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我國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員的文化素質(zhì)參差不齊,他們大多是受教育程度較低的普通農(nóng)民,導(dǎo)致我國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度較低;面對(duì)新品種和新技術(shù)的接受能力不足,行業(yè)規(guī)模受到了限制。
家庭為主體的產(chǎn)業(yè)模式在生產(chǎn)能力與經(jīng)營(yíng)能力普遍較弱,在種植、培育、采收、分級(jí)環(huán)節(jié)都無法統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),同一品種也會(huì)產(chǎn)生較大差異,分級(jí)不明確、不達(dá)標(biāo)。高品質(zhì)的蘋果不但可以保障安全性,還可以給食用者帶來豐富的營(yíng)養(yǎng)與甜美的口感,需要嚴(yán)格的檢測(cè)技術(shù)將精品區(qū)分。
1、蘋果分級(jí)指標(biāo)
對(duì)蘋果進(jìn)行分級(jí)評(píng)定,主要有外觀指標(biāo)與內(nèi)部指標(biāo)兩方面:(1)外觀指標(biāo):①大小、外形與顏色;②覆蓋物與黑斑;③外傷與微青。(2)內(nèi)部指標(biāo):①糖度;②硬度。
2、蘋果分級(jí)方法的發(fā)展
傳統(tǒng)的蘋果分級(jí)方式包括人工分級(jí)、機(jī)械分級(jí)與化學(xué)測(cè)試。人工分級(jí)存在很強(qiáng)的主觀性,不能保證分級(jí)結(jié)果的準(zhǔn)確率;而機(jī)械分級(jí)則存在分級(jí)過程中果體碰撞產(chǎn)生淤青等降低水果質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)。
化學(xué)測(cè)試可對(duì)蘋果的內(nèi)部甜度、酸度、微量元素及含水量進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)試,但指標(biāo)獲取的單一性并未得到根本性解決,外觀指標(biāo)和內(nèi)部指標(biāo)不能同時(shí)獲取與分析,限制了蘋果的綜合評(píng)定,在出口標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的分級(jí)中并不具備可靠的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
之后出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)和近紅外光譜分析技術(shù)在形態(tài)分析、色彩識(shí)別、內(nèi)部檢測(cè)方面有較深入的研究,在光譜分析、曲線平滑、指標(biāo)建模等環(huán)節(jié)創(chuàng)新出多種新方法,使分級(jí)指標(biāo)準(zhǔn)確率進(jìn)一步提高。
3、高光譜技術(shù)進(jìn)行蘋果分級(jí)
近10年,高光譜成像技術(shù)應(yīng)用于蘋果品質(zhì)檢測(cè)發(fā)展開來,該技術(shù)可把蘋果對(duì)光的響應(yīng)反射到識(shí)別的探頭中,經(jīng)過探頭中的分光器件把復(fù)合光分離成單色光,再通過光電轉(zhuǎn)換器形成不同波段的圖像,該技術(shù)具有超多波段、光譜高分辨率和圖譜合一的特點(diǎn)。
高光譜圖像集中了光學(xué)、電子學(xué)、信息處理及計(jì)算機(jī)圖像技術(shù),在傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)基礎(chǔ)上增加了光譜信息,形成了“三維”探測(cè)。高光譜成像技術(shù)因?yàn)閳D像分辨率高、波段多、探測(cè)能力強(qiáng)、光譜信息豐富等優(yōu)點(diǎn)逐漸被農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)所應(yīng)用,圖像與光譜同時(shí)獲取更是傳統(tǒng)檢測(cè)中不具備的優(yōu)勢(shì)。運(yùn)用到蘋果品質(zhì)檢測(cè)中,每次采集后高光譜圖像就包含了該蘋果的圖像和光譜信息,其中圖像技術(shù)能反映蘋果的外在特征,光譜技術(shù)能檢測(cè)蘋果的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分,可謂“內(nèi)外兼修”。高光譜成像技術(shù)將傳統(tǒng)的機(jī)器視覺技術(shù)和光譜分析技術(shù)有效結(jié)合,在二者原有特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,將其精細(xì)化、功能化,對(duì)蘋果品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)取得了突破性的進(jìn)展。
4、高光譜技術(shù)進(jìn)行蘋果分級(jí)方法
蘋果的各指標(biāo)在檢測(cè)過程中需要根據(jù)指標(biāo)對(duì)蘋果品質(zhì)的影響力建立先后次序,從檢測(cè)方向看可劃分為外觀指標(biāo)和內(nèi)部指標(biāo),其中外觀指標(biāo)包括大小、外形、病害與顏色,內(nèi)部指標(biāo),包括糖度、硬度。
試驗(yàn)中要保證每次測(cè)試的樣本物距一致,分析波長(zhǎng)圖像的相關(guān)信息。為了客觀綜合分析蘋果品質(zhì),按照蘋果指標(biāo)的重要性逐項(xiàng)檢測(cè),從圖像信息中依次檢測(cè)樣本的大小、外形、病害,從光譜的波形信息中挖掘有用信息,建立糖度與硬度預(yù)測(cè)模型,而波形的某些特征波長(zhǎng)信息更容易反應(yīng)外觀中的顏色,將該項(xiàng)指標(biāo)按內(nèi)部指標(biāo)方向檢測(cè),與其它幾項(xiàng)指標(biāo)相比,顏色對(duì)于影響蘋果品質(zhì)影響度較小,又考慮到顏色誤判性和易性,列為項(xiàng)檢測(cè),并且僅作為前化項(xiàng)指標(biāo)綜合檢測(cè)結(jié)果的驗(yàn)證而非判定因素。外觀檢測(cè)主要包括表面的生理特征、外傷與病害三部分。綜合被檢測(cè)指標(biāo)特性,確定指標(biāo)的檢測(cè)順序:大小→外形→病害糖度→硬度→顏色。
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