选择、活性和存活率所决定。

**大豆酸奶作为乳制品替代品**

虽然牛乳仍然是营养完整的参考标准，但大豆酸奶提供了直接解决乳制品相关局限性的特定组成优势。与牛乳酸奶不同，大豆天然无乳糖、无胆固醇且饱和脂肪含量低，使其成为乳糖不耐受个体和寻求心脏健康饮食选择者的合适选择。此外，不含酪蛋白使大豆酸奶成为牛乳蛋白过敏个体的可行替代品。从营养角度看，豆乳提供与牛乳相当的高质量蛋白质谱，且具有更有利的脂肪酸组成。因此，大豆酸奶不仅作为乳基产品的替代品，而且作为一个独特的功能性食品类别，通过微生物生物转化提供增强的促进健康的特性。

**大豆酸奶的营养概况**

大豆酸奶的营养组成由豆乳的内在特性和发酵微生物的代谢活动共同决定。豆乳（干重）富含高质量蛋白质（46%）、脂肪（31%）、异黄酮、灰分（7%）和必需矿物质，包括钙（141 μg/g）、镁（147 μg/g）、磷（429 μg/g）和铁（9 μg/g）。发酵通过微生物代谢进一步改变这一概况：复杂碳水化合物被水解，蛋白质消化率增强，B族维生素被选择性益生菌菌株合成。此外，无胆固醇和异黄酮的存在 contributes 到产品的心脏保护潜力。

不同发酵剂培养物生产的大豆酸奶的组成特征已汇总。数据强调了营养结果中菌株依赖性变异，强调了微生物菌株筛选在决定最终产品质量中的重要性。数据显示发酵通常增加蛋白质和灰分含量，同时因微生物代谢显著减少碳水化合物。菌株特异性变异明显，植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）KU985432和布拉氏酵母菌（Saccharomyces boulardii）CNCM I-745显示出特别显著的效果。布拉氏酵母菌（Saccharomyces boulardii）始终表现出较高的矿物质增强效果，特别是钙、磷和钾。

**脂肪酸谱**

大豆酸奶的脂质组成受发酵过程中微生物代谢的影响。LAB产生的脂肪酶和酯酶催化甘油三酯水解为游离脂肪酸、单酰甘油和二酰甘油。这些酶活性已在多种LAB物种中被表征。未发酵豆乳与植物乳杆菌（L. plantarum）KU985432或布拉氏酵母菌（S. boulardii）CNCM I-745发酵的大豆酸奶之间的比较研究表明脂肪酸谱发生显著改变。具体而言，发酵导致饱和脂肪酸从18.99%略微下降至18.36%（降低3.3%），伴随着不饱和脂肪酸从81.01%轻微增加至81.31%（增加0.4%），包括油酸、亚油酸和α-亚麻酸。除了直接修饰脂质谱外，某些益生菌菌株通过替代机制发挥降胆固醇作用。例如，嗜酸乳杆菌（L. acidophilus）和鼠李糖乳杆菌（L. rhamnosus）可以通过胆盐水解酶（BSH）活性解离胆汁酸，这一机制通过增加游离胆汁酸的排泄和促进从胆固醇合成新胆汁酸来降低血清胆固醇水平。相比之下，布拉氏酵母菌（Saccharomyces boulardii）CNCM I-745的降胆固醇作用似乎主要通过肠道菌群调节而非直接胆汁酸代谢介导。

**B族维生素**

大豆酸奶的B族维生素含量高度依赖于所用发酵剂培养物，反映了微生物消耗和从头合成之间的平衡。某些益生菌菌株具有核黄素（B2）、叶酸（B9）和钴胺素（B12）的生物合成途径，导致发酵期间这些维生素的可观察增加。混合微生物发酵，特别是由接合酵母属（Zygosaccharomyces）、酵母属（Saccharomyces）、木醋杆菌（Acetobacter xylinus）、巴氏醋杆菌（Acetobacter pasteurianus）和氧化葡糖杆菌（Gluconobacter oxydans）组成的康普茶联合体，已显示出增强发酵豆制品中B族维生素含量的巨大潜力。相比之下，仅用LAB发酵导致核黄素、烟酸和叶酸水平下降。这一差异归因于LAB倾向于消耗B族维生素用于生长，而康普茶联合体菌株可以在豆乳发酵过程中合成这些维生素。核黄素（B2）作为LAB初始增殖的必需生长因子，需要从发酵底物中持续消耗。发酵早期阶段核黄素含量的轻微降低表明生物合成速率不足以补偿消耗速率。然而，某些LAB菌株具有的生物合成能力可能后来克服这一赤字。例如，使用发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）UFG169发酵将核黄素含量从0.2 μg/mL增加至3.8 μg/mL（增加19倍），而植物乳杆菌（L. plantarum）UFG10产生的增加较低，达到1.9 μg/mL（增加9.5倍）。研究人员进一步评估了使用植物乳杆菌（L. plantarum）KU985432和布拉氏酵母菌（S. boulardii）CNCM I-745发酵豆乳期间B族维生素含量的变化。植物乳杆菌（L. plantarum）发酵将硫胺素（B₁）浓度从26.93 μg/g增加至44.31 μg/g，对应64.5%的增加，而布拉氏酵母菌（S. boulardii）CNCM I-745将浓度增加至40.14 μg/g（增加49.1%）。核黄素（B₂）含量也从1.36 μg/g增加至3.13 μg/g（增加130%），使用植物乳杆菌（L. plantarum）KU985432发酵后，以及使用布拉氏酵母菌（S. boulardii）CNCM I-745增加至2.28 μg/g（增加67.6%）。这些发现证明了两种益生菌菌株在发酵过程中生物合成B族维生素的能力。相比之下，某些益生菌菌株可能利用B族维生素来支持细胞生长和代谢，导致发酵期间维生素净消耗。这一现象在植物乳杆菌（L. plantarum）KU985432发酵期间对吡哆醇（B₆）和叶酸（B₉）特别观察到。康普茶联合体发酵显著增加了烟酸（B₃）和叶酸（B₉）浓度，从发酵前的205.43和150.63 μg/g干重分别增加到发酵后的865.35和553.13 μg/g干重，对应4.2倍和3.7倍的增加。此外，发酵前未检测到的钴胺素（B₁₂）在发酵后达到92.92 μg/g干重。这些发现强调了菌株和培养物选择在决定最终产品维生素谱中的重要性。

**糖谱**

碳水化合物在大豆乳发酵过程中作为益生菌微生物的主要碳源和能源。LAB通过Embden-Meyerhof-Parnas（EMP）、磷酸戊糖和磷酸酮醇酶途径代谢可发酵糖以产生有机酸，包括乙酸、乳酸和丙酸。这些代谢产物降低pH，从而贡献于发酵食品的风味和保藏。酵母如酵母属（Saccharomyces）在产生增强香气的有机酸方面也发挥关键作用。微生物代谢诱导的pH渐进降低促进蛋白质凝固，导致形成类酸奶凝胶结构。除了促进发酵外，这些代谢变化还贡献于产品保藏并影响大豆酸奶的质地和感官特性。糖利用的程度和模式高度菌株依赖性，反映糖酵解活性和碳水化合物降解酶产生的差异。例如，布拉氏酵母菌（S. boulardii）CNCM I-745产生转化酶，将非还原性蔗糖水解为可发酵的葡萄糖和果糖，而植物乳杆菌（L. plantarum）KU985432表现出对单糖的有效利用。因此，大豆酸奶的残留糖组成根据所用发酵剂培养物而变化显著。

**大豆酸奶的蛋白质含量**

大豆酸奶的蛋白质含量受所用发酵剂培养物影响。植物乳杆菌（L. plantarum）KU985432发酵将蛋白质含量（干重）从45.85%增加至48.89%（增加6.6%）。类似地，布拉氏酵母菌（S. boulardii）CNCM I-745将蛋白质含量增加至49.76%（增加8.5%）。含有德氏乳杆菌保加利亚亚种（L. delbrueckii subsp. bulgaricus）和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）的混合发酵剂培养物发酵后也报道了相当的蛋白质含量增加。研究表明嗜酸乳杆菌（L. acidophilus）N4发酵豆乳产生4.73 g/100 g（湿重）的蛋白质含量，而鼠李糖乳杆菌（L. rhamnosus）N1、副干酪乳杆菌（L. paracasei）N2和植物乳杆菌（L. plantarum）N3产生的值在4.74至4.89 g/100 g之间。相对于未发酵豆乳的3.36 g/100 g，这些值代表了显著增加。

**大豆酸奶的灰分和矿物质含量**

灰分含量反映总矿物质浓度，随发酵剂培养物和发酵加工条件而变化。报道的大豆酸奶值范围为0.44%至0.99%。这种变异可能是由于大豆品种、加工方法和预处理技术的差异。一般来说，乳杆菌属（Lactobacillus）和酵母属（Saccharomyces）菌株发酵增加钙、磷、镁和钾的水平，锌含量基本保持不变。具体而言，布拉氏酵母菌（S. boulardii）CNCM I-745发酵将钙从141.3 μg/g增加至228.3 μg/g（增加61.6%），磷从429.3 μg/g增加至576.1 μg/g（增加34.2%），钾从1212.0 μg/g增加至1880.4 μg/g（增加55.2%）。发酵过程中植酸和其他螯合矿物质抗营养因子的微生物降解可以增强这些矿物质的生物利用度。

**大豆酸奶的水分含量**

水分含量是大豆酸奶质地和货架稳定性的关键决定因素，数值根据配方和所用发酵剂培养物而变化显著。报道的大豆酸奶水分水平范围为83.64%至95.48%。植物基酸奶相较于乳制酸奶的较高水分含量反映了蛋白质组成和凝胶化行为的根本差异。

**大豆异黄酮：生物转化与生物利用度**

大豆异黄酮，主要是染料木素和大豆黄素，因其在心血管健康、骨骼健康和更年期症状管理中的潜在益处而被广泛研究。在生大豆和未发酵豆乳中，异黄酮主要以糖苷形式（大豆黄苷、黄豆黄苷和染料木苷）存在，仅存在微量苷元。由于其物理和化学性质，这些异黄酮糖苷难以通过肠上皮并被较差吸收，导致较弱的生物活性。相反，异黄酮苷元（大豆黄素和染料木素）更具脂溶性，可以容易地穿过肠绒毛，导致比相应糖苷更高的生物利用度和更快的吸收。在发酵过程中，益生菌微生物（特别是乳杆菌属（Lactobacillus）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）和酵母属（Saccharomyces）的菌株）产生β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase），水解大豆异黄酮的糖苷键，从而将异黄酮糖苷转化为更具生物利用度和生物活性的苷元形式。该生物转化过程的效率高度菌株依赖性，因为β-葡萄糖苷酶活性在益生菌微生物中差异显著。单菌株发酵中，植物乳杆菌（L. plantarum）S48将大豆黄素含量从101.4 μg/g增加至436.1 μg/g（4.3倍），染料木素从73.2 μg/g增加至258.2 μg/g（3.5倍），黄豆黄素从26.7 μg/g增加至34.1 μg/g（1.3倍）。类似地，植物乳杆菌（L. plantarum）P1201发酵将大豆黄素从95.7 μg/g增加至485.6 μg/g（5.1倍），染料木素从63.3 μg/g增加至289.3 μg/g（4.6倍），黄豆黄素从23.3 μg/g增加至37.0 μg/g（1.6倍）。鼠李糖乳杆菌（L. rhamnosus）GG和鼠李糖乳杆菌（L. rhamnosus）INIA P344在豆乳饮料发酵过程中产生高浓度苷元，24小时后大豆黄素水平达到152.5–193.0 μM，染料木素水平达到424.5–444.4 μM。顺序发酵策略在增强异黄酮生物转化方面也显示出显著功效。例如，涉及双歧杆菌（Bifidobacterium bifidum）24小时随后与枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和少孢根霉（Rhizopus oligosporus）共发酵额外48小时的两阶段发酵过程导致广泛苷元转化。72小时固态发酵后，大豆黄素、染料木素和黄豆黄素分别达到总异黄酮的84.64±1.97%、99.29±0.86%和96.42±1.32%。发酵不仅增加生物活性苷元的浓度，还增强大豆产品的整体功能潜力。所得苷元及其随后的肠道微生物代谢物比母体糖苷具有更强的抗氧化、抗炎和抗增殖活性。因此，使用产生β-葡萄糖苷酶的发酵剂培养物代表最大化发酵豆制品（包括大豆酸奶）健康益处的关键策略。

**质地增强：稳定剂和胞外多糖**

大豆酸奶的质地和稳定性受添加的亲水胶体和发酵过程中产生的胞外多糖（EPS）两者影响。亲水性胶体，包括黄原胶、刺槐豆胶和瓜尔胶，通常被掺入以增加粘度和减少脱水收缩。研究表明这些添加剂不会不利影响细菌生长，并可显著改善感官特性。黄原胶产生特别有利的结果。用碳水化合物（包括菊粉和低聚果糖）强化大豆酸奶可以进一步增强酸化动力学，这一效应归因于其增加粘度和促进假塑性（剪切变稀）流变行为的能力。除了使用添加的稳定剂外，微生物EPS产生代表改善发酵豆制品质地的生物技术方法。高EPS产生菌株增强粘度和持水能力。机制上，干酪乳杆菌（L. casei）来源的EPS以pH依赖性方式与大豆分离蛋白相互作用，改变复合化pH阈值并防止大蛋白聚集体的形成。因此，EPS产生发酵剂充当清洁标签质地增强剂。此外，超高压均质化等加工技术可以进一步改善凝胶硬度和保水性，共同扩大了优化大豆酸奶流变学的技术选择。

**预处理对大豆酸奶生产中凝胶结构的影响**

在发酵前应用于生豆基底物的各种预处理策略已被证明可显著调节凝胶结构、质地和稳定性。

**高压均质化**：高压均质化（HPH）通过在高压（≥100 MPa）下通过空化和剪切力减小大豆蛋白聚集体的粒径。它还通过暴露最初埋藏的疏水基团增加表面疏水性（H0）。这些结构修饰已被证明可增强乳化特性，包括乳化活性指数（EAI）和乳化稳定性指数（ESI），与热处理后均质化技术相比分别提高达29.6%和25.9%。

**热处理**：热处理是改善大豆蛋白功能特性（包括热稳定性、乳化性、发泡性和凝胶性）的基础且经济有效的方法，同时减轻营养问题和抗原性。天然大豆蛋白，主要是大豆球蛋白（11S）和β-伴大豆球蛋白（7S），缺乏聚集所需的暴露疏水基团。在热处理过程中，这些大豆蛋白经历变性，具体而言，7S在75°C变性，11S在90°C变性。最佳热处理，通常在80–95°C范围内，完全变性两种球蛋白，暴露最初埋在天然蛋白质结构内的疏水基团和巯基残基。次优加热因变性不足而产生弱凝胶，而过度加热产生阻止后续酸诱导凝胶化的大不溶性聚集体。这些功能改善源于构象变化，包括展开、二级/三级结构改变、表面疏水性增加以及共价或非共价聚集。

**酶解和糖基化**：双蛋白酸奶（DPY）结合动物和植物蛋白，提供优于单蛋白产品的营养和感官益处。然而，大豆分离蛋白（SPI）的低溶解度、刚性凝胶结构和豆腥味限制了其发酵性能。这需要有效的修饰策略，如酶解和糖基化作为预处理。研究表明这些处理有效改善植物蛋白在酸奶发酵过程中的加工特性。潜在机制涉及蛋白质结构和分子大小的修饰、肽和游离氨基酸的产生以及风味释放的增强。具体而言，使用木瓜蛋白酶（1% w/w，55°C，40分钟）的酶解预处理随后与阿拉伯胶糖基化显著改善了SPI溶解度（94.77%）。它还增加了β型二级结构，促进有利于凝胶化的柔性蛋白质构象。当掺入双蛋白酸奶（3:7 SPI:牛奶蛋白比例）时，与未处理对照相比，修饰SPI将硬度增加30.89%，稠度增加22.83%，持水能力提高至57.90%，同时将脱水收缩减少7.61%。此外，酶解有效降解了豆腥味化合物（己醛、1-己醇）并减轻了苦味。

**超声预处理**：超声预处理已成为改善植物基酸奶特性的有前景的非热技术。高强度超声（20 kHz，400 W）产生空化力，破坏大豆蛋白聚集体并减小粒径。研究表明HIU处理20分钟将大豆分离蛋白的粒径减小85%（从133.60 μm至20.53 μm）。它还将表面疏水性增加162%（从151.20至396.20），表明先前埋藏的疏水区域大量暴露。这些结构修饰将可溶性蛋白质含量从2.50%增加至11.51%，并改善了后续凝胶特性。当应用于含有豆渣的全豆乳时，超声处理有助于形成均匀的凝胶结构。它将硬度增加613%并将脱水收缩减少40%。该处理还将发酵时间减少32%，同时在冷藏储存期间保持嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）存活率高于10⁷ CFU/g。

**益生菌大豆酸奶的益生元与功能化合物强化**

用益生元和生物活性化合物强化大豆酸奶代表了增强其超越单独发酵所赋予的功能特性的策略。益生元如菊粉和低聚果糖作为有益肠道微生物的选择性底物，促进短链脂肪酸产生并可能影响骨骼健康和代谢功能。功能性油的掺入也已被探索。用富含二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）的鱼油和月见草油（含γ-亚麻酸）强化的大豆酸奶证明了降胆固醇作用，包括总胆固醇降低34.3%。在动物模型中它还显示改善的抗氧化酶活性，超氧化物歧化酶增加15.1%。类似地，用1.5%（w/w）螺旋藻（Spirulina platensis）强化显著增加了高胆固醇血症小鼠的肝脏抗氧化酶：谷胱甘肽（GSH）增加37.4%，超氧化物歧化酶（SOD）增加9.9%，过氧化氢酶（CAT）增加73.7%。同时，血清肝酶降低：天冬氨酸氨基转移酶（AST）降低37.2%，丙氨酸氨基转移酶（ALT）降低39.2%，碱性磷酸酶（ALP）降低60.0%，γ-谷氨酰转移酶（GGT）降低39.9%。此外，脂质过氧化标志物硫代巴比妥酸反应物质（TBARS）降低47.5%，表明氧化应激减少和肝功能改善。新兴方法包括添加具有抗菌和抗氧化特性的包囊化精油，以及色氨酸强化。用1.5%（w/v）色氨酸强化增强了牛乳和大豆酸奶中的褪黑素和血清素生物合成。大豆酸奶所含褪黑素含量是牛乳酸奶的两倍，分别为5.62和2.87 ng/g干物质。它还表现出更高的抗氧化活性、更高的血管紧张素转换酶（ACE）抑制潜力（95.19%）和改善的LAB存活率（8.5×10⁷ CFU/g）在28天储存期间。这些发现突显了色氨酸富集与大豆底物之间的协同效应，为开发富含褪黑素的植物基功能性酸奶提供了清洁标签策略。

**大豆酸奶与健康**

酸奶消费相关的健康益处已有充分文献记载，系统综述确认发酵乳制品赋予超越未发酵乳的优势。经常食用酸奶的消费者通常表现出改善的饮食质量、较高的矿物质摄入、有利的脂质和葡萄糖谱、较低的收缩压和增强的胰岛素敏感性。在大豆酸奶的背景下，这些健康益处来源于大豆的内在营养特性和发酵微生物的代谢活动的组合。

**骨骼健康**：骨质疏松症以骨矿物质密度降低为特征，主要影响绝经后女性。肠道菌群已成为骨代谢的关键调节因子，有证据表明微生物代谢物，特别是短链脂肪酸（SCFAs），影响钙吸收和破骨细胞活性。在动物模型中，鼠李糖乳杆菌（L. rhamnosus）GG或多菌株VSL#3制剂的益生菌给药减轻了去卵巢诱导的骨丢失。大豆来源的异黄酮，特别是染料木素，作为能够结合雌激素受体并发挥骨保护作用的植物雌激素而受到关注。机制上，染料木素促进成骨细胞活性，抑制破骨细胞生成，并下调促炎细胞因子如白细胞介素-6和环氧合酶-2。此外，益生菌菌株如嗜酸乳杆菌（L. acidophilus）已被证明与异黄酮联合时可协同增强骨钙含量。

**心血管疾病**：血脂异常以甘油三酯和胆固醇升高为特征，仍然是全球心血管疾病的主要危险因素。基于大豆的产品因其降胆固醇特性而日益受到膳食策略的关注。大豆酸奶特别展示了降低总胆固醇和LDL-胆固醇同时增加HDL-胆固醇的能力。这些作用主要归因于异黄酮染料木素和大豆黄素。动物研究已证实大豆酸奶消费抑制高胆固醇和无胆固醇饮食模型中的肝和血浆脂质水平。从微生物学角度看，大豆酸奶的心血管益处超越了大豆异黄酮的内在特性。在发酵过程中，植物乳杆菌（L. plantarum）和布拉氏酵母菌（S. boulardii）等益生菌菌株将这些化合物转化为更具生物活性的苷元形式，增强其降脂作用。

**大豆酸奶的抗氧化活性和酚酸含量**：大豆含有多种抗氧化化合物，包括异黄酮、酚酸和肽。用LAB和益生菌酵母发酵通过将复杂有机物酶法转化为生物活性分子和释放结合酚类化合物来显著增强这种抗氧化潜力。使用DPPH、ABTS和铁还原抗氧化能力（FRAP）等体外 assay 的研究一致证明发酵豆制品表现出优于未发酵对照的自由基清除活性，增强程度取决于所用特定微生物菌株。例如，布拉氏酵母菌（S. boulardii）CNCM I-745发酵产生最高的自由基清除活性（90.49%），其次是植物乳杆菌（L. plantarum）KU985432（70.03%）和未发酵豆乳（60.04%）。这种抗氧化活性的增加与酚类组成的变化密切相关。产生β-葡萄糖苷酶的LAB发酵显著增加了总酚含量（TPC）和游离酚化合物（FPC），这与增强的抗氧化特性相关。LAB与康普茶联合体的混合培养物在48小时发酵期间实现了苷元含量6.6倍增加（从53.87至358.13 μg/g干重）和染料木素含量7.1倍增加（从59.14至422.08 μg/g）。大豆与食用菌副产品及米曲霉（Aspergillus oryzae）和少孢根霉（Mucor racemosus）共发酵导致异黄酮糖苷几乎完全转化为苷元，苷元比例达到总异黄酮的99.6%。

**肠道健康**：发酵豆制品的胃肠道益处主要通过益生菌微生物的活性介导。在大豆乳发酵过程中，LAB和益生菌酵母水解不可消化低聚糖（棉子糖和水苏糖），减少肠胃气胀，同时产生降低肠道pH并抑制病原体增殖的有机酸。此外，植物乳杆菌（L. reuteri）DSM 17938等活益生菌菌株已被证明通过上调紧密连接蛋白（ZO-1和Occludin）、调节肠道菌群组成以及通过减少促炎细胞因子（IL-1β、TNF-α、IL-6）和恢复抗炎IL-10来减轻炎症，从而有助于维持肠道屏障功能。临床和临床前研究报告发酵豆制品可能减轻炎症性肠病、便秘和某些食物过敏的症状。

**染料木素在糖尿病和肥胖中的作用**：流行病学和临床前研究表明染料木素具有抗糖尿病作用，包括保护胰腺β细胞和增强葡萄糖刺激的胰岛素分泌。染料木素还通过减少食物摄入、减少脂肪组织质量和调节瘦素分泌来影响能量平衡和肥胖。

**染料木素与年龄相关疾病**：染料木素已被研究用于减轻年龄相关疾病包括衰弱、高血压和神经退行性疾病的潜力。在高血压的背景下，染料木素可能通过选择性结合雌激素受体β（ERβ）影响血管张力，调节参与血管舒张和血管收缩的蛋白质（如内皮型一氧化氮合酶（eNOS）和血管紧张素转换酶（ACE））的表达。关于神经退行性疾病，临床前研究表明染料木素通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体-γ和调节α-分泌酶活性来减少淀粉样蛋白-β积累和相关炎症。

**大豆酸奶生产的发酵过程**

发酵是微生物将有机底物转化为能量、同时将原料转化为具有增强感官、营养和功能特性的产品的代谢过程。益生菌大豆酸奶的生产涉及五个连续阶段：原料底物制备、发酵前干预、共培养发酵、凝胶网络形成和最终功能结果。在大豆酸奶的背景下，发酵具有许多优点：它改善大豆蛋白的消化率、减少抗营养因子、增强矿物质生物利用度，并将异黄酮糖苷转化为生物活性苷元。这些结果直接受发酵剂培养物的选择、发酵参数的优化以及发酵联合体内微生物物种间相互作用的影响。

**酸奶生产的发酵条件**

大豆酸奶的质量由几个相互关联的发酵参数决定，包括所用发酵剂类型、发酵剂组成、接种量、培养温度、发酵时间、乳的初始pH、乳质量、均质化过程和储存时间。多种益生菌细菌和酵母已被用于豆乳发酵，包括乳杆菌属（Lactobacillus spp.）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）、双歧杆菌属（Bifidobacterium spp.）和布拉氏酵母菌（Saccharomyces boulardii）。

**培养温度的影响**：培养温度是发酵动力学、酸化速率、凝胶形成和大豆酸奶整体质量的关键决定因素。该参数直接调节益生菌微生物的增殖和代谢活动，从而影响最终产品的挥发性香气化合物产生、质地发展和感官属性。大豆酸奶生产中采用的大多数LAB在37°C至42°C温度范围内表现出最佳生长。在酸奶生产中，酸化速率和凝胶结构对培养温度高度敏感。将过程温度从43–45°C降低至32–39°C产生具有更高