基于Arrhenius方程建立湿米粉货架期预测模型的研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0117

摘要/Abstract

摘要：

旨在为湿米粉生产企业改进工艺、优化运输贮藏条件提供技术支持。以课题组开发的2N+2L标准湿米粉、旧工艺的湿米粉和市售湿米粉3种不同工艺的产品为研究对象，探讨其在不同贮藏温度下品质的变化规律，建立湿米粉的动力学模型并预测其货架期。结果显示，在4℃、10℃及25℃下贮藏的3种不同工艺湿米粉，微生物指标和感官指标对品质劣变均有一定影响。2N+2L标准的湿米粉在4℃、10℃及25℃下货架期分别为96 h、72 h和36 h，优于其他2种产品。在此基础上，以感官品质的整体接受度为限制因子指标，建立了3种产品的货架期预测模型。经验证，该模型的预测值与实测值相对误差小于10%，表明模型准确有效，在湿米粉行业具有良好的应用前景。

关键词: 湿米粉, 限制因子, 整体接受度, 阿仑尼乌斯方程, 货架期预测

Abstract:

The aim is to provide technical support for wet rice noodle manufacturers to improve technology and optimize transportation and storage conditions. 2N+2L standard wet rice noodles developed by the research team, old wet rice noodles and market wet rice noodles were selected as research objects. The quality changes of wet rice noodles under different storage temperatures were investigated, the kinetic model was established and the shelf life of wet rice noodles was predicted. The results showed that the microbial and sensory indexes of the three kinds of wet rice noodles stored at 4℃, 10℃ and 25℃ had certain effects on the quality deterioration. The shelf life of 2N+2L standard wet rice noodles was 96 h, 72 h and 36 h at 4℃, 10℃ and 25℃, respectively, which was better than that of the other two products. On this basis, taking the overall acceptability of sensory quality as the limiting factor, the shelf life prediction models of the three kinds of products were established. It is verified that the relative error between the predicted value of the model and the measured value is less than 10%, indicating that the model is accurate and effective and has a good application prospect in the wet rice noodle industry.

Key words: wet rice noodle, limiting factor, overall acceptability, Arrhenius equation, shelf life prediction

中图分类号:

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图/表 7

分数	色泽	外观形态	滋味与气味	口感	整体接受度
5	色泽不均匀，颜色偏黄，杂色明显	外形不均匀，表面粗糙，有明显碎粉	基本没有米香，异味明显	过硬或过软，粘牙没有弹性	不能接受
6~10	正常米白色，颜色略有杂色	外形基本均匀，表面略有粗糙，少有碎粉	米香味一般，并有轻微异味	硬度较硬或较软，有点粘牙	一般
11~15	具有该品种固有的色泽，色泽均匀	具有本品种固有形态，表面光滑，略有透明感，手感柔软有弹性，厚薄均匀	具有该品种固有的滋味和气味，无酸味、馊味、霉味及其他异味	有爽滑感，不粘牙，不夹生，无牙碜	较好

表1. 湿米粉感官评分标准

产品编号	贮藏温度/℃	贮藏时间/h
产品编号	贮藏温度/℃	0	12	24	36	48	60	72
A产品	4	10	10	60	90	100	110	110
	10	10	110	340	560	730	950	1640
	25	10	580	6500	7.9×10⁴	多不可计	/	/
B产品	4	230	240	240	280	300	310	320
	10	230	820	3300	3600	3900	4100	4600
	25	230	1.9×10⁴	7.1×10⁵	2.1×10⁷	多不可计	/	/
C产品	4	150	160	180	180	190	210	230
	10	150	760	2700	3400	3700	3900	4200
	25	150	1.4×10⁴	2.3×10⁵	6.1×10⁶	多不可计	/	/

表2. 3种湿米粉产品在不同贮藏温度下菌落总数的变化 cfu/g

产品编号	贮藏温度/℃	贮藏时间/h
产品编号	贮藏温度/℃	0	12	24	36	48	60	72
A产品	4	<10	<10	<10	<10	<10	<10	10
	10	<10	<10	<10	10	30	30	40
	25	<10	20	90	160	多不可计	/	/
B产品	4	20	30	30	40	50	50	60
	10	20	40	60	90	100	100	130
	25	20	100	310	多不可计	/	/	/
C产品	4	10	10	10	20	20	20	50
	10	10	50	60	80	90	80	110
	25	10	80	270	多不可计	/	/	/

表3. 3种湿米粉产品在不同贮藏温度下霉菌的变化 cfu/g

图1. 3种湿米粉产品在不同贮藏温度下感官评价的变化

产品编号	贮藏温度/℃	零级反应		一级反应		二级反应
产品编号	贮藏温度/℃	k₀	R²	k₁	R²	k₂	R²
A产品	4	0.1213	0.8776	0.012	0.9780	0.0013	0.9807
	10	0.1437	0.9864	0.014	0.9670	0.0015	0.8969
	25	0.2888	0.9833	0.029	0.9578	0.0031	0.9068
B产品	4	0.1483	0.7190	0.015	0.9209	0.0015	0.9766
	10	0.1817	0.9954	0.017	0.9518	0.0018	0.8492
	25	0.4722	0.9035	0.048	0.9718	0.0054	0.9834
C产品	4	0.1275	0.8530	0.013	0.9647	0.0036	0.9283
	10	0.161	0.9784	0.015	0.9350	0.0016	0.8328
	25	0.4444	0.9443	0.044	0.9840	0.0048	0.9354

表4. 不同动力学模型对3种湿米粉产品在4℃、10℃、25℃贮藏过程中整体接受度的拟合结果

产品编号	活化能E_a/(kJ/mol)	指前因子k₀	回归方程	R²
A产品	29787.16944	4695.218831	$l n ? k = - 3582.6 T + 8.4543$	0.9823
B产品	39908.28856	451350.7354	$l n ? k = - 4799.9 T + 13.02$	0.9608
C产品	41734.96224	863716.6132	$l n ? k = - 5019.67 T + 13.669$	0.9643

产品编号	活化能E_a/(kJ/mol)	指前因子k₀	回归方程	R²
A产品	29787.16944	4695.218831	$l n ? k = - 3582.6 T + 8.4543$	0.9823
B产品	39908.28856	451350.7354	$l n ? k = - 4799.9 T + 13.02$	0.9608
C产品	41734.96224	863716.6132	$l n ? k = - 5019.67 T + 13.669$	0.9643

表5. 贮藏期内湿米粉整体接受度变化的方程及参数

产品编号	品质指标	贮藏温度/K	货架期/h		相对误差/%
产品编号	品质指标	贮藏温度/K	预测值	实测值	相对误差/%
A产品	整体接受度	277.15	96.2	96	0.20
		283.15	73.1	72	1.57
		298.15	38.7	36	7.23
B产品	整体接受度	277.15	80.9	78	3.61
		283.15	56.0	54	3.69
		298.15	23.9	24	0.51
C产品	整体接受度	277.15	93.4	90	3.67
		283.15	63.6	60	5.84
		298.15	26.1	24	8.28

表6. 3种湿米粉产品在不同贮藏温度下货架期预测值与实测值

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