2023-11-28 14:12:11
在現(xiàn)代農業(yè)和食品生產(chǎn)中,確保果蔬的品質和安全是至關重要的任務。然而,果蔬的內部質量問題通常是難以察覺的,這給生產(chǎn)商、零售商和消費者帶來了挑戰(zhàn),幸運的是,現(xiàn)代技術已經(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。這一先進技術允許我們深入了解果蔬內部的情況,從而能夠快速、準確地檢測內部缺陷、腐爛、蟲害以及營養(yǎng)成分,目前果蔬內部缺陷檢測已經(jīng)廣泛應用于農產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售中。
在農產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,果蔬內部的蟲害是農產(chǎn)品質量的重要問題。在檢測蟲害時,NIR透射光譜技術通過分析透射光譜數(shù)據(jù),可以識別并判斷出果蔬內部是否存在病蟲害問題,并進行定量評估,空心化問題也是同樣如此。在檢測果蔬內部腐爛程度時,NIR透射光譜技術可以透過果蔬表皮,識別果蔬內部存在的腐爛區(qū)域,并定量評估腐爛程度。這可以幫助農產(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部缺陷疾病,在蘋果品質評估和出口質檢中非常重要。
霉心病是一種由霉菌引起的蘋果內部病變,通常在果實存儲期間出現(xiàn),常表現(xiàn)為水勢失衡,導致果實內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,通過分析果實內部的光譜信息,檢測蘋果中潛在的霉心病病變并進行預測,很大程度上減少了果實損耗,降低了經(jīng)濟損失。
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,其內部組織的細胞間隙充滿細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,其內部病變形成的水漬狀果心常被商家用來作為賣點進行宣傳。
對于水心病的蘋果,當果實內部的水心未發(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。由于水心病導致果實內部的細胞液增多,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行檢查。水心病導致果實內部細胞間隙充滿細胞液,改變了果實的光學性質。近紅外透射光譜技術可以探測這種光學變化,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進行水心病的檢測,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透射光譜技術還可應用于檢測果蔬內部的營養(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)化農產(chǎn)品質量和生產(chǎn)工藝具有重要意義。此外,NIR透射光譜技術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的數(shù)學模型,實現(xiàn)對果蔬內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量標準。
在不斷創(chuàng)新和發(fā)展中,近紅外(NIR)透射光譜技術的應用已經(jīng)成為現(xiàn)代農業(yè)和食品生產(chǎn)領域的一項革命性技術。它不僅使果蔬內部質量問題的檢測更加準確和高效,還有效提高了產(chǎn)品質量和競爭力,增強了果蔬產(chǎn)業(yè)的可追溯性和管理效率。