主题：【分享】近红外光谱技术在水果中的应用

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发表于：2024/06/26 10:10:02 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

一般而言，水果品质检测包括水果外部特征（大小、色泽和硬度等）和内部品质（糖度、酸度、水分、疾病、新鲜度和成熟度等）^[17]。以前，对水果品质的检测主要依靠人工经验来判断水果大小、成熟度以及色泽等。而如果想得到更为精准的数据，如糖度和酸度等，则需要进行实验室分析^[18]，但这种方法只能给出该批次水果糖酸度的范围，无法确定每个水果的具体糖酸度，而且实验室分析往往需要破坏样本，并且耗费一定的时间。如今，随着近红外光谱技术的发展，基于近红外光谱技术的水果品质检测方法及仪器也越来越成熟，因其无损、迅速、便捷已经由实验室走向实际应用，向现场检测发展。

1. 定量分析

定量分析就是以测定物质中各成分的含量为目标，通过结合化学计量学算法，对水果的近红外光谱进行解析及建模，然后分析水果中某成分的含量。一般而言，水果中需要定量分析的成分包括糖度、酸度、硬度、可溶性固形物、含水率、蛋白质、维生素C和农药残留等指标。通过近红外光谱分析技术，可以实现多个指标的同时测定分析，减少了人工工作量和检测时间，极大程度提高了经济效益。

中国农业大学、华东交通大学和江苏大学等国内外诸多科研单位开发了近红外光谱技术的便携式^{[19, 20]}和工业在线型^{[21, 22]}仪器，部分技术已经较为成熟并被推广应用，产生了较为显著的经济和社会效应。

2. 定性分析

定性分析是以识别和鉴定某种物质为目标，通过结合化学计量学算法对水果的近红外光谱进行解析及建模，然后判断水果的状态。一般而言，水果中需要定性分析的指标包括病害识别^[23]、农药残留识别^[24]、成熟度识别^[25]、损伤识别^[26]和货架期预测等^{[27, 28]}。针对上述指标，基于近红外光谱技术的水果定性分析模型的精度虽然较高，然而离实际应用推广还有一定距离，一方面是因为模型的预测精度会受到实际生产中水果的营养成分、机械损伤程度以及病虫害的分布均匀性、环境和物料温度，以及光谱采集方式等多方面因素影响。另一方面已经开发的专用设备的性能还不能满足用户期望（成本低廉、重量轻、体积小以及精度高等要求）。