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（三）
2.1.3不同物料量对沙棘果粉菌落总数和色差的影响
在微波时间为120s、微波功率为560W的条件下，考察物料量对沙棘果粉菌落总数和色差的影响，结果见图5和图6。
图5物料量对沙棘果粉菌落总数的影响
由图5可知，随着物料量的增加，沙棘果粉的菌落总数呈显著上升趋势（Plt;0.05），物料量为15g时的菌落总数与10g和20g时无显著性差异（Pgt;0.05）。沙棘果粉的菌落总数会因物料量的增加而增大，这可能是因为在一定的微波穿透深度下，且在相同微波能量和微波时间下，物料量的增加对微波杀菌效果的影响不明显。王瑞等[34]研究微波处理对麦苗粉中微生物的影响并与常规加热杀菌方式相比较，结果表明随着物料量的增加，杀菌效果不佳，与本试验结果相似。因此，选择物料量15g作为响应面中心值。
图6物料量对沙棘果粉色差的影响
由图6可知，沙棘果粉的L*值、a*值、⋅b*值随着物料量的增加均无显著性变化（Pgt;0.05），说明10～30g物料量对沙棘果粉的色差没有明显影响。在相同微波能量和微波时间下，随着物料量的增加，微波效能对沙棘果粉色差的作用不显著。当物料量为10，15，20，25，30g时，ΔE分别为0.11，0.98，1.03，0.7，0.85。
综合沙棘果粉的菌落总数和L*值、a*值、b*值、ΔE值，选择物料量10，15，20g进行后续响应面试验。
2.2响应面试验设计及结果分析
2.2.1响应面试验结果分析
采用Design-Expert8.0.6.1软件进行试验设计，试验方案及结果见表2。
表2响应面试验方案及结果
对响应值和自变量进行拟合，得到菌落总数的多元
二次回归拟合方程;Y=3.54-0.23A-0.074B-0.015C-0.034AB+0.096AC-0.063BC+0.16A2+0.21B2+0.17C4。。
对多元二次回归拟合方程进行方差分析、显著性检验以及对各因素最佳值进行分析，结果见表3。
表3回归方程方差分析
注：“∗”表示影响显著（Plt;0.05），“times∗”表示影响极显著中Plt;0.01），“一"表示影响不显著（Pgt;0.05），下表同。
F检验能反映回归模型的有效性，包括失拟项检验和回归方程显著性检验。由表3可知，模型的P=0.000 3lt;0.01，表明建立的模型极显著，失拟项的P=0.401 4gt;0.05，表示失拟项不显著，说明所得多元二次回归方程的拟合程度良好，具有显著意义。
由表3可知，模型的一次项B、交互项AC的影响显著（Plt;0.05）；一次项c、交互项AB，BC的影响不显著（Pgt;0.05）；一次项A、二次项A2，B2，C2的影响极显著（Plt;0.01。根据F值的大小判断各因素对菌落总数的影响大小为微波时间gt;微波功率gt;物料量。
2.2.2响应面分析因素之间的交互作用
采用Design-Expert8.0.6.1软件分析得到菌落总数与微波时间、微波功率、物料量3个因素的响应面图和等高线图，见图7。
图7各因素交互作用对菌落总数影响的等高线图和响应面图
由图7可知，微波时间与微波功率的交互作用响应面图较平缓，等高线较圆，表明微波时间与微波功率的交互作用对菌落总数的影响不显著⟨Pgt;0.05）；微波时间与物料量的交互作用响应面图较陡，等高线呈椭圆形，表明微波时间与物料量的交互作用对菌落总数的影响显著（⋅Plt;0.05）；微波功率与物料量的交互作用响应面图较平缓，等高线较圆，表明微波功率与物料量的交互作用对菌落总数的影响不显著（Pgt;0.05）。
2.2.3最优杀菌条件的确定及响应面试验模型的验证
以菌落总数为考察指标，应用Design-Expert8.0.6.1软件获得微波杀菌的最优预测值，分别为微波时间139.46 s、微波功率597.09W、物料量13.65g，最大菌落总数降低至3.45lgCFU/g。为便于进行实际试验操作，将试验条件校正为微波时间140s，微波功率600W、物料量14g在修正后的工艺条件下重复3次试验，得到菌落总数为3.45lgCFU/g，表明实际值与响应面法优化处理的模型预测值一致，经响应面法得到的微波低温连续杀菌最佳工艺参数可行可靠，具有实际参考价值。
2.2.4微波杀菌处理前后沙棘果粉的品质变化
微波杀菌处理前后沙棘果粉菌落总数和品质指标变化见表4。
表4微波低温连续杀菌处理前后沙棘果粉的菌落总数和品质指标变化
与未杀菌沙棘果粉相比，微波杀菌减少了可溶性蛋白、总黄酮、总酚的流失率，增大了总酸含量、抗坏血酸含量、可溶性糖含量、水分含量和溶解性的保留率。总酚、总黄酮含量降低，可能是因为酚类和类黄酮物质的化学性质不稳定，微波处理促使沙棘果粉的活性物质分解或降解[35-36]。经微波杀菌处理的沙棘果粉的菌落总数是空白组的7.88%，霉菌未检出，说明微波杀菌可以有效抑制微生物的生长，延长沙棘果粉的保存时间。主要是由于微波杀菌的热效应和非热效应对沙棘果粉中微生物的抑制作用较强，减缓了微生物的生长繁殖，进而延长了其保质期，同时达到GB7101—2022《食品安全国家标准饮料》的要求。
3结论
本文采用微波杀菌技术对沙棘果粉进行杀菌，通过单因素试验和Box-Behnken响应面分析法得到沙棘果粉微波杀菌工艺的微波时间、微波功率和物料量的模型，经验证，模型合理可靠。通过模型显著性检验，得到以菌落总数为响应值的因素主效关系为微波时间gt;微波功率gt;物料量。最佳工艺为微波时间140s、微波功率600W、物料量14g，此时菌落总数为3.45lgCFU/g，与模型预测值较一致，说明此模型较好预测了沙棘果粉微波杀菌工艺，微波处理能够有效减少沙棘果粉的菌落总数，且杀菌效果显著，同时能有效保留营养物质和活性成分，达到《食品安全国家标准饮料》的要求，为沙棘果粉杀菌方式和保持其原有品质提供了技术参考。
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