苹果品质变化动力学研究及其货架期预测

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本文选取早熟品种‘嘎拉’与晚熟品种‘富士’进行研究,连续3年重复采集果实采收后贮藏于4个温度下的品质指标变化的数据。采用各指标随贮藏时间变化趋势进行线性拟合,选取判定系数极显著的指标作为品质变化的初选指标,求取各初选指标响应温度变化的动力学参数(活化能Ea、指前因子A0)的一系列数据处理方法,筛选关键因子,建立基于3年重复的苹果货架期预测Arrhenius模型。通过模型计算的预测值和试验获得的实测值进行比较,确定其用于苹果货架期预测的准确性。同时,筛选变化速率与温度变化呈同步比例关系的指标因子,计算Q10值用于货架期预测,以期为苹果生产提供多种产品货架期预测方法,研究主要结果如下:(1)基于3年重复的‘嘎拉’及‘富士’苹果果实在贮藏过程中,各品质指标在不同温度下随贮藏时间的变化线性趋势不尽相同。其中‘嘎拉’苹果以硬度、Vc、失重率、b*(黄蓝度)、a*(红绿度)、?E(总色差)、C(饱和度)、淀粉含量共8个品质指标在各贮藏温度下随时间变化的线性关系较好,判定系数R2极显著;‘富士’苹果以Vc、失重率、b*、?E、淀粉含量共5个品质指标在各贮藏温度下随时间变化的线性关系较好,判定系数R2极显著。(2)通过Arrhenius动力学方程计算上述各指标的动力学参数,以Ea、A0均达到稳定取值范围为依据,选出‘嘎拉’苹果响应温度变化的关键因子为7个:硬度、Vc含量、b*、a*、?E、C、淀粉含量;‘富士’苹果响应温度变化的关键因子为4个:失重率、b*、?E、淀粉含量。(3)两品种果实采用关键因子b*预测货架期,在各温度下均取得较好的预测效果,误差区间分别为4.76%11.11%、1.67%8.33%。(4)在其他关键因子下,应用Arrhenius模型对苹果果实货架寿命预测的准确性不尽相同。‘嘎拉’苹果采用硬度、Vc含量、a*、淀粉含量可较好地预测较低贮藏温度下(0℃、5℃)的货架期;而采用?E、C值可较好地预测较高贮藏温度下(15℃、25℃)货架期,相对误差均小于15%。‘富士’苹果采用4个关键因子构建的模型预测较高贮藏温度下(15℃、25℃)货架期均有较高准确性,相对误差均小于15%;而在较低温度贮藏条件下除却b*值,各模型检验准确率较低,不适于做为货架期模型预测贮藏期。(5)运用Q10法分析‘嘎拉’及‘富士’各关键因子速率常数及采后呼吸强度,筛选获得在025℃的贮温范围内,两个品种苹果的淀粉对温度均为敏感;VcQ10值可作为生产中运用Q10法预测‘嘎拉’货架期的参考值,在05℃范围内为2.18、515℃范围内为2.46、1525℃范围内为2.8;?EQ10值可作为生产中预测‘富士’货架期的参考值,在05℃范围内为1.69、515℃范围内为2.21、1525℃范围内为2.59。
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