Application of ultrasonication at different microbial growth stages during apple juice fermentation by Lactobacillus plantarum: Investigation on the metabolic response
植物乳杆菌发酵苹果汁过程中不同微生物生长阶段超声处理的应用：代谢响应研究
来源：Ultrasonics Sonochemistry 73 (2021) 105486
论文整体总结
该论文发表于2021年《Ultrasonics Sonochemistry》，针对低强度超声在食品发酵中的强化应用潜力，以及果蔬汁乳酸发酵中乳酸菌环境适应性差、发酵进程慢、酚类物质生物转化机制不明的问题，以红富士苹果汁为发酵基质，植物乳杆菌BNCC337796为发酵菌株，系统探究了58.3 W/L和93.6 W/L两种低强度超声，分别在菌株迟滞期、对数期、稳定期处理对苹果汁乳酸发酵的影响。研究发现，植物乳杆菌对超声处理的响应具有显著的生长阶段依赖性：迟滞期和对数期超声可显著促进菌株生长，强化苹果酸向乳酸的生物转化，调控绿原酸、原花青素B2、没食子酸等特征酚类物质的生物转化，其中对数期超声还能显著提升发酵苹果汁的体外抗氧化能力；而稳定期超声对菌株生长和代谢几乎无显著影响。通过相关性分析，研究进一步证实超声处理下，有机酸、游离氨基酸的代谢与酚类物质的生物转化存在极显著的关联性，揭示了超声通过强化菌株核心代谢进而调控酚类衍生化的潜在机制。该研究首次明确了超声强化苹果汁乳酸发酵的最佳窗口期，填补了超声处理时机对果蔬汁乳酸发酵影响的研究空白，为超声技术在功能性发酵果蔬汁工业化生产中的应用提供了全面的理论依据和实验支撑。
1. 论文摘要内容
本研究分别在植物乳杆菌发酵苹果汁的迟滞期、对数期和稳定期，对发酵体系进行低强度超声处理（58.3 W/L和93.6 W/L），考察了微生物对超声处理的响应，包括微生物生长、有机酸谱、氨基酸、酚类物质变化及抗氧化能力。结果表明，植物乳杆菌在迟滞期和对数期对超声处理表现出明显的响应，而稳定期超声处理的影响可忽略不计。迟滞期和对数期超声处理可促进微生物生长，强化苹果酸向乳酸的生物转化；例如，迟滞期58.3 W/L超声处理0.5 h后，超声组的微生物活菌数达到7.91 ± 0.01 Log CFU/mL，乳酸含量达133.70 ± 7.39 mg/L，均显著高于未超声组。但随着发酵进程的推进，超声对微生物生长和有机酸代谢的作用逐渐减弱。此外，迟滞期和对数期超声处理对苹果汁中绿原酸、咖啡酸、原花青素B2、儿茶素、没食子酸等酚类物质的代谢具有复杂的调控作用，可促进绿原酸水解为咖啡酸、原花青素B2的转化以及没食子酸的脱羧反应。超声处理组中，有机酸和游离氨基酸的代谢与酚类代谢存在统计学显著相关性，表明超声可能通过促进微生物对有机酸和氨基酸的代谢，推动酚类物质的衍生化。
2. 论文关键词
超声处理、乳酸发酵、苹果汁、植物乳杆菌、代谢响应
3. 研究目的
1. 系统探究低强度超声在植物乳杆菌发酵苹果汁的迟滞期、对数期、稳定期三个不同生长阶段处理，对菌株生长和代谢响应的影响差异，明确菌株对超声响应的生长阶段依赖性。
2. 全面解析不同生长阶段超声处理对苹果汁发酵过程中糖代谢、有机酸谱、游离氨基酸谱、酚类物质代谢及发酵体系体外抗氧化能力的调控作用，明确超声对发酵核心代谢通路的影响。
3. 解析超声辅助发酵体系中，酚类物质代谢与有机酸、氨基酸代谢之间的内在关联性，揭示低强度超声强化苹果汁乳酸发酵的潜在作用机制。
4. 确定超声强化苹果汁乳酸发酵的最佳处理时期和功率参数，为超声技术在果蔬汁乳酸发酵中的工业化应用提供理论依据和技术支撑。
4. 研究思路
1. 实验体系建立与生长阶段划分：制备标准化苹果汁发酵体系，接种植物乳杆菌，利用芬兰Bioscreen全自动微生物生长分析仪，30℃下连续监测菌株生长的OD600值，绘制完整生长曲线，精准划分菌株的迟滞期（0-4h）、对数期（4-14h）、稳定期（14-25h）三个生长阶段。
2. 超声处理实验设计：设置58.3 W/L和93.6 W/L两个超声功率，分别在菌株迟滞期（0h）、对数期（8h）、稳定期（18h）对发酵体系进行30min脉冲超声处理（5s开/5s关），同时设置未超声处理的空白对照组，所有组别均设置3次生物学重复。
3. 多维度指标系统检测：在超声处理后0、2、4、6、12、24h等多个时间点取样，系统检测以下核心指标：① 平板计数法测定菌株活菌数；② HPLC法检测蔗糖、葡萄糖、果糖的糖组分变化；③ HPLC法测定乳酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、丙酮酸等有机酸谱；④ 全自动氨基酸分析仪检测游离氨基酸谱；⑤ Folin-酚法测定总酚含量，HPLC法检测绿原酸、咖啡酸、原花青素B2等单体酚类物质组成；⑥ ABTS法和FRAP法测定发酵体系的体外抗氧化能力。
4. 多元统计分析与机制解析：通过主成分分析（PCA），解析不同生长阶段超声处理对有机酸、氨基酸、酚类物质代谢的整体影响；通过Pearson相关性分析，明确超声处理下酚类代谢与有机酸、氨基酸代谢的内在关联，揭示超声强化发酵的潜在机制。
5. 结果整合与结论总结：整合微生物生长、代谢组分变化、抗氧化能力及统计分析结果，明确不同生长阶段超声处理对苹果汁乳酸发酵的影响规律，总结超声强化发酵的作用特征，得出最终研究结论，并提出超声技术的应用方向与后续研究重点。
5. 研究亮点
1. 首次系统揭示了乳酸菌对超声响应的生长阶段依赖性，明确了迟滞期和对数期是超声强化植物乳杆菌苹果汁发酵的关键窗口期，而稳定期超声无显著作用，填补了超声处理时机对果蔬汁乳酸发酵影响的研究空白，为超声强化发酵的时机选择提供了核心科学依据。
2. 多维度解析了超声对苹果汁乳酸发酵代谢网络的调控作用，不仅证实了超声可促进菌株生长和核心的苹果酸-乳酸发酵，还首次全面揭示了低强度超声对苹果汁中绿原酸、原花青素B2、没食子酸等特征酚类物质生物转化的调控效应，明确了超声可推动酚类物质的水解、转化与衍生化，为提升发酵果蔬汁的功能性提供了新路径。
3. 首次阐明了超声辅助发酵体系中代谢通路的内在关联，通过相关性分析证实了有机酸、游离氨基酸代谢与酚类物质生物转化之间的极显著关联性，提出了“超声通过强化植物乳杆菌的乳酸合成和氨基酸代谢，进而调控酚类物质衍生化”的潜在机制，完善了低强度超声强化微生物发酵的理论体系。
4. 明确了低强度超声在果蔬汁发酵中的工业化应用价值，优化了超声处理的功率和时机关键参数，证实对数期超声处理可使发酵苹果汁的ABTS自由基清除能力提升17%、FRAP铁还原能力提升8.1%，在不改变糖代谢的前提下，显著加速发酵进程、提升产品抗氧化功能性，为工业化应用提供了完整的实验支撑。
5. 建立了复杂果蔬汁基质中乳酸菌生长与代谢响应的标准化研究范式，结合微生物生长动力学监测、多组分代谢分析、多元统计分析，系统揭示了微生物对超声处理的代谢响应规律，为超声技术在食品发酵领域的机制研究和应用开发提供了可复用的研究方法。
6. 可延伸的方向
1. 超声强化发酵的分子机制深度解析：结合转录组学、蛋白质组学技术，探究不同生长阶段超声处理对植物乳杆菌关键代谢通路相关基因、蛋白表达的调控作用，明确超声促进菌株生长和代谢的分子靶点，揭示超声作用的微观机制。
2. 超声辅助发酵工艺的优化与工业化放大：系统优化超声功率、处理时长、脉冲模式、处理频次等工艺参数，结合发酵产品的感官品质、营养特性、货架期，建立苹果汁超声辅助乳酸发酵的工业化生产工艺体系；开展中试放大实验，验证超声技术在工业化生产中的稳定性和经济性。
3. 超声处理对发酵苹果汁感官与风味品质的调控研究：探究不同超声处理条件对发酵苹果汁香气物质、口感、色泽等感官品质的影响，明确超声对风味物质代谢的调控作用，开发兼具高营养、高功能性和优异感官品质的发酵苹果汁产品。
4. 超声技术在不同果蔬汁发酵体系中的应用拓展：将超声辅助发酵技术拓展至浆果汁、蔬菜汁等不同果蔬基质，验证超声强化乳酸发酵的普适性，建立不同果蔬基质下的超声处理工艺参数库，推动超声技术在果蔬汁发酵行业的广泛应用。
5. 超声与其他非热加工技术的协同增效研究：探究超声与高压、脉冲电场、紫外等非热加工技术协同强化果蔬汁乳酸发酵的效果，开发复合非热加工强化发酵技术，进一步提升发酵效率和产品品质。
6. 酚类物质转化的酶促机制研究：解析超声处理对植物乳杆菌产酚酸脱羧酶、酯酶、糖苷酶等酚类转化关键酶活性的调控作用，明确超声辅助发酵中酚类物质生物转化的具体酶促反应路径。
7. 发酵产品的体内功能评价：通过动物实验，开展超声辅助发酵苹果汁的体内抗氧化、肠道菌群调节、免疫调节等益生功能评价，验证产品的体内生物活性，为产品的功能性宣称和市场推广提供科学依据。
7. 测量的数据、对应图表及研究意义
1. 不同生长阶段超声处理对植物乳杆菌活菌数的影响数据，对应Fig 1（a：迟滞期超声处理；b：对数期超声处理；c：稳定期超声处理）
数据内容：迟滞期58.3 W/L超声处理0.5h后，菌株活菌数从7.48 Log CFU/mL升至7.91 Log CFU/mL；对数期93.6 W/L超声处理0.5h后，活菌数较未超声组提升3.6%；超声对菌株生长的促进作用随发酵进程逐渐减弱，稳定期超声处理对活菌数无显著影响。
研究意义：直接证实了低强度超声对植物乳杆菌生长的促进作用具有严格的生长阶段依赖性，明确了迟滞期是超声促生长效果最显著的时期，稳定期超声无明显作用，为整个研究的核心变量——超声处理时机的选择提供了直接的表型证据。
2. 超声处理对发酵苹果汁中糖组分含量的影响数据，对应Table 1
数据内容：发酵过程中葡萄糖含量持续下降，蔗糖和果糖含量无显著变化；迟滞期、对数期、稳定期的超声处理，对蔗糖、葡萄糖、果糖三种糖的代谢均无显著影响，各超声组与未超声组的糖含量无统计学差异。
研究意义：明确了植物乳杆菌在苹果汁发酵中优先利用葡萄糖作为碳源，同时证实超声处理对菌株的糖代谢无显著干扰，排除了糖利用变化对有机酸、氨基酸、酚类代谢结果的影响，明确了超声的调控作用并非通过改变碳源代谢实现。
3. 超声处理对发酵苹果汁有机酸谱的影响数据，对应Fig 2（a/b：迟滞期超声的PCA得分图与载荷图；c/d：对数期超声的PCA得分图与载荷图；e/f：稳定期超声的PCA得分图与载荷图）
数据内容：发酵过程中苹果酸含量持续下降、乳酸含量持续升高，柠檬酸、琥珀酸、丙酮酸含量呈先升后降的趋势；迟滞期和对数期超声处理显著强化了苹果酸向乳酸的生物转化，提升了柠檬酸、琥珀酸的含量，该效应在发酵前期最显著，随发酵进程逐渐减弱；稳定期超声对有机酸代谢无显著影响。
研究意义：揭示了超声处理对苹果汁乳酸发酵核心的苹果酸-乳酸发酵的强化作用，明确了超声可调控三羧酸循环相关有机酸的代谢，证实了超声可加速乳酸发酵进程，为超声在果蔬汁发酵中的工业化应用提供了核心的代谢证据。
4. 超声处理对发酵苹果汁游离氨基酸谱的影响数据，对应Fig 3（a/b：迟滞期超声的PCA得分图与载荷图；c/d：对数期超声的PCA得分图与载荷图；e/f：稳定期超声的PCA得分图与载荷图）
数据内容：发酵过程中丙氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸含量下降，脯氨酸、甘氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸含量升高；迟滞期58.3 W/L超声在发酵前期促进氨基酸分解代谢，后期提升游离氨基酸含量；对数期超声显著提升了发酵体系的游离氨基酸含量；稳定期超声对氨基酸代谢的影响可忽略。
研究意义：首次解析了不同生长阶段超声处理对苹果汁乳酸发酵中氨基酸代谢的差异化调控作用，明确了超声可影响菌株的氨基酸分解与合成代谢，同时为后续氨基酸代谢与酚类转化的关联分析提供了完整的数据集。
5. 超声处理对发酵苹果汁总酚含量的影响数据，对应Fig 4（a：迟滞期超声处理；b：对数期超声处理；c：稳定期超声处理）
数据内容：发酵过程中苹果汁总酚含量呈下降趋势；迟滞期超声仅在发酵12.5h时对总酚含量有显著影响，其余时期无显著作用；对数期超声对总酚含量无显著影响；稳定期超声轻微提升了体系总酚含量。
研究意义：明确了植物乳杆菌发酵会导致苹果汁总酚含量下降，同时证实超声处理对总酚含量的影响极小，说明超声的核心作用是调控酚类物质的组成与生物转化，而非改变总酚含量，为后续单体酚的分析提供了前提。
6. 超声处理对发酵苹果汁单体酚类物质谱的影响数据，对应Fig 5（a/b：迟滞期超声的PCA得分图与载荷图；c/d：对数期超声的PCA得分图与载荷图；e/f：稳定期超声的PCA得分图与载荷图）
数据内容：发酵过程中儿茶素、根皮酸含量升高，绿原酸、原花青素B2、原儿茶酸、阿魏酸、没食子酸含量下降；迟滞期和对数期超声处理显著促进了绿原酸水解为咖啡酸、原花青素B2的转化、没食子酸的脱羧反应，降低了绿原酸、原花青素B2、没食子酸含量，提升了咖啡酸、儿茶素含量；稳定期超声对单体酚代谢无显著影响。
研究意义：首次揭示了低强度超声对苹果汁乳酸发酵中酚类物质生物转化的调控作用，而酚类组成是发酵苹果汁抗氧化功能性的核心决定因素，该结果为超声开发高抗氧化性的发酵果蔬汁产品提供了关键的实验依据。
7. 超声处理对发酵苹果汁体外抗氧化能力的影响数据，对应Fig 6（a/b：迟滞期超声的ABTS自由基清除能力与FRAP铁还原能力；c/d：对数期超声的ABTS与FRAP；e/f：稳定期超声的ABTS与FRAP）
数据内容：乳酸发酵提升了苹果汁的ABTS自由基清除能力，FRAP铁还原能力呈轻微下降趋势；迟滞期超声对体系抗氧化能力无显著影响；对数期93.6 W/L超声处理后，发酵终点的ABTS值较对照组提升17%，FRAP值提升8.1%；稳定期超声轻微提升了体系的铁还原能力。
研究意义：证实了对数期超声处理可显著提升发酵苹果汁的体外抗氧化能力，结合单体酚的变化结果，明确了该提升作用源于超声对酚类物质生物转化的调控，直接验证了超声辅助发酵在提升产品功能性方面的应用价值。
8. 超声辅助发酵体系中酚类谱与有机酸谱的Pearson相关性数据，对应Table 2
数据内容：乳酸含量与绿原酸、原儿茶酸、原花青素B2、没食子酸含量呈极显著负相关，与儿茶素、根皮酸含量呈极显著正相关；苹果酸含量与绿原酸、原花青素B2、没食子酸含量呈极显著正相关，与儿茶素含量呈极显著负相关；迟滞期和对数期超声组的相关性规律基本一致。
研究意义：从统计学层面证实了苹果酸-乳酸发酵与酚类物质生物转化存在极显著的内在关联，揭示了超声通过强化有机酸代谢，进而促进酚类物质衍生化的潜在机制，完善了超声调控发酵代谢网络的核心理论。
9. 超声辅助发酵体系中酚类谱与游离氨基酸谱的Pearson相关性数据，对应Table 3
数据内容：组氨酸、酪氨酸等氨基酸含量与绿原酸、原花青素B2、没食子酸含量呈显著正相关，与儿茶素含量呈显著负相关；迟滞期和对数期超声组的相关性规律高度相似。
研究意义：明确了游离氨基酸代谢与酚类物质生物转化的显著关联性，证实了菌株的氨基酸分解代谢为酚类转化提供了环境与能量支撑，进一步完善了超声调控发酵体系代谢的机制解析。
10. 植物乳杆菌在苹果汁发酵中的生长阶段划分数据，对应2.4.1章节Bioscreen生长曲线测定
数据内容：通过芬兰Bioscreen微生物生长分析仪测定，30℃发酵条件下，植物乳杆菌在苹果汁体系中的迟滞期为0-4h，对数期为4-14h，稳定期为14-25h。
研究意义：精准划分了菌株在苹果汁发酵体系中的三个生长阶段，为超声处理时间点的选择提供了最核心的实验依据，确保了不同生长阶段超声处理实验的准确性与科学性，是整个研究的实验设计基础。
8. 研究结论
1. 低强度超声在植物乳杆菌的迟滞期和对数期处理，会对苹果汁发酵过程中的菌株生长和代谢产生复杂且显著的影响，其中迟滞期超声的作用最为突出；而在稳定期进行超声处理，植物乳杆菌未表现出明显的代谢响应，证实菌株对超声的响应具有严格的生长阶段依赖性。
2. 迟滞期58.3 W/L超声处理0.5h后，菌株活菌数立即提升0.51 Log CFU/mL；对数期93.6 W/L超声处理0.5h后，活菌数提升0.31 Log CFU/mL；同时，迟滞期和对数期超声处理均显著强化了苹果酸向乳酸的生物转化，加速了苹果汁乳酸发酵的核心进程。
3. 迟滞期和对数期超声处理可显著调控苹果汁中酚类物质的生物转化，促进绿原酸水解为咖啡酸、原花青素B2的转化以及没食子酸的脱羧反应，改变了发酵体系的酚类物质组成；其中对数期超声处理可显著提升发酵苹果汁的体外抗氧化能力，发酵终点时ABTS自由基清除能力较对照组提升17%，FRAP铁还原能力提升8.1%。
4. 相关性分析表明，超声处理显著增强了有机酸、游离氨基酸代谢与酚类物质衍生化之间的关联性，推测超声通过强化植物乳杆菌的乳酸合成和游离氨基酸分解代谢，进而调控了苹果汁中酚类物质的生物转化。
5. 该研究明确了超声强化苹果汁乳酸发酵的最佳窗口期，为乳酸菌在果蔬汁生产中的环境适应性调控提供了指导，为超声技术在果蔬汁功能性发酵食品工业化生产中的应用奠定了理论基础。
9. 芬兰Bioscreen仪器测量的微生物生长曲线数据的研究意义详细解读
本研究中，芬兰Bioscreen全自动微生物生长分析仪（FP-1100-C）是整个实验设计的核心基础工具，其核心应用为：30℃恒温条件下，连续25h监测植物乳杆菌在苹果汁发酵体系中的OD600值变化，绘制菌株完整的生长曲线，并基于此精准划分了三个关键生长阶段：迟滞期（0-4h）、对数期（4-14h）、稳定期（14-25h）。该生长曲线数据是整个研究的立论前提，其具体研究意义可分为以下6个层面：
1. 为整个研究的核心变量——超声处理时机的选择，提供了精准、科学的实验依据
本研究的核心科学问题是“微生物不同生长阶段超声处理对苹果汁乳酸发酵的影响差异”，而生长阶段的精准划分是整个实验设计的根本前提。传统的试管培养、人工定时取样检测的方法，不仅时间分辨率低，还会因频繁开盖取样导致发酵体系的温度、溶氧、pH波动，直接干扰菌株的正常生长，造成生长阶段划分的严重偏差。而Bioscreen仪器的封闭式、全自动、高频次连续检测模式，完整捕捉了植物乳杆菌在苹果汁发酵体系中从迟滞期、对数期到稳定期的全周期生长动态，精准界定了三个生长阶段的时间节点，确保了迟滞期（0h）、对数期（8h）、稳定期（18h）三个超声处理时间点，完全匹配菌株在苹果汁体系中的真实生理状态，从根源上避免了因生长阶段划分错误导致的实验结果偏差，是整个研究实验设计科学性与严谨性的核心保障。
2. 揭示了植物乳杆菌对超声响应的生长阶段依赖性，是本研究核心创新结论的实验基础
微生物在不同生长阶段的细胞结构、生理活性、代谢状态存在本质差异，对超声刺激的敏感性也完全不同。Bioscreen生成的生长曲线，明确了植物乳杆菌在苹果汁复杂基质中的生长动力学特征：0-4h是菌株适应苹果汁酸性、高酚环境的迟滞期，细胞主要进行生理状态调整，尚未进入快速增殖；4-14h是菌株代谢旺盛、快速分裂增殖的对数期，细胞膜通透性、物质交换效率、酶活性均处于最高水平；14h后进入增殖停滞、代谢放缓的稳定期，细胞生理活性显著下降。基于这一精准的生长阶段划分，本研究才得以发现“迟滞期和对数期超声能显著影响菌株生长和代谢，而稳定期超声无显著作用”这一核心结论，首次明确了植物乳杆菌对低强度超声的响应具有严格的生长阶段依赖性，填补了国内外相关研究的空白。如果没有Bioscreen精准的生长曲线数据，就无法区分不同生长阶段的响应差异，也就无法揭示超声处理时机这一关键变量对发酵的调控作用。
3. 实现了苹果汁复杂基质中菌株生长的原位、无干扰监测，保证了生长数据的真实性与场景适配性
苹果汁是酸性、高糖、含抑菌性酚类物质的复杂食品基质，与实验室常规的MRS纯培养体系存在巨大差异，菌株的生长动力学特征也会发生显著改变。传统的摇瓶培养+平板计数法测定生长曲线，不仅操作繁琐、耗时耗力，还会因多次取样破坏发酵体系的封闭性，导致环境参数波动，直接影响菌株的正常生长，测得的生长数据与实际发酵场景严重不符。而Bioscreen仪器的100孔板微量培养体系，可在完全封闭、恒温、恒定震荡的条件下，实现对菌株生长的原位、连续监测，无需开盖取样，完全避免了外界环境干扰对菌株生长的影响，真实还原了植物乳杆菌在苹果汁实际发酵体系中的生长状态。这保证了本研究中生长阶段的划分完全贴合工业化苹果汁发酵的真实场景，而非实验室纯培养的理想状态，使得研究结论对工业化生产具有极强的指导意义和应用价值。
4. 为超声促生长效果的量化验证提供了精准的空白对照，确保了实验结果的可重复性
本研究中，Bioscreen测定的正常发酵生长曲线，为不同超声处理组的菌株生长变化提供了精准的空白对照基准。基于生长曲线划分的生长阶段，研究在对应时间点进行超声处理后，通过平板计数法精准量化了超声对活菌数的提升效果，明确了迟滞期58.3 W/L超声可使活菌数提升0.43 Log CFU/mL，对数期93.6 W/L超声可使活菌数提升3.6%，而稳定期超声无显著效果。这些量化结果的准确性，完全依赖于Bioscreen对菌株生长阶段的精准划分，确保了超声处理确实作用于目标生长阶段，排除了生长阶段错位导致的结果误判，为超声对菌株生长的促进作用提供了严谨、可重复的实验证据，也为后续超声工艺参数的优化提供了量化基准。
5. 排除了发酵体系基质干扰对实验结果的影响，保证了代谢变化的因果关联性
苹果汁发酵过程中，菌株生长阶段的变化会直接导致代谢产物的改变，若无法精准区分生长阶段与超声处理对代谢的独立影响，就会造成实验结果的误读。Bioscreen生成的生长曲线，明确了菌株在不同时间点的生长状态，使得研究可以精准区分“代谢变化是源于超声处理，还是菌株自然生长阶段的转变”，排除了生长阶段自然变化对有机酸、氨基酸、酚类代谢结果的干扰，证实了发酵体系的代谢变化确实是超声处理的直接效应，而非菌株生长的自然结果，保证了研究结论的因果关联性与科学性。
6. 建立了果蔬汁复杂基质中乳酸菌生长动力学的标准化测定方法，为相关研究提供了可复用的技术范式
果蔬汁发酵体系具有酸性、低缓冲能力、含抑菌性物质等特点，乳酸菌在其中的生长规律与常规培养基差异极大，传统的生长阶段划分方法难以适用。本研究基于Bioscreen仪器，建立了苹果汁体系中植物乳杆菌生长曲线的标准化测定方法，实现了复杂食品基质中乳酸菌生长动力学的快速、精准、高通量检测。该方法可直接拓展至其他果蔬汁基质、其他乳酸菌菌株的生长动力学研究，为果蔬汁乳酸发酵相关的菌株筛选、工艺优化、发酵调控研究提供了标准化的技术方案，具有重要的方法学参考价值。