一种预测马铃薯储藏过程中品质变化的方法技术

本发明专利技术公开了一种马铃薯品质劣变动力学研究方法，该方法通过动力学方程以及Arrhenius方程来建立马铃薯储藏过程中氧化劣变动力学、酶催化劣变动力学、复合因素导致的品质劣变动力学。该研究方法包括：采集马铃薯在不同温度下储藏的维生素C含量、淀粉含量、总酚含量、硬度、亮度、失重率指标，利用线性模型或者一级动力学模型对马铃薯氧化劣变、酶催化劣变、复合因素导致的劣变进行动力学拟合；再利用Arrhenius方程建立品质劣变与温度的函数，同时计算出反应的活化能。本发明专利技术可实现马铃薯储藏过程中品质劣变的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种预测马铃薯储藏过程中品质变化的方法
本专利技术涉及食品保鲜和储藏的
，特别是涉及一种预测马铃薯储藏过程中品质变化的方法。
技术介绍
马铃薯品质劣变的过程大多是通过线下检测来得到。马铃薯品质包括淀粉含量、总酚含量、维生素C含量、硬度、亮度、失重率都需要化学试验方可得到。采用化学试验检测需要花费人力、物力、财力，同时无法对马铃薯品质变化的程度进行预测。基于此，提供一种高效快捷的预测马铃薯品质变化的方法尤为重要。
技术实现思路
为解决上述现有技术问题，本专利技术先检测马铃薯储藏过程中的氧化劣变、酶催化劣变以及复合因素导致的劣变，再通过零级或一级动力学方程建立马铃薯储藏过程中品质变化的模型，同时通过Arrhenius方程建立温度与品质劣变速率常数的关系。采用一级化学反应动力学模型和Arrhenius方程拟合氧化劣变、酶促劣变(淀粉)和综合效应(总酚、硬度)的规律具有较高的精度(R2＞0.9)。采用线性模型和Arrhenius方程拟合色泽、失重率的劣变规律具有较高的精度(R2＞0.9)。通过Arrhenius方程得到各品质劣变的活化能。一种预测马铃薯储藏过程中品质变化的方法，采用零级和一级动力学模型建立品质变化与时间的关系，采用Arrhenius方程建立温度与速率常数之间的关系，包括以下步骤：(1)将马铃薯储藏于不同温度下，采集储藏过程中马铃薯维生素C、淀粉、总酚、失重率、亮度、硬度的数据；(2)对马铃薯各品质劣变采用零级和一级动力学模型进行拟合，选择相关系数较大的作为最终动力学模型，得到不同温度下马铃薯品质变化的速率常数；(3)采用Arrhenius方程建立速率常数与温度之间的关系，通过Arrhenius方程计算得出各品质变化的反应活化能；(4)以上述品质变化动力学模型为依据，选择货架期终点的品质判定值，进行货架期预测，验证模型准确性。优选地，所述步骤(1)的具体步骤为：将马铃薯储藏于4℃、10℃、22℃，储藏120天，每隔15天检测品质指标一次。优选地，所述步骤(2)中零级动力学模型为B＝B0±Kt，一级动力学模型为B＝B0×eKt，其中B-食品储藏第t天后的品质；B0食品的初始品质；k反应速率常数，1/d；t-储藏时间，天；所述反应速率常数的计算方法，采用SAS92软件进行动力学拟合，将马铃薯品质指标与时间分别带入零级和一级动力学方程中，选择相关系数较大的方程作为拟合的最终方程；根据动力学方程得出不同储藏温度下马铃薯品质变化的速率常数。优选地，所述维生素C的动力学方程为：所述淀粉的动力学方程为：所述总酚的动力学方程为：所述失重率的动力学方程为：所述亮度的动力学方程为：所述硬度的动力学方程为：优选地，所述步骤(3)中Arrhenius方程为：k＝k0×e-Ea/RT，其中k-反应速率常数；k0-前因子(回归系数)，Ea-活化能，kJ/mol；T-绝对温度，K；R-气体常数，8.314J/mol。根据得到的Arrhenius方程计算得出反应的活化能。采用上述技术方案所产生的有益的效果在于：本专利技术使用动力学方程和Arrhenius方程对马铃薯储藏过程中的品质劣变问题进行动力学拟合，求取品质劣变的速率常数和反应活化能。本专利技术能为马铃薯能够对储藏过程中的品质劣变问题进行追踪。附图说明图1为不同储藏温度下维生素C的含量；图2为不同储藏温度下淀粉含量；图3为不同储藏温度下总酚含量；图4为不同储藏温度下失重率；图5为不同储藏温度下亮度；图6为不同储藏温度下硬度。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。1材料与方法1.1材料和试验仪器试验所用的马铃薯品种为西森六号。试验所用到的仪器：恒温培养箱、冰箱、电子天平、冻干机、CR-400手持式色差测定仪、TA-XTplus物性测定仪。1.2实验方法1.2.1材料预处理将新收获的马铃薯洗净，挑选无明显伤痕的马铃薯晾干，置于4℃、10℃、22℃储藏，在第0、15、30、45、60、75、90、105、120天进行对马铃薯进行维生素C值、淀粉含量、总酚含量、失重率、亮度、硬度的变化情况进行测定。1.2.2马铃薯品质测定1.2.2.1马铃薯维生素C含量的测定(1)抗坏血酸标准曲线的绘制：称取0.088g的抗坏血酸，溶解并定容至50mL，得到10mmol/L的标准母液，吸取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7mL标准溶液并定容至10mL得到不同浓度的抗坏血酸标准溶液，吸取上述各标准溶液0.8mL于不同试管中，分别往各管中加入150mmol/LNaH2PO40.8mL，H200.8mL，混合均匀，超过30s后分别往各管中加入10％TCA溶液1.6mL，44％H3PO41.6mL，4％2，2-二联吡啶1.6mL，3％FeCl30.8mL，混匀后在37℃水域中保温60min，然后在525nm处测吸光值；(2)样品中抗坏血酸的测定：取不同处理方式的马铃薯鲜样各10g分别置于研钵中，分别加入少量石英砂冰浴研磨匀浆，加入5mL5％三氯乙酸，用蒸馏水定容至25mL，静置片刻在冷冻离心机离心10min，根据标准曲线的方法测定样品中抗坏血酸的含量；1.2.2.2马铃薯淀粉含量的测定(1)标准曲线的制备：在分析天平上称取木薯淀粉0.12g，加入2mL水调成糊浆，然后边搅拌边加入3.2mL60％的高氯酸，继续搅拌10min至完全溶解，加水定容到250mL容量瓶中，得到480μg/mL的溶液，然后从中吸取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6mL加入到10mL试管中，并分别加入3mL水和2mL碘试剂，摇匀放置5min，定容至10mL，用蒸馏水作对照波长在660nm下比色，制作标准曲线；(2)样品中淀粉含量的测定：称取马铃薯冻干样品0.2g，按照配置木薯淀粉标准溶液的方法溶解，然后用蒸馏水洗入100mL容量瓶中，加水定容，离心后取上清液即为淀粉提取液，吸取0.5mL提取液，按照标准曲线的方法进行测定；1.2.2.3马铃薯总酚含量的测定(1)标准曲线的制备：称取20mg没食子酸粉末，用蒸馏水定容至100mL容量瓶中，分别吸取0、0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70mL的标准液，补足到1mL，加入1mL稀释2倍的福林酚试剂，3min后加入3mL2％碳酸钠溶液，室温放置2h后在765nm出测定吸光值，以没食子酸的浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预测马铃薯储藏过程中品质变化的方法，其特征在于，采用零级和一级动力学模型建立品质变化与时间的关系，采用Arrhenius方程建立温度与速率常数之间的关系，包括以下步骤：/n(1)将马铃薯储藏于不同温度下，定期采集储藏过程中马铃薯维生素C、淀粉、总酚、失重率、亮度、硬度的数据；/n(2)对马铃薯各品质变化采用零级和一级动力学模型进行拟合，选择相关系数较大的作为最终动力学模型，得到不同温度下马铃薯品质变化的速率常数；/n(3)采用Arrhenius方程建立速率常数与温度之间的关系，通过Arrhenius方程计算得出各品质变化的反应活化能；/n(4)以上述品质变化动力学模型为依据，选择货架期终点的品质判定值，进行货架期预测，验证模型准确性。/n

【技术特征摘要】
1.一种预测马铃薯储藏过程中品质变化的方法，其特征在于，采用零级和一级动力学模型建立品质变化与时间的关系，采用Arrhenius方程建立温度与速率常数之间的关系，包括以下步骤：
(1)将马铃薯储藏于不同温度下，定期采集储藏过程中马铃薯维生素C、淀粉、总酚、失重率、亮度、硬度的数据；
(2)对马铃薯各品质变化采用零级和一级动力学模型进行拟合，选择相关系数较大的作为最终动力学模型，得到不同温度下马铃薯品质变化的速率常数；
(3)采用Arrhenius方程建立速率常数与温度之间的关系，通过Arrhenius方程计算得出各品质变化的反应活化能；
(4)以上述品质变化动力学模型为依据，选择货架期终点的品质判定值，进行货架期预测，验证模型准确性。


2.根据权利要求1所述的预测马铃薯储藏过程中品质变化的方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体步骤为：将马铃薯储藏于4℃、10℃、22℃，储藏120天，每隔15天检测品质指标一次。


3.根据权利要求1所述的预测马铃薯储藏过程中品质变化的方法，其特征在于，所述步骤(2)中零级动力学模型为B＝B0±Kt，一级动力学模型为B＝B0×eKt，其中B-食品储藏第t天后的品质；...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾才华，王子逸，赵思明，李晓华，张宾佳，牛猛，许燕，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42