第一财经记者陈梦溪报道

实验室如何用冰块和棉签制作黄牛奶，探索乳制品趣味实验的奥秘|

在实验室里，利用冰块和棉签制作"黄牛奶"的实验，实际上是通过温度控制与微生物接种技术模拟乳制品发酵过程的趣味科学实践。本文将详细解析实验原理、操作步骤及其背后的科学知识，帮助读者理解乳制品加工的基础技术。

实验材料准备与原理说明

实验所需的核心材料包括新鲜全脂牛奶200ml、无菌棉签3支、食用级琼脂粉5g、恒温培养箱（可用保温箱加冰袋替代）、pH试纸套装。其科学原理基于乳酸菌在适宜温度下的发酵作用：当环境温度维持在20-25℃时，牛奶中的乳糖在乳酸菌作用下转化为乳酸，导致pH值下降，酪蛋白胶束结构改变形成凝乳。而"黄色"变化可能源于实验中添加的β-胡萝卜素（天然色素）或发酵产生的核黄素（维生素B2）。

分步实验操作指南

培养基制备阶段：将琼脂粉与牛奶混合，70℃水浴加热15分钟灭菌，冷却至40℃后倒入无菌培养皿

使用无菌棉签在酸奶产品表面蘸取菌种，以Z字形路径在培养基表面接种，此过程需在酒精灯无菌操作区完成。将接种后的培养基置于装有冰袋的保温箱，控制温度在22℃±1℃进行48小时培养。

观察记录要点：每小时记录温度波动，每6小时取样检测pH值变化

当pH降至4.6时，酪蛋白开始等电沉淀。此时加入0.1%β-胡萝卜素乙醇溶液，搅拌后可见明显黄色显现。通过分光光度计测定颜色强度（波长450nm处吸光度），数据应与商业发酵乳制品进行对比分析。

实验安全与结果分析

实验全程需佩戴防护手套和护目镜，所有器皿必须经过121℃高压灭菌处理。成功实验应呈现均匀的淡黄色凝乳状物质，pH值稳定在4.2-4.5区间，乳酸含量达到0.7-1.2%。通过电子显微镜观察（1000倍）可见大量杆状乳酸菌，菌落总数应≥1×10^8 CFU/ml。需特别注意：实验产物不建议食用，仅用于教学演示。

这个实验生动展示了乳制品发酵的核心原理，通过温度控制实现微生物定向培养，利用简单材料重现了工业化酸奶生产的基本流程。理解这些原理有助于我们更好地认识食品加工技术，并为相关领域的创新研究提供基础认知。

常见问题解答

Q1：实验中为什么要使用冰块？

冰块用于精确控制培养温度，维持乳酸菌最适生长温度（20-25℃），避免温度过高导致杂菌污染或菌种失活。

Q2：棉签在实验中起什么作用？

无菌棉签作为菌种转移工具，用于将市售酸奶中的乳酸菌（主要是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌）接种到灭菌培养基。

Q3：黄牛奶的颜色变化是否安全？

实验产生的黄色来自β-胡萝卜素或核黄素，均属安全成分。但实验室环境制作的产物可能存在杂菌污染，严禁食用。

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