板栗常溫貯藏中五因素?cái)?shù)學(xué)模型的研究

摘要：采用5元2次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，研究了O2、CO2、甲基托布津、多菌靈、霉疫凈在常溫下對(duì)板栗好果率的影響，建立并分析了板栗好果率對(duì)5因素的函數(shù)模型。結(jié)果表明，5因素對(duì)板栗好果率的影響大小依次為O2>CO2>多菌靈>甲基托布津>霉疫凈；常溫貯藏1個(gè)月要達(dá)到70%以上的好果率，5因素的最佳組合為O2的體積分?jǐn)?shù)為2.6%～7.1%，CO2的體積分?jǐn)?shù)為3.9%～5.4%，多菌靈濃度為90～344 mg·kg-1，霉疫凈濃度為223～724 mg·kg-1，甲基拖布津濃度為622～634 mg·kg-1。

關(guān)鍵詞：板栗；正交旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)；數(shù)學(xué)模型

中圖分類號(hào)：S644.2.092；O212文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0439-8114(2008)07-0826-02

Study on the Mathematical Model of Effecting Factors During Chestnut Reserve

TAN Zheng-lin1，2，WANG Qing-zhang2，LI Jie2，WU Mou-cheng2

(1.College of Tourism and Hotel Management， Hubei University of Economics， Wuhan 430205，China；

2.College of Food Science and Technology， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China)

Abstract：the quadratic orthogonal rotation design with 5 factors was used to study the effect of O2，CO2，thiophanate-methyl，carbendazim，aluminum tris (-o-etnylphosphonete) on the chestnut， and establish the function model with 5 factors. The analysis showed that the order of the effect of 5 factors was as follows： O2>CO2>carbendazim>thiophanate-methyl> aluminum tris (-o-etnylphosphonete)； In this test， O2 density 2.6%～7.1%， CO2 density 3.9%～5.4%， carbendazim density 90～344 mg·kg-1，aluminum tris (-o-etnylphosphonete) 223～724 mg·kg-1， thiophanate-methyl i622～634 mg·kg-1 were optimal to get over 70% good-fruit rate.

Key words：chestnut；quadratic orthogonal rotation design；mathematical model

世界上的板栗大致有4個(gè)大的種類，分別是中國(guó)板栗(Castanea mollissima Blume)、美洲板栗(Castanea dentata)、歐洲板栗(C. sativa)和日本板栗(C. crenata)[1]。目前世界上總的板栗產(chǎn)量的一半以上由中國(guó)產(chǎn)出。板栗是一種經(jīng)濟(jì)作物，它對(duì)于增加山區(qū)農(nóng)民的收入，解決中國(guó)的“三農(nóng)”問(wèn)題有著重要的意義。但是板栗是一種不耐貯藏的種子，很容易腐爛。許多的科研工作者對(duì)板栗的保鮮做了很多的研究[2-4]，但是都還沒(méi)有好的經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法大規(guī)模推廣。氣調(diào)包裝結(jié)合化學(xué)試劑處理板栗來(lái)貯藏板栗的方法還未見(jiàn)報(bào)道。本文就O2、CO2、甲基托布津、多菌靈、霉疫凈5個(gè)因素利用5元2次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)來(lái)確立這5個(gè)因素的最佳組合，以延長(zhǎng)板栗常溫下的貯藏期。

1材料和方法

板栗購(gòu)于武漢市黃陂石門鎮(zhèn)的石門板栗場(chǎng)，品種為大毛早。每次試驗(yàn)板栗用量為4 kg，用不同濃度的O2、CO2、甲基托布津、多菌靈、霉疫凈當(dāng)天進(jìn)行處理，其中多菌靈、霉疫凈、托布津配成不同濃度浸泡板栗5 min，用50cm×70cm的高密度聚乙烯塑料袋包裝，用氣調(diào)保鮮包裝機(jī)(MD-ttpt-08型)充入不同濃度的O2和CO2。每次試驗(yàn)設(shè)3次平行。置于貯藏室內(nèi)常溫(25～30℃)下貯藏。經(jīng)過(guò)30 d后，按下式計(jì)算好果率。

好果率=未腐爛的板栗個(gè)數(shù)/每袋板栗總個(gè)數(shù)×100%

2結(jié)果與分析

2.1回歸方程的建立

試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。試驗(yàn)各因素的編碼表和試驗(yàn)的各個(gè)水平見(jiàn)表1和表2[5]，應(yīng)用SAS統(tǒng)計(jì)軟件計(jì)算求得好果率與各因子之間的回歸方程為[6]：=0.513 44-0.010 33x1+0.000 4583 3x2-0.003 99x3-0.003 58x4+0.003 57x5-0.008 84x1x1-0.005 76x1x2+0.010 01x1x3+0.010 69x1x4-0.016 17x1x5-0.015 75x2x2+0.008 50x2x3-0.007 75x2x4+0.012 41x2x5+0.011 83x3x3+0.011 80x3x4-0.009 29x3x5+0.001 46x4x4-0.002 99x4x5+0.002 7x5x5。通過(guò)對(duì)回歸方程進(jìn)行方差分析，方程的失擬項(xiàng)不顯著，說(shuō)明方程擬和情況較好。對(duì)方程的系數(shù)檢驗(yàn)，CO2、甲基拖布津、霉疫凈與好果率成負(fù)相關(guān)，O2、多菌靈與好果率成正相關(guān)。從交互項(xiàng)看出，CO2與O2、CO2與多菌靈、O2與霉疫凈、甲基托布津與多菌靈、霉疫凈與多菌靈和好果率成負(fù)相關(guān)，二次項(xiàng)中O2、CO2與好果率成正相關(guān)，其余的成負(fù)相關(guān)。以上相關(guān)性中除了CO2的平方項(xiàng)(x22)項(xiàng)的系數(shù)與好果率成顯著性負(fù)相關(guān)外，其余系數(shù)的相關(guān)性均不顯著。

2.2主因子效應(yīng)與分析

回歸方程及回歸系數(shù)的檢驗(yàn)結(jié)果表明，在本試驗(yàn)條件下，5因素對(duì)好果率影響大小依次為：O2(x1)>CO2(x2)>多菌靈(x3)>甲基托布津(x5)>霉疫凈(x4)。

2.3單因子效應(yīng)分析

對(duì)二次回歸模型采用“降維法”，得出單因子對(duì)好果率的效應(yīng)方程為：

1=0.513 44-0.010 33x1-0.008 84x1x1；

2=0.513 44+0.000 4583 3x2-0.015 75x2x2；

3=0.513 44-0.003 99x3+0.011 83x3x3；

4=0.513 44-0.003 58x4+0.001 46x4x4；

5=0.513 44+0.003 57x5+0.002 73x5x5；

把5個(gè)因子的取值范圍固定在-2、-1、0、1、2水平時(shí)，根據(jù)上述5個(gè)方程，分別計(jì)算出各因子5個(gè)不同水平的好果率估計(jì)值(表3)。

2.4回歸方程的模擬尋優(yōu)

根據(jù)取得的回歸方程，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬尋優(yōu)，得到38個(gè)組合(結(jié)果略)，對(duì)38個(gè)組合進(jìn)行頻數(shù)分析表明，當(dāng)O2的體積分?jǐn)?shù)為2.6%～7.1%，CO2的體積分?jǐn)?shù)為3.9%～5.4%，多菌靈濃度為90～344 mg·kg-1，霉疫凈濃度為223～724 mg·kg-1，甲基托布津濃度為622～634 mg·kg-1時(shí)常溫貯藏1個(gè)月好果率可以達(dá)到70%以上。

3結(jié)論和討論

1)本試驗(yàn)中，5個(gè)因素對(duì)板栗好果率的影響次序?yàn)椋篛2(x1)>CO2(x2)>多菌靈(x3)>甲基托布津(x5)>霉疫凈(x4)，優(yōu)化組合為O2 2.6%~7.1%，CO2 3.9%~5.4%，多菌靈、霉疫凈、甲基拖布津分別為90~344 mg·kg-1、223~724 mg·kg-1、622~634 mg·kg-1

2)本試驗(yàn)中除了x2的平方項(xiàng)的系數(shù)顯著以外，其他各項(xiàng)的系數(shù)均不顯著，原因是5個(gè)因素的取值范圍較窄所造成的，考慮到O2體積分?jǐn)?shù)的最大值為20%已經(jīng)接近空氣中的氧氣體積分?jǐn)?shù)，CO2體積分?jǐn)?shù)為10%已經(jīng)是較高的，再大就會(huì)造成板栗的傷害，多菌靈、甲基托布津和霉疫凈濃度過(guò)高會(huì)造成藥劑的殘留，所以本試驗(yàn)5個(gè)因素的取值范圍具有實(shí)際可操作性。

致謝：本文的數(shù)據(jù)分析得到余家林教授的指導(dǎo)，謹(jǐn)致謝忱。

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