Kefir grains,作为一种可循环利用的天然菌落共生体系,是传统发酵乳制品kefir的发酵剂。近年来,随着山羊奶的优良营养特性被不断挖掘出来,发酵山羊奶制品越来越受消费者欢迎。由于kefir grains菌相随其地域来源以及传代底物的不同而存在差异,因此难以控制其发酵制得的山羊奶kefir质量稳定性。本研究以采自中国CN、德国DE和美国USA的kefir grains为例,探究不同地域来源的kefir grains在以山羊奶为传代底物时,共生体系中菌相对组成颗粒的蛋白质、多糖基质及其发酵山羊奶中蛋白质自水解和挥发性风味物质的影响。基于kefir grains中菌相的共生-相互作用机制,构建复配重组kefir grains模型,进一步阐述菌相差异对山羊奶kefir物理化学性状的影响,并探究菌相与挥发性风味物质及自水解多肽的相关性,为靶向筛选和构建山羊奶专用kefir发酵剂提供理论支撑。最后,以传统kefir grains和商业化直投式kefir发酵剂制得的山羊奶kefir为例,探究热聚合乳清蛋白/低甲氧基果胶（PP）复合增稠体系对其物理性状和风味的影响,以期为改善山羊奶kefir较差的物理性状而寻找适配的增稠剂。主要研究结果如下:（1）采用高通量基因组测序技术,探究不同地域来源kefir grains（CN、DE和USA）在山羊奶中传代2～4个月过程中细菌和真菌菌相的变化。α多样性结果显示kefir grains菌相在山羊奶中随传代时间的变化而产生自演替现象。物种分析结果显示,细菌属水平:不同来源kefir grains在传代各个时期均以Lactobacillus（乳酸乳杆菌属）为绝对优势属,而Acetobacter（醋酸杆菌属）为次级优势属;细菌种水平,来源于CN和DE的kefir grains在传代初期（≤2个月）以Lactobacillus helveticus（瑞士乳杆菌）和Lactobacillus kefiranofaciens（马乳酒样乳杆菌）为优势菌种,然而,随着传代周期的增加（3～4个月）,Lactobacillus kefiranofaciens逐渐占据绝对优势地位。真菌属水平:kefir grains CN和DE在传代初期以Kazachstania（单孢酿酒酵母属）占据绝对优势地位,随着传代周期的增长,Kluyveromyces（克鲁维酵母菌属）和Saccharomyces（酿酒酵母属）的丰度逐渐增加;而来自于USA的kefir grains的细菌和真菌菌相在山羊奶中传代的各个时期均保持较高的稳定性。造成这一现象的原因可能是细菌（尤其以Lactobacillus）和真菌（尤其以yeasts）自身代谢过程中产生的群体感应信号及菌相相互间的协同共生作用。传代初期,kefir grains各细菌和真菌菌相受发酵底物营养成分变动而产生紊乱,此时Acetobacter开始大量增殖,其与yeasts的代谢产物刺激Lactobacillus kefiranofaciens大量增殖并重新占据优势地位,以恢复共生体系的稳定状态,并帮助其他菌相适应新传代环境。β多样性结果则进一步验证这一变化趋势。（2）采用组合型四极杆质谱的蛋白质组学平台分析不同来源kefir grains在山羊奶中传代培养4个月后颗粒中蛋白质和多肽的组成差异。结果表明,除来自特定Lactobacillus细菌属的S-layer表层蛋白外,各样本中均发现了丰度不一的来源于山羊奶的αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白、β-酪蛋白等,它们可通过与kefir grains中多糖基质的共价相互作用形成聚集体而维持颗粒的形态稳定性。此外,3个不同的kefir grains样本中发现大量亲/疏水肽段,它们是由kefir grains菌相分泌的胞外蛋白酶水解山羊奶蛋白质而来,其中含有大量具有生物活性的高丰度肽段,例如DKIHPF、LGPVRGPFP和QEPVLGPVRGPFP等。（3）通过光谱学、色谱学及显微成像技术,探究不同来源kefir grains在山羊奶中传代培养4个月后颗粒中多糖基质的组成差异。红外分析结果表明,所有的kefir grains中提取到的kefiran多糖均属于β-D-葡萄吡喃糖,且糖构型均为β-型。来源于CN和DE的kefir grains中提取到的kefiran多糖较来源于USA的粒径更大（213.72±17.65 nm和436.90±32.85 nm）、多糖分子量更高（1.17×107Da、1.07×106 Da和1.63×107 Da、1.77×106 Da）、表面结构更光滑、形态更卷曲且热稳定性更高（121.28 oC和133.44 oC）,说明二者构成的颗粒结构稳定性更高。这一系列的差异与不同来源kefir grains的菌相相关,它们的共生-代谢差异使得其分泌的构成颗粒骨架的kefiran多糖结构和性状产生变化,也间接影响了这些多糖与蛋白质的互作、结合能力,从而导致了kefir grains中蛋白质组成的差异。（4）探究了在山羊奶中稳定传代后不同来源kefir grains发酵山羊奶的蛋白质自水解及挥发性风味物质的组成差异。结果表明,相较于山羊奶中的β-酪蛋白、αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白、κ-酪蛋白和α-乳白蛋白,β-乳球蛋白具有较强的抵抗kefir grains胞外蛋白酶水解的能力。以kefir grains DE和USA发酵制得的山羊奶kefir在蛋白质自水解肽段组成上具有较高的相似性,聚类结果显示kefir grains中Lactobacillus属主要参与了蛋白质的自水解过程。结合kefir grains各样本中细菌和真菌相落构成的数据及其发酵山羊奶kefir中挥发性风味物质指纹图谱解析结果显示,Saccharomyces cerevisiae（酿酒酵母）、Lactobacillus helveticus和Lactobacillus kefiranofaciens等多种细菌或真菌与山羊奶kefir中多种醇类、酯类和酮类物质具有显著的相关性。同时,由源自CN和DE的kefir grains发酵得来的山羊奶kefir较源自USA的在风味组成上的相似程度更高,这一结果也与其菌相聚类结果一致。（5）探究了以kefir grains CN和DE按比例复配重组模型菌相（20DE80CN、40DE60CN、60DE40CN和80DE20CN）发酵山羊奶制得的山羊奶kefir的物理化学性状及其菌相与挥发性风味物质的相关性。结果显示,所有山羊奶kefir样本理化指标均符合相关国际标准。山羊奶kefir 80DE20CN在粒径分布、表观粘度等物理性状较其他样本有显著提升。高通量基因组测序结果显示,相较于kefir grains,其发酵制得的山羊奶kefir在细菌和真菌组成上更为丰富,其中细菌以Macrococcus caseolyticus（解酪蛋白巨大球菌）、Enterococcus faecalis（肠球菌）、Enterococcus faecium（屎肠球菌）、Enterococcus hirae（海氏肠球菌）、Enterococcus xinjiangensis（新疆肠球菌）、Enterococcaceae bacterium（肠球菌科细菌）、Lactobacillus helveticus、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus kefiri（开菲尔乳杆菌）和Lactobacillus sunkii（德氏乳杆菌）占据优势地位;真菌则以Kazachstania unispora（单孢酿酒酵母）和Kluyveromyces marxianus（马克斯克鲁维酵母）占据优势地位。聚类结果显示kefir grains具有较强的共生自稳态体系,即使人为改变其菌相比例,占据优势地位的共生体系依然能够最大限度维持其菌相的稳定状态并保留其初始菌相比例。挥发性风味物质分析则证实了山羊奶kefir 80DE20CN较其他复配重组样本具有更高的Fruity风味（风味总占比为33.44%）。基于偏最小二乘回归分析（PLSR）模型可知山羊奶kefir中细菌和真菌组成对风味物质的解释能力分别为0.744和0.512。其中,细菌例如Lactobacillus helveticus与重要风味成分Ethyl acetate（乙酸乙酯）、Amyl acetate（乙酸戊酯）和Ethanol（乙醇）,以及真菌例如Kazachstania unispora与风味成分Octyl formate（甲酸辛酯）、1-Heptanol（正庚醇）和Hexanoic acid（己酸）具有较强的正相关性。（6）研究了以kefir grains CN和DE按比例复配重组模型菌相发酵山羊奶制得的山羊奶kefir中菌相与蛋白质自水解肽段组成的相关性,并探究其经过体外模拟消化后释放的肽段组成。结果显示,山羊奶中多数酪蛋白和除β-乳球蛋白外的乳清蛋白均能被kefir菌相的生理活动所水解,且共产生9条具有生物活性的肽段。基于PLSR模型可知,山羊奶kefir中Lactobacillus sp.菌相对其自水解肽段的解释能力为0.212,其中Lactobacillus helveticus与丰度最高的生物活性肽段DKIHPF（>5.19%）具有显著的正相关性。体外模拟消化后肽段组成结果显示,较所有复配模型菌,kefir grains 80DE20CN发酵制得的山羊奶kefir消化产物中功能性肽段含量最高（约占总肽段含量的4.38%）,且肽段功能活性预测结果（预测活性肽段占比率36.39%）也支持了这一结论。（7）研究了PP复合增稠体系对以传统kefir grains和以商业化直投式发酵剂Kefir Mild01发酵山羊奶获得的KG和KM的物理性状和挥发性风味物质组成的影响。结果表明,PP增稠体系中果胶可与发酵剂中菌相所产胞外多糖发生分子内部聚集现象;而PP增稠体系中的热聚合乳清蛋白则可与发酵山羊奶凝乳中的酪蛋白互作并形成紧密网状结构,二者均可显著提升产品的粒径和表观粘度。而风味物质分析结果证明PP复合增稠体系不会影响山羊奶kefir风味物质的释放且能极大保留产品独有的风味特征。