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基于可见近红外光谱相机预测枇杷糖度及模型优化

访问量:1217 发布时间:2023-04-13

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  本研究应用了400-1000nm的高光谱相机,可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS13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)。

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  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。

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