基于高光譜圖像技術(shù)的夏橙質(zhì)構(gòu)特性檢測(cè)方法研究.pdf

1、本研究以2013年5月采自湖北宜昌秭歸良種繁育示范所的9種夏橙為研究對(duì)象，采集了夏橙的高光譜反射圖像，研究了不同品種夏橙的質(zhì)構(gòu)特性，對(duì)質(zhì)構(gòu)特性和感官特性指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性和顯著性研究，篩選出影響夏橙感官品質(zhì)的主要質(zhì)構(gòu)指標(biāo)，構(gòu)建夏橙感官化渣程度模型;在質(zhì)構(gòu)參數(shù)和高光譜信息數(shù)據(jù)顯著相關(guān)的基礎(chǔ)上，利用基于高光譜信息數(shù)據(jù)的夏橙主要質(zhì)構(gòu)參數(shù)預(yù)測(cè)模型，并建立夏橙感官品質(zhì)的無損檢測(cè)模型。
　　研究9種夏橙質(zhì)構(gòu)特性（質(zhì)地剖面TPA試驗(yàn)參數(shù)、剪切實(shí)驗(yàn)參

2、數(shù)）以及反射光譜信息數(shù)據(jù)，建立夏橙感官化渣程度模型和基于高光譜信息數(shù)據(jù)的夏橙主要質(zhì)構(gòu)參數(shù)的回歸模型，感官特性指標(biāo)的無損檢測(cè)模型，得到以下結(jié)果:
　　(1)通過顯著性分析發(fā)現(xiàn)，TPA質(zhì)構(gòu)參數(shù)和剪切試驗(yàn)參數(shù)中的硬度、咀嚼性、最大剪切力和切斷功等在不同品種夏橙間存在顯著差異。質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)和感官評(píng)分指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)性，硬度、彈性和切斷功等指標(biāo)與感官果肉質(zhì)地、殘?jiān)?、易嚼性和多汁性呈現(xiàn)出極強(qiáng)負(fù)相關(guān)性，最大剪切力在一定程度上與感官評(píng)分指標(biāo)負(fù)

3、相關(guān);硬度、彈性、最大剪切力和切斷功等指標(biāo)與感官總分之間也表現(xiàn)出極強(qiáng)相關(guān)性。利用共線性診斷和主成分回歸構(gòu)建基于質(zhì)構(gòu)特性的夏橙化渣程度模型，模型的決定系數(shù)為0.88，說明預(yù)測(cè)模型驗(yàn)證的精度較高，表明該模型可用于實(shí)際應(yīng)用中預(yù)測(cè)夏橙化渣程度。
　　(2)將夏橙反射光譜進(jìn)行多元散射校正和S-G平滑濾波處理，再與夏橙質(zhì)構(gòu)主要參數(shù)指標(biāo)作簡單相關(guān)分析，結(jié)果表明不同波長下夏橙樣品咀嚼性、硬度、最大剪切力和切斷功與光譜反射值之間的相關(guān)系數(shù)在-0.3

4、～0.3之間，最大剪切力和切斷功曲線的走勢(shì)大致相同，即表明夏橙果實(shí)的最大剪切力和切斷功相關(guān)性比較高。
　　(3)夏橙質(zhì)構(gòu)參數(shù)指標(biāo)與光譜反射值之間存在一定的相關(guān)性，利用偏最小二乘回歸，建立基于高光譜圖像技術(shù)的夏橙質(zhì)構(gòu)參數(shù)預(yù)測(cè)模型。光譜預(yù)處理用一階導(dǎo)數(shù)、多元線性回歸、矢量歸一化等方法，建模結(jié)果表明一階導(dǎo)數(shù)結(jié)合偏最小二乘法建立的夏橙硬度、咀嚼性、最大剪切力和切斷功的預(yù)測(cè)模型效果最好。夏橙咀嚼性預(yù)測(cè)模型的R2、RMSECV分別為0.856

5、、28.582;硬度預(yù)測(cè)模型的R2、RMSECV分別為0.899、3.569;最大剪切力預(yù)測(cè)模型的R2、RMSECV分別為0.728、6.102;切斷功預(yù)測(cè)模型的R2、RMSECV分別為0.671、15.574。
　　(4)運(yùn)用主成分分析和多元線性回歸的方法建立基于夏橙反射光譜的感官特性模型，結(jié)果表明殘?jiān)?、易嚼性和感官總分與夏橙反射光譜顯著相關(guān)(P＜0.05）。感官特性的偏最小二乘模型對(duì)應(yīng)的性能參數(shù)在一定程度上得到優(yōu)化，感官特性模