活性炭高新技術企業活性炭產學研合作基地

　　活性炭在酸奶生產中的作用

　　酸奶一直是發酵乳制品的主要消費產品之一，對品質和產量都是有很大需求的�；钚蕴客ㄟ^吸附可以去除重金屬，并減緩微生物的生長。為了生產品質更好的酸奶，研究了活性炭對酸奶形成的影響。并且分析了添加活性炭后制成的酸奶有些什么特性。

　　試制酸奶的生產

　　試用酸奶是通過考慮以前的方法制成的。研究中使用了同一天擠奶的牛奶(巴氏殺菌、半脫脂、均質的牛奶)�？偣�20升牛奶被放入2個獨立的鍋爐中，每個鍋爐10升。在其中一個鍋爐加入10g食品級活性炭并混合4分鐘。

　　兩組中的牛奶均在90℃下進行巴氏殺菌。讓純牛奶冷卻發酵。將活性炭牛奶從爐中取出后，通過無菌牛奶過濾過濾器過濾，共過濾3次，15分鐘和30分鐘一次。在47℃下，以3%的比率(0.26g/10L)在兩組中使用起動器。加入發酵劑后，將牛奶輕輕混合4分鐘，然后放置4分鐘。然后將牛奶放入標準酸奶杯中。在此過程之后，將牛奶放入烤箱 (47±2℃) 進行孵育。具有酸奶稠度的產品在4小時10分鐘后檢查并從烤箱中取出。將容器口關閉并移至±4℃冷藏，無需等待。

　　酸奶發酵用活性炭的掃描電鏡圖像

　　活性炭有著耐用且良好的粘合結構，在獲得的SEM圖像中，活性炭具有孔徑在250nm之間的中孔和超過50nm的大孔結構(圖1)。

　　圖1：活性炭顆粒的SEM圖像。

　　電子研究

　　在這項研究中，進行了分子對接以檢查活性炭與乳糖以及離子：鈣的原子間相互作用。如圖2a所示，乳糖分子在其結構中的吡喃半乳糖環的第三個碳原子上與活性碳的六角碳環形成一個疏水π-σ接觸。雖然這種非鍵合接觸的長度為3.40Å，但乳糖與活性炭的結合自由能是有利的。鈣(Ca+2)離子與三個相鄰的活性炭六角碳環形成三個鍵相互作用(圖2b)。

　　圖2：與乳糖和鈣離子復合的活性炭的頂級分子對接構象。(a)活性炭-乳糖復合物(b)活性炭-鈣絡合物。

　　總之，我們從分子對接研究中獲得的數據表明，活性炭和乳糖之間的分子間相互作用是有利的，但是，由于活性炭結構中沒有電負性基團(缺乏部分負電荷)，與陽離子(Ca+2)比它可以忽略的要弱得多。

　　酸奶風味測試

　　從研究中獲得的酸奶的質地(第1天、第5天和第10天)和風味(第5天和第10天)導致含有活性炭的酸奶的感官測量更高。然而，這些值沒有統計學意義。在第5天和第10天，一般需求在統計上顯著有利于活性炭。原味酸奶和活性炭酸奶中沒有檢測到酸味、咸味和苦味，并且沒有發現差異。但是帶有活性炭的酸奶會有點灰色，不過都比較喜歡帶活性炭的酸奶在風味和質地更高。

　　酸奶中微生物測試結果

　　經測定，在含有活性炭的酸奶和原味酸奶樣品的第0天、第5天和第10天，沒有菌群和總酵母霉菌(PDA)生長。測定了總乳酸菌(圖3)。

　　圖3：原味酸奶和含活性炭酸奶的總乳酸菌(cfu/gr：菌落形成單位)天數。

　　活性炭在酸奶生產中的作用，發現活性炭酸奶的特性在酸奶所需的范圍內與物理、化學、微生物和香氣測試。據觀察，在牛奶發酵前向​​牛奶中添加活性炭以形成酸奶并沒有破壞酸奶的結構，并產生了積極的影響。在我們這個酸奶消費如此普遍的世界里，活性炭酸奶可以成為一種健康的替代酸奶選擇。

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