速凍蓮藕片貯藏過程中品質變化動力學模型

劉春菊，錢 旻，宋江峰，李大婧，劉春泉

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速凍蓮藕片貯藏過程中品質變化動力學模型

劉春菊1,2，錢 旻1，宋江峰1,2，李大婧1,2※，劉春泉1,2

（1.江蘇省農業科學院農產品加工研究所江蘇南京 210014；2. 國家蔬菜加工技術研發專業分中心江蘇南京 210014）

為了探尋貯藏溫度對速凍蓮藕片品質的影響及預測其貨架期，該文研究在貯藏溫度-5、-15和-25 ℃條件下，速凍蓮藕片維生素C、色澤和硬度隨著貯藏時間的變化，建立了3個指標變化動力學模型。結果表明：隨著貯藏溫度的升高，速凍蓮藕片維生素C、色澤和硬度的變化速率逐漸增加，-5 ℃條件下貯藏的速凍蓮藕片品質快速下降，-15和-25 ℃條件下貯藏前期蓮藕片品質下降不顯著（>0.05），隨著時間的延長，-25 ℃部分玻璃態貯藏的蓮藕片品質最佳；不同貯藏溫度下速凍蓮藕片維生素C和硬度變化符合一級反應，總色差和亮度變化符合零級反應，速凍蓮藕片維生素C、色澤和硬度反應速率常數符合Arrhenius方程，并建立蓮藕片貨架期動力學模型，通過對其驗證發現模型擬合度良好（2>0.9），能預測速凍蓮藕片貯藏期各品質指標變化和不同溫度下的貨架期壽命。研究結果可為速凍蓮藕片低溫貯藏品質變化和貨架壽命預測提供理論依據。

貯藏；品質控制；模型；動力學；活化能；速凍蓮藕片

0 引 言

蓮藕（Gaertn.）又稱荷藕、蓮菜等，多年生大型宿根水生草本植物，營養豐富，具有較高的食用和藥用價值[1-2]。中國蓮藕資源豐富，其種植品種、規模和產量均占世界絕對的領先地位，在中國蓮藕是一種重要而特有的水生蔬菜，也是中國蔬菜出口產量最大品種之一[3]。蓮藕出口產品主要以速凍蓮藕為主，速凍蓮藕可保持蓮藕原有的品質、風味和營養成分，且不受季節和地域的限制，是一種較好的保鮮方法[4-5]。但貯運時間仍然是制約速凍蓮藕產業發展的瓶頸。目前，對于速凍蓮藕的貯藏方式一般采用-18 ℃凍藏庫，在此條件下，微生物不能生長，如一些嗜冷性細菌在-10 ℃下停止生長，致病或使食品敗壞的微生物在3 ℃以下就不能活動[6]，但實際上各種化學反應仍繼續進行，反應的速度因貯藏溫度和產品性質而變化。

近幾年，玻璃態貯藏受到了食品專家和學者的關注，Lim等[7]發現處在部分玻璃化轉變溫度附近或以下的冷凍豌豆在凍藏期間品質極佳，且不同溫度下的品質下降與貯藏溫度和玻璃化轉變溫度之間的溫度差有關。但蓮藕含水量高，處于玻璃態貯藏時的溫度較低，在普通凍藏條件下很難達到，前期研究了通過外源物滲透處理對蓮藕片玻璃化轉變溫度的影響，發現氯化鈉浸漬可提高蓮藕片的玻璃化轉變溫度[8]，經過氯化鈉浸漬預處理的蓮藕片在不同的貯藏溫度下品質變化以及對貨架期的影響尚有待明確。

目前，研究貯藏溫度對食品品質變化的主要方法是應用動力學理論和阿倫尼烏斯（Arrhenius）方程來建立模型，模擬預測不同食品主要品質指標變化，通過建立適當的方程來模擬隨時間-溫度變化的品質變化規律， 并將其作為預測管理貨架壽命的一種有效手段。Giannakourou等[9]研究了冷凍綠色蔬菜維生素C的變化與不同貯藏條件下的動力學模型，以維生素C的變化來表明冷凍綠色蔬菜在貯藏期間的品質變化，建立了有效的時間-溫度波動與品質之間的函數關系并依此模擬真實商業化生產過程。Gon?alves等[10]對等溫（-7，-15和-25 ℃）和非等溫（-30～-5 ℃）貯藏條件下南瓜的色澤、質構和維生素C的變化及其變化動力學進行了研究，結果表明預冷和速凍過程對品質影響顯著，貯藏溫度對品質的影響符合Arrhenius規律，非等溫貯藏對品質影響顯著。另外，也對冷凍西蘭花[11]的維生素C和汁液損失進行了研究，結果表明色澤和汁液損失符合零級動力學模型，維生素C降解符合一級動力學模型。

本文以一般冷藏溫度、商業凍藏溫度和部分玻璃態溫度為參考，研究-5、-15和-25 ℃貯藏條件下經過氯化鈉浸漬預處理的蓮藕片維生素C、色澤和硬度隨時間變化的規律，以探討不同貯藏溫度對蓮藕片品質的影響，建立貨架期動力學模型，以模擬預測蓮藕片在不同貯藏溫度下品質變化與時間的關系，同時驗證各品質指標預測模型的有效性，為速凍蓮藕片低溫貯藏期品質變化和貨架壽命預測提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試蓮藕品種3735購于江蘇省南京市孝陵衛農貿市場。氯化鈉、檸檬酸、維生素C、六偏磷酸鈉為食品級；2,6-二氯酚靛酚、草酸、碳酸氫鈉、抗壞血酸標準樣品、硝酸銀、鉻酸鉀等試劑為國產分析純。

1.2 主要儀器與設備

BCD-216SDCM型三門冰箱（青島海爾股份有限公司）；TG16-WS型臺式高速離心機（長沙湘儀離心機儀器有限公司）；QTS型質構分析儀（英國CNS Farnell公司）；WSC-S型色差儀（上海精密科學儀器有限公司）；JA-3003型千分之一天平（上海舜宇恒平科學儀器有限公司）；真空干燥器（鹽城玻璃儀器廠）。

1.3 氯化鈉浸漬預處理

挑選新鮮、色白、脆嫩的蓮藕洗凈、去皮，切成厚度為5 mm的薄片，護色條件參照陳移平[12]的方法，并進行適當修改，用質量分數為0.4%檸檬酸、2.0%維生素C及0.2%六偏磷酸鈉護色30 min，于（98±2）℃燙漂滅酶1～2 min，冷卻后瀝干。取燙漂試樣300 g置于25 ℃、絕對壓力0.003 Pa的真空干燥箱中的料液比為1:2 kg/L，質量分數為4%的NaCl調理液滲透處理40 min，瀝干備用。

1.4 氯化鈉含量測定

經過浸漬預處理的蓮藕片采用GB 5009.42-2016食品安全國家標準食鹽指標的測定[13]方法測定含鹽量。

1.5 貯藏期指標測定

將預處理后含鹽量為3.05%的蓮藕片均勻平鋪放入-60 ℃超低溫冰箱中凍結15～20 min，使其快速通過最大冰晶生成區，再繼續凍結1 h[14]。將凍好的蓮藕片按每袋500 g分裝在普通聚乙烯包裝袋中，分別貯藏在-5、-15和-25 ℃環境中，測定貯藏期蓮藕片維生素C、色澤和硬度。

1.5.1 維生素C含量

2,6-二氯靛酚法[15]：隨機稱取10 g 5 ℃解凍的蓮藕片放在研缽中加入2%草酸溶液研磨成漿，定容至100 mL，搖勻，提取1 h，7 500 r/min離心30 min，取10 mL上清液用已標定的2,6-二氯靛酚溶液滴定至粉紅色，30 s內不褪色為終點，記下染料的用量，每個樣品平行3次，重復3次，取平均值，計算維生素C含量[15]。

式中為樣品中抗壞血酸質量分數，mg/100g；0為空白滴定所用染料量，mL；1為樣品滴定所用染料量，mL；為取樣量，g；為樣品滴定吸取溶液體積，mL；為樣品溶液定容后的總體積，mL；為1mL染料溶液相當于抗壞血酸的毫克數。

1.5.2 色澤

取5 g 5 ℃解凍后的蓮藕打碎，采用WSC-S型色差儀測定蓮藕*，*和*值。國際標準照明委員會*、*、*表色系中的*（明度）反映樣品的亮度和白度；*反映樣品紅綠度，正數代表紅色，負數代表綠色；*反映樣品黃藍度，正數代表黃色，負數代表藍色[16]。色澤變化可以通過色差計測量速凍前顏色值（0、0、0）與實際色澤之差來反映，即總色差值?，用以指明整體色澤的變化程度。

式中?為貯藏期間蓮藕片的總色差；0、0、0為蓮藕片貯藏期開始時的色度值；為貯藏期間蓮藕片的亮度值；為貯藏期間蓮藕片的紅綠值；為貯藏期間蓮藕片的黃藍值。

每次測定平行不少于3次，重復不少于6次，取平均值。

1.5.3 硬度

隨機取各溫度下貯藏的蓮藕6片，于5 ℃下解凍后用QTS質構儀測定，探頭為P/5N平底圓柱型探頭[17]，操作模式為壓力模式，測前速度2 mm/s，測試速度0.5 mm/s，下壓距離3 mm，測后速度2 mm/s，以測試的最大峰值為硬度值，平行測定6次，取平均值。

1.6 品質變化動力學模型建立

1.6.1 零級和一級動力學模型

食品營養成分和感官指標在貯藏過程中受各種因素的影響而變化，產生這些變化的反應規律基本上均遵循零級或一級動力學反應模型[18]，式（3）為零級動力學反應模型，式（4）為一級動力學反應模型。

（3）

由式（4）取對數得到

（5）

式中()為樣品在時間為時的品質指標值；(0)為樣品初始品質指標；為貯藏時間，d；為在相應貯藏條件下反應速率常數。

建立樣品品質指標與貯藏時間的線性回歸方方程，得到方程的決定系數2，2越高說明反應越符合此級數。

1.6.2 反應半衰期

由式（3）得，零級反應的半衰期為

由式（4）得，一級反應的半衰期為

（7）

1.6.3 Arrhenius方程

利用在-5、-15、-25 ℃貯藏溫度下測得的蓮藕片維生素C、色澤和硬度數據作圖，確定反應級數，計算反應常數，得到該反應的Arrhenius方程[20]。

式中為指前因子；為氣體常數，8.314J/(mol·K)；E為表觀活化能，J/mol；為絕對溫度，K。和E均是與反應體系物質本身性質有關的經驗常數。

對式（8）取對數得到

求出3個不同貯藏溫度下的速率常數后，根據式（9）對反應速率常數的對數ln與貯藏溫度的倒數1 000/作圖，由直線的斜率和截距分別求得其活化能E和指前因子[21]。

1.6.4 品質指標變化動力學模型構建

食品貯藏期品質變化模型可以預測食品貨架期，使食品品質保持在消費者可接受范圍[22]。由式（3）和式（8）得到貯藏期間各個品質指標變化的零級動力學模型公式，即

由式（5）和式（9）得到貯藏期間各個品質指標變化的一級動力學模型公式，即

（11）

1.7 數據處理與統計分析

分別將-5、-15和-25 ℃下貯藏的速凍蓮藕各品質指標的三分之二數據代入方程（3）和方程（5），計算不同溫度下的反應動力學參數，采用IBM SPSS Statistics 19軟件對各品質指標的試驗測量值進行線性回歸，用Arrhenius方程計算各品質指標在貯藏期反應活化能，建立各指標動力學模型，繪制模型預測曲線，分析預測值與各品質指標三分之一實測數據間的擬合度，驗證各品質指標動力學模型。采用Microsoft Excel 2016軟件進行數據處理。采用OriginPro8.6軟件（OriginLab公司）繪圖。

2 結果與分析

2.1 維生素C變化動力學模型的構建

2.1.1 貯藏溫度對速凍蓮藕片維生素C變化的影響

維生素C是影響果蔬營養價值的重要化學成分，在不同貯藏溫度下速凍蓮藕片維生素C含量隨時間而變化如圖1所示。隨貯藏時間延長維生素C含量逐漸降低。隨著貯藏溫度的升高，維生素C穩定性變差、變化速度加快，速凍蓮藕片維生素C初始質量分數為0.28 mg/g，在貯藏0～20 d，3個不同溫度下貯藏的蓮藕片維生素C含量變化相對集中和一致變化速率相近，第50天時，-5、-15和-25 ℃溫度下維生素C的保存率分別為64.24%、67.24%、73.73%；第100天時，-5、-15和-25 ℃溫度下維生素C的保留率分別為14.30%、51.31%、59.18%，說明在-5 ℃貯藏時，維生素C變化很快、穩定性差；在-15和-25 ℃時，維生素C相對較穩定；貯藏120 d前維生素C保存率和變化速率差異不顯著（>0.05），貯藏后期-15 ℃和-25 ℃溫度下維生素C含量變化比較緩慢，尤其是-25 ℃下維生素C含量趨于穩定，變化速率最慢，差異不顯著（>0.05）。

2.1.2 維生素C的變化速率及反應級數

假設本試驗中維生素C變化符合零級或一級反應，根據試驗數據由式（3）和式（5）計算速凍蓮藕片貯藏中維生素C在相應反應級數下的反應速率常數，并進行線性回歸分析，得到決定系數，結果如表1所示。在不同貯藏溫度下，通過比較維生素C相應反應級數下的反應速率常數推斷降解的快慢，維生素C零級和一級反應的線性回歸決定系數2推斷反應級數，決定系數2越高，說明反應越符合此級數。由表1可知，在-5 ℃時，維生素C的零級反應決定系數比一級反應略高，但在-15℃和-25 ℃時，維生素C的一級反應決定系數比零級反應都要高，因此速凍蓮藕片在不同溫度貯藏過程中維生素C變化較符合一級反應[23,24]。

圖1 不同貯藏溫度下維生素C含量變化

表1 不同貯藏溫度下維生素C的零級和一級反應速率常數及決定系數

2.1.3 維生素C變化反應的半衰期（1/2）和活化能（E）

根據式（7）和表1的一級反應速率常數計算維生素C的變化反應半衰期，結果如表2所示。隨著溫度升高，維生素C半衰期變短，特別是在-5 ℃下貯藏維生素C半衰期只有58 d，而在-15和-25 ℃下貯藏時，維生素C半衰期約為-5 ℃的2倍和4倍，說明貯藏溫度對維生素C影響很大。根據式（9）對維生素C一級反應速率常數的對數ln與貯藏溫度的倒數1 000/作圖，獲得方程=-4.147 2+10.979（2=0.9712），由直線的斜率和截距分別求得其活化能E和指前因子[25]，結果如表2所示。活化能是反應動力學研究的重要參數，它反映了一個化學反應發生需要從外部環境中吸收熱量的大小，活化能越小反應越易進行[26]，當E＜42 kJ/mol，反應速率較大，E＞400 kJ/mol，反應速率較小。由表2可知，速凍蓮藕片貯藏過程中維生素C的活化能E為34.48 kJ/mol，說明在蓮藕片貯藏過程中維生素C的變化速率較大，易發生變化[27]。活化能的大小也反映了溫度對降解的影響程度，活化能越小，溫度變化對變化速率的影響也越小[28]。蓮藕片維生素C活化能較小，所以貯藏期間溫度波動對維生素C降解速率影響不大。

表2 維生素C變化的半衰期、活化能和指前因子

2.1.4 蓮藕片維生素C的變化動力學模型與驗證

將活化能E、指前因子和代入式（11），得到

通過上式可以根據蓮藕片維生素C初始值和貨架期內最低限值計算出貯藏時間，確定冷凍蓮藕片的貨架期，也可以根據貯藏時間計算出蓮藕片維生素C的含量。

在3個貯藏溫度下維生素C含量的預測值和試驗值關系見圖2。對圖2中的實測值和預測值進行相關性分析，在-5、-15和-25 ℃下維生素C含量的實測值與預測值之間的相關系數分別為0.968 7、0.955 26和0.934 6，試驗數據和所擬合的模型之間相關性良好，決定系數均大于0.9，說明一級動力學反應模型能夠真實地反映試驗溫度下蓮藕片維生素C含量隨貯藏時間降解的規律。

圖2 不同貯藏溫度下維生素C含量預測值與實測值之間的關系

2.2 色澤變化動力學模型的構建

2.2.1 貯藏溫度對速凍蓮藕片色澤的影響

如圖3所示，隨著貯藏時間延長和貯藏溫度升高，蓮藕片*值降低，顏色變暗，*、*值上升，蓮藕片顏色發紅發黃，總色差D上升，這是由于蓮藕片中含有大量的多酚化合物，在貯藏過程中會發生一系列的非酶促反應，造成蓮藕片褐變[29]。-5 ℃下貯藏的蓮藕片色澤變化很快，貯藏100 d后，蓮藕片顏色發灰變黃，部分有紅色紫色斑塊出現；-15 ℃和-25 ℃下貯藏的蓮藕片色澤變化較緩慢，且*和*值變化相近，差異不顯著（>0.05）。

圖3 不同貯藏溫度下色澤的變化

2.2.2 色澤的變化速率及反應級數

假設本試驗中*和D的變化符合零級或一級反應，根據試驗數據由式（3）和（5）計算速凍蓮藕片貯藏中*和D值在相應反應級數下的反應速率常數，并進行線性回歸分析，得到決定系數，結果如表3所示。由表3可知，隨著貯藏溫度的升高，速率常數逐漸增加，表明溫度越高，蓮藕片色澤變化越快。*零級和一級決定系數相差不大，從速率常數來考慮，*遵循零級反應；D零級決定系數明顯高于一級反應決定系數，D較符合零級反應，所以蓮藕片色澤變化符合零級反應[11]。

表3 不同貯藏溫度下色澤的零級和一級反應速率常數及決定系數

2.2.3 色澤變化的活化能（E）

為了進一步研究蓮藕片貯藏期間的色澤變化，根據式（9）對*和D反應速率常數的對數ln與貯藏溫度的倒數1 000/作圖，由直線的斜率和截距分別求得其活化能E和指前因子[25]，結果如表4所示。*和D的ln與1 000/線性關系良好，2分別為0.88和0.88，遵循阿倫尼烏斯方程。由表4可知，蓮藕片*和D的活化能分別為44.72 kJ/mol和43.94 kJ/mol，說明蓮藕片*和D的變化反應速率均較快。活化能也能說明反應發生的難易程度，*和D的活化能絕對值相近差異不大，說明亮度值與總色差的反應變化規律一致，與總色差公式相符。

表4 色澤變化的活化能和指前因子

2.2.4 蓮藕片色澤的變化動力學模型及驗證

*和D均符合零級反應，將*和D的活化能、指前因子分別代入式（10），分別得

（14）

由以上公式可以預測出某一溫度下貯藏一定時間蓮藕片的色澤變化或根據貨架期內蓮藕片色澤變化預測出貯藏貨架時間。

不同貯藏溫度下*和D預測值和實測值關系見圖4。對圖4中實測值和預測值進行相關性分析，在-5、-15和-25 ℃下*和D的實測值與預測值之間的相關系數分別為0.931 2、0.902 5和0.915 9，0.918 9、0.915 6和0.901 2，相關系數均大于0.9，實測值與預測值之間相關性高、擬合良好，說明預測模型能較好的反應實際貯藏過程中蓮藕片色澤變化規律。

2.3 硬度變化動力學模型的構建

2.3.1 貯藏溫度對速凍蓮藕片硬度的影響

由圖5不同貯藏溫度下蓮藕片硬度與貯藏時間關系可知，隨著貯藏溫度升高，硬度下降速度變快；不同貯藏溫度下蓮藕片硬度先快速下降，后逐漸趨于平緩；貯藏初期蓮藕片硬度變化相似，但隨著貯藏時間延長，-15和-25 ℃下40 d的硬度值下降一半，-5 ℃下10 d硬度值下降一半，說明貯藏溫度對硬度值影響很大，另外也有可能是凍結方式和解凍過程對硬度值造成的一定影響[30-31]。

2.3.2 硬度變化速率及反應級數

假設本試驗中硬度變化符合零級或一級反應，根據試驗數據由式（3）和（5）計算速凍蓮藕片硬度在相應反應級數下的反應速率常數，并進行線性回歸分析，得到決定系數，結果如表5所示。隨著貯藏溫度升高，速率常數逐漸增加。硬度變化的一級反應決定系數明顯高于零級反應，所以硬度變化更符合一級反應。

圖5 不同貯藏溫度下硬度與時間的關系

表5 不同貯藏溫度下硬度變化的零級和一級反應速率常數及決定系數

2.3.3 硬度變化的半衰期（1/2）和活化能（E）

為了進一步研究硬度動力學模型，根據式（7）和表5的一級反應速率常數計算貯藏中硬度變化反應半衰期，結果如表6所示。根據式（9）對硬度一級反應速率常數的對數ln與貯藏溫度的倒數1 000/作圖，獲得方程=-3.639 2+9.564 6（2=0.923 5），由直線的斜率和截距分別求得其活化能E和指前因子[25]，結果如表6所示。硬度變化的活化能E為30.26 kJ/mol，活化能小，說明蓮藕片硬度反應速率快，在貯藏過程中硬度極易下降。

表6 硬度變化的半衰期、活化能和指前因子

2.3.4 蓮藕片硬度的變化動力學模型

將活化能E、指前因子和代入式（11），得到貯藏期間硬度變化一級動力學模型公式，即

通過上式可以根據蓮藕片貨架期內硬度值來預測某一溫度下的貯藏貨架時間或根據貯藏時間和溫度計算蓮藕片的硬度值。

對蓮藕片硬度變化的實測值和預測值進行相關性分析，結果如圖6所示。在-5、-15和-25 ℃下硬度實測值與預測值之間的相關系數分別為0.887 6、0.934 8和0.916 9，試驗數據和擬合模型之間相關性好、擬合度高，一級動力學反應模型能夠較好的反映不同貯藏溫度下蓮藕片硬度值的變化，說明貯藏溫度、時間和硬度值之間的預測模型可行有效。

圖6 不同貯藏溫度下硬度實測值與預測值之間的關系

3 結 論

通過研究-5、-15和-25 ℃ 3個不同貯藏溫度下速凍蓮藕片維生素C、色澤和硬度隨時間變化，結果表明隨著貯藏溫度升高，速凍蓮藕片維生素C、色澤和硬度的變化速率變快，-5 ℃條件下貯藏100 d速凍蓮藕片維生素C、色澤和硬度變化較大，品質下降嚴重；-15 ℃和-25 ℃條件下貯藏的速凍蓮藕片品質下降緩慢，貯藏前期兩者差異不顯著（>0.05），但隨著時間延長，-25 ℃條件下貯藏的速凍蓮藕片品質明顯較好。

對不同貯藏溫度下速凍蓮藕片維生素C、色澤和硬度的試驗值進行了分析發現維生素C和硬度值變化符合一級反應，總色差和亮度變化符合零級反應，結合Arrhenius方程對各指標進行擬合，并構建了蓮藕片貨架期動力學模型方程，經驗證表明實測值與預測值的相關系數均在0.9以上，說明各模型均能準確地預測不同貯藏溫度下速凍蓮藕片的品質變化和貨架壽命。

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Establishment of dynamic model for quality change in frozen lotus root slices during storage

Liu Chunju1,2, Qian Min1, Song Jiangfeng1,2, Li Dajing1,2※, Liu Chunquan1,2

(1.210014; 2.210014)

Lotus root is one of the vegetables with huge export production in China. The quality of post-harvest lotus root declined quickly due to its rotting and discoloring. Unsuitable preservation or storage methods can lead to its great loss. Deep processing is an appropriate method to reduce the post-harvest loss of lotus root. Frozen lotus root is the main type of export production, which can retain most of the original quality, flavor and nutrition. During the freezing-storage period, storage temperature can conduct some influence on the product quality and shelf life of frozen lotus root. In order to clarify the influence of storage temperature on quality of lotus root slices and develop the predictive model of shelf life of lotus root slices, Vitamin C content, color and hardness of lotus root slices were examined at-5,-15 and-25 ℃ respectively during different storage time, and the dynamic models of those quality indices were established. The Vitamin C content, color and hardness were chosen as indices representing for the quality of nutrition, appearance and texture, respectively. A series of experiments were carried out to develop and validate the change dynamic model for predicting the quality and remaining shelf life of frozen lotus root slices stored at different temperature. The results showed that the Vitamin C content decreased gradually with the storage time, the stability of Vitamin C became worse, and the degradation rate was accelerated with the increase of storage temperature. The Vitamin C content was more stable during the early storage at-5 ℃, and the degradation rate of Vitamin C was higher during the late storage. The degradation rate of Vitamin C at-25 ℃ storage was slower than other storage temperatures. In case of color indices, the* value declined, the* and* value and the chromatic aberration were increased with the extension of storage time and the increase of storage temperature, resulting that lotus root slices became more dark, red and yellow. The hardness of lotus root slices declined rapidly during the early storage at different temperatures. The decreasing rate of hardness slowed down with the increase of storage time, and became higher with the increasing of storage temperature. Therefore, it can be concluded that the storage temperature influences severely the quality of frozen lotus root slices. After stored at-5 ℃ for 100 d, the Vitamin C content, color and hardness of lotus root slices declined rapidly. The reaction rate constants of Vitamin C,*, chromatic aberration and hardness were assumed to have an Arrhenius-type dependence on temperature. The change dynamic model of Vitamin C and hardness followed a first-order reaction, and that of* and chromatic aberration followed a zero-order reaction. The activation energy of Vitamin C,*, chromatic aberration and hardness were 34.48, 44.72, 43.94 and 30.26 kJ/mol, respectively, which could reflect their fast change rate during storage. The kinetic models were established with the indices of color, hardness and Vitamin C. There were high regression coefficients between the experimental value and the predicted value at different storage temperatures, which fitted well with the high2values. It was suggested that these kinetics model could properly predict the quality change and shelf life expectancy of lotus root slices at different storage temperatures. The research conclusions are expected to provide a theoretical basis for shelf life prediction of frozen lotus root during storage and transportation.

storage; quality control; models; dynamic; activation energy; frozen lotus root slices

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.06.039

TS255.36

A

1002-6819(2017)-06-0301-08

2016-09-09

2016-10-10

公益性行業（農業）科研專項經費項目（201503142）

劉春菊，女，遼寧鞍山人，副研究員，主要從事果蔬加工與質量控制研究。南京 江蘇省農業科學院農產品加工研究所，210014。Email：cjliu0306@163.com

李大婧，女，研究員，博士，主要從事果蔬加工與綜合利用研究。南京 江蘇省農業科學院農產品加工研究所，210014。Email：lidajing@163.com