一種精準(zhǔn)預(yù)測速凍蓮藕片品質(zhì)變化的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精準(zhǔn)預(yù)測速凍蓮藕片品質(zhì)變化的方法，屬農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏領(lǐng)域。該方法基于不同溫度貯藏條件下(?5℃、?15℃和?25℃)速凍蓮藕片VC、色澤和硬度隨時(shí)間的變化規(guī)律，構(gòu)建各品質(zhì)變化動(dòng)力學(xué)模型，采用阿倫尼烏斯(Arrhenius)方程對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行擬合，確定了速凍蓮藕片品質(zhì)變化預(yù)測模型，分別為：式中，f(t)：樣品在時(shí)間t時(shí)品質(zhì)指標(biāo)值；f(t0)：樣品初始品質(zhì)指標(biāo)值；t：貯藏時(shí)間(d)；T：絕對(duì)溫度(K)。經(jīng)驗(yàn)證，不同溫度下各指標(biāo)實(shí)測值與預(yù)測值之間相對(duì)誤差均小于8％，精確度較高，且相關(guān)系數(shù)均大于0.9，相關(guān)性良好。該模型可對(duì)速凍蓮藕片在貯藏過程中的品質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，為實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。
【專利說明】
一種精準(zhǔn)預(yù)測速凍蓮藕片品質(zhì)變化的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏領(lǐng)域，是一種精準(zhǔn)預(yù)測速凍蓮藕片品質(zhì)變化的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 蓮藕(Nelumbo nucifera Gaertn.)簡稱藕，富含蛋白質(zhì)、Vc、棉子糖、水蘇糖、胡蘿 卜素、多酚化合物、鈣、磷、鐵等多種營養(yǎng)元素，營養(yǎng)價(jià)值極高。中醫(yī)認(rèn)為，生藕性寒，可清熱涼 血、止血散瘀、生津止渴;熟藕性溫，有益氣健脾、通便止瀉、養(yǎng)血生肌，故蓮藕是一種集食用 和藥用價(jià)值于一體的滋補(bǔ)佳品。
[0003] 速凍蓮藕作為廣受消費(fèi)者歡迎的一種初加工產(chǎn)品，貯運(yùn)時(shí)間短、品質(zhì)易劣變?nèi)允?制約其商業(yè)化發(fā)展的主要因素。作為蓮藕中含量較高的一種營養(yǎng)元素，％是衡量其營養(yǎng)品 質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)；同時(shí)硬度和色澤也是影響消費(fèi)者選擇的重要因素。因此，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地預(yù)測速 凍蓮藕片在貯藏過程中的品質(zhì)變化顯得十分必要。
[0004] 應(yīng)用動(dòng)力學(xué)理論和Arrhenius方程建立模型，預(yù)測不同食品主要品質(zhì)指標(biāo)變化，已 成為管理食品貨架壽命的一種有效手段。國家專利[CN 101349685 B]-種預(yù)測冷卻肉品質(zhì) 變化的方法，利用不同貯藏溫度下冷卻肉的菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮、色差、感官四個(gè)指標(biāo) 的變化趨勢，建立了冷卻肉的品質(zhì)變化動(dòng)力學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)其品質(zhì)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài) 分析。國家專利[CN 10265631 B]-種漿果制品的貨架期預(yù)測方法，通過研究漿果制品貯藏 過程中花色苷含量的變化，建立漿果制品的貨架期預(yù)測模型，有利于準(zhǔn)確預(yù)測漿果制品的 品質(zhì)和貨架期。然而，目前有關(guān)速凍果蔬的貨架壽命及貯藏期品質(zhì)變化的研究尚不多見，尤 其是速凍蓮藕片品質(zhì)變化的精準(zhǔn)預(yù)測，國內(nèi)還未見相關(guān)專利的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題
[0006] 本發(fā)明擬解決的問題是提供一種精準(zhǔn)預(yù)測速凍蓮藕片品質(zhì)變化的方法，基于速凍 蓮藕片VC、色澤和硬度三個(gè)品質(zhì)指標(biāo)，建立品質(zhì)變化動(dòng)力學(xué)模型，并采用Arrhenius方程對(duì) 各指標(biāo)進(jìn)行擬合驗(yàn)證，確定速凍蓮藕片的品質(zhì)預(yù)測模型。該模型能夠準(zhǔn)確預(yù)測速凍蓮藕片 在貯藏過程中的營養(yǎng)和感官品質(zhì)變化，為實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。
[0007] 技術(shù)方案
[0008] -種精準(zhǔn)預(yù)測速凍蓮藕片品質(zhì)變化的方法，包括如下步驟：
[0009] (1)蓮藕預(yù)處理后速凍，凍結(jié)后定量包裝，低溫冷藏；
[0010] (2)定期測定各貯藏溫度下蓮藕片vc、色澤和硬度變化，建立品質(zhì)變化動(dòng)力學(xué)模 型；
[0011] (3)采用Arrhenius方程對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行擬合驗(yàn)證，得到速凍蓮藕片品質(zhì)變化預(yù)測模 型，分 式中，f(t):樣品在時(shí)間t時(shí)品質(zhì)指標(biāo)值;f (to):樣品初始品質(zhì)指標(biāo)
[0012]

值;t:貯藏時(shí)間(d); T:絕對(duì)溫度(K);
[0013] (4)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性；
[0014] (5)步驟(1)中的冷藏溫度分別為-5 °C、-15 °C和-25 °C。
[0015] 有益效果
[0016] 本發(fā)明建立了速凍蓮藕片VC和硬度變化的一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，色差變化的零級(jí) 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型;采用Arrhenius方程進(jìn)行擬合驗(yàn)證，確定了速凍蓮藕片的品質(zhì)變化預(yù)測模 型。該模型能夠精準(zhǔn)預(yù)測速凍蓮藕片在貯藏過程中的品質(zhì)變化，為消費(fèi)者提供安全保障。
【附圖說明】
[0017] 圖1不同貯藏溫度下硬度預(yù)測值與實(shí)測值之間的關(guān)系
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，但并不因此限制本發(fā)明。
[0019] 1 材料
[0020] 所選蓮藕品種為3735。
[0021 ] 2 方法
[0022] 2.1預(yù)處理
[0023] 挑選新鮮、色白、脆嫩的蓮藕，分別洗凈、去皮、切片、護(hù)色、燙漂和冷卻瀝干。
[0024] 2.2品質(zhì)指標(biāo)測定
[0025]①抗壞血酸(VC):采用2,6_二氯酚靛酚法測定。
[0026] ②色澤:采用WSC-S型色差儀測定。
[0027]③硬度:采用QTS質(zhì)構(gòu)儀測定。
[0028] 2.3品質(zhì)變化動(dòng)力學(xué)模型建立
[0029]利用動(dòng)力學(xué)級(jí)數(shù)方程(1)和(2)及Arrhenius方程(3)建立品質(zhì)變化動(dòng)力學(xué)模型。
[0030] f (t) =f (t〇)-kt (1)
[0031] Inf (t) = Inf (t〇)-kt (2)
[0033]式中：f (t):樣品在時(shí)間t時(shí)品質(zhì)指標(biāo)值;f (to):樣品初始品質(zhì)指標(biāo)值；t:貯藏時(shí) 間；k:反應(yīng)速率常數(shù);A:指前因子;R:氣體常數(shù)（8.314jAmoL · K)); EA:表觀活化能（J/ moL);T:絕對(duì)溫度(K)。
[0034] 3各品質(zhì)指標(biāo)變化與模型建立
[0035]通過定期測定速凍蓮藕片VC、硬度和色澤變化，得到不同貯藏溫度和貯藏時(shí)間條 件下的品質(zhì)值，將其代入式（1)和(2)，獲得不同貯藏溫度過程中速凍蓮藕片的降解速率及 相關(guān)系數(shù)，如表1所示。由表可知，Ve和硬度變化符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，色澤變化符合零 級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。
[0036] 表1不同貯藏溫度下各品質(zhì)指標(biāo)的零級(jí)和一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)及決定系數(shù)
[0037]
[0038]將各品質(zhì)指標(biāo)值代入確定的動(dòng)力學(xué)級(jí)數(shù)方程，與Arrhenius方程結(jié)合(式（3))，得 到速凍蓮藕片不同指標(biāo)的零級(jí)和一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型：
將活化 能、指前因子及氣體常數(shù)代入上式，獲得以動(dòng)力學(xué)模型為依據(jù)的品質(zhì)變化預(yù)測模型，即
式中， f (t):樣品在時(shí)間t時(shí)品質(zhì)指標(biāo)值;f (to):樣品初始品質(zhì)指標(biāo)值;t: 藏時(shí)間（d); T:絕對(duì)溫 度⑴。
[0039] 4模型驗(yàn)證與評(píng)價(jià)
[0040] 以硬度變化為例，對(duì)速凍蓮藕片在不同貯藏溫度下實(shí)際硬度值與預(yù)測硬度值進(jìn)行 比較，驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。經(jīng)計(jì)算，-5 °C、-15 °C和-25 °C條件下實(shí)測值和預(yù)測值之間相對(duì)誤 差分別為7.62%、6.91 %和6.02%，精確度較高。同時(shí)對(duì)硬度變化的實(shí)測值和預(yù)測值進(jìn)行相 關(guān)性分析（圖1)，得到-5°C、_15°C和_25°C溫度下實(shí)測值和預(yù)測值之間的相關(guān)系數(shù)，分別為 0.9009、0.9426和0.9224，相關(guān)性良好，能夠真實(shí)反映速凍蓮藕片硬度隨貯藏時(shí)間的變化。 同理，V C和色澤變化預(yù)測模型驗(yàn)證良好。驗(yàn)證結(jié)果表明各模型均能夠?qū)崟r(shí)精準(zhǔn)地預(yù)測速凍 蓮藕片品質(zhì)變化，保證速凍蓮藕片的營養(yǎng)健康，為消費(fèi)者提供安全保障。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種精準(zhǔn)預(yù)測速凍蓮截片品質(zhì)變化的方法，其特征在于:基于不同溫度膽藏條件下 速凍蓮截片Vc、色澤和硬度隨時(shí)間的變化規(guī)律，構(gòu)建各品質(zhì)變化動(dòng)力學(xué)模型，采用阿倫尼烏 斯(Arrhenius)方程對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行擬合驗(yàn)證，確定了速凍蓮截片品質(zhì)變化預(yù)測模型，分別 為：式中，f ( t ):樣品在時(shí)間t時(shí)品質(zhì)指標(biāo)值;f ( to ):樣品初始品質(zhì)指標(biāo)值;t :膽藏時(shí)間（d ); T:絕對(duì)溫度化）。利用該模型可精準(zhǔn)預(yù)測不同膽藏溫度下速凍蓮截片的品質(zhì)變化。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種精準(zhǔn)預(yù)測速凍蓮截片品質(zhì)變化的方法，其特征在于:速凍蓮 截片分別在-5°C、-15°C和-25°C條件下膽藏。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種精準(zhǔn)預(yù)測速凍蓮截片品質(zhì)變化的方法，其特征在于:Vc和硬 度變化符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，色澤變化符合零級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。
【文檔編號(hào)】G01N33/10GK106093324SQ201610679753
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月11日 公開號(hào)201610679753.9, CN 106093324 A, CN 106093324A, CN 201610679753, CN-A-106093324, CN106093324 A, CN106093324A, CN201610679753, CN201610679753.9
【發(fā)明人】肖亞冬, 宋江峰, 李大婧, 劉春泉, 錢旻, 魏秋羽
【申請(qǐng)人】江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院