枇杷品質(zhì)的重要性

枇杷作為一種水果，其營養(yǎng)成分豐富，口感爽滑甜美，受到廣大消費(fèi)者的青睞。因此，枇杷品質(zhì)的好壞直接影響著消費(fèi)者的購買欲和市場競爭力。好的枇杷品質(zhì)應(yīng)該具備果形規(guī)整、果色鮮艷、果肉質(zhì)地細(xì)膩、味道鮮甜等特點(diǎn)，其糖度和口感是消費(fèi)者首要關(guān)注的指標(biāo)。

可見/近紅外高光譜相機(jī)的概念和原理

可見/近紅外高光譜相機(jī)是一種先進(jìn)的光學(xué)儀器，其原理是利用特定波長的光作為刺激，掃描檢測物體表面反射的光譜，并采集其光譜范圍和光譜強(qiáng)度信息，最終得出物體的光譜特征。在枇杷品質(zhì)檢測中，可見/近紅外高光譜相機(jī)可以檢測枇杷糖度值和其他重要營養(yǎng)成分的含量，從而實(shí)現(xiàn)對枇杷品質(zhì)的快速精準(zhǔn)控制。

枇杷糖度值的意義

枇杷糖度是衡量枇杷品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，其值越高，說明果實(shí)越甜美，品質(zhì)越好。枇杷糖度的值受多種因素的影響，包括氣候溫度、土壤肥力、果樹品種、成熟度等因素。

可見/近紅外高光譜相機(jī)的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法相比，可見/近紅外高光譜相機(jī)具有許多優(yōu)勢。首先，其檢測速度快，高效率，不需要任何化學(xué)試劑，避免了化學(xué)污染，也減少了時間和經(jīng)濟(jì)成本的浪費(fèi)。其次，其測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，可以區(qū)分不同品質(zhì)的水果，并能檢測糖度、水含量、酸堿度等多種指標(biāo)。此外，該技術(shù)還可以被遠(yuǎn)程或?qū)崟r監(jiān)測和控制，便于數(shù)據(jù)收集和分析。

枇杷糖度值檢測的過程

對于枇杷糖度檢測，首先需要采集枇杷樣品，并將其放置于高光譜相機(jī)前。然后啟動相機(jī)，進(jìn)行掃描采集，并對光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并提取出糖度與光譜特征間的相關(guān)性。最后，根據(jù)特征值，判斷樣品的糖度水平，并進(jìn)行評估和分類。

枇杷糖度值檢測的精度和可靠性

與傳統(tǒng)檢測方法相比，使用高光譜相機(jī)檢測枇杷糖度值，不僅速度更快，還更加準(zhǔn)確可靠。同時，還可以大大降低檢測誤差和成本，提高檢測效率。進(jìn)一步提高可見/近紅外高光譜相機(jī)檢測的精度和可靠性的方法包括不斷優(yōu)化算法模型、保持相機(jī)和樣品的穩(wěn)定、準(zhǔn)確標(biāo)定光譜和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等。

可見近紅外高光譜相機(jī)測定水果枇杷糖度值管控枇杷品質(zhì)應(yīng)用案例

本研究應(yīng)用了400-1000nm的可見/近紅外高光譜相機(jī)，可采用SINESPEC賽斯拜克技術(shù)有限公司產(chǎn)品SP130M進(jìn)行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1000nm，波長分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)1200個光譜通道。采集速度全譜段可達(dá)128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。

枇杷的營養(yǎng)價值較為豐富，果實(shí)皮薄多汁，酸甜可口。我國貴州開陽是枇杷種植地之一，且開陽土壤富硒，使得開陽富硒枇杷深受歡迎。但是，枇杷果實(shí)較為嬌貴，在采摘和貯藏的過程中，果實(shí)的品質(zhì)就會下降，其中，糖含量的變化十分明顯。隨著枇杷果實(shí)呼吸作用的進(jìn)行，糖含量會逐漸上升，這就會導(dǎo)致果實(shí)的甜酸度不佳，影響到枇杷的口感和風(fēng)味，導(dǎo)致其經(jīng)濟(jì)價值降低。

我國水果糖度的傳統(tǒng)檢測方法雖然準(zhǔn)確性較高，但是具有破壞性，且效率低、耗時長；而依靠經(jīng)驗(yàn)主觀判斷水果品質(zhì)又無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致結(jié)果存在隨意性，對品質(zhì)的分選不準(zhǔn)確。因此，在水果品質(zhì)的分選方面，無論是傳統(tǒng)的檢測方法還是個人經(jīng)驗(yàn)主觀判斷都造成了水果品質(zhì)參差不齊，難以體現(xiàn)我國水果的市場競爭優(yōu)勢。開陽枇杷是貴州的特色水果，對其果實(shí)進(jìn)行質(zhì)量分級能夠精準(zhǔn)定位其市場價格，同時維護(hù)好開陽枇杷的區(qū)域品牌地位。由此可見，建立一套快速無損的枇杷果實(shí)的糖度檢測方法對于監(jiān)控其品質(zhì)、指導(dǎo)市場價格具有實(shí)際意義。

為實(shí)現(xiàn)快速無損檢測水果品質(zhì)，對水果進(jìn)行分級，進(jìn)而提升水果的經(jīng)濟(jì)價值，本文以開陽富硒枇杷為研究對象，提出了一種基于可見/近紅外光譜結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)預(yù)測枇杷糖度的方法。首先，采用光纖光譜儀獲取枇杷樣本的光譜數(shù)據(jù)，并測定枇杷的實(shí)際糖度值。然后，提取樣品的光譜數(shù)據(jù)，采用SNV和MSC 2種方法對其進(jìn)行預(yù)處理，并基于原始光譜和經(jīng)預(yù)處理后的光譜建立預(yù)測枇杷糖度的PCR和PLSR模型。

通過使用高光譜相機(jī)測定枇杷糖度，不僅可以實(shí)現(xiàn)對枇杷品質(zhì)的快速精準(zhǔn)控制，還可以減少人工干預(yù)，降低檢測誤差和成本，并提高檢測效率。因此，該技術(shù)廣泛應(yīng)用于枇杷生產(chǎn)和質(zhì)量管理領(lǐng)域，具有重要的意義和應(yīng)用前景。這種技術(shù)除了能應(yīng)用于枇杷品質(zhì)檢測領(lǐng)域之外，還能在農(nóng)業(yè)、食品安全、醫(yī)學(xué)、環(huán)保等多個領(lǐng)域中得到應(yīng)用，為人們帶來更好的生活品質(zhì)和健康保障。

可見近紅外高光譜相機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展，可見/近紅外高光譜相機(jī)技術(shù)在枇杷品質(zhì)檢測的應(yīng)用前景也越來越廣闊。未來，這種技術(shù)可能會應(yīng)用在更多的水果和蔬菜的品質(zhì)檢測、病蟲害檢測、肉類畜禽的品質(zhì)檢測等領(lǐng)域