综述：酸奶发酵监测与预测技术的进展及新兴趋势

《Food Engineering Reviews》：Advances and Emerging Trends in Monitoring and Predictive Technologies for Yoghurt Fermentation

　　

摘要

酸奶发酵是一个动态且多尺度的过程，其中微生物活性、矿物质平衡以及蛋白质重组共同决定了酸化速率、凝胶形成、质地以及产品的一致性。传统的监测方法主要依赖于间歇性的pH值或可滴定酸度测量，难以深入了解那些对发酵结果具有关键影响的早期生化、离子和微观结构变化。为应对这些局限性，近年来出现了一系列先进的、无损的实时监测技术。本综述系统地整理并评估了在声学与机械传感、光学光谱与成像、电化学与介电方法、分子工具以及基于人工智能的混合系统等方面用于酸奶发酵监测与预测的最新进展。通过比较分析，将每种技术与其所检测的特定物理化学或生物现象联系起来，同时考量了侵入性、成本、数据复杂性以及工业化应用可行性等实际因素。该综述强调了不同方法在捕捉酸化动态、酪蛋白胶束分解、凝胶形成以及微生物性能方面的互补作用，并突出了数据融合与机器学习在实现预测性和自动化过程控制中的日益重要地位。通过将各种分散的进展整合到一个框架中，这项工作弥补了目前关于酸奶发酵监测缺乏统一视角的不足，为在研究、中试及工业乳制品加工环境中选择、组合和应用传感技术提供了结构化的依据。总体而言，本综述可作为在实验室和工业规模上合理选择和整合先进传感技术及数据驱动工具的实用参考。