《Food Science & Nutrition》：Enhancing Yogurt Functionality: Effects of Aronia melanocarpa and Lactobacillus acidophilus DSM 20079 on Quality Parameters and In Vitro Bioaccessibility
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本研究评估了添加2%和6%黑果腺肋花楸（Aronia melanocarpa）果泥及嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）DSM 20079在28天贮藏期内对酸奶品质的影响，重点考察其理化、微生物及生物功能特性。酸化动力学随配方不同而
本研究评估了添加2%和6%黑果腺肋花楸（Aronia melanocarpa）果泥及嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）DSM 20079在28天贮藏期内对酸奶品质的影响，重点考察其理化、微生物及生物功能特性。酸化动力学随配方不同而异，添加6%黑果腺肋花楸并含益生菌的酸奶B到达pH 4.6所需时间更短（194±2 min），而添加2%黑果腺肋花楸并含益生菌的酸奶A则需要233±2 min。黑果腺肋花楸的添加降低了酸奶硬度，同时提高了持水力。此外，黑果腺肋花楸还增强了酸奶的功能特性：与对照组相比，添加6%黑果腺肋花楸和嗜酸乳杆菌DSM 20079使总酚含量提升71.04%，DPPH活性提升414.93%。酸奶B在第28天表现出最高的α-葡萄糖苷酶抑制活性（33.23%），而对照组仅为12.21%。血管紧张素转化酶（ACE）抑制活性仅在含益生菌的酸奶中得到增强。此外，抗氧化生物可及性在肠道消化阶段达到峰值，其中FRAP值最高增加435.80%。感官评价结果表明，在黑果腺肋花楸强化酸奶中添加益生菌对整体感官质量评分有积极影响，但搅拌型样品在第28天得分最低（5.08）。在整个贮藏期内，嗜酸乳杆菌DSM 20079的活菌数始终保持在推荐的益生菌阈值6 log CFU/g以上，确保了产品的益生菌功能潜力。这些发现凸显了黑果腺肋花楸与益生菌联合补充在改善酸奶功能和感官特性方面的潜力，为功能性乳制品的开发提供了有前景的策略。
**黑果腺肋花楸与益生菌协同强化酸奶功能特性的系统研究解读**
**一、研究背景与问题提出**
功能性食品市场中，富含水果的益生菌酸奶因其兼具酚类物质含量与益生菌活力维持能力而备受关注。酸奶凭借低pH值、高蛋白及水分含量，被认为是稳定递送益生菌微生物的理想载体。益生菌是指当以足够数量（≥10? CFU/g）摄入时能够对宿主产生多种健康益处的活微生物。然而，酸奶生产中所用的发酵剂细菌通常无法耐受胃肠道环境或在肠道内建立持久定植，这限制了其潜在的健康功效。因此，需要向酸奶中添加能够耐受消化道并促进宿主健康的益生菌微生物以增强其功能特性。
黑果腺肋花楸（Aronia melanocarpa）是一种强效功能性食品，富含花青素、黄酮类及酚类物质，具有抗氧化、抗糖尿病、抗炎及心脏保护等功效。由于其涩味，新鲜未经加工的黑果腺肋花楸果实很少被直接食用，但在食品工业中被广泛用于果汁至膳食补充剂等多种产品。将其掺入酸奶、开菲尔和牛奶等乳制品基质中，已被证明能显著改善抗氧化能力、酚类物质含量，并在某些情况下提高益生菌活力。
尽管已有研究证实黑果腺肋花楸在乳制品中的功能益处，但尚无综合性研究系统考察黑果腺肋花楸果泥与嗜酸乳杆菌在酸奶中长期贮藏期间的联合效应。特别是，其对理化与质构特性、α-葡萄糖苷酶和ACE抑制活性、体外消化性及感官可接受性的影响尚未被整体评估。为填补这一空白，本研究考察了黑果腺肋花楸果泥（2%和6%）与嗜酸乳杆菌DSM 20079补充对凝固型和搅拌型酸奶在28天冷藏期间理化、微生物、功能及感官特性的影响，并综合评估了α-葡萄糖苷酶和ACE抑制活性、体外消化性及酚类生物可及性等功能参数。
**二、研究内容与主要结论**
研究人员制备了八种酸奶样品，包括凝固型和搅拌型两类。原料为标准化至12%脱脂乳固体的牛乳，采用商业发酵剂（德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌），并以嗜酸乳杆菌DSM 20079作为益生菌菌株。新鲜黑果腺肋花楸果实采自土耳其塞尔丘克大学试验田。研究系统比较了不同黑果腺肋花楸浓度（2%和6%）、有无益生菌以及不同加工方式（发酵前添加或发酵后添加）对酸奶品质的影响。
研究得出以下主要结论：酸化动力学随配方不同而异，含6%黑果腺肋花楸并添加益生菌的酸奶B到达pH 4.6的时间最短（194±2 min）。黑果腺肋花楸的添加降低了酸奶硬度但提高了持水力。6%黑果腺肋花楸与嗜酸乳杆菌DSM 20079联合使总酚含量较对照组提高71.04%，DPPH活性提高414.93%。酸奶B在第28天表现出最高的α-葡萄糖苷酶抑制活性（33.23%）。ACE抑制活性仅在含益生菌的酸奶中得到增强。在模拟胃肠道消化中，肠道阶段的FRAP值最高增加435.80%。感官评价表明，发酵前添加黑果腺肋花楸和益生菌对酸奶感官质量有积极影响。整个贮藏期内，嗜酸乳杆菌DSM 20079活菌数始终高于6 log CFU/g的推荐阈值。这些发现凸显了黑果腺肋花楸与益生菌联合补充改善酸奶功能和感官特性的潜力。
**三、主要关键技术方法**
研究人员采用了以下关键技术方法：（1）发酵动力学监测，通过定时测定pH值变化计算酸化速率参数；（2）理化分析，包括干物质、脂肪、灰分、pH、滴定酸度、色泽、持水力和脱水收缩率测定；（3）质构分析，使用TA-XT2质构仪测定硬度；（4）微生物分析，采用选择性培养基分别计数嗜热链球菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、嗜酸乳杆菌DSM 20079及酵母和霉菌；（5）功能活性评价，包括α-葡萄糖苷酶抑制活性、ACE抑制活性、总酚含量（Folin-Ciocalteu法）、DPPH和FRAP抗氧化活性测定；（6）模拟胃肠道消化，采用INFOGEST 2.0标准化方案进行体外消化实验并评估消化产物的酚类生物可及性；（7）细胞毒性试验，使用人结直肠腺癌细胞系CaCo-2评价样品细胞毒性；（8）感官评价，由九名 trained 感官评价人员采用九点评分法进行评估。统计分析采用单因素方差分析（ANOVA）及Tukey事后检验，显著性水平设为p < 0.05。
**四、研究结果**
**发酵动力学与理化特性：** 含6%黑果腺肋花楸的配方初始pH值较低，其中酸奶B表现出最快的酸化速率。黑果腺肋花楸的添加导致酸奶干物质、脂肪和灰分含量总体下降。在28天贮藏期间，同时含黑果腺肋花楸和益生菌的凝固型酸奶pH值显著低于不含益生菌的对应样品。黑果腺肋花楸和益生菌的补充显著影响持水力和脱水收缩率，酸奶B在第28天表现出最高的持水力和最低的脱水收缩率。色泽方面，黑果腺肋花楸显著降低了L*值、提高了a*值（红度）、降低了b*值（黄度）。
**硬度：** 黑果腺肋花楸的添加显著降低了酸奶硬度，且随浓度增加进一步下降，表明凝胶结构被削弱。益生菌培养物在贮藏期间对硬度无显著影响。
**微生物评价：** 嗜热链球菌在第14天数量显著增加后在第28天下降。德氏乳杆菌保加利亚亚种在含2%黑果腺肋花楸的样品中保持最高数量。嗜酸乳杆菌DSM 20079活菌数在整个贮藏期间保持在6 log CFU/g阈值以上，黑果腺肋花楸补充对其活力无显著负面影响。酵母和霉菌数量在贮藏后期显著增加。
**α-葡萄糖苷酶和ACE抑制活性：** 黑果腺肋花楸显著提高酸奶的α-葡萄糖苷酶抑制活性，益生菌添加进一步增强该效应。酸奶B表现出最高抑制活性（33.23%），而对照组仅12.21%。黑果腺肋花楸浓度从2%提高到6%使含益生菌酸奶的抑制活性增加56.74%。ACE抑制方面，含益生菌的黑果腺肋花楸酸奶表现出高于不含益生菌对应样品的活性，表明益生菌与黑果腺肋花楸成分在生物活性肽形成方面存在协同效应。
**体外消化对总酚含量和抗氧化能力的影响：** 未消化状态下，6%黑果腺肋花楸加益生菌的酸奶B总酚含量较对照增加71.04%。模拟消化中，胃相阶段总酚含量显著增加，肠道阶段达到最高值。DPPH值在整个消化过程中下降，而FRAP值在肠道阶段达到峰值，6%黑果腺肋花楸酸奶的FRAP值较未消化状态增加435.80%，表明消化过程中酚类物质生物可及性增强。
**细胞毒性评价：** 在CaCo-2细胞系上，酸奶样品在24小时和48小时孵育后均未表现出明显的细胞毒性效应。研究发现，黑果腺肋花楸掺入酸奶基质后其细胞毒性活性有所降低，可能归因于酸奶低pH值和微生物代谢活动对酚类化合物结构完整性的影响，以及酸奶蛋白与多酚之间的相互作用。
**感官评价：** 第14天时酸奶B获得最高外观评分（7.61）。搅拌型酸奶K和L在口感、风味和质地方面的得分最低，表明发酵后添加黑果腺肋花楸可能对感官质量产生负面影响。含益生菌和发酵前添加黑果腺肋花楸的样品整体感官质量得分较高。
**五、结论与讨论总结**
本研究证实，在发酵前添加黑果腺肋花楸果泥（2%和6%）和嗜酸乳杆菌DSM 20079可显著增强酸奶的总酚含量、抗氧化能力和α-葡萄糖苷酶抑制活性。在模拟胃肠道消化过程中，所有酸奶配方的FRAP值均有所增加，表明在评估的体外消化条件下铁还原能力得到改善。黑果腺肋花楸的添加改善了持水力并减少了脱水收缩，但也导致酸奶硬度下降。较高浓度的黑果腺肋花楸对视觉外观有积极影响，而较低浓度（2%）在贮藏期间导致色泽稳定性下降。尽管益生菌补充增强了ACE抑制活性，但黑果腺肋花楸的存在可能减弱了这一效应，可能是由于多酚与乳蛋白之间的相互作用。本研究存在一定局限性，包括缺乏黑果腺肋花楸果泥的酚类物质谱分析以及采用体外胃肠道消化模型。未来需要纳入详细酚类表征和体内验证的研究来进一步证实这些发现。
