2023-11-28 14:12:11
在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)中,確保果蔬的品質(zhì)和安全是至關(guān)重要的任務(wù)。然而,果蔬的內(nèi)部質(zhì)量問題通常是難以察覺的,這給生產(chǎn)商、零售商和消費(fèi)者帶來了挑戰(zhàn),幸運(yùn)的是,現(xiàn)代技術(shù)已經(jīng)帶來了一種令人印象深刻的解決方案,即近紅外(NIR)透射光譜技術(shù)。這一先進(jìn)技術(shù)允許我們深入了解果蔬內(nèi)部的情況,從而能夠快速、準(zhǔn)確地檢測內(nèi)部缺陷、腐爛、蟲害以及營養(yǎng)成分,目前果蔬內(nèi)部缺陷檢測已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售中。
在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,果蔬內(nèi)部的蟲害是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的重要問題。在檢測蟲害時,NIR透射光譜技術(shù)通過分析透射光譜數(shù)據(jù),可以識別并判斷出果蔬內(nèi)部是否存在病蟲害問題,并進(jìn)行定量評估,空心化問題也是同樣如此。在檢測果蔬內(nèi)部腐爛程度時,NIR透射光譜技術(shù)可以透過果蔬表皮,識別果蔬內(nèi)部存在的腐爛區(qū)域,并定量評估腐爛程度。這可以幫助農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)商和零售商提前篩選掉腐爛的果蔬,以保證產(chǎn)品的品質(zhì)和延長貨架期。
以蘋果為例,蘋果的霉心病和水心病是兩種常見的內(nèi)部缺陷疾病,在蘋果品質(zhì)評估和出口質(zhì)檢中非常重要。
霉心病是一種由霉菌引起的蘋果內(nèi)部病變,通常在果實存儲期間出現(xiàn),常表現(xiàn)為水勢失衡,導(dǎo)致果實內(nèi)部形成棕色或黑色的霉斑。霉心病的檢測通常通過目視檢查和切開果實進(jìn)行觀察,如果果實有可疑的病變跡象,就會被判定為受到霉心病的感染。近年來,一些新的非破壞性檢測方法也被研究用于霉心病的檢測,包括使用NIR透射光譜技術(shù),通過分析果實內(nèi)部的光譜信息,檢測蘋果中潛在的霉心病病變并進(jìn)行預(yù)測,很大程度上減少了果實損耗,降低了經(jīng)濟(jì)損失。
蘋果“冰糖心”也是一種蘋果病害,即水心病。在中國西北高原干旱地區(qū)多有發(fā)生,是一種生理性病變。病果剖開后,其內(nèi)部組織的細(xì)胞間隙充滿細(xì)胞液而呈水漬狀在果實中心,也有的發(fā)生于果實維管束四周和果肉其他部位?!氨切摹蓖ǔV父皇刻O果中的水心病表現(xiàn)比較明顯的果實,其內(nèi)部病變形成的水漬狀果心常被商家用來作為賣點進(jìn)行宣傳。
對于水心病的蘋果,當(dāng)果實內(nèi)部的水心未發(fā)生褐變腐敗之前,是可以食用的。此時,蘋果水分豐富,口感脆嫩多汁,具有較高的糖度,能滿足一些消費(fèi)者對于甜味的追求。然而,需要注意的是,雖然水心病蘋果可以食用,但由于水心病對果實貯藏性的影響,其保鮮期相對較短。由于水心病導(dǎo)致果實內(nèi)部的細(xì)胞液增多,這可能會降低果實的貯藏壽命,患水心病的果實在貯藏過程中更容易變軟、褐變和腐爛。
目前,水心病檢測主要依靠目視觀察和切開果實進(jìn)行檢查。水心病導(dǎo)致果實內(nèi)部細(xì)胞間隙充滿細(xì)胞液,改變了果實的光學(xué)性質(zhì)。近紅外透射光譜技術(shù)可以探測這種光學(xué)變化,并通過對光譜數(shù)據(jù)的分析來判斷水心病的程度和位置。利用近紅外透射光譜技術(shù)進(jìn)行水心病的檢測,不僅可以提高檢測效率,減少人工判斷的主觀性,還可以實現(xiàn)對大批量樣品的快速檢測。
除了缺陷,NIR透射光譜技術(shù)還可應(yīng)用于檢測果蔬內(nèi)部的營養(yǎng)成分。通過分析透射光譜數(shù)據(jù),可以獲得果蔬內(nèi)部的營養(yǎng)成分含量,例如糖分、酸度、維生素含量等。這對提升產(chǎn)品食用價值和市場競爭力,優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝具有重要意義。此外,NIR透射光譜技術(shù)還能夠快速測量果蔬樣品的透射光譜,并通過建立與缺陷相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,實現(xiàn)對果蔬內(nèi)部缺陷的快速篩選和分級。這可以提高生產(chǎn)效率,降低人工檢測的成本,并確保所銷售的果蔬符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
在不斷創(chuàng)新和發(fā)展中,近紅外(NIR)透射光譜技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)領(lǐng)域的一項革命性技術(shù)。它不僅使果蔬內(nèi)部質(zhì)量問題的檢測更加準(zhǔn)確和高效,還有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量和競爭力,增強(qiáng)了果蔬產(chǎn)業(yè)的可追溯性和管理效率。