系列:水果甜度个人手持设备检测-- 行业现状小结
系列:水果甜度个人手持设备检测
-- 行业现状小结
行业现状小结
无损NIR（在线分选装备）探测主要关键在于如何穿透厚厚的表皮，把能看清糖分子等的媒介照进去，使其在瓜果内部形成漫反射，从而感知糖度和有效酸度的比例。使用不同波长的媒介可以获取不同检测对象的反射结果。
研究结果表明：应用近红外光谱漫反射技术在 629～332 nm 光谱波长范围内对苹果糖度的无损检测和在 629～232 nm 有效光谱范围内对有效酸度的无损检测具有可行性。
近红外法又可分穿透法、反射法和部分穿透法。在水果检测方面主要用于测量果实内部成分。如 Slaughter 等人对西红柿在 400～1100nm光谱范围内的糖含量进行了测定。Lammertyn J等人对红苹果可见光谱和近红外光谱的品质特征进行了无损测量的研究，并建立了双叉光纤记录的反射光谱与苹果参数之间的关系。Throop 等人研究了多光谱测量技术，对 10 个品种苹果的22种缺陷，在460～1 030 nm光谱范围内每隔10 nm测定它们的反射强度来判定苹果的内部缺陷。刘建学等人用红外线光谱分析法建立起蛋白质含量的预测模型，解决了传统的蛋白质化学测定方法时间长的问题。何建东等人探讨了农产品分光反射特性和近红外图像处理在果实损伤检测中的识别应用。刘绍纲等人采用荧光分光光度计多功能检测系统研究了花生仁品质的荧光特性和光反射特性，得到了区分低品质花生的反射光谱特征。赵杰文等人研究了基于近红外图像纹理分析检测作物叶片含水量的方法。刘燕德等提出了应用近红外漫反射光谱技术并结合光纤传感技术快速检测苹果糖度和有效酸度的新方法。该方法以傅里叶变换光谱仪为试验仪器，以 120 个红富士苹果为标准样品并结合偏最小二乘法，建立了苹果糖度、有效酸度的定量预测数学模型。
近年来，国内外对农产品电磁特性的研究取得了一定的进展。将电磁特性法用于农产品的新鲜度、成熟度和内部品质检测：如Kato koro提出通过电容测量西瓜的体积和通过对西瓜的电平衡测量，从而得出新的密度自动分类系统，可用来测量瓜的空洞度；Chen P 进行了用 NMR 技术高速在线检测鳄梨成熟度的可行性研究，并将该方法用于新鲜杏的含糖量检测上；宋金亚、张立彬用非接触式无损检测方法在线测定了不同内部品质的苹果的电特性，得出了苹果的介电特性与新鲜度具有明显相关性的结论。胥芳等人利用LCR测量仪和平板电极系统测量桃子在储藏过程中相对介电常数和介质损耗因数的变化，得出桃子在保存时的新鲜程度。
X 射线法与激光分析法的应用 X 射线图像和 X-CT 图像技术能直观地反映农畜产品在结构缺陷、结构变化方面的内部品质。由于 X射线有很强的穿透能力，因此可用来检测水果的内部空洞（缝隙）、虫害、苹果水芯、内部水分、畜产品骨头残留等。
利用激光可测定水果的糖度，现已有应用激光技术开发出的激光甜瓜糖度在线检测装置面市。
Barcelon等人用X射线计算机层析（CT）扫描仪监控成熟期间桃子的内在品质变化，建立了 CT 量与桃子的物理化学参数含量之间的关系。Benady M等人研制了一种水果成熟度的非破坏测定用的嗅探器用来测定水果的成熟度。Kim Seong-Min等人设计了一个在线 NMR 质量评价传感器，用于检测果品表面缺陷。韩东海等人进行了 X 射线动态检测柑橘类皱皮果的研究，并得出 X射线强度高，柑橘传输速度慢，有利于检测皱皮果的结论。章程辉等（2005年）进行了利用X射线CT图像技术方法检测红毛丹的可食率（果可食部分占总果的百分数）、可溶性固形物含量的试验研究。红毛丹可食率以分割果肉区域像素值与整个果实区域像素值之比来表示，实验结果表明误判率 为 8.3%。以上实验果表明：X射线法与激光分析法用于农产品品质检测是可行的。
以上内容节选自《农产品深加工技术及设备有问必答》电子工业出版社；钱东平主编。感兴趣的读者可自行查阅。
那么，对于便携或手持式检测仪器而言，最关键在于试验出合适的传感器和探头并训练出对应的模型和算法，对特定目标瓜果进行内部检测。并根据多组不同的传感器的多个不同方向的检测结果，组合形成目标瓜果的探测评价。如下图所示：
因此，对于上述大型自动化设备，如果将其小型化，则在识别功率和探测结果的准确性和稳定性上需要进行衡量，毕竟小型设备和大型设备之间检测手段和探照功率的差异是及其明显的。这一块内容，在后续选型和分析的时候需要注意和决策。
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