《Food Chemistry》：Probiotic combinations affect characteristics of chickpea yogurt: an investigation on physicochemical, rheological, and organoleptic properties and SCFAs fermentation
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本研究探讨了不同益生菌组合对鹰嘴豆酸奶理化性质、流变特性、微观结构及感官特性的影响。结果表明：B. breve CCMXJ2002（2%接种量）显著提升酸奶持水能力、弹性及凝胶结构，L. paracasei SMN-LBK增强代谢活性与质地稳定性，L. plantarum LBK在风味接受度上更优。体外发酵实验证实这些益生菌可提升乙酸、丙酸及异丁酸等短链脂肪酸含量。为优化植物蛋白酸奶的益生菌配方提供理论依据。
作者：海阳·史（Haiyang Shi）、罗静（Jing Luo）、范哲新（Zhexin Fan）、李宝坤（Baokun Li）、陈晓倩（Xiaoqian Chen）、雷炳源（Bingyuan Lei）、邱英英（Yingying Qiu）、王建成（Jiancheng Wang）、潘彤（Tong Pan）、卢文伟（Wenwei Lu）、方志峰（Zhifeng Fang）
新疆石河子大学食品科学与技术学院，石河子，832003，中国
摘要
本研究探讨了益生菌组合对鹰嘴豆酸奶性质的影响。结果表明，当接种量为2%时，Bifidobacterium breve CCMXJ2002菌株表现出稳定的持水能力、改善的弹性和粘度、增强的凝胶结构以及更致密、均匀的微观结构。由Lacticaseibacillus paracasei SMN-LBK菌株发酵的酸奶在代谢活性、持水能力、硬度、凝胶形成和咀嚼性能方面具有优势，而Lactiplantibacillus plantarum LBK菌株在风味、余味和口感方面更受消费者欢迎。相关性分析揭示了酸奶理化性质变化对其感官质量的影响。此外，鹰嘴豆酸奶在体外粪便发酵实验中对调节短链脂肪酸（SCFAs）水平具有积极作用。由B. breve CCMXJ2002菌株（接种量2%）发酵的酸奶显著增加了SCFAs的含量，尤其是乙酸、丙酸和异丁酸。这些结果为优化鹰嘴豆酸奶的益生菌配方并提升其品质和功能性提供了研究基础。
引言
随着全球人口的增长，食品消费量的增加显著推动了食品生产的增长。过去50年中，高收入国家的蛋白质消费量有所上升，调查显示公众越来越重视健康、环境、可持续性以及动物福利和所需的质量属性。越来越多的人认为减少肉类消费并转向植物性饮食是应对人类面临的重要健康和可持续性挑战的关键因素（Dhakal等人，2024年）。植物性酸奶已成为一种流行的无乳制品替代品，受到对乳制品过敏者和出于道德考虑的消费者的青睐（Qadir等人，2025年）。然而，尤其是完全植物性的植物性酸奶（不含动物成分）在口味上与传统乳制品有所不同，其稳定性仍是一个问题（Ren等人，2025年）。要实现植物性酸奶产品的典型质地（类似于乳制品酸奶），需要具备顺滑性、适当的粘度和硬度以及整体稳定性，这带来了重大的技术挑战（Hussein等人，2020年）。多项研究集中在使用预益生菌（如扁豆粉、大豆粉、大米和部分水解的瓜尔胶）强化乳制品以生产功能性酸奶（Li等人，2024年；Ran等人，2024年）。
鹰嘴豆（Cicer arietinum L.）与其他豆类一样，是碳水化合物、蛋白质、膳食纤维、维生素和矿物质的极佳来源。与其他豆类相比，鹰嘴豆的总碳水化合物含量更高（Boyaci Gunduz等人，2020年；Rincon等人，2020年）。鹰嘴豆被认为是一种健康营养丰富的食品，富含蛋白质（尤其是必需氨基酸）、纤维、维生素和矿物质（Boyaci Gunduz等人，2020年）。鹰嘴豆还富含棉子糖家族寡糖（RFO）、抗性淀粉和纤维（Jukanti等人，2012年）。由于鹰嘴豆具有优异的持水能力、乳化能力和凝胶形成能力以及起泡能力，因此开发出了多种鹰嘴豆发酵产品，如鹰嘴豆小麦面包（Parmigiani等人，2025年）、花生鹰嘴豆复合植物奶等。
益生菌组合对豆类发酵具有选择性，不同的益生菌具有不同的利用豆类中营养成分的代谢能力。Li等人（2024年）研究了四种不同菌株对大豆酸奶品质的影响，这四种菌株都属于乳杆菌属（Lactobacillus）。乳杆菌是最常用的豆浆发酵菌株，它们在生长速率、产酸能力、益生菌特性和发酵性能方面存在差异。Hati等人（2018年）之前研究了八种乳酸菌在豆浆中的生长特性，发现Streptococcus thermophilus的生长和产酸速度最快，24小时后pH值从6.93降至4.43，其次是Lactobacillus rhamnosus和L. butyricus，其活菌数分别为7.70 lg (cfu)/mL和9.25 lg (cfu)/mL，而生长最慢的是L. acidophilus和L. helveticus。研究了Lactobacillus lactis RQ1066菌株对绿色豆浆的理化性质、抗营养因子、抗氧化能力、氨基酸组成和感官评价的影响（Liang等人，2022年）。选择合适的益生菌组合进行发酵可以加快酸化速率、改善质地、提升风味并调整营养成分结构，从而促进肠道消化，这对健康有益。同一菌株的接种量可以抑制或促进微生物的生长（Dhakal等人，2024年），并在一定程度上影响产物的产生和反应物的分解。在低浓度下，难以达到菌株生产的对数阶段，其代谢速率过低，无法形成强凝胶结构等。相反，在高浓度下，微生物之间的竞争加剧，过度的代谢会破坏原有的结构和成分（Champagne等人，2018年）。
基于以上考虑，本研究的目的是使用不同的益生菌组合发酵鹰嘴豆豆浆，以获得一种类似豆类的蛋白质饮料，我们将其称为鹰嘴豆酸奶。所有测试酸奶都是通过标准商业乳制品发酵剂与特定益生菌菌株共同发酵制成的。然后，我们在体外评估了不同接种量下不同益生菌组合发酵的鹰嘴豆酸奶的理化性质、流变结构、微观结构、感官性质和共发酵结果（体外益生菌特性），旨在建立一个完整的模型来评估植物蛋白饮料或植物酸奶，并为新一代植物饮料的研究和发展提供思路。
材料与菌株
鹰嘴豆购自石河子市的一家超市，其蛋白质含量为21±1.23%，脂肪酸含量为6.43±2.63%，膳食纤维含量为12.3±3.8%，碳水化合物含量为60.7±5.26%。用于发酵的菌株包括A（Lactiplantibacillus plantarum LBK）、B（Lacticaseibacillus paracasei SMN-LBK）、C（Bifidobacterium longum subsp. longum FSD1B13）和D（Bifidobacterium breve FJS18B7（CCMXJ2002），这些菌株在新疆特色微生物收藏中心（CCMXJ）进行分离和培养。
酸化趋势
pH值的变化模式对酸奶的口感、保质期和乳酸菌的生长具有重要影响（Allende-Prieto等人，2025年）。图1展示了不同接种量下不同益生菌组合发酵鹰嘴豆酸奶的pH值变化情况。由于鹰嘴豆酸奶是一种植物性饮料，其初始pH值为6.73。鹰嘴豆富含蛋白质，其成分与牛奶相似。
结论
本研究以鹰嘴豆为原料，通过物理和化学指标、流变性质、结构性质、微观结构、感官性质以及体外益生菌特性，全面评估了不同益生菌组合对发酵鹰嘴豆酸奶性质的影响。研究发现，L. paracasei SMN-LBK菌株具有更强的生长和产酸能力，从而缩短了鹰嘴豆酸奶的发酵时间。
作者贡献声明
海阳·史：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、验证、数据整理。
罗静：方法学设计、实验研究、数据分析。
范哲新：方法学设计、实验研究、数据分析。
李宝坤：方法学设计、概念构思。
陈晓倩：撰写 – 审稿与编辑、方法学设计。
雷炳源：撰写 – 审稿与编辑。
邱英英：实验研究、数据分析。
王建成：方法学设计、实验研究。
潘彤：方法学设计、数据分析。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了新疆维吾尔自治区“天池人才（青年博士）”人才计划、国家自然科学基金（项目编号32360584）以及石河子大学高层次人才科研启动计划（项目编号RCZK202356）的支持。
