草莓属于蔷薇科草莓属，是浆果类果实，色泽鲜艳、香味浓郁、营养成分含量较高，草莓中的VC、花色苷及总酚等具有很强的抗氧化性，具有一定的保健作用，其次草莓含水量高，果汁含量十分丰富，是制作鲜榨果汁的理想原料。但是草莓果皮薄，组织娇嫩，缺乏坚硬外皮保护，在收获与运输过程中极易受到损伤或遭受微生物侵染，从而降低草莓的商品利用价值。因此将草莓进行榨汁可以提高草莓的综合利用价值。草莓鲜榨汁因为未加入任何防腐剂及添加剂，在生产过程中需要进行灭菌处理，以防止贮藏过程中草莓鲜榨汁被微生物侵染而腐败。
中国海洋大学食品科学与工程学院的胡顺爽以及浙江省农业科学院食品科学研究所，农业部果品产后处理重点实验室，浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室，中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室的郜海燕*、吴伟杰、陈杭君主要通过将紫外线灭菌应用于草莓鲜榨汁中，并利用响应面优化其杀菌工艺。主要目的是在草莓鲜榨汁灭菌过程中，尽最大程度减少草莓鲜榨汁营养成分的损失，同时达到国家相关标准的杀菌要求，从而延长其货架期，提高草莓鲜榨汁的商品价值。以期为紫外线技术在液体食品加工中应用提供参考。
1紫外杀菌条件单因素试验结果
结果可知，紫外对草莓鲜榨汁杀菌效果随着草莓鲜榨汁的厚度增加而下降，两者呈现负相关，草莓汁厚度在增加至1.0mm以后，杀菌率开始出现下降。当草莓鲜榨汁厚度为1.0mm时，对菌落总数的杀菌率达到99.46%，霉菌和酵母菌的杀菌率达到%，当草莓原汁厚度增加至2.0mm时，对菌落总数、霉菌和酵母菌的杀菌率分别降至94.09%和93%。
随着紫外灯照射距离的增加，杀菌率呈现逐渐降低的趋势。当紫外灯照射距离为12cm时，紫外杀菌对霉菌和酵母菌总数及菌落总数的杀菌率分别为99.46%和%，照射距离超过12cm时，杀菌率开始出现下降。紫外照射距离为16cm时，对霉菌和酵母菌总数及菌落总数的杀菌率分别下降至96.21%和96.03%，紫外灯照射距离为20cm时，杀菌率开始明显降低，杀菌效果减弱。
随着紫外照射时间的延长，对草莓鲜榨汁的杀菌率呈现上升趋势，两者呈正相关。当紫外杀菌时间为15min时，对霉菌和酵母菌总数、菌落总数的杀菌率分别为80.64%和78.57%。当紫外杀菌时间为55min时，对霉菌和酵母菌总数、菌落总数的杀菌率分别增加至99.46%和99.2%。杀菌时间超过55min后，杀菌率虽然有所增加，但是增加比较缓慢，此时草莓鲜榨汁中霉菌和酵母及细菌几乎杀菌完全。
随着紫外照射灯功率的增加，杀菌率呈逐渐增加趋势，当紫外灯功率为8W时，对草莓鲜榨汁的杀菌率比较低，当紫外杀菌功率增加至16W时，草莓鲜榨汁的杀菌率明显增加，对菌落总数、霉菌和酵母菌总数的杀菌率分别为92.47%和86.30%。当紫外杀菌功率达到40W时，杀菌效果逐渐趋于平稳，对菌落总数、霉菌和酵母菌总数的杀菌率分别为99.87%和99.24%。
2响应面优化对草莓鲜榨汁杀菌结果
响应面优化试验结果与分析
该模型显著（P＜0.05），失拟项不显著，模拟的相关系数R2值为0.，大于0.9，说明该模型与实际拟合良好，自变量与响应值之间的线性关系显著，可用于草莓原汁紫外杀菌工艺实验的预测。另外，方差分析结果表明，草莓鲜榨汁厚度对响应值菌落总数杀菌率极显著，照射距离、照射时间对响应值影响显著。
响应面分析与结果优化
果汁厚度与照射时间，照射时间与照射距离交互作用对菌落总数杀菌率的影响具有显著作用。果汁厚度和照射距离交互作用响应面图较为平缓，等高线接近于圆形，因此果汁厚度和照射距离之间的交互影响不明显。
通过对二次多项式数学模型的解逆矩阵，得出紫外辐照对草莓原汁的最佳杀菌条件为果汁厚度0.73mm、照射距离8.0cm、照射时间62.35min，预测杀菌率为%。
3验证实验结果
考虑到实际性操作，将最优工艺条件调整为果汁厚度0.7mm、照射距离8.0cm、照射时间62min，进行验证实验，并重复3次，得到实际杀菌率为99.24%，与预测杀菌率%非常接近，重复性好，说明该响应面法得到的紫外杀菌最佳工艺条件比较可靠，具有一定的实际指导意义。
4紫外杀菌与巴氏杀菌对草莓原汁理化品质的影响
紫外杀菌对草莓鲜榨汁可溶性固形物和可滴定酸的影响
对照、紫外杀菌及巴氏杀菌草莓原汁中可溶性固形物质量分数分别为7.3%、7.3%、7.4%，经过紫外杀菌及巴氏杀菌后的草莓原汁可溶性固形物没有显著性变化。可滴定酸含量经过紫外杀菌含量有所下降，但是下降幅度比较小，经过热力巴氏杀菌后的草莓原汁可滴定酸下降比较大，说明紫外杀菌可以一定程度上缓解草莓原汁中的可滴定酸含量的降解。
紫外杀菌对草莓鲜榨汁VC含量的影响
用紫外杀菌和巴氏杀菌后的草莓原汁维生素含量都出现下降，未经过处理的草莓原汁中VC含量为50.15mg/g，经过紫外杀菌后VC含量下降为35.19mg/g，VC含量下降29.8%，经过巴氏杀菌后草莓原汁VC含量为20.77mg/g，比未处理草莓原汁下降了57.79%，紫外线杀菌对草莓鲜榨汁VC的破坏程度为巴氏杀菌的48%。
紫外杀菌对草莓鲜榨汁花色苷含量的影响
未经过灭菌的草莓原汁中花色苷含量为.17mg/g，经过巴氏杀菌后的草莓鲜榨汁中花色苷下降为.24mg/g，下降了18.46%，因为巴氏杀菌需要加热，温度升高，草莓鲜榨汁里的花色苷受热降解。
紫外杀菌对草莓鲜榨汁总酚含量的影响
草莓鲜榨汁在经过紫外灭菌后和巴氏杀菌后含量都有所上升，含量分别提高了10.7%和6.1%。紫外照射可快速激发草莓鲜榨汁中多酚物质的合成，说明酚类物质含量在短时内的升高可能缘于植物体对紫外线胁迫的快速应激反应，即在短时间内激发了合成酚类物质的苯丙烷代谢途径。
结论
本研究以紫外为杀菌方法，应用SPSS和Design-Expert软件得出紫外辐照对草莓鲜榨汁的最佳杀菌条件为果汁厚度0.7mm、照射距离8.0cm、照射时间62min，杀菌率为99.24%。另外由于紫外线穿透厚度极小，在实际生产中可考虑采用鲜榨草莓汁在动态的条件下照射，如夹层薄流、喷雾照射等。另外在最佳紫外杀菌条件下，比较了传统热杀菌巴氏杀菌和紫外杀菌对于草莓鲜榨汁品质指标的影响，结果表明，紫外线杀菌对鲜榨草莓鲜榨汁可溶性固形物无显著影响，但紫外杀菌可一定程度地缓解草莓鲜榨汁中可滴定酸在杀菌过程中的降解。另外，经过紫外线杀菌的草莓鲜榨汁中的VC含量有所下降，但是与巴氏杀菌相比较，VC损失率相对较小。经过紫外线杀菌后的草莓鲜榨汁中花色苷和总酚含量都有所增加。说明紫外线杀菌能达到商业无菌前提下，有助于草莓原汁中营养物质的保持。
本文《响应面法优化草莓鲜榨汁紫外杀菌工艺》来自于《食品科学》年39卷22期-页，作者：胡顺爽，郜海燕，吴伟杰，陈杭君。DOI:10./spkx2--22035。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
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修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
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