本试验材料分别为同一批次嘎啦苹果购于北京新发地批发市场,色相为条红的嘎啦苹果45个,苹果近红外采集装置嘎啦苹果样品45个苹果样品第1d光谱45个苹果样品第10d光谱大小不同(6.85D8.8cm)、重量各异(128D211g),如所示。将光谱仪置于苹果样本的上方,距苹果面10mm,光源升降台350mm,成45°角照射。选择室内人工暗室条件下使用卤素灯作为稳定光源。
失重率实验结果在室内(24℃,50%RH)通风条件下使用电子天平(千分之一精度)每天对苹果进行称重。设定**天称重为M1,每天称重为M2,失重率为:(M1-M2)/M1100%。当失重率达到5%时,苹果失去保鲜度即苹果的商品价值。对全部的嘎啦苹果连续10d进行称重,在第10d全部苹果样品的失重率都非常接近5%。可以明显看到45个样品光谱离散较大重合度不高,在水分的两个吸收峰的峰值差异很大。
建模样本的选择。代性建模样品的选择是决定所建模型预测精度和应用范围的关键技术之一,由于第10d的样品光谱差异较大,需要从样品光谱中剔除一些异常样品来进行建模,采用欧式距离对苹果样品的光谱进行分析,判断样品是否异常。经过优选,从45个样品光谱中选出33个作为建模光谱。
光谱有效波段范围的选择。为了减少运算强度并提高计算精度,对于建模样品的光谱范围要进行优选,从可以看出,样品之间差异*大的部分在水分的两个吸收峰(1440nm和1936nm)以及一个吸收谷(1700nm)上有较大差异,因此选取1400D2400nm作为优选波段。
快速比较法判断苹果货架期利用Bruker公司的OPUS6.5版本的快速比较法功能,研究苹果的近红外光谱不用预处理方法对定性模型的影响。快速比较法首先要建立不同预处理方法的方法库,方法库的选择参数主要有:光谱选择、波段选择、预处理方法选择。光谱使用优选过的光谱平均值作为参考光谱,波段范围为1400D2400nm.数据预处理有原始光谱、一阶导数、二阶导数,平滑点数有5、9、13、17.使用**天的光谱作为样品光谱进行快速比较结果如附所示(阈值设为95%)。
结论使用近红外光谱数据和苹果样品的失重率数据,对苹果货架期的定性分析,结论如下:(1)苹果在室内(24℃,50%RH)通风条件下,10d失重率即可达到5%,失去保鲜价值。(2)货架期苹果的近红外光谱在水分吸收峰1440nm和1936nm发生显著变化。(3)使用快速比较法定性判定苹果货架期,使用二阶导数作为预处理方法判定率为100%。