活性炭在酸奶生產(chǎn)中的作用
活性炭在酸奶生產(chǎn)中的作用
酸奶一直是發(fā)酵乳制品的主要消費(fèi)產(chǎn)品之一,對品質(zhì)和產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)
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(zhì)的牛奶)??偣?0升牛奶被放入2個獨(dú)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(jìn)行巴氏殺菌。讓純牛奶冷卻發(fā)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(fā)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(biāo)準(zhǔn)酸奶杯中。在此過程之后,將牛奶放入烤箱 (47±2℃) 進(jìn)行孵育。具有酸奶稠度的產(chǎn)品在4小時10分鐘后檢查并從烤箱中取出。將容器口關(guān)閉并移至±4℃冷藏,無需等待。
酸奶發(fā)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(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)(圖1)。
圖1:活性炭顆粒的SEM圖像。
電子研究
在這項(xiàng)研究中,進(jìn)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(jié)構(gòu)中的吡喃半乳糖環(huán)的第三個碳原子上與活性碳的六角碳環(huán)形成一個疏水π-σ接觸。雖然這種非鍵合接觸的長度為3.40?,但乳糖與活性炭的結(jié)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(huán)形成三個鍵相互作用(圖2b)。
圖2:與乳糖和鈣離子復(fù)合的活性炭的頂級分子對接構(gòu)象。(a)活性炭-乳糖復(fù)合物(b)活性炭-鈣絡(luò)合物。
總之,我們從分子對接研究中獲得的數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)中沒有電負(fù)性基團(tuán)(缺乏部分負(fù)電荷),與陽離子(Ca+2)比它可以忽略的要弱得多。
酸奶風(fēng)味測試
從研究中獲得的酸奶的質(zhì)地(第1天、第5天和第10天)和風(fēng)味(第5天和第10天)導(dǎo)致含有活性炭的酸奶的感官測量更高。然而,這些值沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在第5天和第10天,一般需求在統(tǒng)計(jì)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(fā)現(xiàn)差異。但是帶有活性炭的酸奶會有點(diǎn)灰色,不過都比較喜歡帶活性炭的酸奶在風(fēng)味和質(zhì)地更高。
酸奶中微生物測試結(jié)果
經(jīng)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?cè)樗峋?圖3)。
圖3:原味酸奶和含活性炭酸奶的總?cè)樗峋?cfu/gr:菌落形成單位)天數(shù)。
活性炭在酸奶生產(chǎn)中的作用,發(fā)現(xiàn)活性炭酸奶的特性在酸奶所需的范圍內(nèi)與物理、化學(xué)、微生物和香氣測試。據(jù)觀察,在牛奶發(fā)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(jié)構(gòu),并產(chǎn)生了積極的影響。在我們這個酸奶消費(fèi)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。
本文作者:董帝豪
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