水果“受傷”怎么查？解密果蔬內(nèi)部缺陷檢測全流程

“果蔬檢測”是保障果蔬品質(zhì)的重要作用核心，是維護(hù)食品安全的重要保障。傳統(tǒng)果蔬檢測方法主要依靠外觀來判斷果蔬的質(zhì)量，然而，外表看起來好看的果蔬其內(nèi)部質(zhì)量并不都是好的。很多時候，購買回來的果蔬外觀上沒有明顯的問題，但一切開食用，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部已經(jīng)腐爛或存在其他缺陷。這不僅導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)上的損失，也容易讓消費(fèi)者產(chǎn)生心理上的落差和不滿。然而，果蔬內(nèi)部缺陷檢測技術(shù)的出現(xiàn)對于解決以上問題是至關(guān)重要的。那么，這位“內(nèi)科醫(yī)生”是如何鑒定果蔬“體質(zhì)”的？讓我們一起走進(jìn)看一看！

果蔬內(nèi)部缺陷檢測利用近紅外光的透射性，在光線穿過果蔬時，獲得果蔬內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和成分信息，從而判斷其中是否存在缺陷，具體包含光譜采集、數(shù)據(jù)處理與分析、特征提取和缺陷判斷等關(guān)鍵步驟。

首先，在光譜采集階段，使用近紅外光譜透射技術(shù)將近紅外光傳送到水果中，由于水果對近紅外光有較好的透射性能，所以光線可以穿過水果的表面并透過其內(nèi)部。在光譜測量中，近紅外光譜儀器被用來測量在近紅外光波長范圍內(nèi)樣品的透射光譜，這些光譜數(shù)據(jù)包含了關(guān)于水果內(nèi)部化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)的信息。

接下來，在數(shù)據(jù)處理與分析階段，需要對光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，例如去除噪聲、背景校正和光譜平滑等，從而確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。隨后需要對光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，從經(jīng)過處理的光譜數(shù)據(jù)中提取出代表物質(zhì)特征的信息。這些特征可以用于定量和定性分析，包括化學(xué)成分、含水量、糖度、腐爛程度等物質(zhì)的含量、質(zhì)量、組分等。同時，這些特征也可以用于表征樣品的性質(zhì)和品質(zhì)。

最后，通過應(yīng)用化學(xué)計量學(xué)和統(tǒng)計學(xué)方法，建立數(shù)據(jù)與物質(zhì)成分和特性之間的數(shù)學(xué)模型?；瘜W(xué)計量學(xué)算法利用已知樣本的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，并建立與樣品質(zhì)量或缺陷之間的關(guān)聯(lián)模型。然后，將這些模型應(yīng)用于未知樣本的光譜數(shù)據(jù)，從而預(yù)測水果內(nèi)部的質(zhì)量和缺陷情況。根據(jù)分析和預(yù)測的結(jié)果，可以判斷水果內(nèi)部是否存在缺陷，如水心、內(nèi)部腐爛、蟲害、空洞或其他異常情況。

水果內(nèi)部缺陷檢測利用近紅外光的透射特性，結(jié)合光譜數(shù)據(jù)分析和化學(xué)計量學(xué)算法，以此獲得水果內(nèi)部化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)的信息，進(jìn)而判斷水果是否存在缺陷。這種非侵入性的檢測方法在水果行業(yè)和食品質(zhì)量控制中具有重要的應(yīng)用價值，可以幫助提高水果的品質(zhì)和安全性，減少食品浪費(fèi)，并切實(shí)保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益。

出品：科普中國智惠農(nóng)民

科學(xué)顧問：郭志明 （江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院 教授）

統(tǒng)籌：廖丹鳳 鄭鋒茂 王長海 張瑞杰

策劃：武玥彤

編輯：王媛媛（實(shí)習(xí)）