基于光譜技術(shù)的甜橙果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)檢測(cè)及成熟期預(yù)測(cè)模型研究.pdf

1、隨著人們對(duì)水果內(nèi)在品質(zhì)要求的不斷提高，果實(shí)采收期的科學(xué)確定也顯得十分重要。而快速、準(zhǔn)確的果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)無損檢測(cè)和果實(shí)成熟期預(yù)測(cè)也成為了目前重要的研究課題。光譜分析技術(shù)與傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法相比，具有快速、方便和無損傷等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值?；诖耍狙芯坎捎每梢?近紅外光譜漫反射技術(shù)無損檢測(cè)甜橙果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)(可溶性固形物、可滴定酸和維生素C)及果實(shí)色澤，探討光譜技術(shù)在果實(shí)成熟期預(yù)測(cè)上的可行性。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下

2、：
　　 1.以10年生枳橙砧哈姆林甜橙(Citruss sinensis(L)cv.Hamlin orange)和奧林達(dá)夏橙(Citrus sinensis(L)cv.Olinda Valencia orange)為試材，應(yīng)用偏最小二乘法(PLS)定量分析方法，在400-1000nm波段，建立了哈姆林甜橙果實(shí)可溶性固形物(TSS)含量、可滴定酸(TA)含量、維生素C(Vc)含量和果皮色差指數(shù)(CI)的光譜檢測(cè)模型，篩選出最優(yōu)光

3、譜預(yù)處理方法分別為MAS+MSC、SNV+MAS、MSC和MSC+MAS，所建光譜模型均具有很好的預(yù)測(cè)能力，預(yù)測(cè)模型的相關(guān)系數(shù)(Rp2)分別為0.699、0.745、0.962及0.995；建立了奧林達(dá)夏橙果實(shí)的可溶性固形物(TSS)含量、可滴定酸(TA)含量、維生素C(Vc)含量和果皮色差指數(shù)(CI)的光譜檢測(cè)模型，篩選出最優(yōu)光譜預(yù)處理方法分別為MSC+MAS、MSC+MAS、MSC及MSC+MAS，所建指標(biāo)的光譜模型均具有較高的預(yù)測(cè)

4、精度，預(yù)測(cè)模型的相關(guān)系數(shù)(Rp2)分別為0.957、0.975、0.951和0.965。
　　 2.運(yùn)用積溫-光譜技術(shù)與果實(shí)色澤兩種方法分別預(yù)測(cè)甜橙果實(shí)的成熟期，并討論各預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)精度及兩種果實(shí)成熟期無損評(píng)價(jià)方法的優(yōu)劣。
　　 (1)建立哈姆林甜橙果實(shí)TSS(x1)、固酸比(x2)與積溫(y)的回歸模型為：y=-14493+1915.43x1+665.547x2-57.551x1x2-51.958x12(R2=0.8

5、45)，由哈姆林甜橙成熟時(shí)果實(shí)TSS(x0)與固酸比(x)的采收標(biāo)準(zhǔn)值，可得出哈姆林甜橙果實(shí)成熟過程中所需的積溫差值(△y)計(jì)算公式：△y=1915.43(x0-x1)+665.547(x-x2)-57.551(x0x-x1x2)-51.958(x02-x12)。由哈姆林甜橙果實(shí)成熟期發(fā)育天數(shù)(x3)與果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性，建立其擬合回歸方程為：x3=214.237(x0-x1)+74.44(x-x2)-6.437(x0x-x1x2)-5.

6、81(x02-x12)。以2009年12月19日采集的哈姆林甜橙果實(shí)為模型反演的樣本，預(yù)測(cè)出2009-2010年哈姆林甜橙果實(shí)的最佳采收日期為2010年1月6日，與加工企業(yè)通過定期采樣進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)理化指標(biāo)常規(guī)分析而確定的實(shí)際的采收期(2010年1月7日)基本一致，表明模型的預(yù)測(cè)精度較高。
　　 建立奧林達(dá)夏橙果實(shí)TSS(x1)、固酸比(x2)與積溫(y)的回歸模型為：y=36082.1-6850.3x1-43.156x2+319

7、.413x12+22.0939x22(R2=0.966)，由奧林達(dá)夏橙成熟時(shí)果實(shí)TSS(x0)與固酸比(x)的采收標(biāo)準(zhǔn)值，得出奧林達(dá)夏橙果實(shí)成熟過程中所需的積溫差值(△y)計(jì)算公式為：△y=-6850.3(x0-x1)-43.156(x-x2)+319.413(x02-x12)+22.0939(x2-x22)。由奧林達(dá)夏橙果實(shí)成熟期發(fā)育天數(shù)(x3)與果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性，建立其擬合回歸方程為：x3=-357.737(x0-x1)-2.254

8、(x-x2)+16.68(x02-x12)+1.154(x02-x22)。以2010年3月31日采集的奧林達(dá)果實(shí)為模型反演的樣本，預(yù)測(cè)出2010年奧林達(dá)夏橙果實(shí)的最佳采收日期為2010年5月8日，與歷年果實(shí)采收期相差4～7天。試驗(yàn)結(jié)果表明，基于積溫-光譜技術(shù)的甜橙果實(shí)成熟期預(yù)測(cè)方法所建立的模型具有較高的預(yù)測(cè)精度，說明該方法具有可行性。
　　 (2)分析哈姆林甜橙和奧林達(dá)夏橙果實(shí)色澤主要參數(shù)與果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)之間的相關(guān)矩陣，篩選出果皮

9、色差指標(biāo)(CI)與果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)間存在顯著的相關(guān)性。以2008-2009年哈姆林甜橙為樣品，建立CI(y)與哈姆林甜橙果實(shí)發(fā)育天數(shù)(x4)的回歸模型：y=0.062x4+3.158(R2=0.942)，由哈姆林甜橙果實(shí)采收時(shí)的果皮色差指標(biāo)(y0)，得到哈姆林果實(shí)從采摘到成熟期時(shí)的天數(shù)差值(△x)計(jì)算公式為：△x=16.129(y0-y)。以2009年12月19日采集的哈姆林果實(shí)為模型反演樣本，預(yù)測(cè)出哈姆林甜橙果實(shí)的最適采收期為2010年1