水果成熟度无损检测近红外分析

   无损检测技术是近年来兴起的有别于有损检测手段的新兴高科技技术，得到了众多国内外研究人员的广泛关注，并且已经广泛应用于农业和工业，在水果成熟度检测方面，有较大的发展空间，现通过文献调查及统计分析的方法综述了目前对水果成熟度的几种无损检测技术方法的技术原理、研究现状及发展趋势，并对各种检测技术的应用前景进行了展望与预测。

    许多研究结果表明，水果在采摘、包装、保存、运输及加工等作业环节中的损失率高达30.45%，主要原因之一即为不同成熟度的水果相互混杂所造成的。因此，根据水果的成熟度区分与筛选并及时的对其进行加工处理，对于改善水果品质、提升水果等级有重要意义。传统的果品成熟度检测主要是利用硬度计、糖度计、酸度计等来检测水果内部的硬度、可溶性糖、可滴定酸等一些与成熟相关的指标，均属于有损检测，不仅检测过程中要破坏水果的组织，而且无法大规模地逐个检测，不适于现代果品生产。鉴于此，无损检测技术应运而生。无损检测又称非破坏检测，是一种在不破坏被检对象的前提下，利用果品的物理性质对其进行检测、评价的方法，是近年来新兴起的一种检测果品品质的高科技手段，既可以检测果品品质，又不会对水果造成伤害，保证了水果的完整性，是确定水果最佳采收期和按成熟度进行准确分级的关键。无损检测技术具有无损、快速、准确和实时性的特性。目前对果实成熟度进行无损检测所利用的主要技术有：针对水果的光学特性，电学特性、声学特性等

下面我们着重讲解利用水果光学特性的无损检测

    水果对光的吸收特性、反射特性和透射特性因为其内部成分和外部特征不同，在不同的波长光线照射时会出现不同的吸收或者反射特性。水果的分光反射率或吸收率在某一波长内会出现峰值，这一峰值的变化可与水果成熟时的内部生理指标如可溶性糖的含量、可滴定酸的含量或硬度相联系，因此根据水果的这些光学特性，进行无损检测是可行的。目前水果成熟度的光学检测主要是利用可见光一近红外和荧光技术。

   可见光与近红外技术分析法目前国内外对利用可见光一近红外技术检测水果成熟度的研究较多 。近红外光谱仪射线于1800年由Friedrich Wi helmHersch e发现(Davies， 2000) ， 它包含了波长从780~2500nm的光波。当红外线照射到物体上时，光波会被反射、吸收或者散射，每种现象的产生都是由样品的物理和化学组成而决定的。所用的检测方法有单色扫描(scanning monochromator) 、傅立叶变换(Fourier trans-form， FT) 和光电二极管阵列(photodiode array，PDA) “。近红外与可见光的无损检测技术具有适应性强、灵敏度高、对人体无害、使用灵活、成本低和易实现自动化等优点，因而已被普遍应用于水果成熟度的无损检测的研究] 。

   利用可见光与近红外光谱仪技术建立了完整的桃和油桃内部品质无损检测的关系，并用该方法预测出了桃与油桃中可溶性糖的含量， 从而预测了果实的成熟度；用近红外光谱仪检测苹果的硬度和含糖量，通过有损与无损相结合的方式建立了预测苹果内部品质的数学模型； 2007年， Per eir等人[28]用近红外检测技术与硬度、糖度、酸度相结合的方法检测番茄的成熟度，并得到了各自的相关关系。其中，近红外技术与硬度、糖度、酸度的相关性分别为0.83、0.81和0.83。

这一结果说明了近红外技术与成熟指标间具有良好相关性，表明用可见光与近红外技术无损检测水果的成熟度的方法是可行而且实用的，在果品检测及农产品分级领域的研究方面都拥有广阔的应用前景。但其也存在一定不足，如其抗干扰能力较差、光易散射、所用仪器复杂等，限制其广泛应用，因此未来的研究方向应放在抗干扰及轻便简捷上。

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