不同微波功率、时间对沙棘果粉菌落总数、霉菌含量、色差的影响(一)
沙棘(HippophaerhamnoidesLinn.)是一种多年生胡颓子科沙棘属多刺落叶灌木或乔木,又名酸达普、醋柳、酸柳、黑刺、吉汉、沙枣、酸溜溜等,是天然的高价值药食两用资源。沙棘富含多种营养物质和生物活性成分,如脂肪酸、多酚类、黄酮类,有:vc之王"的美誉,具有调节血脂、抗氧化、抗衰老、预防慢性疾病、调节免疫力、抗肿瘤、抗心律失常、缓解痉挛和便秘、抗菌、加速新陈代谢等药理作用,在食品、药品、保健品等中被广泛利用。
沙棘在生长、采摘、加工、贮藏和销售等阶段易被微生物污染,而微波杀菌是具有热效应和非热效应的一种新型杀菌方式。在众多新型杀菌技术中,微波杀菌是唯一被美国食品药品监督管理局(FoodandDrugAdministration,FDA)许可的,允许用于长货架期食品工业化生产的杀菌技术。微波的非热效应也叫生物学效应,是指在没有明显升温或温度未达到致死的情况下细胞发生生理、生化和功能的变化。其利用波长在0.1~1000mm、频率在300~300000MHz的电磁波改变细胞膜附近的电荷分布,影响细胞膜的通透性,抑制细胞的生长或使其失活,从而达到杀菌、抑菌的目的。余秀丽等在初始温度35°C、微波功率550W下对芒果原浆进行60s微波杀菌处理,能有效抑制微生物的生长,同时对芒果原浆的褐变度、营养成分和色泽的影响较小。毛雪杰等在初始温度、微波功率3kW下对鲜榨西瓜汁进行180s微波处理,发现微波处理后的西瓜汁理化指标和风味均优于传统水浴杀菌处理。王兰等在900W微波功率下对枇杷汁微波处理1.5min时,枇杷汁的总酚含量、抗坏血酸含量、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical,DPPH)的清除能力变化较小。Yildiz等的研究发现经微波处理后可以较好地保留酸樱桃汁的生物活性成分。刘素丽等在确定芥辣酱的最佳杀菌方式时发现,在微波功率1600W、灭菌4min时杀菌效果较巴氏杀菌效果好。杨园园等在比较4种杀菌方式对低糖枣泥制品的影响时,发现微波杀菌热辅助超声波杀菌效果最佳。
沙棘果粉属于高含油量果粉,在杀菌过程中,温度升高会加速破坏热敏性物质,因此,本试验以沙棘果粉为原料,利用微波杀菌技术,采用响应面法优化杀菌工艺条件,探究微波低温连续杀菌对沙棘果粉菌落总数、霉菌含量、色差、水分含量、溶解性、总酸含量、抗坏血酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、总酚含量、总黄酮含量的影响,以期为探究果蔬粉产业的杀菌方式提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
沙棘果粉:食品与药学学院619实验室自制;平板计数琼脂、孟加拉红琼脂:青岛高科技工业园海博生物技术有限公司;氯化钠、酚酞、考马斯亮蓝、苯酚、浓硫酸、无水乙醇、氢氧化钠、抗坏血酸、草酸(均为分析纯):天津致远化学试剂有限公司;芦丁标准品、福林酚试剂(均为分析纯):北京索莱宝科技有限公司。
1.2 仪器与设备
P70F20CL-DG(B0)微波炉广东格兰仕微波生活电器制造有限公司;TGL-16G离心机上海安亭科学仪器厂;µCount3D微生物立体计数仪,丹麦BioSense公司;TU-1810紫外可见分光光度计北京普析通用仪器有限责任公司;DHS-16A卤素水分测定仪上海菁海仪器有限公司;CR-1OPlus色差仪深圳市三恩时科技有限公司;LDZX-50L高压灭菌锅上海申安医疗器械厂。
1.3 试验方法
1.3.1 杀菌方法
将沙棘果粉装入密封袋内,置于微波炉正中心进行微波处理,微波时间以30s/次为基准进行间隔处理。
1.3.2 单因素试验设计
1.3.2.1 微波时间对微波杀菌效果的影响
称取5份沙棘果粉,每份15g,在560W的微波功率下微波0,30,60,90,120,150s,每次微波30s暂停一次,待样品恢复至室温后进行再次微波,然后测定沙棘果粉的菌落总数。
1.3.2.2 微波功率对微波杀菌效果的影响
称取5份沙棘果粉,每份15g,在140,280,420,560,700W的微波功率下微波120s,每次微波30 s暂停一次,待样品恢复至室温后进行再次微波,然后测定沙棘果粉的菌落总数。
1.3.2.3 物料量对微波杀菌效果的影响
称取10,15,20,25,30g沙棘果粉,在560W的微波功率下微波120s,每次微波30s暂停一次,待样品恢复至室温后进行再次微波,然后测定沙棘果粉的菌落总数。
1.3.3 响应面试验设计
在单因素试验的基础上,应用Design-Expert 8.0.6.1软件,按照Box-Behnken设计原理,以微波时间、微波功率、物料量为自变量,以菌落总数为响应值进行三因素三水平的响应面优化试验,因素与水平见表1。
表1 响应面试验设计因素与水平
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