响应面法优化水牛奶离心除菌工艺研究

摘要

[目的]优化水牛奶离心除菌工艺参数，以实现除菌效果并保障产品营养品质。[方法]以水牛奶为原料，采用利乐Bactofuge BBPRX 714H6B-340离心除菌机，选取离心转速（A）、离心温度（B）、排渣周期（C）为影响因素，以芽孢去除率（Y＿1）、细菌总数去除率（Y＿2）为除菌评价指标，通过单因素试验确定各因素水平范围，结合Box-Behnken响应面设计（BBD）进行3因素3水平试验，采用Design-Expert 13软件拟合回归模型、分析因素交互作用并求解最优工艺。[结果]最优离心除菌工艺参数为离心转速4 850 r/min、离心温度55.5℃、排渣周期19.7 min，在此条件下，芽孢去除率为96.79%，菌落总数去除率为94.76%，实际值与模型预测值相对误差均小于5%，模型拟合度高（R²≥0.98），可靠性强。离心转速与排渣周期对水牛奶除菌效果存在显著协同效应。[结论]该工艺高效、温和，可在保证水牛奶除菌效果的同时，最大限度地保留其天然营养成分，为水牛奶工业化离心除菌生产提供理论依据与技术支撑。

关键词

水牛奶 / 离心除菌 / Box-Behnken响应面设计 / 工艺优化 / 营养品质 / Design-Expert 13软件