应用Kohonen自组织映射优化乳酸菌发酵牛奶工艺以提升ACE抑制肽产量的研究

　　本研究针对不同品种牛奶发酵过程中ACE抑制肽的优化生产问题，由研究人员通过单因素实验结合Kohonen自组织映射(KSOMs)算法，系统分析了温度、接种量和发酵时间对发酵乳ACE抑制活性的影响。研究发现采用植物乳杆菌和乳酸片球菌复合菌种在37°C、1%接种量条件下，可使荷斯坦奶牛乳24小时发酵后ACE抑制率达89.80%，美洲奶牛乳48小时发酵达89.59%。该研究为开发具有降压功能的功能性乳制品提供了重要工艺参数和理论依据。

　　

通过乳酸菌(Lactic Acid Bacteria, LAB)发酵牛奶可增强其功能特性，其中血管紧张素转换酶(Angiotensin-converting Enzyme, ACE)抑制肽能有效降低高血压。本研究采用单因素实验探究温度(25-45°C)、接种量(1-9%)和发酵时间(1-5天)对发酵乳ACE抑制能力的影响，并运用Kohonen自组织映射(Kohonen’s Self-Organizing Maps, KSOMs)对样本进行聚类分析。该分析获得0.98-0.99的轮廓系数和0.17-0.26的戴维斯-博尔丁指数，表明样本分组明确。同时检测发酵样品的pH值、蛋白水解活性和可滴定酸度以解析发酵过程中的生化变化。

研究结果显示，采用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)与乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)复合菌种，在37°C、1%接种量条件下发酵荷斯坦奶牛乳24小时可获得89.80%的ACE抑制率，而美洲奶牛乳经48小时发酵后抑制率达89.59%。实验还表明优化后的发酵条件能显著提升发酵乳中ACE抑制肽的产量。

这些发现证实了在优化发酵条件下，特定LAB菌种组合可生产富含ACE抑制肽的发酵乳制品，此类产品有望作为功能性食品或膳食补充剂应用于健康促进领域。研究通过图形摘要直观展示了发酵条件优化与生物活性肽产生的关联机制。