草莓的光学特性及其与可溶性固形物含量和含水率的关系

作     者：谢丹丹 郭文川 高梦杰 刘大洋 XIE Dandan;GUO Wenchuan;GAO Mengjie;LIU Dayang

作者机构：西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 农业农村部农业物联网重点实验室陕西杨凌712100 陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室陕西杨凌712100 东北林业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150040 

出 版 物：《食品科学》 (Food Science)

年 卷 期：2021年第42卷第1期

页      面：41-46页

核心收录：

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 09[农学] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 0902[农学-园艺学] 090201[农学-果树学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(31772065) 

主　　题：草莓 吸收系数 约化散射系数 可溶性固形物 含水率 

摘      要：为了解水果的光学特性及其与可溶性固形物含量和含水率的关系,本实验采用单积分球技术搭建光学特性测量系统,并对系统进行了验证;进而以‘红颜’、‘甜香’和‘章姬’草莓为对象,测定950~1650 nm波长范围内草莓的光吸收系数μa和约化散射系数μ’s,分析光学参数与草莓可溶性固形物含量和含水率间的关系;建立基于光学参数谱预测草莓可溶性固形物含量和含水率的偏最小二乘模型。结果表明,该系统测量μa和μ’s的平均相对误差分别为8.23%和3.71%;整个波长范围内,μa在975、1197 nm和1411 nm波长处存在峰值,而μ’s基本随波长的增大而减小;草莓的μa与可溶性固形物含量呈负相关,而与含水率呈正相关,且吸收峰处出现相关系数极值;基于μa谱所构建模型具有最好的预测可溶性固形物含量(rp=0.815、预测集均方根误差(root mean squares error of prediction,RMSEP)=1.153%)和含水率(rp=0.757、RMSEP=1.280%)的能力,说明可溶性固形物含量和含水率主要影响草莓的吸收特性,基于吸收特性可以更好地预测草莓的内部品质。