丰水梨品质快速检测方法技术

技术编号:9750543 阅读:146 留言:0更新日期:2014-03-09 02:53
丰水梨品质快速检测方法,步骤为:采用JDSU微型近红外光谱仪1700型,以表面平整的聚四氟乙烯白板进行空白校准,测定丰水梨的近红外反射光谱,光谱Y值以吸光度方式表示;优选波长为1001.015nm、1050.57nm、1118.708nm、1174.457nm、1292.15nm、1453.203nm、1552.313nm、1570.896nm、1645.228nm下的吸光度值,分别以A1001.015、A1050.57、A1118.708、A1174.457、A1292.15、A1453.203、A1552.313、A1570.896和A1645.228表示,再采用特定公式进行测算。在不破坏样品的前提下,能够无损检测出丰水梨中SSC含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于近红外光谱检测分析,尤其涉及一种基于近红外光谱分析技术的丰水梨可溶性固形物的无损检测方法。
技术介绍
中国梨树的栽培面积、产量均居世界第一位。在我国各种果树中,梨树面积、产量次于苹果、柑桔,居第三位。梨果脆甜多汁,其糖度与成熟度、品质密切相关,成熟度高的果实糖度闻、品质闻,口感好;成熟度低的糖度低、品质差、口感差,糖度是评价其品质的重要指标之一。糖度可以通过测定可溶性固形物(SSC)含量而获得。丰水梨,原产地日本,是日本三种水梨之一。单果平均重240克,味美,多汁,口感极佳。丰水梨适应性强,在沙壤土、沙质土和粘土地中均生长良好。我国多地引进丰水梨种植,如江苏句容、河南驻马店、山东冠县、龙口市、莱西市、临沂的苍山、三益庄园、湖北黄陂等,由此可见,种植地域面积广阔。丰水梨的品质除与品种有关外,还与地理气候、土壤等因素相关。此外,施肥、整枝、灌溉等田间管理都对丰水梨的糖度有重要影响。光照也是影响丰水梨糖度的一个因素,即使是同一棵梨树,不同部位梨的糖度也有差别。江苏句容属于山地丘陵地区,适宜种植果树,是我国著名的果品之乡。句容出产的丰水梨品质较好,大小匀称,糖度高。句容市农业企业正努力将其打造成精品。为了确保销售产品的质量,通常是 将糖度高于13Birx的梨挑选出来,装箱。然而在实际操作过程中,遇到一问题,无法确保每箱中丰水梨的糖度都高于13Birx。如果每箱装载12个丰水梨,只要出现2~3个低于13Birx,客户就认为这种梨的品质差,不愿接受,因而会导致销售的量和价格降低,农企收益下降。如何解决此问题成为一个难题。近红外光谱分析具有成本低、效率高的优点。只需获得样品的反射或透射光谱,经过模型计算,就可获得物料中的成分含量。近红外光谱的形成是源于物质中含氢基团对近红外光的合频和倍频吸收,谱峰严重重叠,因而没有出现中红外光谱那样的高尖峰,呈现出馒头峰。通过采用多元校正的方法,建立光谱模型,可以实现物质性质的定量、定性分析。建模的方法包括多元回归,多元逐步回归、主成分回归(PCR)、偏最小二乘回归(PLSR)。在这些方法中,以PLSR的效果最好,因此也最常用。例如专利技术专利“近红外技术快速检测茶叶品质的方法”(申请号:200910116733.0)等公开了应用近红光谱快速检测茶叶品质。专利技术专利“一种用近红外光谱技术鉴别响水大米的方法”(申请号:201010033381.5)公开了应用近红外光谱进行农产品原产地识别的方法。我国科技论文“近红外漫反射用于检测苹果糖度及有效酸度的研究”(期刊:光谱学与光谱分析,2005年11月,作者:刘燕德;应义斌;傅霞萍),光谱范围:12500~^OOcnT1,采用全谱检测苹果的糖度。科技论文“近红外透射光谱测定水晶梨糖度的初步研究”(期刊:食品工业科技,2007年第3期,作者:张楠;程玉来;李东华等),波长范围643.26~928.35nm,采用PLS方法建立快速检测水晶梨糖度的方法。尽管近红外光谱包含大量的信息,但不是所有的光谱变量都含有相同的信息,而是有些高,有些中等,有些低或无。不含有信息的光谱变量,通常被认为是噪声,这些噪声进入模型中,能够降低模型的预测精度。根据现代分析测试理论,应用少量的光谱变量建立模型,一方面提高预测的精度,另一方面能增加模型的鲁棒性,适应能力增强,降低预测的错误率。例如专利技术专利“基于近红外光谱技术的多波段土壤氮素检测装置和方法”(申请号:201010297438.2)公开了应用 1683nm、1516nm、1407nm、1306nm、1199nm、1080nm、836nm 波长的近红外光快速检测土壤氮素的方法。对于基于近红外光谱的丰水梨糖度检测问题,获得少量、含高信息量的近红外光波长是解决问题的关键。
技术实现思路
解决的技术问题:本专利技术提供一种,在不破坏样品的前提下,能够无损检测出丰水梨中SSC含量。技术方案:,步骤为:采用JDSU微型近红外光谱仪1700型,以表面平整的聚四氟乙烯白板进行空白校准,测定丰水梨的近红外反射光谱,光谱Y值以吸光度方式表示;优选波长为1001.015nm、1050.57nm、1118.708nm、1174.457nm、1292.15nm、1453.203nm、1552.313nm、1570.896nm、1645.228nm 下的吸光度值,分别以AlOOl.015^-^1050.57^-^1118.708^-^1174.457^-^1292.15^-^1453.203^-^1552.313、 A15m 896和A1645.228表示;丰水梨的可溶性固形物(SSC)含量的计算公式为=SSC=A1001.015X294.26261+A1050.57X 22.77511+A1118.708 X(—174.32142) +A1174 457X (-457.0596) +A1292 15 X 311.57459+A1453 203 X 138.07 1 6+A1552 313 X(-3982.21870)+A1570 896X 5129.33158+A1645 228X-1276.30232+8.36941 ;SSC 的单位为 Birx。有益效果:本专利技术具有近红外光谱快速检测的特点,在不破坏样品的前提下,能够无损检测出丰水梨中SSC含量;本方法采用了较少的光谱变量,通过模型计算出的SSC含量准确,达到了生产实际的需求。由于采用了较少的带有大量SSC信息的光谱变量建模,因而模型稳健,不会有较大的偏差。【具体实施方式】实施例1(1)采用JDSU微型近红外光谱仪(1700型),以表面平整的聚四氟乙烯为参照,获得光谱,作为参照光谱,测定10个丰水梨的近红外反射光谱,光谱Y值以吸光度方式表示。(2)获得波长为 1001.015nm、1050.57nm、1118.708nm、1174.457nm、1292.15nm、1453.203nm、1552.313nm、1570.896nm、1645.228nm 下的吸光度值,分别以 A100l015, A1050.57、^1118.708、^1174.457、^1292.15、^1453.203、^1552.313、^1570.896 和 A1645.228 表不。(3)丰水梨的可溶性固形物(SSC)含量的计算公式为:SSC=A1001.015X 294.26261+A麗.57X 22.77511+A1118 708X (-174.32142) +A1174 457 X(—457.0596) +A1292 15 X311.57459+A1453 2o3^ 138.0716+A1552 313X (-3982.21870) +A1570 896 X5129.33158+A1645 228X-1276.30232+8.36941检测结果如表1所示,用预测表示。同时采用有损的方法取梨汁,利用阿贝折射仪检测糖度,结果以实测表示,两者间的差值为误差。实测和预测的相关系数R=0.951,均方根误差RMSPE=0.473。R值越高表示检测精度越高,RMSPE越小表示检测精度越高。其中相关系数R的 计算公式为:本文档来自技高网
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【技术保护点】
丰水梨品质快速检测方法,其特征在于步骤为:采用JDSU微型近红外光谱仪1700型,以表面平整的聚四氟乙烯白板进行空白校准,测定丰水梨的近红外反射光谱,光谱Y值以吸光度方式表示;优选波长为1001.015nm、1050.57nm、1118.708nm、1174.457nm、1292.15nm、1453.203nm、1552.313nm、1570.896nm、1645.228nm下的吸光度值,分别以A1001.015、A1050.57、A1118.708、A1174.457、A1292.15、A1453.203、A1552.313、A1570.896和A1645.228表示;丰水梨的可溶性固形物(SSC)含量的计算公式为:SSC=A1001.015×294.26261+A1050.57×22.77511+A1118.708×(?174.32142)+A1174.457×(?457.0596)+A1292.15×311.57459+A1453.203×138.0716+A1552.313×(?3982.21870)+A1570.896×5129.33158+A1645.228×?1276.30232+8.36941;SSC的单位为Birx。...

【技术特征摘要】
1.丰水梨品质快速检测方法,其特征在于步骤为:采用JDSU微型近红外光谱仪1700型,以表面平整的聚四氟乙烯白板进行空白校准,测定丰水梨的近红外反射光谱,光谱Y 值以吸光度方式表示;优选波长为 1001.015nm、1050.57nm、1118.708nm、1174.457nm、、1292.15nm1453.203nm、1552.313nm、1570.896nm、1645.228nm 下的吸光度值,分别以AlOOl.015^-^1050.57^-^1118.708^-^1174.457^-^1292.15^-^1453.203^-^1552.31...

【专利技术属性】
技术研发人员:颜辉贾俊强江明珠吴琼英
申请(专利权)人:江苏科技大学
类型:发明
国别省市:

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