FT-NIR和电子鼻技术对苹果霉心病、水心病的无损检测研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xp1308729
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
以疑似霉心病、疑似水心病及对应品种的健康苹果为试材,研究傅里叶近红外光谱技术(FT-NIR)和电子鼻技术分别结合化学计量学无损检测苹果霉心病、水心病的可行性,为近红外光谱和电子鼻技术更好地应用于采后苹果内部病害的判别分析,合理加工和利用提供理论参考;比较霉心病和水心病分别对果实内部好果肉部分理化品质指标的影响,为消费者购买健康放心的水果提供参考,结果如下:(1)区分苹果霉心病近红外模型的建立。对霉心病苹果和健康苹果的近红外原始光谱进行主成分分析,分别结合Fisher判别函数和MLP神经网络2种化学计量学方法,建立苹果霉心病的判别模型,结论是用12000 cm-14000 cm-1波段的前15个主成分分别结合Fisher判别函数和MLP神经网络建模,验证集的正确判别率分别为72%和87.7%,因此,MLP神经网络模型能更好地鉴别苹果霉心病,说明利用主成分分别结合Fisher判别函数和MLP神经网络鉴别苹果霉心病是可行的,但是鉴别模型的准确率有待提高。(2)区分苹果霉心病电子鼻模型的建立。比较电子鼻分别结合MLP神经网络、RBF神经网络和Fisher判别3种方法对苹果霉心病进行鉴别,综合考虑建模集和验证集的正确判别率得出,MLP神经网络模型对苹果霉心病的鉴别结果最好,建模集和验证集的总体正确判别率为87.9%和86.2%,其中,霉心病苹果的建模集和验证集的判别正确率较差,分别为68%和64.7%。因此,电子鼻技术结合化学计量学的方法对苹果霉心病的鉴别准确率需进一步提高。(3)区分苹果水心病近红外模型的建立。水心病和健康苹果的近红外原始光谱经5种方法预处理后,用全波段光谱提取的主成分结合Fisher判别函数,建立针对苹果霉心病的Fisher判别模型。结论是近红外光谱经多元散射校正、VN、MMN、9点平滑和一阶导数(9点平滑)预处理后,用12000 cm-14000 cm-1波数范围的前20个主成分进行Fisher判别函数建模,对建模集的正确判别率分别为93.8%、94.3%、92.3%、94.3%和100%,经一阶导数(9点平滑)预处理后所建Fisher判别函数对未知样本的预测准确率为100%;由于经一阶导数(9点平滑)预处理结合主成分所建Fisher判别模型对建模集和验证集的正确判别率均为100%,因此一阶导数(9点平滑)光谱预处理模型优于其它模型,验证了近红外漫反射光谱技术可用于苹果水心病的无损检测。(4)区分苹果水心病的电子鼻模型的建立。比较了电子鼻分别结合Fisher判别、多层感知神经网络、径向基神经网络3种方法所建立的判别模型,对未知样本的正确判别率分别为89.7%、89.5%和85.7%。其中,Fisher判别和多层感知神经网络鉴别的效果较好,但差异不显著,验证了电子鼻技术结合化学计量学方法可以用于苹果水心病的鉴别。(5)健康苹果和霉心病苹果的好果肉部分理化品质指标的差异性研究。随着苹果霉心病的发生,果实内部的好果肉部分的理化品质发生变化,密度和SSC显著减少(P≤0.05),总酚和类黄酮的含量显著增加,可滴定酸含量差异不显著,均为0.21%;虽然霉心病苹果的硬度为7.82 N/cm2大于健康苹果硬度7.57 N/cm2,但差异未达到显著水平(P≤0.05),说明霉心病病害部位会影响整个果实的理化品质,使其营养价值和保健功能降低,为苹果采后及时鉴别霉心病提供理化品质参考,建议消费者不宜食用病害果的好果肉部分。(6)健康苹果和水心病苹果的好果肉部分理化品质指标的差异性研究。随着水心病病害的发生,苹果内部好果肉的理化品质发生变化,其中,可滴定酸含量显著减少,密度、硬度、SSC和类黄酮含量均显著增大,总酚含量虽然高于健康苹果内部总酚,但差异不显著(P≤0.05),说明水心病病害部位会影响整个果实的理化品质,但轻微的水心病并不影响果实的食用,反而因为口感好受到人们喜爱,为苹果采后及时鉴别水心病提供理化品质参考。
其他文献
碾压混凝土作为一种广泛应用于基础设施建设的非均质复合材料,其结构内部不可避免地会存在一定程度的初始损伤,且主要表现为孔隙、微裂纹和气泡等形式。为了能够合理阐释碾压
当抗滑桩的被动区存在溶洞时,对抗滑桩的稳定性有影响。本文基于相似理论原理,进行两个室内相似模型试验:一为被动区溶洞长轴方向水平方向的模型(横长轴溶洞模型),二为长轴方向为纵向的模型(纵长轴溶洞模型),通过分析桩水平位移、主被动区位移、声发射绝对能量值、主应变的大小及方向等对两个被动区溶洞模型的受荷变形过程及桩失稳机理进行了研究,并得到以下结论:横长轴溶洞模型的破坏荷载比纵长轴溶洞模型的破坏荷载大,
土石坝是水利工程中的重要坝型之一,渗漏破坏是导致土石坝失事的主要原因之一,而渗漏通道的识别是其中的关键和难点问题。天然示踪法以其成本低、无污染、效率高等优势,在土
硫化氢(H2S)具有臭鸡蛋的气味且嗅觉阈值较低,影响葡萄酒的感官品质。葡萄酒中的H2S主要由酿酒酵母产生,为了能够更好地控制H2S,需要深入了解酿酒酵母的硫代谢及其调控机制。前
随着现代切削技术的飞速发展,对刀具的性能要求越来越高。利用表面涂层技术,对刀具表面进行改性处理,是一种提高刀具综合性能的有效途径。本论文采用闭合场非平衡磁控溅射离
随着科学技术的发展,电镀工业所涉及的领域越来越广,对镀层性能的要求越来越高的,而三价铬离子和六价铬离子都是有毒的,对环境污染严重。因此代铬镀层成为未来发展的方向,Ni-
滚动轴承作为旋转机械的核心部件,由于其效率高、摩擦阻力小和易于安装和润滑的特性,广泛应用于航空航天、轨道交通、风力发电等高端制造领域中。轴承在运行过程中的健康状态
在过去的几十年中,随着人类社会的快速发展,排放了大量的CO2,氮氧化物其主要来自工业生产和人为化石燃料燃烧。过量的二氧化碳对全球的健康和环境构成了巨大的威胁。因此,为
普通胶粉用于沥青改性具有良好的高温性能和抗疲劳性,但也存在着一些明显的不足,例如粘度大、存储稳定性差等。脱硫胶粉限于其脱硫成本高、脱硫工艺复杂,尚未得到大面积推广
岩溶发育地区分布十分广泛,我国土地存在大片碳酸盐地层,占国家土地总面积的1/3。在岩溶地区应用水平承载桩(如抗滑桩、支护桩等)时,桩侧的不规则溶洞会对桩的承载特性带来严重影响。本文选择桩前有溶洞存在的抗滑桩作为研究对象,运用数值分析方法研究桩前存在溶洞时对桩嵌固段水平承载特性的影响。根据抗滑桩不同桩身变形特性,将岩溶地区抗滑桩分为刚性桩与弹性桩两种形式,并分别建立两种不同形式抗滑桩的有限元计算模型