可见-近红外光谱对花椰菜色泽的检测研究
2021-09-08穆炳宇薛建新张淑娟吕森博肖新盈何长江
穆炳宇,薛建新,张淑娟,吕森博,肖新盈,何长江
(山西农业大学农业工程学院,山西晋中 030801)
花椰菜(Brassica oleracea L.var.botrytis L.),俗称花菜、菜花或椰菜花,营养丰富,但是在采后贮藏、运输过程中表面颜色会变黄、变暗,出现褐变,影响其商品价值[1-2]。色泽是判别花椰菜采后品质的重要指标。通常花椰菜色泽的测量方法是有损检测,而近红外技术以无损、速度快、效率高的特点广泛应用于农产品贮藏和加工领域[3],已有学者使用近红外技术检测了羊肉[4]、葡萄[5]、猕猴桃[6]等的色泽。但对花椰菜色泽变化的研究未见报道。
试验使用可见-近红外光谱技术与“松花”花椰菜表面的L*值建立联系,选择了最优的预处理方法,并通过特征波长的提取加快建模速度,实现了近红外技术对花椰菜表面色泽的快速、无损检测。
1 材料与方法
1.1 试验材料
花椰菜品种为“松花”,样本于2020 年10 月采摘自山西省晋中市太谷区,当天运至实验室。选择大小相近、无病虫害的花椰菜共240 朵作为试验对象。
1.2 光谱采集
使用美国ASD(Analytical Spectral Device)公司的Field Spec 3 型光谱仪进行花椰菜样本光谱数据的采集,光谱数据的范围为350~2 500 nm,因光谱曲线两端存在明显的噪声,故选择波长450~2 450 nm的光谱数据进行建模分析[7]。
1.3 色泽L*值的测量
采用日本Konica Minolta 公司的CR-400 型色差仪测定与近红外光谱采集点位相对应的花椰菜表面的L*值。每个对应点位进行3 次测量,取平均值作为最终结果。
1.4 数据处理和分析方法
采用K-S 算法(Kennard-Stone)划分样本集;使用S-G 平滑(Savitzky-Golay Smoothing)、标准正态变量变换(Standard normal variate transformation,SNV)、基线校正(Baseline)、归一化(Normalize,NOR)方法进行预处理;……
