技术分享丨发酵天然植物专题（五）——益生菌发酵天然植物的质量评价方法
发布时间：
2025-06-30
在益生菌发酵天然植物的应用中，如何科学评价发酵产品的质量始终是产业关注的核心问题。从《齐民要术》记载的 "看色辨味" 传统经验，到如今融合多学科技术的现代检测体系，质量评价方法的迭代见证了这一领域的技术进步。本文将系统解析益生菌发酵天然植物的质量评价体系，带您了解如何从外观、成分、微生物等多个维度确保发酵产品的安全与功效。
发酵过程中，天然植物的颜色、形态及质地等外观性状均会发生显著变化，这些肉眼可见的特征是质量评价的第一道关口。以金百合生物的发酵天然植物产品来看，发酵后一般都是结构松散的浅黄褐色或深褐色（根据所发酵天然植物种类不同）的固体，色泽均一稳定，用手轻捻即可成粉，这代表着产品性状稳定，发酵彻底，天然植物纤维结构被发酵完全。
现代技术的发展为外观评价提供了更精准的手段，研究人员可以通过扫描电镜等技术监测发酵产物的微观性状。外观性状评价虽然基础，却是把控发酵质量的重要起点。
图片来源：金百合生物实验室
图片说明：在发酵过程中,益生菌产生的水解酶破坏了纤维中部分糖苷键,造成纤维结构崩解,使得纤维表面多孔疏松。
（一）人工感官：通过眼观、鼻嗅、口尝对发酵产品进行综合评分，是最传统的感官评价方式，这种方法虽依赖经验，但能捕捉到机器难以识别的微妙风味差异。
（二）智能感官：针对人工评价主观性强的问题，仿生传感技术应运而生。电子鼻通过模拟人类嗅觉系统，能快速区分发酵产物中的醛、醇、酯类挥发性成分；电子舌则可量化发酵产物酸甜苦咸鲜五味变化，相比于人工感官的评价，仿生传感智能感官检测技术能够结合主成分
分析、主坐标分析等，对发酵过程中的口感、气味指标进行判断，并通过与气质色谱联用技术，明确发酵过程中的具体滋味物质成分。
（三）滋味活性值（TAV）：TAV值可客观评估单个呈味物质对整体滋味的贡献程度。这种方法为风味优化提供了数据支撑，但由于较少考虑物质间的交互作用，通常需要与其他评价方法结合使用。
（一）光谱技术
紫外-可见分光光度法常用于测定黄酮类、多糖类等大类成分的含量变化，操作简便但精准度有限。近红外光谱技术则展现出更大优势——无需样品预处理即可实现多组分同时检测，适用于天然植物发酵过程中蛋白酶、淀粉酶等活力的快速分析，甚至能在线监测活菌数量，比传统平板计数法更高效。
（二）色谱技术
高效液相色谱（HPLC）是测定黄酮、酚、酸等成分的最常用方法，可精准量化发酵前后活性物质的变化，具有灵敏度高、误差小、操作自动化、重复性好等诸多优点，在中药发酵中质量评价应用中较为广泛。
（三）联用技术
色谱-质谱联用技术如 LC-MS、GC-MS，兼具分离与结构鉴定功能。虽然这种联用技术成本较高、耗时较长，但相比于单种技术而言具有准确性更高、快速高效、灵敏度高和稳定性良好的优点，其在成分指认、物质结构确认等方面具有无法代替的作用。
图片来源：金百合生物实验室
（一）微生物多样性分析
高通量测序技术为发酵过程的微生物监测提供了强大工具。在发酵的不同时间点取样进行高通量测序，可以监测发酵过程中优势微生物的动态变化、各类微生物的丰富度、多样性等指标。
（二）组学技术应用
代谢组学通过分析发酵物中的差异性代谢物，揭示微生物对功能活性的影响。例如基于LC-MS的代谢组学研究显示，植物乳杆菌发酵黄芪后，产生了多种具有抗氧化活性的代谢产物，这一技术也为探究发酵天然植物对动物养殖的作用机制提供了很好的依据。
除上述评价方法外，发酵物的一系列理化指标也是质量控制的关键。例如酒精度反映微生物对糖类的转化效率，总酸和pH值体现发酵环境的酸碱平衡，活菌数则直接关联产品的功能活性。此外，国家也陆续出台了多种国家标准，为各类益生菌及其发酵天然植物产品的检验提供了规范的检测方法。
如今，单一评价方法已难以满足复杂的质量控制需求，多技术融合的综合评价体系成为发展趋势。在益生菌发酵天然植物的质量评价体系中，需结合外观颜色变化、活性成分转化、肠道菌群调节活性及微生物群落动态，才能全面评估其功效与安全性。未来，随着人工智能与在线监测技术的发展，质量评价将向智能化、实时化方向迈进，为益生菌发酵天然植物的产业化提供更坚实的技术支撑。
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