不同微波功率、時(shí)間對(duì)沙棘果粉菌落總數(shù)、霉菌含量、色差的影響（三）
2.1.3不同物料量對(duì)沙棘果粉菌落總數(shù)和色差的影響
在微波時(shí)間為120s、微波功率為560W的條件下，考察物料量對(duì)沙棘果粉菌落總數(shù)和色差的影響，結(jié)果見(jiàn)圖5和圖6。
圖5物料量對(duì)沙棘果粉菌落總數(shù)的影響
由圖5可知，隨著物料量的增加，沙棘果粉的菌落總數(shù)呈顯著上升趨勢(shì)（Plt;0.05），物料量為15g時(shí)的菌落總數(shù)與10g和20g時(shí)無(wú)顯著性差異（Pgt;0.05）。沙棘果粉的菌落總數(shù)會(huì)因物料量的增加而增大，這可能是因?yàn)樵谝欢ǖ奈⒉ù┩干疃认?，且在相同微波能量和微波時(shí)間下，物料量的增加對(duì)微波殺菌效果的影響不明顯。王瑞等[34]研究微波處理對(duì)麥苗粉中微生物的影響并與常規(guī)加熱殺菌方式相比較，結(jié)果表明隨著物料量的增加，殺菌效果不佳，與本試驗(yàn)結(jié)果相似。因此，選擇物料量15g作為響應(yīng)面中心值。
圖6物料量對(duì)沙棘果粉色差的影響
由圖6可知，沙棘果粉的L*值、a*值、?b*值隨著物料量的增加均無(wú)顯著性變化（Pgt;0.05），說(shuō)明10～30g物料量對(duì)沙棘果粉的色差沒(méi)有明顯影響。在相同微波能量和微波時(shí)間下，隨著物料量的增加，微波效能對(duì)沙棘果粉色差的作用不顯著。當(dāng)物料量為10，15，20，25，30g時(shí)，ΔE分別為0.11，0.98，1.03，0.7，0.85。
綜合沙棘果粉的菌落總數(shù)和L*值、a*值、b*值、ΔE值，選擇物料量10，15，20g進(jìn)行后續(xù)響應(yīng)面試驗(yàn)。
2.2響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析
2.2.1響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果分析
采用Design-Expert8.0.6.1軟件進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)方案及結(jié)果見(jiàn)表2。
表2響應(yīng)面試驗(yàn)方案及結(jié)果
對(duì)響應(yīng)值和自變量進(jìn)行擬合，得到菌落總數(shù)的多元
二次回歸擬合方程;Y=3.54-0.23A-0.074B-0.015C-0.034AB+0.096AC-0.063BC+0.16A2+0.21B2+0.17C4。。
對(duì)多元二次回歸擬合方程進(jìn)行方差分析、顯著性檢驗(yàn)以及對(duì)各因素最佳值進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表3。
表3回歸方程方差分析
注：“?”表示影響顯著（Plt;0.05），“times?”表示影響極顯著中Plt;0.01），“一"表示影響不顯著（Pgt;0.05），下表同。
F檢驗(yàn)?zāi)芊从郴貧w模型的有效性，包括失擬項(xiàng)檢驗(yàn)和回歸方程顯著性檢驗(yàn)。由表3可知，模型的P=0.000 3lt;0.01，表明建立的模型極顯著，失擬項(xiàng)的P=0.401 4gt;0.05，表示失擬項(xiàng)不顯著，說(shuō)明所得多元二次回歸方程的擬合程度良好，具有顯著意義。
由表3可知，模型的一次項(xiàng)B、交互項(xiàng)AC的影響顯著（Plt;0.05）；一次項(xiàng)c、交互項(xiàng)AB，BC的影響不顯著（Pgt;0.05）；一次項(xiàng)A、二次項(xiàng)A2，B2，C2的影響極顯著（Plt;0.01。根據(jù)F值的大小判斷各因素對(duì)菌落總數(shù)的影響大小為微波時(shí)間gt;微波功率gt;物料量。
2.2.2響應(yīng)面分析因素之間的交互作用
采用Design-Expert8.0.6.1軟件分析得到菌落總數(shù)與微波時(shí)間、微波功率、物料量3個(gè)因素的響應(yīng)面圖和等高線圖，見(jiàn)圖7。
圖7各因素交互作用對(duì)菌落總數(shù)影響的等高線圖和響應(yīng)面圖
由圖7可知，微波時(shí)間與微波功率的交互作用響應(yīng)面圖較平緩，等高線較圓，表明微波時(shí)間與微波功率的交互作用對(duì)菌落總數(shù)的影響不顯著?Pgt;0.05）；微波時(shí)間與物料量的交互作用響應(yīng)面圖較陡，等高線呈橢圓形，表明微波時(shí)間與物料量的交互作用對(duì)菌落總數(shù)的影響顯著（?Plt;0.05）；微波功率與物料量的交互作用響應(yīng)面圖較平緩，等高線較圓，表明微波功率與物料量的交互作用對(duì)菌落總數(shù)的影響不顯著（Pgt;0.05）。
2.2.3最優(yōu)殺菌條件的確定及響應(yīng)面試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷尿?yàn)證
以菌落總數(shù)為考察指標(biāo)，應(yīng)用Design-Expert8.0.6.1軟件獲得微波殺菌的最優(yōu)預(yù)測(cè)值，分別為微波時(shí)間139.46 s、微波功率597.09W、物料量13.65g，最大菌落總數(shù)降低至3.45lgCFU/g。為便于進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)操作，將試驗(yàn)條件校正為微波時(shí)間140s，微波功率600W、物料量14g在修正后的工藝條件下重復(fù)3次試驗(yàn)，得到菌落總數(shù)為3.45lgCFU/g，表明實(shí)際值與響應(yīng)面法優(yōu)化處理的模型預(yù)測(cè)值一致，經(jīng)響應(yīng)面法得到的微波低溫連續(xù)殺菌最佳工藝參數(shù)可行可靠，具有實(shí)際參考價(jià)值。
2.2.4微波殺菌處理前后沙棘果粉的品質(zhì)變化
微波殺菌處理前后沙棘果粉菌落總數(shù)和品質(zhì)指標(biāo)變化見(jiàn)表4。
表4微波低溫連續(xù)殺菌處理前后沙棘果粉的菌落總數(shù)和品質(zhì)指標(biāo)變化
與未殺菌沙棘果粉相比，微波殺菌減少了可溶性蛋白、總黃酮、總酚的流失率，增大了總酸含量、抗壞血酸含量、可溶性糖含量、水分含量和溶解性的保留率。總酚、總黃酮含量降低，可能是因?yàn)榉宇惡皖慄S酮物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，微波處理促使沙棘果粉的活性物質(zhì)分解或降解[35-36]。經(jīng)微波殺菌處理的沙棘果粉的菌落總數(shù)是空白組的7.88%，霉菌未檢出，說(shuō)明微波殺菌可以有效抑制微生物的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)沙棘果粉的保存時(shí)間。主要是由于微波殺菌的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)對(duì)沙棘果粉中微生物的抑制作用較強(qiáng)，減緩了微生物的生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)而延長(zhǎng)了其保質(zhì)期，同時(shí)達(dá)到GB7101—2022《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)飲料》的要求。
3結(jié)論
本文采用微波殺菌技術(shù)對(duì)沙棘果粉進(jìn)行殺菌，通過(guò)單因素試驗(yàn)和Box-Behnken響應(yīng)面分析法得到沙棘果粉微波殺菌工藝的微波時(shí)間、微波功率和物料量的模型，經(jīng)驗(yàn)證，模型合理可靠。通過(guò)模型顯著性檢驗(yàn)，得到以菌落總數(shù)為響應(yīng)值的因素主效關(guān)系為微波時(shí)間gt;微波功率gt;物料量。最佳工藝為微波時(shí)間140s、微波功率600W、物料量14g，此時(shí)菌落總數(shù)為3.45lgCFU/g，與模型預(yù)測(cè)值較一致，說(shuō)明此模型較好預(yù)測(cè)了沙棘果粉微波殺菌工藝，微波處理能夠有效減少沙棘果粉的菌落總數(shù)，且殺菌效果顯著，同時(shí)能有效保留營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和活性成分，達(dá)到《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)飲料》的要求，為沙棘果粉殺菌方式和保持其原有品質(zhì)提供了技術(shù)參考。
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