活性炭在酸奶生产中的作用

　　酸奶一直是发酵乳制品的主要消费产品之一，对品质和产量都是有很大需求的。活性炭通过吸附可以去除重金属，并减缓微生物的生长。为了生产品质更好的酸奶，研究了活性炭对酸奶形成的影响。并且分析了添加活性炭后制成的酸奶有些什么特性。

　　试制酸奶的生产

　　试用酸奶是通过考虑以前的方法制成的。研究中使用了同一天挤奶的牛奶(巴氏杀菌、半脱脂、均质的牛奶)。总共20升牛奶被放入2个独立的锅炉中，每个锅炉10升。在其中一个锅炉加入10g食品级活性炭并混合4分钟。

　　两组中的牛奶均在90℃下进行巴氏杀菌。让纯牛奶冷却发酵。将活性炭牛奶从炉中取出后，通过无菌牛奶过滤过滤器过滤，共过滤3次，15分钟和30分钟一次。在47℃下，以3%的比率(0.26g/10L)在两组中使用起动器。加入发酵剂后，将牛奶轻轻混合4分钟，然后放置4分钟。然后将牛奶放入标准酸奶杯中。在此过程之后，将牛奶放入烤箱 (47±2℃) 进行孵育。具有酸奶稠度的产品在4小时10分钟后检查并从烤箱中取出。将容器口关闭并移至±4℃冷藏，无需等待。

　　酸奶发酵用活性炭的扫描电镜图像

　　活性炭有着耐用且良好的粘合结构，在获得的SEM图像中，活性炭具有孔径在250nm之间的中孔和超过50nm的大孔结构(图1)。

　　图1：活性炭颗粒的SEM图像。

　　电子研究

　　在这项研究中，进行了分子对接以检查活性炭与乳糖以及离子：钙的原子间相互作用。如图2a所示，乳糖分子在其结构中的吡喃半乳糖环的第三个碳原子上与活性碳的六角碳环形成一个疏水π-σ接触。虽然这种非键合接触的长度为3.40Å，但乳糖与活性炭的结合自由能是有利的。钙(Ca+2)离子与三个相邻的活性炭六角碳环形成三个键相互作用(图2b)。

　　图2：与乳糖和钙离子复合的活性炭的顶级分子对接构象。(a)活性炭-乳糖复合物(b)活性炭-钙络合物。

　　总之，我们从分子对接研究中获得的数据表明，活性炭和乳糖之间的分子间相互作用是有利的，但是，由于活性炭结构中没有电负性基团(缺乏部分负电荷)，与阳离子(Ca+2)比它可以忽略的要弱得多。

　　酸奶风味测试

　　从研究中获得的酸奶的质地(第1天、第5天和第10天)和风味(第5天和第10天)导致含有活性炭的酸奶的感官测量更高。然而，这些值没有统计学意义。在第5天和第10天，一般需求在统计上显着有利于活性炭。原味酸奶和活性炭酸奶中没有检测到酸味、咸味和苦味，并且没有发现差异。但是带有活性炭的酸奶会有点灰色，不过都比较喜欢带活性炭的酸奶在风味和质地更高。

　　酸奶中微生物测试结果

　　经测定，在含有活性炭的酸奶和原味酸奶样品的第0天、第5天和第10天，没有菌群和总酵母霉菌(PDA)生长。测定了总乳酸菌(图3)。

　　图3：原味酸奶和含活性炭酸奶的总乳酸菌(cfu/gr：菌落形成单位)天数。

　　活性炭在酸奶生产中的作用，发现活性炭酸奶的特性在酸奶所需的范围内与物理、化学、微生物和香气测试。据观察，在牛奶发酵前向牛奶中添加活性炭以形成酸奶并没有破坏酸奶的结构，并产生了积极的影响。在我们这个酸奶消费如此普遍的世界里，活性炭酸奶可以成为一种健康的替代酸奶选择。