由于营养价值和健康益处，发酵乳制品（尤其是酸奶）在全球范围内得到了广泛消费者的接受。然而，这些产品面临一个重要的技术挑战，即酸化现象，指的是在冷藏储存过程中残留的发酵剂细菌持续产生乳酸。这一过程导致pH值进一步下降，可滴定酸度增加，从而影响产品质量，表现为过度的酸味、乳清分离、质地缺陷以及益生菌活性的降低（Kr等人，2021年）。因此，酸化现象缩短了发酵乳的保质期，并损害了其感官和功能性。
乳酸菌（LAB）的代谢活动是酸化现象的主要驱动因素。特别是保加利亚乳杆菌，即使在低温下也具有显著的产酸能力，这归功于其强大的酶系统和耐酸生理特性（Streit等人，2008年）。参与乳糖吸收和糖酵解的关键酶，包括β-半乳糖苷酶、乳酸脱氢酶和质子泵F0F1-ATP酶，在冷藏条件下对维持酸的产生起着关键作用（Guan等人，2024年）。β-半乳糖苷酶是一种关键酶，它通过将乳糖水解为半乳糖和葡萄糖直接影响酸化过程。从乳糖中产生的葡萄糖可以通过糖酵解途径转化为丙酮酸，然后通过乳酸脱氢酶生成乳酸，后者是乳酸代谢中的关键酶。F0F1-ATP酶通过排出质子来帮助维持细胞内pH值的稳态，从而在酸性环境中维持代谢活动（Guan等人，2024年）。最近的研究还发现了一些生物标志基因，如铜转运ATP酶（LDB_RS05285）和醛还原酶（LDB_RS00370），这些基因参与酸化过程的调控（Xin等人，2022年；Zhang等人，2021年）。利用转录组学和代谢组学分析进一步阐明了酸化现象的分子机制。Zhang等人（2024年）报告称，超声微应力处理可以下调参与糖酵解、丙酮酸代谢和ABC转运的基因，从而减少酸的产生。代谢组学分析还显示，热超声处理（TS）会影响与CoA生物合成、脂肪酸链延长和氧化磷酸化相关的途径，进一步调节酸化动力学（Zhang等人，2022年）。
为了减轻酸化现象，已经提出了几种策略，包括发酵后的快速冷却（Khan等人，2020年）、低温储存（Tamime和Robinson，2007年）、修改发酵剂菌株组成，以及选择或通过基因工程改造低酸化能力的菌株（Kr等人，2021年）。Ge等人（2024年）发现，将嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌的接种比例调整为19:1可以有效减少酸化现象，同时保持良好的发酵效果。Settachaimongkon等人（2016年）报告称，添加某些益生菌菌株（如植物乳杆菌 WCFS1）可以通过竞争性相互作用或产生抗菌肽来抑制保加利亚乳杆菌的存活并减轻酸化现象。物理干预措施如杀菌后处理也被用于有效控制酸化现象，包括多种条件：62-65°C下处理15-20秒（Poltronieri和Rossi，2018年）、75-80°C下处理60秒（Alakali等人，2009年）、60°C下处理10-15分钟（Dagher和Ali，1985年）等。在发酵乳行业中，杀菌后处理一直被视为一种关键的热处理步骤，用于彻底灭活微生物以控制酸化现象。然而，这种传统观点基于一个未经验证的假设，即有效抑制酸化现象需要完全消除所有微生物。实际上，细菌细胞处于存活但代谢受损的状态也可能减少杀菌后处理发酵乳的酸化现象。杀菌后处理对发酵乳酸化现象的影响机制仍有待探索。
因此，本研究在21天的储存期间，检测了对照组和杀菌后处理发酵乳的pH值、可滴定酸度、活菌数量、乳酸脱氢酶和β-半乳糖苷酶活性、相关基因表达以及代谢组学变化，以阐明杀菌后处理缓解酸化现象的机制。通过整合多层次数据，本研究旨在为酸化控制提供新的分子机制见解，并为提高发酵乳制品的保质稳定性提供理论支持。
