便携式葡萄专用可见-近红外光谱检测仪器开发与实验

基于可见-近红外光谱技术,研发低成本、便携式葡萄专用多参数检测仪器,用于满足葡萄采后品质快速、无损的检测需求.本仪器选用凹面全息光栅搭配电荷耦合器件的光谱仪作为核心器件,用于获取样品400～1?100?nm的漫反射光谱数据;选用卤素灯作为稳定可靠的光源、低OH的Y型石英光纤作为光传输的可靠媒介,并设计可调型样品池满足不同大小和品种样品的需求,基于Windows系统采用C#撰写的软件性能稳定,便于模型的更新操作.以"美人指"、"白玉霓"两个葡萄品种进行实验,指标参数包含CIE?L*a*b*、可溶性固形物含量及总酚含量.结果显示,本仪器基于最小二乘-支持向量机模型对2?个品种的a*值、可溶性固形物、总酚有较好的建模效果,"美人指"各指标的模型决定系数(Rc2)分别为0.91、0.94和0.90;"白玉霓"各指标的模型决定系数分别为0.96、0.99和0.95.最后,利用70?个非建模葡萄样本模型进行外部测试,结果表明"美人指"的a*值、可溶性固形物、总酚3?个指标的预测根均方误差分别为3.15、1.39?°Brix和0.24?g/kg;"白玉霓"3?个指标的预测根均方误差分别为0.78、1.56?°Brix和0.22?g/kg.结果表明,本仪器能完成对葡萄多个理化指标的建模预测,同时样品池的设计能够满足不同品种葡萄的需求.本研究为果蔬专用型近红外仪器的开发提供技术参考.