一种新型功能饮料的微生物学和理化特性

这篇论文探讨了一种新型发酵饮料的化学和微生物特性，特别是使用开菲尔颗粒（kefir granules）发酵的饮料，并添加了荨麻粉（nettle powder）和水果成分（如芒果和覆盆子）。研究的目的是评估影响这种饮料化学和微生物组成的变量，并分析其对人类健康的潜在功能性。

引言

发酵饮料是全球最古老的消费产品之一，近年来，人们对其功能性的关注日益增加。荨麻（Urtica dioica）因其丰富的生物活性化合物，被认为是植物疗法中最重要的草药之一，具有抗氧化、降血糖和降胆固醇的特性。开菲尔颗粒的微生物群落非常稳定，包含乳酸杆菌、乳酸链球菌、酵母和醋酸菌，这些微生物在形成饮料的味道和香气中起着重要作用。

材料与方法

研究采用了理化分析、微生物分析和分光光度分析。理化分析包括pH值和干物质的测定。微生物分析则包括肠杆菌科、乳酸菌和酵母及霉菌总数的测定。通过分光光度分析，评估了产品中的生物活性化合物，包括使用DPPH方法测定抗氧化活性、Folin-Ciocalteu方法测定总多酚含量，以及通过计算最小抑菌浓度评估抗菌活性。

实验设计

实验设计包括不同配方的发酵饮料样品，分别添加不同浓度的荨麻粉和水果成分（芒果或冻干覆盆子）。发酵过程在37°C下进行24小时，随后对饮料进行过滤、包装并在2-4°C下储存。

结果与讨论

• pH值变化：发酵后，所有样品的pH值均呈下降趋势，表明发酵过程的进行。
• 干物质含量：样品A（含0.5%荨麻粉和1.25%芒果）具有最高的干物质值，而样品F（含1.5%荨麻粉和1.25%冻干覆盆子）则最低。
• 微生物负荷：在储存的前几天，饮料的微生物特性较高，但随着时间的推移，酵母和霉菌的数量增加。所有样品中均检测到高浓度的乳酸菌（超过107 cfu/ml），这有助于抑制病原菌的生长。
• 抗氧化活性：样品F在储存的第二天显示出最高的DPPH自由基去色能力，但随着时间的推移，这一值有所下降。
• 多酚含量：样品F和样品C（含1.5%荨麻粉和1.25%芒果）在储存的第二天显示出较高的总多酚含量。
• 抗菌活性：样品F对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出最高的抗菌活性，尤其是对大肠杆菌的最低杀菌浓度（MBC）表现最佳。

结论

研究表明，开菲尔颗粒可以适应不同的基质，生产具有独特功能特性和感官特性的饮料。这些创新的非乳制品饮料为益生菌产品的消费提供了替代方案。荨麻粉和水果成分的添加不仅增强了饮料的营养价值，还提高了其抗氧化和抗菌特性。

专业术语解释

• 开菲尔颗粒：一种由乳酸菌、酵母和其他微生物组成的复杂群落，用于发酵乳制品和非乳制品。
• DPPH方法：一种常用的抗氧化活性测定方法，通过测量DPPH自由基的去色能力来评估样品的抗氧化性能。
• Folin-Ciocalteu方法：用于测定样品中总酚含量的化学分析方法。
• 最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）：分别指抑制和杀死特定微生物所需的最低浓度。

这篇论文通过详细的实验设计和分析，展示了新型发酵饮料在化学和微生物特性上的潜在优势，为未来功能性饮料的开发提供了重要的科学依据。