益生菌改善酸奶口感及调节肠道微生态的机制研究

Study on the Mechanism of Probiotics Improving Yogurt Taste and Regulating Intestinal Microecology

WANG Jingwen （Shenyang Normal University， Shenyang 1loo34， China）

Abstract： The metabolites produced by probiotics during the fermentation process of yogurt can significantly improve the flavor quality of the product. At the same time，as an important regulator of intestinal microecology， probioticscan maintain the dynamic balance of intestinal flora， promote the absorption of nutrients，enhance the body's immune function，and playakeyrole inregulating intestinal homeostasis.This article systematically explores the key mechanisms of probiotics in improving the taste of yogurt and regulating intestinal microecology， providing theoretical support and practical paths for the optimization and development of functional yogurt.

Keywords： probiotics; yogurt fermentation; intestinal microecological regulation

随着人们饮食结构的改变、生活压力的增大以及抗生素等药物的滥用，肠道菌群失衡引发的健康问题日益突出，表现为免疫力下降、消化不良甚至情绪波动等症状频繁出现。益生菌是调节肠道微生态的天然卫士，因其能有效定植于肠道、抑制有害菌生长、修复肠道屏障并激活免疫系统而备受关注。益生菌酸奶也凭借其优良的口感体验与显著的肠道调节功能，成为功能性乳制品中的佼佼者。因此，深入探究益生菌在酸奶发酵过程中的作用机制，对于提升产品质量、开发功能性食品具有重要意义。

1益生菌改善酸奶发酵特性及品质的机制

1.1不同益生菌菌株对酸奶发酵过程的影响机制

在酸奶生产中，益生菌菌株的组合与比例直接决定了发酵效率和终产品品质。传统上，嗜热链球菌（Streptococcusthermophilus）与保加利亚乳杆菌（Lactobacillusdelbrueckiisubsp.bulgaricus）的双菌共发酵模式已得到广泛应用与验证。保加利亚乳杆菌所具有的蛋白水解能力可以将牛乳中的酪蛋白部分分解为小分子肽段与游离氨基酸，为嗜热链球菌的快速生长提供更优质的营养来源。嗜热链球菌代谢所产生的特定生长因子和环境因子，也能反哺保加利亚乳杆菌，使其繁殖效率和产酸速率得到进一步提升。正是这一互惠共生机制，双菌发酵比单菌发酵在缩短发酵时间、提高酸度与保证产品风味方面具有更为显著的优势[1]。

在工业化生产实践中，不同菌种比例、接种顺序以及发酵温度和时间等变量都会对产品最终的发酵速度、凝乳特性和风味走向产生影响。研究表明，如果仅单独接种保加利亚乳杆菌，其强大的蛋白水解能力虽然能迅速提高酸度，但缺乏嗜热链球菌的共同作用，酸奶的质构与风味会有所欠缺。相反，若单独使用嗜热链球菌，酸奶虽易保持较高的黏稠度与香味，但最终产酸程度不足，成品酸度难以达到理想水平[2]。因此，在调配菌种时，需兼顾这两大菌株的平衡，应适当加大嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌的接种量与比例，使其在发酵过程中形成最佳协同关系，从而获得酸度、黏稠度、香味兼具的高品质酸奶。

此外，酸奶发酵的温度控制同样重要。嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌的生理特性决定了其最适生长温度在 40～45^∘C 。温度过低菌体活性受到抑制，发酵速度减缓；温度过高可能导致菌株活力下降，甚至受热灭活，难以达到理想的产酸与风味效果。除了温度，发酵时间的长短也对酸奶质量有重要影响。发酵时间过短，酸度不足且风味单一；发酵时间过长，则可能导致酸度过度提升，造成口感过酸，甚至出现乳清析出等品质问题。因此，在优化配方比例和设计温度、时间梯度时，应综合考虑这些因素，在稳定发酵工艺的同时，兼顾酸奶的口感和活菌含量。

1.2益生菌代谢产物改善酸奶口感的作用机制

乳酸是益生菌代谢过程中的主要产物之一，既能赋予酸奶独特的酸爽口感，又可在一定程度上抑制病原微生物的生长，延长产品保质期。然而，乳酸的过量积累会导致酸奶口味过酸，并产生乳清析出等质量缺陷，因此必须通过优化发酵条件和菌株组合来平衡酸度与其他风味指标。同时，蛋白水解与脂肪分解反应对于提升口感、改善质构也具有重要意义。以保加利亚乳杆菌为代表的部分益生菌具备显著的蛋白水解酶系，能够将酪蛋白分解成多肽和氨基酸。小分子物质不仅能够被其他菌株进一步利用，从而促进整体菌群的生长和发酵效率，还会产生与口感相关的一系列风味前体物质。例如，某些游离氨基酸在酶促或非酶促反应中可转化生成多种挥发性芳香化合物，从而带来酸奶所特有的奶香与醇厚感。此外，小分子肽也可能在一定程度上赋予酸奶更细腻顺滑的口感。研究显示，向发酵体系中额外补充适度水解的酪蛋白水解物，能显著缩短凝乳时间，促进产酸速度，提高酸奶的黏度与稳定性，并改善整体风味。

益生菌在代谢过程中还能产生胞外多糖（ExopolySaccharides，EPS），提高酸奶的黏度和稠度，减少乳清析出。多糖在与牛奶中的酪蛋白和乳清蛋白相互作用时，能形成更稳定的凝胶结构，赋予酸奶更加丝滑、醇厚的口感。EPS还能在一定程度上与香味分子结合，从而延长香气的滞留时间，增强风味表现。除了基础的酸度和质构改善，部分益生菌还能在发酵过程中合成特定风味增效分子。例如，乙基麦芽酚等外源香味添加剂可为酸奶带来更浓郁的香甜和水果气息。然而，这些香味物质可能抑制部分乳酸菌生长，因此需要通过调整添加时机与用量来减少其不良影响。因此，以“纯天然发酵”概念为卖点的高端产品，更倾向于通过精细化控制菌株代谢来丰富风味，减少对人工添加剂的依赖[3]。

2酸奶益生菌调节肠道微生态的作用机制

2.1益生菌在胃肠道的耐受性及定植能力

益生菌在人体内能否发挥实质作用，取决于其在胃肠道中的生存能力及定植能力。肠道环境复杂多变，从胃部到小肠，再到大肠，存在剧烈的pH梯度、消化酶攻击以及机械性蠕动排空等多重挑战。因此，仅有少数益生菌菌株能够耐受这些严苛条件，最终在肠道黏膜上形成稳定的定植。部分乳杆菌属（如嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、保加利亚乳杆菌等）和双歧杆菌属（长双歧杆菌、婴儿双歧杆菌等）以及某些芽孢杆菌属（如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌）因具有较强的耐酸耐胆盐特性而成为常用的功能性益生菌。

在酸奶制备过程中，乳酸菌参与发酵能把牛乳中的乳糖转化为乳酸，使 pH 值明显下降。此“先天性”的酸化过程在一定程度上可以预训练菌株，使其在面对胃酸时保持更高的适应性。同时，不同菌种对于胃肠道内的其他消化液（如蛋白酶、脂肪酶及溶菌酶等）也呈现出差异化的耐受能力。部分菌株可在细胞壁或细胞膜表面表达特定的蛋白或多糖结构，以减缓消化酶破坏，提高生存率。益生菌在抵达小肠和大肠后，还需克服肠蠕动导致的机械性清洗效应。若不能有效黏附或结合于肠道上皮黏膜，益生菌很可能被排出体外。为实现定植，益生菌往往依赖表面黏附蛋白、多糖基质或脂磷壁酸等分子结构，与肠道黏液层以及肠上皮细胞受体产生特异性结合。然而，益生菌的定植并非越多越好。过度定植可能打破本身已趋于稳态的肠道生态，甚至在某些情况下造成益生菌依赖，使宿主丧失自行维持菌群平衡的能力。在酸奶产品中，活菌的水平为 10⁶～ 10⁸CFU/100g ，这与日常膳食可承受范围相适配。尽管与肠道宏大的微生物总量（约 10¹⁴ CFU）相比，酸奶提供的益生菌绝对数量有限，但在持续、规律摄入的前提下，益生菌仍能为肠道菌群提供帮助。此外，酸奶所含的营养基质（蛋白质、乳糖、脂肪等）与益生元成分（如寡糖、多糖）也有助于提升益生菌在胃肠道中的存活率。消费者在选购时，可关注酸奶的菌种配方与活菌数标识，并结合个人胃肠健康状况，酌情选择富含优质菌株的产品。

2.2酸奶益生菌优化肠道菌群多样性与结构的作用

肠道微生物群是由数以千计的细菌、真菌乃至病毒共同构成的复杂生态系统，其平衡与否直接关系到人体免疫功能、代谢状态以及神经内分泌调节等多个层面。有研究指出，规律喝酸奶 ）的个体中，检测到保加利亚乳杆菌的比例达到 70% 以上，而几乎不喝酸奶的人群中，此菌种检出率仅为 28% 左右[4。乳酸菌会与宿主原生菌形成协同作用，共同对抗潜在的病原菌，如大肠杆菌、克雷伯菌等，从而减少因菌群失调引发的腹泻、便秘、肠胃炎等问题。

益生菌酸奶优化肠道菌群多样性与结构的机制，与其所产短链脂肪酸（Short-ChainFattyAcids，SCFAs）的调控作用密切相关。SCFAs能为结肠上皮细胞提供能量，促进黏膜修复与屏障巩固，还可降低肠道pH值，为有益菌创造更适宜的生存环境，同时抑制病原菌繁殖。肠道菌群多样性增强的另一个重要意义在于，微生物间相互竞争与互助的平衡将更趋于稳固，对于控制体重、维持血糖稳定以及预防代谢综合征均可能带来正面效应。除此之外，酸奶中常见的复合益生菌配方，如嗜酸乳杆菌 + 双歧杆菌 + 鼠季糖乳杆菌，在改善肠道功能方面可能更具优势。多菌株协同的过程中，既可产生更多种类的代谢产物来抑制病原菌，又能广泛参与糖类、蛋白质及脂肪的降解与转化，帮助宿主提高能量与营养的吸收效率。同时，不同菌株彼此间的生态位分工可以避免竞争性排斥，提高其在肠道内的生存与繁殖概率，进一步推动肠道微生物结构的优化。

2.3酸奶益生菌增强肠道屏障功能的机制

肠道屏障功能是维持人体健康的关键，它不仅参与营养吸收和废物排泄，还决定了病原微生物、毒素等有害物质能否跨过上皮层而引发全身性炎症或感染。益生菌酸奶在增强肠道屏障功能方面具有多重机制： ① 促进紧密连接蛋白的表达，使肠上皮细胞间的连接更加紧密，减少肠壁通透性； ② 刺激肠黏膜免疫系统，提升分泌型免疫球蛋白等抗体的水平，有效阻挡外来病原体； ③ 促进黏液层的生成，形成额外的物理防护屏障，减少病原菌对上皮细胞的直接附着。

双歧杆菌属和乳杆菌属能在发酵或定植过程中产生乳酸、短链脂肪酸以及其他抗菌活性分子，可抑制有害菌的增殖，降低肠道pH值和局部氧化还原电位，限制多种病原体的生存空间。此外，这些代谢产物还是肠道上皮细胞重要的能量来源，帮助维持上皮细胞的更新与修复。当肠道屏障相对完整且稳固时，病原微生物和毒素更加难以跨越屏障进入血液，从而降低全身性炎症反应和感染风险。在免疫调控层面，肠道中约 70% 的免疫细胞分布在肠黏膜相关淋巴组织中。益生菌所触发的细胞因子信号通路可使如巨噬细胞、T细胞、B细胞等局部免疫细胞活性提高，适度增强吞噬功能或抗体产生。有些菌株还能激活自然杀伤细胞（NK细胞），在身体防御病毒和肿瘤细胞方面发挥辅助作用[5]。

3结语

益生菌酸奶在调节肠道菌群、促进胃肠蠕动、增强免疫力等方面发挥重要作用，但其含量和活性易受原料、加工及储存条件影响，个体差异也会导致功效不同。同时，仅依靠益生菌酸奶尚难满足全面营养与防病需求，辅以益生菌补剂和其他富含益生菌的发酵食品，方能取得更理想的效果。

参考文献

[1]佘树周.胶原蛋白益生菌酸奶加工工艺分析[J].中外食品工业，2024（22）：1-4.

[2]顾凌芸，林思佳.食品中益生菌种类的调查研究[C]//中国食品科学技术学会第二十一届年会论文摘要集.重庆：中国食品科学技术学会，2024：543-544

[3]田缘，闫更轩，段文靖，等.益生菌微胶囊技术的优缺点及在食品中的应用[J食品研究与开发，2025，46（1）：217-224.

[4]丁雨红，剧柠，李亚凤，等.益生菌复合发酵沙棘酸奶的工艺优化及其体外抗氧化活性研究[J].农业科学研究，2024，45（3）：62-69.

[5]袁秀丽，刘晨丽.功能性酸奶复合益生菌菌株筛选及发酵工艺优化[J].中国食品添加剂，2024，35（5）：1-12.