不同微波功率、時間對沙棘果粉菌落總數(shù)、霉菌含量、色差的影響（三）
2.1.3不同物料量對沙棘果粉菌落總數(shù)和色差的影響
在微波時間為120s、微波功率為560W的條件下，考察物料量對沙棘果粉菌落總數(shù)和色差的影響，結(jié)果見圖5和圖6。
圖5物料量對沙棘果粉菌落總數(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（Plt;0.05），物料量為15g時的菌落總數(shù)與10g和20g時無顯著性差異（Pgt;0.05）。沙棘果粉的菌落總數(shù)會因物料量的增加而增大，這可能是因為在一定的微波穿透深度下，且在相同微波能量和微波時間下，物料量的增加對微波殺菌效果的影響不明顯。王瑞等[34]研究微波處理對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顯著性變化（Pgt;0.05），說明10～30g物料量對沙棘果粉的色差沒有明顯影響。在相同微波能量和微波時間下，隨著物料量的增加，微波效能對沙棘果粉色差的作用不顯著。當物料量為10，15，20，25，30g時，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進行后續(xù)響應(yīng)面試驗。
2.2響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果分析
2.2.1響應(yīng)面試驗結(jié)果分析
采用Design-Expert8.0.6.1軟件進行試驗設(shè)計，試驗方案及結(jié)果見表2。
表2響應(yīng)面試驗方案及結(jié)果
對響應(yīng)值和自變量進行擬合，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。。
對多元二次回歸擬合方程進行方差分析、顯著性檢驗以及對各因素最佳值進行分析，結(jié)果見表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?zāi)芊从郴貧w模型的有效性，包括失擬項檢驗和回歸方程顯著性檢驗。由表3可知，模型的P=0.000 3lt;0.01，表明建立的模型極顯著，失擬項的P=0.401 4gt;0.05，表示失擬項不顯著，說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B、交互項AC的影響顯著（Plt;0.05）；一次項c、交互項AB，BC的影響不顯著（Pgt;0.05）；一次項A、二次項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菌落總數(shù)的影響大小為微波時間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)與微波時間、微波功率、物料量3個因素的響應(yīng)面圖和等高線圖，見圖7。
圖7各因素交互作用對菌落總數(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，表明微波時間與微波功率的交互作用對菌落總數(shù)的影響不顯著?Pgt;0.05）；微波時間與物料量的交互作用響應(yīng)面圖較陡，等高線呈橢圓形，表明微波時間與物料量的交互作用對菌落總數(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?zāi)Ｐ偷尿炞C
以菌落總數(shù)為考察指標，應(yīng)用Design-Expert8.0.6.1軟件獲得微波殺菌的最優(yōu)預(yù)測值，分別為微波時間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。為便于進行實際試驗操作，將試驗條件校正為微波時間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，得到菌落總數(shù)為3.45lgCFU/g，表明實際值與響應(yīng)面法優(yōu)化處理的模型預(yù)測值一致，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，具有實際參考價值。
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)指標變化見表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，可能是因為酚類和類黃酮物質(zhì)的化學性質(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，說明微波殺菌可以有效抑制微生物的生長，延長沙棘果粉的保存時間。主要是由于微波殺菌的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)對沙棘果粉中微生物的抑制作用較強，減緩了微生物的生長繁殖，進而延長了其保質(zhì)期，同時達到GB7101—2022《食品安全國家標準飲料》的要求。
3結(jié)論
本文采用微波殺菌技術(shù)對沙棘果粉進行殺菌，通過單因素試驗和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間、微波功率和物料量的模型，經(jīng)驗證，模型合理可靠。通過模型顯著性檢驗，得到以菌落總數(shù)為響應(yīng)值的因素主效關(guān)系為微波時間gt;微波功率gt;物料量。最佳工藝為微波時間140s、微波功率600W、物料量14g，此時菌落總數(shù)為3.45lgCFU/g，與模型預(yù)測值較一致，說明此模型較好預(yù)測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，同時能有效保留營養(yǎng)物質(zhì)和活性成分，達到《食品安全國家標準飲料》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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