圣女果品质特征及检测技术研究进展
水果成熟度检测技术的现状与发展

水果成熟度检测技术的现状与发展随着社会的快速发展,人们的生活水平也不断提高,对食品安全和质量的要求也越来越高。
水果作为人们日常生活中不可或缺的一部分,更是受到了广泛关注。
在水果产业中,水果的成熟度是一个非常重要的指标,不同成熟度的水果在口感和营养价值上都有所差异,因此对水果成熟度的检测技术也越来越受到关注和重视。
本文将对水果成熟度检测技术的现状与发展进行深入探讨。
一、水果成熟度检测的意义水果的成熟度是指水果内在品质发展的一种表现,也是水果成熟与否的主要标志。
水果的成熟度不仅决定了水果的口感和风味,还直接影响到水果的营养价值和商品价值。
对水果成熟度的准确检测能够帮助果农和加工企业掌握水果的最佳采摘时间,从而最大程度地保留水果的新鲜度和营养价值,增加水果的市场竞争力。
1. 传统的水果成熟度检测方法传统的水果成熟度检测方法主要是通过人工观察水果的外观、手感、气味等来判断水果的成熟度。
这种方法虽然简单易行,但准确性不高,容易受主观因素的影响,且无法对大批量的水果进行快速而准确的检测。
2. 生物学方法生物学方法是指通过测定水果内部生物化学成分的方法来判断水果的成熟度。
比较常用的生物学方法有测定水果的可溶性固形物含量、pH值、气味物质等。
这些方法能够较为准确地判断水果的成熟度,但仍存在操作复杂、耗时长、需要专业设备等缺点。
3. 光学传感技术光学传感技术是一种新兴的水果成熟度检测技术,通过测量水果的光学特性来判断其成熟度。
目前比较常用的光学传感技术包括近红外光谱技术、激光散射技术、多光谱成像技术等。
这些技术具有检测速度快、精度高、无损检测等优点,已经在农业生产中得到了广泛应用。
1. 智能化随着人工智能和物联网技术的快速发展,智能化已成为水果成熟度检测技术的发展趋势。
将传感器与互联网相连接,实现对水果成熟度的实时监测和数据采集,不但提高了检测效率,还能够有效降低人力成本。
2. 非接触式检测传统的水果成熟度检测方法多为接触式检测,容易对水果造成损伤。
果汁检测技术的研究和应用

果汁检测技术的研究和应用随着人们生活水平的不断提高,饮食健康问题也变得越来越受到关注。
在吃的方面,水果和果汁成为了许多人日常生活中的重要组成部分。
然而,对于我们来说,市场上销售的果汁并不总是完全的天然、健康,甚至藏有一定的食品安全隐患。
为了确保消费者的权益,果汁检测技术逐渐成为了重要的研究和应用领域。
一、果汁检测技术的发展随着市场上各种品牌的果汁倍受消费者的追捧,检测手段也不断更新。
目前,根据工作原理及结果,果汁检测技术可以分为传统方法(如食品添加剂检测、残留农药检测等),分子生物学方法、光学传感器组合方法等。
传统检测方法使用物理、化学方法或色谱、质谱等分析仪器检测果汁中的添加剂,如防腐剂、甜味剂以及残留的农药等。
在这些技术中,质谱测定法可检测、鉴定含有杂质或风险物质的果汁。
基于细胞、生物分子与传感微芯片等的分子生物学检测方法,是利用核酸分子特异性结合特定物质,通过一定的荧光稀释等信号产生的技术手段,可以检测果汁中生物分子的量。
光学传感器组合技术则含有色谱、电泳、原子吸收等,主要用于一些多个成分和复杂样品的分析,需要进行分离制备后才能进行检测。
二、果汁检测技术的应用通过各种检测技术,我们可以了解市售果汁的真实情况,包括其是否添加了非天然成分,是否与原标签所含成分相同,以及是否含有安全度高的食品安全问题等。
这些检测成果将能对果汁行业提出相应的建议,促进食品行业发展,保障广大消费者的安全与健康。
同时,市场上还存在许多新兴的检测技术正在被应用于果汁检测中。
例如,在光学传感器组合技术中,金纳米颗粒红外光谱技术就是一种快速的检测技术,具有高灵敏度和专业性,可以识别果汁种类和其中的成分。
其他正积极研究的技术包括微流控与体内实验模拟等。
同时,应用检测成果并开展相关的政策,将为广大消费者提供一个科学化、健康的饮食环境。
三、果汁检测技术的发展前景果汁检测技术在保障食品安全、营养健康等方面扮演着重要的角色。
未来随着科技的进步,检测技术将会更为快速,准确,专业。
水果成熟度检测技术的现状与发展

水果成熟度检测技术的现状与发展水果成熟度检测技术是农业生产过程中非常重要的一个环节,用于判断水果的成熟程度以及质量,对于确保水果品质和销售价格具有重要的作用。
随着科学技术的不断进步和发展,水果成熟度检测技术也在不断更新和完善。
本文主要探讨了当前水果成熟度检测技术的现状和发展方向。
目前,常见的水果成熟度检测技术主要包括质量测试、化学分析、可视光谱技术、红外光谱技术以及基于成像的方法。
其中,质量测试是最常见的水果成熟度检测方法之一,例如大小、颜色、硬度、含糖量以及PH值等指标。
这些质量指标与水果成熟度有直接关系,可以通过手动测试或机器测试获得。
化学分析则是另一个非常重要的水果成熟度检测方法。
常见的化学分析方法包括气相色谱、高效液相色谱,以及质谱等方法,利用这些方法可以检测水果中丰富的化学成分和代谢产物。
其中,气相色谱被普遍用于检测挥发性物质,如水果的香气和气味,而高效液相色谱则主要用于分析水果中的非挥发性化合物。
另外,光谱技术作为现代无破坏性测试技术的代表,也可以应用于水果成熟度检测。
在可视光谱技术中,通常使用CCD相机采集水果表面反射光谱信号,并进行数据分析和处理。
红外光谱技术则基于水果中不同成分对红外光谱的吸收谱带有所不同的原理进行检测。
在基于成像的水果成熟度检测方法中,机器视觉技术和计算机图像处理技术则被广泛应用于水果的成熟度测试。
例如,利用计算机视觉算法,在水果表面的颜色、纹理和形状特征上构建分类模型,实现对水果的自动检测和成熟度识别。
总的来说,随着先进技术的提高,未来水果成熟度检测技术有望更加智能化、无损、高效,预计将进一步促进农业的生产效率和经济效益。
猕猴桃果实质量检测技术研究

猕猴桃果实质量检测技术研究随着人们对健康有更加深入的了解,热门的超级食品逐渐走进我们的生活,猕猴桃就是其中一种。
猕猴桃富含维生素C,是当今非常受欢迎的健康食品之一。
但是,猕猴桃市场上的真伪和品质,并不像我们想象的那样完美,很多人并不了解如何选择优质的猕猴桃。
因此,为了解决这些问题, 猕猴桃果实质量检测技术的研究显得尤为重要。
一、猕猴桃的成分及保健作用猕猴桃原产于中国,是一种富含维生素C的水果,通常为倒卵圆形,长约5-8厘米。
肉质酸甜,带有浓郁的清香味。
此外,猕猴桃还含有多种维生素、蛋白质、钙、铁等营养成分。
特别是维生素C,猕猴桃的含量比其他水果高多了,1颗中可含有100-200%的日积存量。
因为富含维生素C,猕猴桃被认为是一种可以提高免疫力的水果。
此外,猕猴桃还具有美容,美白,减肥等保健功效。
二、现状由于猕猴桃市场需求量大,品种种类多,市场售价也相应地波动,因此一些商家为了追求暴利,从而采用不健康的方式来增加猕猴桃的产量。
例如, 应用激素或生长调节剂促进猕猴桃树的生长,从而增加猕猴桃的产量,但同时也会导致大量的病虫害,如蚜虫,白粉病等。
另外,商家还会在猕猴桃上喷洒色素,增加它的美观程度。
这种行为可能会摧毁猕猴桃的外表,也会对身体健康产生负面影响。
因此,猕猴桃的质量问题非常显著,并且从某种意义上来说,对人们的健康也存在潜在的威胁。
三、猕猴桃果实质量检测技术研究目前,关于猕猴桃果实质量检测技术研究和应用的研究较为有限,一些传统的方法比较单一,例如人眼视觉法实测法等,一定程度上存在精度低,误差大的问题。
但是,现代科学技术的发展为猕猴桃果实质量检测提供了新的途径。
利用近红外光谱检验技术和电子嗅探技术的结合可以有效地提升检测的精度和效率。
此外,视频图像技术等现代化的检测手段也可以提供可靠的数据来判断猕猴桃的品质。
四、结论我们需要意识到,选择健康的猕猴桃同样重要,因为健康的猕猴桃才可以为身体提供足够的营养价值。
水果成熟度检测技术的现状与发展

水果成熟度检测技术的现状与发展水果成熟度检测技术是一项非常重要的技术,可以有效地帮助果农判断水果的成熟度,并实现水果的精准采摘和分类。
目前,水果成熟度检测技术已经取得了一些进展,并得到了广泛的应用。
1. 目视检测法目视检测法是最简单也是最广泛采用的一种水果成熟度检测方法。
该方法通过观察水果的外观和颜色变化来判断其成熟度。
该方法的优点是操作方便、费用低廉,但仅限于表面判断,不够准确。
2. 重力法重力法是一种利用水果自身的成熟度来进行检测的方法。
该方法的原理是,水果成熟后自身的重量会增加,可以通过称重的方式来检测成熟度。
该方法的优点是简单易行、完全非侵入性,但仅适用于需要称量的水果,如苹果、梨等。
3. 气味法气味法是一种通过感官来判断水果成熟度的方法。
该方法的原理是,水果在成熟过程中会释放出特定的气味,通过嗅闻来判断其成熟度。
该方法的缺点是主观性较强,受环境影响大。
4. 声学法声学法是一种利用水果的声波特征来进行检测的方法。
该方法的原理是,水果成熟度变化对应着声波特征的变化,通过声波检测仪器来分析水果的声波特征,来判断其成熟程度。
该方法的优点是操作简单、快速,不需破坏水果,但对水果表面质量的要求较高。
目前,水果成熟度检测技术已经取得了一些进展,正在向着更为精准、高效的方向不断发展。
主要包括以下几个方面:1. 多传感器融合多传感器融合技术是将不同的传感器技术结合起来,通过融合处理来提高成熟度检测的准确度和可靠性。
例如,结合声学和光学技术,可以提高成熟度检测的精度。
2. 机器学习算法机器学习算法是一种能够自动获取知识和规律的算法,可以通过对海量数据的学习和处理,提高成熟度检测的准确度和效率。
例如,通过对大量成熟度检测数据的分析和处理,可以建立成熟度检测的模型,实现通过计算机自动分析水果的成熟程度,并自动分类。
3. 智能化成熟度检测系统智能化成熟度检测系统是结合上述多种技术和算法,通过自动化的方式,实现对水果成熟度的检测和分类。
基于机器视觉的水果品质检测研究进展

基于机器视觉的水果品质检测研究进展摘要:水果品质检测关系到水果的包装运输贮藏和销售的效果和收益。
传统的外观品质检测主要是利用分级机械,其存在很多不足之处,因此提出了利用机器视觉进行无损检测的技术。
利用机器视觉技术主要是检测水果的大小、形状、颜色和表面缺陷四个性状参数。
本文总结了国内外一些利用机器视觉技术对水果进行检测分级的成果,并以苹果外部品质检测与分级系统为例做了说明。
然后就未来的发展前景做了展望。
关键词:水果品质检测,机器视觉技术,大小,形状,颜色,表面缺陷一、前言水果品质检测是水果商品化处理的关键环节之一,直接关系到水果的包装运输贮藏和销售的效果和收益。
品质检测主要包括外观品质和内部品质两个方面,传统的外观品质检测主要是利用分级机械,根据水果的大小重量等指标进行分级,该方法主要是通过设计专用机械结构来检测水果的大小和重量,而无法对水果的颜色纹理和表面缺陷等做出评价,设备专用性强,利用率低,检测时水果常发生碰撞,容易导致水果的损伤。
近些年来发展起了利用机器视觉技术进行水果质量检测的技术。
机器视觉技术从概念上讲是用计算机实现人的视觉功能也就是用计算机代替人眼实现对客观三维世界的认识。
机器视觉是一门涉及到人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理学、模式识别等诸多领域的新兴交叉学科[1]。
利用该技术可以实现高效率、无损害的水果品质检测。
二、国内外研究现状在水果外观品质的检测中,主要是针对其大小、形状和颜色三个性状进行检测。
按果实大小进行检测,选出大小基本一致的果实,有利于包装贮存和加工处理;而每种水果均具备相似的外形,通过制定形状等级,进行销售时可以提高水果的销售力;外表颜色是水果的最重要外观参数之一,消费者常常根据果品的颜色来决定是否购买。
另外,果实表面缺陷也是水果品质检测的一个重要形状。
针对上述几个方面的机器视觉检测法国内外研究人员已获得很多研究成果。
1、国外研究现状Throop[2]等通过平移和旋转苹果来获取不同角度的图像,根据这些图像计算出苹果的赤道半径和面积;然后把苹果视为椭球体,计算出苹果的长轴和短轴,并据此估算苹果的大小。
水果成熟度检测技术的现状与发展
水果成熟度检测技术的现状与发展随着人们对健康生活的重视,水果的消费量在不断增加,而对于成熟度的检测则成为了保障水果品质和安全的重要环节。
近年来,随着科技的不断发展,水果成熟度检测技术也在不断创新和进步。
本文将对水果成熟度检测技术的现状与发展进行分析和探讨。
1.传统的水果成熟度检测方法传统的水果成熟度检测方法主要依靠人工观察和体感,如触摸、闻味、品尝等方式来判断水果的成熟度。
这种方法存在着主观性强、易受操作者经验和感官差异的影响,不能进行量化和精准的判断,因此在商业化生产中逐渐被淘汰。
2.基于光学特性的成熟度检测方法随着光学技术的发展,人们利用水果的光学特性来进行成熟度检测。
利用光学传感器、光学成像技术和光谱分析技术,可以检测水果的颜色、表面特征、纹理和内部组织等信息,从而判断水果的成熟度。
这种方法具有非接触性、快速、精准的特点,适用于大规模水果生产和流通。
声学技术也被应用于水果成熟度的检测。
通过声学传感器和声波传播特性,可以对水果的含水率、硬度和成熟度进行检测。
这种方法具有简单、快速、不破坏性的特点,适用于多种不同类型的水果。
二、水果成熟度检测技术的发展趋势1.多模式融合的成熟度检测技术随着多种成熟度检测方法的发展,将不同的成熟度检测技术进行融合和组合,可以充分利用它们的优势,提高成熟度检测的准确性和稳定性。
结合光学特性和声学特性进行成熟度检测,既可以获取外部特征,又可以获取内部特征,从而提高成熟度检测的全面性和可靠性。
2.智能化的成熟度检测设备随着人工智能和物联网技术的发展,智能化成熟度检测设备得到了广泛应用。
通过集成传感器、图像识别和数据分析技术,可以实现对水果成熟度的自动检测和监控,减少人工成本和提高生产效率。
还可以对成熟度检测数据进行实时分析和预测,帮助农户和企业优化生产和销售策略。
3.无损检测技术的发展目前,传统的成熟度检测方法通常需要破坏性的取样,会对水果造成一定的伤害。
发展无损检测技术成为了水果成熟度检测的发展趋势之一。
水果成熟度检测技术的现状与发展
水果成熟度检测技术的现状与发展一、现状目前,水果成熟度的检测主要依靠人工观察和经验判断。
这种方式不仅费时费力,而且存在主观因素较大,无法保证检测结果的准确性和一致性。
为了解决这一问题,科研人员开始着手研发和应用成熟度检测技术,力求提高检测的准确性和效率。
目前,常见的水果成熟度检测技术主要包括以下几种:1. 光学成熟度检测技术光学成熟度检测技术是指利用光学原理对水果进行成熟度检测的方法。
通过对水果表面反射的光谱进行物理分析,可以得到水果的成熟度信息。
这种方法具有非破坏性、快速、无损伤等优点,可以对水果进行远程检测,并且适用于大规模生产的需求,因此在实际应用中得到了较好的推广。
以上所述的几种水果成熟度检测技术各有其优缺点,但都在一定程度上解决了水果成熟度检测的难题,为食品生产和质量监控提供了有效的手段。
二、发展随着科学技术的不断发展和进步,水果成熟度检测技术也在不断完善和创新。
未来,水果成熟度检测技术的发展方向主要有以下几个方面:1. 多模态融合多模态融合是指将多种不同的成熟度检测技术整合在一起,形成一套完整的成熟度检测系统。
通过光学、声学、生化等多种手段相互协同,可以提高检测的准确性和稳定性,同时也可以适应不同水果的检测需求。
2. 智能化应用随着人工智能、大数据等新技术的涌现,智能化应用将成为水果成熟度检测技术的发展趋势。
未来,可以通过建立水果成熟度的数据库,利用人工智能算法分析并预测水果的成熟度,为农业生产提供更加智能化的解决方案。
3. 物联网技术物联网技术的发展将为水果成熟度检测技术提供更多可能性。
未来,可以通过在水果上植入传感器,利用物联网技术实现对水果成熟度的实时监测和远程管理,从而提高生产效率和产品质量。
未来,水果成熟度检测技术将不断追求高精度。
在逐步提高检测的准确性和稳定性的基础上,可以针对不同水果的特性和需求,开发高精度的成熟度检测技术,为水果生产和销售提供更加精准的支持。
水果成熟度检测技术的现状和发展前景看好。
水果成熟度检测技术的现状与发展
水果成熟度检测技术的现状与发展随着农业科技的不断发展和进步,水果的种植、生产和加工技术也在不断提高,其中水果成熟度检测技术更是备受关注。
水果成熟度检测技术具有广泛的应用价值,可以帮助果农更好地掌握水果的成熟度,提高收成和质量,同时也有助于保持水果的新鲜度和营养价值。
本文将探讨水果成熟度检测技术的现状与发展,希望对相关专业人士和水果产业发展有所帮助。
目前,水果成熟度检测技术主要包括便携式检测仪器、成像检测技术和光谱检测技术等几种主要技术手段。
1. 便携式检测仪器便携式检测仪器是目前应用较广泛的一种成熟度检测技术,它可以快速、准确地检测水果的成熟度。
这类检测仪器通常采用非破坏性检测技术,通过观察水果的外表特征、测量果皮颜色、硬度、重量等指标来判断水果的成熟度。
与传统的触摸和视觉检测相比,便携式检测仪器具有更高的效率和准确性,可以大大提高水果的品质和产量。
2. 成像检测技术成像检测技术是一种基于数字图像处理和分析的水果成熟度检测技术,它通过采集水果的图像信息,利用计算机视觉和图像处理技术来识别水果的成熟度。
这种技术不仅可以实现水果的快速检测,准确判断水果的成熟度,还可以实现自动化和智能化的生产管理,提高水果的品质和市场竞争力。
二、水果成熟度检测技术的发展趋势随着农业科技的不断发展和进步,水果成熟度检测技术也在不断创新和完善,未来的发展趋势主要体现在以下几个方面。
1. 智能化和自动化未来,水果成熟度检测技术将更加趋向于智能化和自动化,通过引入物联网技术、人工智能和大数据分析等先进技术手段,实现水果成熟度的实时监测、远程控制和智能化管理,以提高生产效率和管理水果成熟度的准确性。
2. 多元化和综合化水果成熟度检测技术未来的发展将更加趋向于多元化和综合化,即不仅注重食品安全和品质监测,还将关注水果的营养价值、口感和口味等综合特性的检测,以满足消费者多样化的需求。
3. 精准化和定量化水果成熟度检测技术在未来的发展中,将更加注重成熟度的精准度和定量化,通过引入高精度的传感器、仪器和设备,实现对水果成熟度的精准测量和定量分析,以满足不同水果品种和生长环境的需求。
水果成熟度无损检测技术研究进展
水果成熟度无损检测技术研究进展专题综述?北方园艺2olo(3):208~212水果成熟度无损检测技术研究进展贺艳楠,魏永胜z,郑颖(1.西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌712100;2.西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨凌712100)摘要:无损检测技术是近年来兴起的有别于有损检测手段的新兴高科技技术,得到了众多国内外研究人员的广泛关注,并且已经广泛应用于农业和工业,在水果成熟度检测方面,有较大的发展空间,现通过文献调查及统计分析的方法综述了目前对水果成熟度的几种无损检测技术方法的技术原理,研究现状及发展趋势,并对各种检测技术的应用前景进行了展望与预测. 关键词:水果;成熟度;无损检测中图分类号:Q94—331文献标识码:A文章编号:1001--0009(2010)O3~0208—05许多研究结果表明l】,水果在采摘,包装,保存,运输及加工等作业环节中的损失率高达30.45,主要原因之一即为不同成熟度的水果相互混杂所造成的.因此,根据水果的成熟度区分与筛选并及时的对其进行加工处理,对于改善水果品质,提升水果等级有重要意义.传统的果品成熟度检测主要是利用硬度计,糖度计,酸度计等来检测水果内部的硬度,可溶性糖,可滴定酸等一些与成熟相关的指标,均属于有损检测,不仅检测过程中要破坏水果的组织,而且无法大规模地逐个检测,不适于现代果品生产.鉴于此,无损检测技术应运而生.无损检测又称非破坏检测,是一种在不破坏被检对象的前提下,利用果品的物理性质对其进行检测,评价的方法,是近年来新兴起的一种检测果品品质的高科技手段,既可以检测果品品质,又不会对水果造成伤害,保证了水果的完整性,是确定水果最佳采收期和按成熟度进行准确分级的关键s.无损检测技术具有无损,快速,准确和实时性的特性.目前对果实成熟度进行无损检测所利用的主要技术有:针对水果的光学特性,电学特性l3.,声学特性[3.,力学冲击振动特性[40-54~,化学特性[5蛳,机器视觉特性L5删等众多性质进行的各种检测,但这些多处于试验研究阶段,实际应用较少.涉及的果品有苹果[5,12,18,20,31-32,37,52],梨[29,35,41,45,49],桃子..’引,猕猴桃__】8_,番茄[8,28,33,36,46,53],柿子[34,51],芒果l_4删等.各种检测技术各具特色,各有所长.1水果成熟度无损检测研究的文献分析以”成熟度”为主题,以”无损检测”为标题在《中国第一作者简介:贺艳楠(1987一),女,河北承德人,满族,在读本科, 研究方向为植物营养与生理.通讯作者:魏永胜(1970一),男,副教授,现主要从事植物水分与营养生理研究工作.E-mail:**************.收稿日期:2[)()9~11--20208期刊全文数据库(教育网)》进行检索,并以”maturity”为标题在结果中限制为”nondestructive”在《ElsevierSci—enceDirect》进行检索,得到1980~2009年间关于水果成熟度无损检测的文献236篇,并利用内容分析法和文献计量统计法进行了统计分析.236篇文献中,综述类文献38篇,主要是对他人研究成果的综合论述或是生产实践中的经验总结;原创性研究论文198篇,试验研究中所采用的无损检测手段(表1)包括水果的光学特性检测,电学特性检测,声学特性检测,力学冲击振动特性检测,化学气息检测,机器视觉特性检测等,其中以利用光学特性进行的研究最多,占到了检出文献的32.2.研究材料为常见水果,如苹果,梨,番茄等,其中以对苹果为材料的研究最多.而对于成熟度无损检测研究年代分布变化(图1)的分析表明,2005年以前对于水果成熟度无损检测的研究总体上呈缓慢上升趋势,但自2006年起开始迅速上升,表明随着人们认识的提高及科技的发展,对无损检测也越来越重视.表1果品无损检测主要手段2水果成熟度的无损检测技术2.1利用水果光学特性的无损检测水果对光的吸收特性,反射特性和透射特性因为其内部成分和外部特征不同,在不同的波长光线照射时会出现不同的吸收或者反射特性.水果的分光反射率或北方园艺2010(3):208~212?专题综述?吸收率在某一波长内会出现峰值,这一峰值的变化可与水果成熟时的内部生理指标如可溶性糖的含量,可滴定酸的含量或硬度相联系,因此根据水果的这些光学特性,进行无损检测是可行的.目前水果成熟度的光学检测主要是利用可见光一近红外和荧光技术.图1果品无损检测研究文献年代分布图2.1.1可见光与近红外技术分析法目前国内外对利用可见光一近红外技术检测水果成熟度的研究较多_6啪.近红外射线于1800年由FriedrichWilhelmHersche发现(Davies,2000),它包含了波长从780~2500nm的光波.当红外线照射到物体上时,光波会被反射,吸收或者散射,每种现象的产生都是由样品的物理和化学组成而决定的.所用的检测方法有单色扫描(scanningmonochromator),傅立叶变换(Fouriertrans—form,FT)和光电二极管阵列(photodiodearray,PDA)口.近红外与可见光的无损检测技术具有适应性强,灵敏度高,对人体无害,使用灵活,成本低和易实现自动化等优点,因而已被普遍应用于水果成熟度的无损检测的研究_13ll.1993年Slaughterf1]利用可见光与近红外技术建立了完整的桃和油桃内部品质无损检测的关系,并用该方法预测出了桃与油桃中可溶性糖的含量,从而预测了果实的成熟度;LurE等人用近红外光谱检测苹果的硬度和含糖量,通过有损与无损相结合的方式建立了预测苹果内部品质的数学模型;2007年,Pereir 等人口阳用近红外检测技术与硬度,糖度,酸度相结合的方法检测番茄的成熟度,并得到了各自的相关关系.其中,近红外技术与硬度,糖度,酸度的相关性分别为0.83, 0.81和0.83.这一结果说明了近红外技术与成熟指标间具有良好相关性,表明用可见光与近红外技术无损检测水果的成熟度的方法是可行而且实用的,在果品检测及农产品分级领域的研究方面都拥有广阔的应用前景. 但其也存在一定不足,如其抗干扰能力较差,光易散射,所用仪器复杂等,限制其广泛应用,因此未来的研究方向应放在抗干扰及轻便简捷上.2.1.2叶绿素荧光法检测成熟度叶绿素荧光法的主要原理是利用叶绿素a的荧光特性,用电磁辐射(红光)进行激发,使水果中的叶绿素a分子受到激发跃迁至高能激发态lg],当其返回基态时,多余的能量会以荧光的形式散发出去.因水果成熟时叶绿素含量下降,故其荧光参数会发生变化,可以利用荧光变进行水果成熟度等级的判断.目前所利用的荧光的激发光主要在660~670nm之间,而叶绿素的吸收峰在685nm处.Hyun kwonNohElO3等人对成熟度不同的水果中叶绿素的受光激发发光物质含量进行了研究,结果发现该物质含量变化符合果实成熟变化特性;王乐妍等人]对红心李和桃在655nm激发光致使叶绿素a发光光谱进行了研究,结果发现,光谱变化与糖含量之间的相关性分别高达98.92和97.31.研究结果表明,通过叶绿素荧光的方法测定果实的成熟度具有一定的可行性.相对于近红外技术而言,利用叶绿素荧光进行果实成熟度的无损检测还是一项新兴的技术,目前国内外对此研究相对较少,但因其具有方便简单,快捷无损等特性,因而具有很大的发展潜力.未来在果品无损检测方面的研究方向应倾向于此.2.2基于水果电学特性的无损检测对于基于介电常数测定水果成熟度的原理是根据生物分子中束缚电荷对外加电场的响应特性,通过电学参数反映水果内部变化,并与其内部某些生理指标(如可溶性糖含量,硬度,可滴定酸含量等)建立相关性关系,进而用于测定水果的成熟度l3盯].目前该领域的研究也日渐增加,如郭文川等[33_对番茄的成熟度与电特性的关系进行了研究,陈致远等]研究了番茄成熟度与电学参数之间的关系,得到了与郭文川等人类似的结论.王玲等口研究了苹果的品质和电学特性之间的关系,其测定的等效电阻与果肉的硬度的相关性高达98.6%.这些研究的结果均表明,可以用介电常数变化对水果的成熟度进行无损检测.2.3基于水果声学特性的无损检测技术利用水果的声学特性对其进行成熟度的无损检测和分级是近40a来发展形成的新技术,水果的声学特性是指水果在声波作用下的反射特性,散射特性,透射特性,吸收特性,衰减系数和传播速度及其本身的声阻抗与固有频率等,它们反映了声波与水果相互作用的基本规律.其主要原理是依据水果的各种声学特性指标变化来反映果实内部的品质_6引.应用上述各种指标的变化,与成熟指标(糖度,硬度,酸度)建立相关关系,以此来预测水果的成熟度和对其进行分级.目前利用较多的主要是超声波和可听声(声波).其中利用可听声进行果品无损检测研究较早口∞],而超声波应用研究相对较晚,但超声波以其频率高,波长短,定向传播性良好,穿透性强等优点而受到了众多研究人员的青睐,发展快. 209专题综述?北方园艺2OLO(3):208~212目前,国外研究人员利用超声波通过果皮和果肉后的衰减与果品成熟相关指标的关系进行检测,如鳄梨与芒果],苹果[],番茄等,但国内还没直接利用超声波进行果品成熟度无损检测的研究报道.此外,研究人员还用机械撞击产生的声学现象进行果品成熟度研究,如利用声脉冲阻抗技术确定西瓜成熟度的方法,从而确立了利用脉冲测定西瓜成熟度的方法o-I.1999年,王书茂等人[7.用冲击振动方法研究了西瓜的成熟度,并确立了其与含糖量的关系,二者之间的相关系数高达0.8,很好的用试验证实了冲击振动检测水果成熟度的可行性.冲击振动的方法快捷简单,成本低廉,但由于声波易受噪音干扰,冲击力度掌控难度较大,故对于冲击振动方法测定成熟度的应用来说,还有一段差距.未来的研究方向应该集中于克服干扰上. 2.4基于水果化学特性的无损检测技术基于果实挥发特性的电子鼻检测技术:电子鼻又叫做气味扫描仪,是2O世纪90年代发展起来的一种快速检测食品的新型仪器.它以特定的传感器和模式识别系统快速提供被测样品的整体信息,指示样品的隐含特征.电子鼻对水果成熟度的无损检测技术主要是用模拟电子仪器感知水果成熟时所散发出的特定物质(如某些酚类,酯类,乙烯等),而对其进行的无损检测[7.基于电子鼻技术研究人员已经对苹果l6,香蕉l6,梨ll6等水果进行了检测.电子鼻检测技术具有客观性,可靠性和可重现性等优点,因此对其研究和应用也较为广泛,已经在酒类及其它许多领域用于检测和分析,但由于传感器具有选择性和限制性,电子鼻往往有一定的适应性,不可能适应所有检测对象,即没有通用的电子鼻[7. 因此有必要加强研制并发展合适的传感器结构和传感器材料,在模式识别系统上亦应多样化.2.5基于机器视觉特性的成熟度无损检测技术机器视觉技术是以计算机和图像获取部分为工具,以图像处理技术,图像分析技术,模式识别技术,人工智能技术为依托,处理所获取的图像信号,并从图像中获取某些特定信息.基于机器视觉特性的无损检测水果成熟度方法主要是依据水果成熟过程中的一系列生理生化反应与其成熟度的相关性,利用机器视觉传感系统传导其变化并通过分析确定成熟与否的成熟度无损检测技术..Miller等人于1989年用机器视觉系统检测和分级市售桃,结果机器视觉成熟度检测结果与人工检测结果的吻合度为54,机器视觉检测表面着色面积与人工检测着色面积相关系数为92%_6.2006年,应义斌等人【6]用机器视觉的色度频度序列法进行柑橘成熟度的无损检测,结果对504只柑橘成熟果实和未成熟果实的判断正确率分别为79.1和63.6,总的判断正确率为21077.8.研究证实机器视觉无损检测技术亦不失为一种较为良好的果实成熟度检测方法.机器视觉检测技术可以将虚拟的和现实的联系起来,在人的最小干预下恢复场景信息.将人工智能和图像处理技术相结合,信息量大,功能多,是今后应用计算机技术检测水果成熟度的重要发展方向.但是,由于机器视觉系统构造复杂,造价偏高,正确率偏低等一些缺点,使得其推广存在难度.今后的主要研究方向应放在如何提高准确性以及如何降低造价上.2.6其它对水果成熟度无损检测的方法除上述各种无损检测技术外,其它应用于水果成熟度的无损检测技术还有:生物传感器检测技术,其原理同机器视觉技术相似,主要应用于检测糖度和测定成熟度;核磁共振检测技术,其在测定水果糖度等方面存在巨大的潜在价值;X射线衍射技术,用x射线的强穿透性对水果内部可溶性固形物进行检测,进而预测其成熟度.3展望无损检测技术相对于传统的有损检测来说,不破坏产品,使水果检测与分级更加科学准确和便捷,对于要求高效率,大规模的检测来说较为适合.目前的各种无损检测技术多处于探索研究阶段,发展还不成熟,各有优势与不足,而且多需要与有损检测相结合.另外,现阶段的无损检测技术存在易受其它因素干扰,成本高,运行复杂等不足,使得此阶段对其全面应用具有很大挑战性.故在应用方面,目前的无损检测还存在欠缺.尽管计算机技术及测试技术已有了较快的发展,使研究人员可以获得更为准确的信息,同时更快地处理海量数据,但现有的无损检测技术研究多是与水果的物理特性相联系,而与其内在生理生化特性的关系研究还较少,若能用生理生化指标很好地解释无损检测指标,则研究所建立的相关模型将更可靠.因此,无损检测研究中应注重将检测指标更好地与内部生理发育指标相结合.参考文献Eli滕斌,王俊.国内外瓜果品质的无损检测技术[J].现代化农业.2001, 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ResearchAdvancedofNondestructiveDetectionofMaturityinFruitsHEY an-nanI.WEIY ong-shenge.ZHENGYing(1.CollegeofEnology,NorthwestA&FUniversity,Y angling,Shanxi712100,China;2.Collegeof LifeScience,NorthwestA&FUniversity,Y angling,Shaanxi712100,China)Abstract:Nondestructivedetectiontechnologyisanewdevelopmentofhigh-techinrecentyears.Itisdist inguishedwith traditionaldestructivedetectionandhasbeenresearchedbymanyresearchersintheworld.What’smore; ithasbeenwidelyusedinmanyfieldsofindustryandagriculture.Inthematurityinvestigatesoffruits,italsohasabri ghtandpromisingspacetodevelop.Inthispaper,wereviewedsomeofthenondestructivedetectionoffruitsmatu ritythroughliteraturesurveysandstati。
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食品研究与开发云oodResearchAndDevelopment圆园18年6月
第39卷第11期
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2018.11.038
圣女果品质特征及检测技术研究进展
田华1,2,汪金萍3,王远1(1.信阳师范学院生命科学学院,河南信阳464000;2.信阳师范学院大别山农业生物资源保护与利用研究院,河南信阳464000;3.信阳农林学院生物与制药工程学院,河南信阳464000)
摘要:圣女果的品质体现在外形、色泽、个体大小、内部营养成分及口感等方面,是圣女果的品种、种植方式、贮藏方式、保鲜剂保鲜等因素综合影响的结果。归纳圣女果的品质特征、影响品质的因素分析及当前圣女果品质的检测技术,如感官评价、质构分析、表面缺陷检测法、近红外光谱技术,以及基于介电特性的无损检测系统等,为圣女果品质检测深入研究提供参考。关键词:圣女果;品质特征;品质检测;无损检测
ResearchProgressonQualityDetectionofCherryTomatoesTIANHua1,2,WANGJin-ping3,WANGYuan1
(1.CollegeofLifeScience,XinyangNormalUniversity,Xinyang464000,Henan,China;2.KeyLaboratoryofSimulationandControlforDabieMountainsPopulationEcology,XinyangNormalUniversity,Xinyang
464000,Henan,China;3.CollegeofBiologicalandPharmaceuticalEngineering,XinyangAgricultureandForestryUniversity,Xinyang464000,Henan,China)粤遭泽贼则葬糟贼:Thequalityofcherrytomatoeswasreflectedintheshape,color,size,internalnutrientsandtaste.Variety,plantingmethods,storagemethods,preservativepreservationandotherfactorswerethecomprehensiveeffectsofcherrytomatoes.Thequalitycharacteristics,theeffectingfactors,anddetectiontechniquesofcherrytomatoesweresummarizedinthispaper.Commondetectiontechniquesweretextureprofileanalysis,surfacedefectdetection,nearinfraredspectroscopyandnon-destructivetestingsystembasedondielectricproperties,soastoprovidesomereferencesforthefurtherstudyofcherrytomatoes.运藻赠憎燥则凿泽:cherrytomatoes;qualitycharacteristic;qualitydetection;non-destructivedetection
引文格式:田华,汪金萍,王远.圣女果品质特征及检测技术研究进展[J].食品研究与开发,2018,39(11):204-209TIANHua,WANGJinping,WANGYuan.ResearchProgressonQualityDetectionofCherryTomatoes[J].FoodResearchand
Development,2018,39(11):204-209
基金项目:信阳师范学院大别山农业生物资源保护与利用研究院开放课题作者简介:田华(1979—),女(汉),副教授,博士,研究方向:食品发酵与保藏。
圣女果,又名樱桃番茄、葡萄番茄和小西红柿,有“爱情果”的美称[1]。它是普通番茄的一种变种,果小水分多,富含番茄红素、谷胱甘肽、矿物质和多种维生素等物质。除此之外,圣女果还具有防癌、降血压和降低胆固醇等作用,被联合国粮农组织列为优先推广的果蔬之一[2,3]。圣女果是典型的呼吸跃变型果蔬,采摘后很快进入呼吸跃变期,出现明显的呼吸高峰,致病微生物的侵染导致圣女果细胞组织发生错综复杂的生理生化反应,加速圣女果衰老[4]。为拉长圣女果产业链,最根本的措施就是开展圣女果的保鲜研究,延缓其衰老进程,在储藏过程发现并剔除内部有缺陷的圣女果,减少损失并提高贮藏质量。目前圣女果的品质检测方法主要有表面缺陷检测、近红外光谱检测、质构分析(textureprofileanalysis,TPA)测试与感官评价结合,电子鼻和电子舌检测技术等。因此,本文主要是对圣女果的品质特征和检测技术进行综述,简要说明
专题论述204检测方法机理及技术应用,从而为圣女果的品质控制提供一定的参考。1圣女果的品质特征圣女果是呼吸跃变型果实,易受温度、储藏方式等变化的影响,且货架期较短,容易失去水分而逐渐萎缩,从而导致圣女果表面产生褐色的、逐渐变大的斑块,并且果肉变软,颜色发黑,导致其腐败变质,从而降低了其营养价值。在圣女果衰老过程中,叶绿体功能逐渐丧失,导致果实由绿色变为白色,果胶转变为可溶性果胶酸,并进一步水解成糖,导致果实硬度下降,超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)活性降低。随着膜脂过氧化作用,丙二醛(malondialdehyde,MAD)含量提高,加速圣女果的衰老,最终导致品质下降,经济损失加大。同时,圣女果采后通过蒸腾作用逐渐丧失水分,果实很快变皱。圣女果的品质特征有内外之分,其外部品质是最重要的感官品质,是圣女果品质最直接的反映。圣女果的外部品质主要是通过它的颜色、纹理、尺寸大小及形状和表面缺陷的情况等进行评估[5]。一般情况下,圣女果小巧玲珑,它的表皮光滑,色泽鲜亮,果实较硬,没有果核,形态优美,尝起来酸甜可口,其本身含有挥发性物质,因而具有独特的香味。圣女果的内部品质则是其营养价值的衡量依据。一般情况下,圣女果的内部品质主要通过检测圣女果的糖度、酸度、硬度、可溶性固形物的含量、淀粉的含量及水分和成熟度等指标来进行评估。圣女果的酸度过高,会影响到大众对圣女果的口感舒适度;圣女果的失水率过高则会引起其表面不再光滑鲜亮而呈现出皱缩暗淡的情况;圣女果中的可溶性固形物含量高,则其抗病性较强,产量相对增高,相应的其品质特性较好[6];而圣女果中维生素C等营养成分的增加,会使圣女果具有较高的营养及食用价值。2影响圣女果品质的因素分析多种因素影响圣女果的品质特征,如圣女果品种[7]、种植方式、贮藏方式[8]、光照、保鲜剂保鲜[9]等。圣女果中挥发性物质是决定其果实风味的一个重要因素,挥发性物质与其他品质指标间存在一定相关性,醛类、醇类、酮类、酯类等挥发性物质和糖类、酸类等不挥发性物质共同赋予圣女果多样的色泽和独特的口感。2.1圣女果品种对品质的影响目前针对番茄果实芳香物质的研究主要集中在红色、粉色、紫色番茄上,红色和粉色圣女果跟常规大果番茄相比具有更高的可溶性固形物含量和抗坏血酸含量[10-11]。相同颜色类型的圣女果和大果番茄分别聚在一起,并且圣女果之间的聚类更近[12]。红、粉和紫色品种富含番茄红素,黄色和绿色圣女果品种中番茄红素含量低。绿色品种挥发性物质总含量和组分数均低于红、粉、紫、黄色品种,但新鲜风味强于红、粉、紫、黄色品种,醛类、醇类、酮类、酯类是圣女果品种果实的主要挥发性物质[3,13]。王秀英等对红圣女、黄圣女、珍珠、深红大枣4个圣女果品种露地栽培进行比较,红圣女在产量,可溶性固形物含量,品质、产值、抗病指标上均优于其余3个品种,是4个品种中最优良的圣女果品种[6]。李文学等以陕西关中地区主栽的圣女果品种“碧娇、粉玫瑰、圣桃”为试材研究了品种、成熟度、1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)体积分数和处理时间对圣女果保鲜效果的影响,结果发现圣女果品种对圣女果品质影响最大[7]。不同品种圣女果果实挥发性物质种类和含量存在差异,发性物质与非挥发性物质共同赋予了圣女果不同品种相似和独特的风味[3,13]。2.2种植环境对圣女果品质的影响
圣女果发育期内施肥处理对圣女果产量和品质有重要影响,研究发现叶面肥和有机肥均能提高圣女果产量[14],有机肥配施适量化肥能明显改善果实品质[15],生物有机肥处理能显著影响植株生长、提高圣女果产量和果实品质[16]。石海峰等研究了不同养分配比和施肥方式对盆栽条件下圣女果生长状况、产量和维生素C、硝酸盐及可溶性糖含量等品质的影响,结果表明在保证土壤不缺磷的条件下,合理增施钾肥和分两次施用氮肥,盆栽圣女果可获得优质高产[17-18]。传统的土壤栽培制约了圣女果设施化栽培的发展,研究表明水培优于基质培[19]。固体基质,如木薯酒精渣及秆屑代料栽培巨大口蘑的菌糠[20],珍珠岩加泥炭混合基质[21]。武慧平等研究发现,圣女果的土壤水分保持在田间持水量的60%耀80%左右最佳[22-23],可采用交替沟灌或固定沟灌[24],圣女果比大番茄更容易受到调控型缺水灌溉的影响[25],水分胁迫可提高圣女果糖度、酸度、维生素等营养成分含量[26],从而改善圣女果的品质。任鹏[27]对圣女果圣女的小区产量、前三穗总果数、单果重及
可溶性固形物含量之间的进行相关分析,圣女果的小区产量与单果重呈高正相关,小区产量与可溶性固形物含量呈高负相关,小区产量与前三穗总果数相关不显著。
田华,等:圣女果品质特征及检测技术研究进展专题论述205