近年来，随着消费者对健康食品需求的升级和发酵技术的持续创新，乳制品行业不断涌现出兼具功能性与趣味性的新型产品。传统家庭自制酸奶因工艺简单、成本较低而深受欢迎，但其单一的风味和质地已难以满足年轻消费群体对“口感立体化”的追求。在此背景下，气泡酸奶凭借其独特的口感而备受关注，然而其工业化生产多依赖物理CO₂加压技术，存在设备复杂、家庭场景应用受限等问题。此外，物理高压添加CO₂易导致乳酸菌活性下降，影响发酵效率。

传统开菲尔（Kefir）酸奶利用共生菌群的复杂代谢特性，其菌粒由乳酸菌、酵母菌等多菌种构成，在发酵过程中可通过乳糖异型代谢及柠檬酸分解自然产生CO₂，形成细腻气泡。然而，当前研究多聚焦于单一菌种或商业菌剂的气泡生成能力，如新希望乳业通过单一乳酸乳球菌菌株实现产气，但需添加外源柠檬酸且气泡强度过高；简爱酸奶虽采用开菲尔菌群，但产气效果弱且依赖冷链储存。开菲尔菌粒的工业化应用面临着菌群稳定性差、发酵周期长等问题，且家庭环境中难以精准控制多菌种共生平衡。红茶菌（Kombucha）作为一种历史悠久的共生发酵体系，其酵母菌在糖代谢过程中释放CO₂的能力已得到充分验证，且其菌膜结构具有保护内部菌群、维持发酵环境稳定的功能。因此，试验利用红茶菌与开菲尔粒复合发酵牛奶制备气泡酸奶，整合两者的生物学特性，一方面，利用红茶菌酵母菌的高效糖代谢能力提升CO₂产量；另一方面，依托开菲尔菌粒中乳酸菌的乳糖分解能力优化酸度与风味平衡，以期通过二者的协同作用开发一种无需物理加压、适合家庭操作的气泡酸奶制备工艺。

（一）材料

山东支氏红茶菌、川秀开菲尔酸奶、伊利全脂纯牛乳、伊利脱脂纯牛乳，均为市售。

（二）仪器与设备

SW-CJ-2D型超净工作台，苏州市汉达工业自动化有限公司产品；TP-620A型电子天平，湘仪天平仪器设备有限公司产品；LRH-250F型生化培养箱、DHG-9030A型电热恒温鼓风干燥箱，上海一恒科技仪器有限公司产品。

（三）试验方法

1. 工艺流程

脱脂乳→在90~95 ℃下杀菌30 min→冷却至室温→接种菌种→恒温发酵→后熟冷藏→成品。

2. 红茶菌的培养

将茶叶、白砂糖和水按质量比0.2∶5∶20混合，煮沸15 min，过滤后冷却至室温即可，再将红茶菌菌液（菌液与茶糖水按照1∶5的比例）及红茶菌菌种加入到过滤后的液体中。在室温下对混合液培养8~10 d，直到有新的红茶菌菌膜长出，以确保红茶菌充分生长。

3. 全脂牛乳和脱脂牛乳的筛选

将同一红茶菌菌膜均分为2份，分别对全脂牛乳和脱脂牛乳进行发酵并观察产气及菌膜增厚情况。结果表明，红茶菌发酵全脂牛乳和脱脂牛乳一段时间后，两者的菌膜均增厚，菌膜液面均有气泡产生，且产生类似奶啤的香味。红茶菌在脱脂牛乳环境下菌膜增厚更为明显，发酵产生的气泡量更多，故后期试验采用脱脂牛奶作为红茶菌发酵培养基。

红茶菌发酵全脂牛乳和脱脂牛乳24 h后的产气情况见图1。

4. 红茶菌发酵脱脂牛奶的产气过程

红茶菌发酵脱脂牛乳的产气情况见图2。

红茶菌原始菌膜采用红茶糖水作为培养基，当培养基转换为脱脂牛乳时，菌膜生长需要一个适应过程。由图2（a）可知，培养初期，红茶菌产气量极少；继续更换培养基，每次培养时间为36 h，经2次更换培养基后，红茶菌逐渐适应，其菌膜增厚明显，发酵产气效率更快。由图2（b）可知，产气量在第3次更换培养基后次日24 h后达到峰值，后期再次更换培养基，菌膜增厚停止，并在第5次更换培养基后出现菌膜萎缩，表明红茶菌出现老化。根据上述结果，确定红茶菌产气峰值在第3次换液后，并拟定在第3次换液时添加开菲尔粒进行复合发酵。

5. 红茶菌和开菲尔粒复合发酵脱脂牛奶单因素试验

1）开菲尔粒接种量对酸奶酸度和感官评价的影响。固定红茶菌菌膜接种量（红茶菌菌膜与脱脂乳的质量比）1∶15，开菲尔粒接种时间11 h，开菲尔粒接种量分别选择6%，8%，10%，12%，14%这5个水平，考查开菲尔粒接种量对酸奶酸度和感官评价的影响。

2）红茶菌菌膜接种量对酸奶酸度和感官评价的影响。固定开菲尔粒接种时间11 h，开菲尔粒接种量12%，红茶菌菌膜接种量设置为1∶6，1∶9，1∶12，1∶15，1∶18这5个梯度，对比不同红茶菌菌膜接种量，考查其对酸奶酸度和感官评价的影响。

3）开菲尔粒接种时间对酸奶酸度和感官评价的影响。固定开菲尔粒接种量12%，红茶菌菌膜接种量1∶15，开菲尔粒接种时间设置为8，9，10，11，12 h共5个水平，通过不同开菲尔粒接种时间的对比，分析其对酸奶酸度和感官评价的影响。

6. 红茶菌和开菲尔粒复合发酵气泡酸奶正交试验

以酸度和感官评价为考查指标，对红茶菌菌膜接种量、开菲尔粒接种量和开菲尔粒接种时间进行L9（34）正交试验。

7. 红茶菌与开菲尔粒复合发酵酸奶的感官检验

由10名通过培训、熟悉试验程序的评审员对气泡酸奶进行感官评价，包括色泽（10分）、香气（40分，其中气泡量指标占20分）、滋味（30分）、组织状态（20分）。

感官评价标准见表1。

8. 酸奶中微生物数量的测定

根据国家标准《菌落总数测定》（GB 4789.2—2022）进行检测。

9. 酸度的测定

根据国家标准《食品酸度的测定》（GB 5009.239— 2016）进行测定。

10. 蛋白质的测定

采用蛋白质快速检测法（蛋白质检测试剂）：取0.5 g样本于样品杯中，加入10 mL纯净水，充分混合均匀后制得样本液。在比色皿中加入1 mL试剂1，随后加入3滴充分混匀后的样本液，充分混匀，静置5 min后参照比色图判断结果。

11. 总固体含量的测定

根据国家标准《乳和乳制品中非脂乳固体的测定》（GB 5413.39—2010）进行测定。

（一）不同开菲尔粒接种量对酸奶酸度和感官评分的影响

不同开菲尔粒接种量对酸奶酸度和感官评分的影响见图3，单因素方差分析见表2。

由图3可知，开菲尔粒接种量从6%增加到14%，严格控制其他发酵参数的条件下，酸度呈逐渐递增的趋势，接种量10%，12%，14%的酸奶酸度较优。结合感官评价，这3个梯度的酸奶口感细腻、酸甜可口、凝固状态较好、产气量较多。由表2可知，不同开菲尔粒接种量组间的酸度差异具有统计学显著性（p< 0.05）。

（二）不同红茶菌菌膜接种量对酸奶酸度和感官评分的影响

不同红茶菌菌膜接种量对酸奶酸度和感官评分的影响见图4，单因素方差分析见表3。

由图4可知，随着红茶菌菌膜接种量从1∶6增加到1∶15，严格控制其他发酵参数的条件下，酸度在逐渐增加，当红茶菌菌膜接种量超过1∶15时，酸度呈明显的下降趋势，所以红茶菌菌膜接种量为1∶15的酸奶酸度最佳。结合发酵酸奶的感官评分，红茶菌菌膜接种量在1∶15时感官评分最高、口感较好、产气量较多、组织状态较凝固。由表3可知，不同红茶菌菌膜接种量组间的酸度差异具有统计学显著性（p<0.05）。

（三）不同开菲尔粒接种时间对酸奶酸度和感官评分影响

开菲尔粒接种时间较短，气泡酸奶的酸度和香味不佳、色泽较暗，达不到酸奶的要求。反之，开菲尔粒接种时间过长，气泡酸奶的组织状态不凝固、乳清和沉淀较多，会有刺鼻酒精味。

不同开菲尔粒接种时间对酸奶酸度和感官评分的影响见图5，单因素方差分析见表4。

由图5可知，开菲尔粒接种时间为10，11，12 h时，酸奶的酸度良好。结合感官评价，10 h时酸奶产气量最多、凝块较均匀；11 h时产气量较多，口感细腻，酸奶酸度较优；8 h和9 h时酸奶发酵产生的气泡量较少，且香味不明显。由表4可知，不同开菲尔粒接种时间组间的酸度差异具有统计学显著性（p<0.05）。

（四）红茶菌和开菲尔粒复合发酵气泡酸奶影响因素的综合研究

复合发酵对酸度和感官评分的影响正交试验结果见表5。

将红茶菌和开菲尔粒复合发酵气泡酸奶工艺中主要影响因素进行综合研究。由表5可知，无论是以酸度还是感官评分作为标准，红茶菌菌膜接种量（A）的影响均排在首位，是影响该复合发酵气泡酸奶品质的最主要因素；开菲尔粒接种量（B）影响程度位列第二，对产品品质有显著作用；开菲尔粒接种时间（C）的影响相对最小，可视为次要因素。这表明，虽然开菲尔粒接种时间也很重要，但相比于开菲尔粒接种量，其对最终品质的决定性作用较弱。综合来看，红茶菌菌膜接种量是工艺参数中需要重点控制的环节。

每个因素最优水平的确定：红茶菌菌膜接种量（A）通过表5中各水平（A₁，A₂，A₃）的数据比较（KA₂>KA₁>KA₃和K'A₃>K'A₂>K'A₁），可确定最优水平为A₂（1∶15），该比例下产品能获得最佳的酸度和感官品质。开菲尔粒接种量（B）数据（KB₁>KB₃> KB₂和K'B₃>K'B₁>K'B₂）表明，B₁（12%）和 B₃（14%）都是潜在的最优水平。在详细评估后，虽然B3提供了更高的酸度，但易导致口感偏酸、乳清析出和粗糙沙粒感问题。综合考虑，选择B₁（12%）作为最优开菲尔粒接种量。开菲尔粒接种时间（C）数据（KC₃>KC₂> KC₁和K'C₂>K'C₃=K'C₁）表明，C₂（11 h）和C₃（10 h）表现较好。然而，在C₃（10 h）条件下，酸奶酸度偏低，易产生酒精味且产气量不足。因此，最终选择C₂（11 h）作为最佳开菲尔粒接种时间。

综上，得出红茶菌和开菲尔粒复合发酵气泡酸奶的最佳工艺参数组合为A₂B₁C₂，即红茶菌菌膜接种量1∶15，开菲尔粒接种量12%，开菲尔粒接种时间11 h。

（五）酸奶中菌落的计数结果

利用最佳组合制作酸奶，通过细菌总数测试片计数，所得酸奶的活菌数为7.7×10⁷个/ mL。

菌落总数的测定见图6。

（六）总固体含量的测定

对最优组合用加热干燥法进行总固体含量的测定，红茶菌和开菲尔粒复合发酵气泡酸奶中总固体为80.43 g/100 g，酸奶风味较好。

（七）蛋白质含量的测定

对正交试验的最佳组合进行酸奶制作，测得酸奶中的蛋白质为2.9%，符合发酵乳国家标准。

采用红茶菌和开菲尔粒复合发酵脱脂牛乳制备气泡酸奶，确定其最优工艺条件为红茶菌菌膜接种量1∶15，开菲尔粒接种量12%，开菲尔粒接种时间11 h。在复合发酵过程中，红茶菌菌膜接种量对产品影响最大, 尤其是对产气量具有显著作用；其次为开菲尔粒接种量和开菲尔粒接种时间。红茶菌和开菲尔粒复合发酵气泡酸奶的气泡丰富、口感独特，未来可通过进一步优化工艺来改善风味。