油茶果自然霉变程度的可见/近红外与中短波近红外光谱检测

作     者：姜洪喆 杨雪松 李兴鹏 蒋雪松 周宏平 施明宏 JIANG Hongzhe;YANG Xuesong;LI Xingpeng;JIANG Xuesong;ZHOU Hongping;SHI Minghong

作者机构：南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 

出 版 物：《食品科学》 (Food Science)

年 卷 期：2023年第44卷第4期

页      面：272-277页

核心收录：

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(32102071) “十三五”国家重点研发计划重点专项(2016YFD0701501) 江苏省农业科技自主创新基金项目(CX(20)3040) 江苏省高等学校自然科学研究项目(21KJB220013) 江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目(202110298068Y) 

主　　题：近红外光谱 油茶果 自然霉变 主成分分析 偏最小二乘 特征波长 

摘      要：分析利用可见/近红外光谱(400~1000 nm)与中短波近红外光谱(900~1700 nm)对不同自然霉变程度油茶果检测判别的可行性,实验同时采集不同霉变程度油茶果赤道阴面、阳面和接合面三点的两波段光谱,样品平均光谱的主成分分析(principal component analysis,PCA)发现不同霉变程度样品同组内具有一定聚类效果且PC1和PC2对于判别不同组间样品有效,全光谱偏最小二乘判别分析模型结果显示原始光谱已具有足够信息,建立的模型性能比预处理后全光谱更优。进一步进行特征波长选取,发现相比于PC载荷,连续投影法在两光谱范围选取波长建立的简化模型均为最优,预测集判别准确率与Kappa系数均为84.4%与0.7667。结合预测集混淆矩阵发现,两光谱范围最优简化模型预测不同霉变组样品特异度相当,均在0.84以上,但900~1700 nm中短波近红外光谱对于中等霉变程度的判别灵敏度(0.72)略高。本研究表明近红外光谱技术可用于油茶果的自然霉变程度检测,可见/近红外与中短波近红外光谱能力相当,考虑到仪器成本问题,可见/近红外光谱具有更好的实时检测应用前景。