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可见近红外高光谱相机测定水果枇杷糖度值管控枇杷品质

来源:赛斯拜克 发表时间:2023-06-05 浏览量:414 作者:awei

可见/近红外高光谱相机是一种用于分析水果品质的先进技术。其中,糖度是水果品质的重要指标之一。在枇杷生产中,糖度的测定对于保证枇杷质量和市场价值具有重要作用。使用高光谱相机测定枇杷糖度,可以实现对枇杷品质的精准控制,提高枇杷生产效率和市场竞争力。

可见/近红外高光谱相机测定水果枇杷糖度值管控枇杷品质

枇杷品质的重要性

枇杷作为一种水果,其营养成分丰富,口感爽滑甜美,受到广大消费者的青睐。因此,枇杷品质的好坏直接影响着消费者的购买欲和市场竞争力。好的枇杷品质应该具备果形规整、果色鲜艳、果肉质地细腻、味道鲜甜等特点,其糖度和口感是消费者首要关注的指标。


可见/近红外高光谱相机的概念和原理

可见/近红外高光谱相机是一种先进的光学仪器,其原理是利用特定波长的光作为刺激,扫描检测物体表面反射的光谱,并采集其光谱范围和光谱强度信息,最终得出物体的光谱特征。在枇杷品质检测中,可见/近红外高光谱相机可以检测枇杷糖度值和其他重要营养成分的含量,从而实现对枇杷品质的快速精准控制。


枇杷糖度值的意义

枇杷糖度是衡量枇杷品质的重要指标之一,其值越高,说明果实越甜美,品质越好。枇杷糖度的值受多种因素的影响,包括气候温度、土壤肥力、果树品种、成熟度等因素。


可见/近红外高光谱相机的优势

与传统的化学分析方法相比,可见/近红外高光谱相机具有许多优势。首先,其检测速度快,高效率,不需要任何化学试剂,避免了化学污染,也减少了时间和经济成本的浪费。其次,其测试结果准确可靠,可以区分不同品质的水果,并能检测糖度、水含量、酸碱度等多种指标。此外,该技术还可以被远程或实时监测和控制,便于数据收集和分析。


枇杷糖度值检测的过程

对于枇杷糖度检测,首先需要采集枇杷样品,并将其放置于高光谱相机前。然后启动相机,进行扫描采集,并对光谱数据进行处理,并提取出糖度与光谱特征间的相关性。最后,根据特征值,判断样品的糖度水平,并进行评估和分类。


枇杷糖度值检测的精度和可靠性

与传统检测方法相比,使用高光谱相机检测枇杷糖度值,不仅速度更快,还更加准确可靠。同时,还可以大大降低检测误差和成本,提高检测效率。进一步提高可见/近红外高光谱相机检测的精度和可靠性的方法包括不断优化算法模型、保持相机和样品的稳定、准确标定光谱和数据分析系统等。

可见近红外高光谱相机测定水果枇杷糖度值管控枇杷品质应用案例

本研究应用了400-1000nm的可见/近红外高光谱相机,可采用SINESPEC赛斯拜克技术有限公司产品SP130M进行相关研究。光谱范围在400-1000nm,波长分辨率优于2.5nm,可达1200个光谱通道。采集速度全谱段可达128FPS,波段选择后最高3300Hz(支持多区域波段选择)。

可见/近红外高光谱相机测定水果糖度值管控水果品质应用案例

枇杷的营养价值较为丰富,果实皮薄多汁,酸甜可口。我国贵州开阳是枇杷种植地之一,且开阳土壤富硒,使得开阳富硒枇杷深受欢迎。但是,枇杷果实较为娇贵,在采摘和贮藏的过程中,果实的品质就会下降,其中,糖含量的变化十分明显。随着枇杷果实呼吸作用的进行,糖含量会逐渐上升,这就会导致果实的甜酸度不佳,影响到枇杷的口感和风味,导致其经济价值降低。

我国水果糖度的传统检测方法虽然准确性较高,但是具有破坏性,且效率低、耗时长;而依靠经验主观判断水果品质又无统一标准,导致结果存在随意性,对品质的分选不准确。因此,在水果品质的分选方面,无论是传统的检测方法还是个人经验主观判断都造成了水果品质参差不齐,难以体现我国水果的市场竞争优势。开阳枇杷是贵州的特色水果,对其果实进行质量分级能够精准定位其市场价格,同时维护好开阳枇杷的区域品牌地位。由此可见,建立一套快速无损的枇杷果实的糖度检测方法对于监控其品质、指导市场价格具有实际意义。

为实现快速无损检测水果品质,对水果进行分级,进而提升水果的经济价值,本文以开阳富硒枇杷为研究对象,提出了一种基于可见/近红外光谱结合化学计量学预测枇杷糖度的方法。首先,采用光纤光谱仪获取枇杷样本的光谱数据,并测定枇杷的实际糖度值。然后,提取样品的光谱数据,采用SNV和MSC 2种方法对其进行预处理,并基于原始光谱和经预处理后的光谱建立预测枇杷糖度的PCR和PLSR模型。

通过使用高光谱相机测定枇杷糖度,不仅可以实现对枇杷品质的快速精准控制,还可以减少人工干预,降低检测误差和成本,并提高检测效率。因此,该技术广泛应用于枇杷生产和质量管理领域,具有重要的意义和应用前景。这种技术除了能应用于枇杷品质检测领域之外,还能在农业、食品安全、医学、环保等多个领域中得到应用,为人们带来更好的生活品质和健康保障。

可见近红外高光谱相机技术的进一步发展

随着物联网、云计算、人工智能等新技术的发展,可见/近红外高光谱相机技术在枇杷品质检测的应用前景也越来越广阔。未来,这种技术可能会应用在更多的水果和蔬菜的品质检测、病虫害检测、肉类畜禽的品质检测等领域


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