基于光譜技術的甜橙果實內(nèi)在品質(zhì)檢測及成熟期預測模型研究.pdf

1、隨著人們對水果內(nèi)在品質(zhì)要求的不斷提高，果實采收期的科學確定也顯得十分重要。而快速、準確的果實內(nèi)在品質(zhì)無損檢測和果實成熟期預測也成為了目前重要的研究課題。光譜分析技術與傳統(tǒng)的化學分析方法相比，具有快速、方便和無損傷等優(yōu)點，在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量評價領域具有廣泛的應用價值?；诖?，本研究采用可見/近紅外光譜漫反射技術無損檢測甜橙果實的內(nèi)在品質(zhì)(可溶性固形物、可滴定酸和維生素C)及果實色澤，探討光譜技術在果實成熟期預測上的可行性。主要研究內(nèi)容和結果如下

2、：
　　 1.以10年生枳橙砧哈姆林甜橙(Citruss sinensis(L)cv.Hamlin orange)和奧林達夏橙(Citrus sinensis(L)cv.Olinda Valencia orange)為試材，應用偏最小二乘法(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)的光譜檢測模型，篩選出最優(yōu)光

3、譜預處理方法分別為MAS+MSC、SNV+MAS、MSC和MSC+MAS，所建光譜模型均具有很好的預測能力，預測模型的相關系數(shù)(Rp2)分別為0.699、0.745、0.962及0.995；建立了奧林達夏橙果實的可溶性固形物(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)的光譜檢測模型，篩選出最優(yōu)光譜預處理方法分別為MSC+MAS、MSC+MAS、MSC及MSC+MAS，所建指標的光譜模型均具有較高的預測

4、精度，預測模型的相關系數(shù)(Rp2)分別為0.957、0.975、0.951和0.965。
　　 2.運用積溫-光譜技術與果實色澤兩種方法分別預測甜橙果實的成熟期，并討論各預測模型的預測精度及兩種果實成熟期無損評價方法的優(yōu)劣。
　　 (1)建立哈姆林甜橙果實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果實TSS(x0)與固酸比(x)的采收標準值，可得出哈姆林甜橙果實成熟過程中所需的積溫差值(△y)計算公式：△y=1915.43(x0-x1)+665.547(x-x2)-57.551(x0x-x1x2)-51.958(x02-x12)。由哈姆林甜橙果實成熟期發(fā)育天數(shù)(x3)與果實品質(zhì)的相關性，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為模型反演的樣本，預測出2009-2010年哈姆林甜橙果實的最佳采收日期為2010年1月6日，與加工企業(yè)通過定期采樣進行果實品質(zhì)理化指標常規(guī)分析而確定的實際的采收期(2010年1月7日)基本一致，表明模型的預測精度較高。
　　 建立奧林達夏橙果實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)，由奧林達夏橙成熟時果實TSS(x0)與固酸比(x)的采收標準值，得出奧林達夏橙果實成熟過程中所需的積溫差值(△y)計算公式為：△y=-6850.3(x0-x1)-43.156(x-x2)+319.413(x02-x12)+22.0939(x2-x22)。由奧林達夏橙果實成熟期發(fā)育天數(shù)(x3)與果實品質(zhì)的相關性，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日采集的奧林達果實為模型反演的樣本，預測出2010年奧林達夏橙果實的最佳采收日期為2010年5月8日，與歷年果實采收期相差4～7天。試驗結果表明，基于積溫-光譜技術的甜橙果實成熟期預測方法所建立的模型具有較高的預測精度，說明該方法具有可行性。
　　 (2)分析哈姆林甜橙和奧林達夏橙果實色澤主要參數(shù)與果實內(nèi)在品質(zhì)之間的相關矩陣，篩選出果皮

9、色差指標(CI)與果實內(nèi)在品質(zhì)間存在顯著的相關性。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)，由哈姆林甜橙果實采收時的果皮色差指標(y0)，得到哈姆林果實從采摘到成熟期時的天數(shù)差值(△x)計算公式為：△x=16.129(y0-y)。以2009年12月19日采集的哈姆林果實為模型反演樣本，預測出哈姆林甜橙果實的最適采收期為2010年1