基于可见/近红外光谱的苹果表皮叶绿素及类胡萝卜素检测与成熟度评价

摘要

采收成熟度对果实贮藏品质有重要影响,因此,对果实成熟度的评价就显得尤为重要。
　　为寻求一种针对果实成熟度的快速无损检测技术,本文以嘎啦(Malus domestica Borkhcv.Gala)和红星(Malus domesticaBorkhcv. Red starking)两个苹果品种为实验材料,探讨了基于可见/近红外光谱技术检测苹果表皮叶绿素及类胡萝卜素的可行性,同时,测定了不同成熟度苹果表皮叶绿素含量、类胡萝卜素含量、呼吸速率、乙烯释放速率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、硬度、淀粉指数、种子颜色、花青素、类黄酮、总酚含量并进行了相关性分析,建立了回归方程,实现了利用叶绿素和类胡萝卜素评价果实成熟度的目标。
　　实验还通过分析不同采收期嘎啦、红星苹果在贮藏过程中品质的变化及病害发生情况,为实现利用光谱技术评价叶绿素和类胡萝卜素含量→利用叶绿素和类胡萝卜素评价果实成熟度→不同成熟度果实贮藏性能,从而实现在果实采摘时即可利用光谱技术初步评估其贮藏性能这一目标做了初步工作。实验结果表明:
　　1、嘎啦苹果表皮叶绿素和红星苹果表皮类胡萝卜素含量的可见/近红外预测模型的相关系数达到0.8316和0.8357,因此,利用可见/近红外光谱模型预测嘎啦叶绿素及红星类胡萝卜素是可行的。
　　2、嘎啦的叶绿素含量与呼吸速率高度相关,R=0.977,红星的类胡萝卜素与可溶性固形物、色度a和b高度相关,R分别为0.997、-0.999、-1.000,可见叶绿素和类胡萝卜素与成熟度密切相关,可用于评价果实成熟度。
　　3、通过对不同采收成熟度的嘎啦、红星苹果在贮藏期间生理变化及病害情况的分析,实现了在果实采摘时即可初步评价其耐贮性的目标:
　　(1)贮藏30d的嘎啦苹果,9-01采收的苹果品质较好(亮度L值仍为66,可溶性固形物含量为12.2％)。
　　贮藏90d的嘎啦苹果,8-26采收的果实贮藏品质较好(可溶性固形物含量为10.6%,花青素含量为0.31mg/g),7d货架期后,仍以8-26采收的果实最好,且无病害发生。
　　(2)贮藏30d及其7d货架期的红星苹果,均以9-24采收果实品质保持的较好,但7d货架期后其苦痘病指数和果心褐变指数最高,分别为23.3%和10.7%。
　　贮藏90d的红星苹果,以9-24采收的果实品质保持较好,7d货架期后,9-24采收的果实品质仍然最好,但略有下降(苦痘病指数为5.0%,腐烂指数为5.0%,果心褐变指数为7.5%,果肉褐变指数为1.7%)。
　　贮藏130d的红星苹果,9-08采收的硬度保持的较好,为8.2Kg/cm2,但可溶性固形物含量较低,为11.5%,9-24采收的则相反;7d货架期后病害均特别严重,9-08采收的果实虎皮病指数最高,为78.6%,9-24采收的苦痘病指数和果肉褐变指数最高,分别为19.6%和13.7%,9-15采收的腐烂指数和果心褐变指数均最高,分别为15.6%和9.4%。
　　(3)通过对红星苹果各采收期贮藏130d及其7d货架期后苦痘病、虎皮病、腐烂的对比分析可知:9-08采收的果实没有苦痘病发生,7d货架期后苦痘病指数迅速上升为14.3%,但仍较其他采收期的低;9-24采收的果实贮藏130d和经7d货架期虎皮病指数均是最低,均为2.0%;9-08采收的果实贮藏130d没有发生腐烂,7d货架期后腐烂指数最低,为10.7%。

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第一章 引言

1.1可见/近红外光谱技术概况

1.2预测模型的建立

1.3选题背景和意义

第二章 实验材料与方法

2.1实验材料

2.2测定指标与方法

2.3数据分析

第三章 基于可见/近红外光谱的苹果表皮叶绿素及类胡萝卜素的数学模型的建立

3.1基于可见/近红外光谱技术的嘎啦苹果叶绿素预测模型的建立

3.2 基于可见/近红外光谱技术预测嘎啦苹果表皮类胡萝卜素的数学模型的建立

3.3基于可见/近红外光谱技术的红星苹果叶绿素预测模型的建立

3.4基于可见/近红外光谱技术的红星苹果类胡萝卜素预测模型的建立

3.5小结

第四章 基于可见/近红外光谱的苹果成熟度评价技术

4.1不同采收期嘎啦苹果的品质

4.2不同采收期红星苹果的果实品质

4.3不同采收期苹果各种品质指标的相关性分析

4.4基于可见/近红外光谱技术的嘎啦、红星苹果成熟度评价技术

4.5小结

第五章 采收期对嘎啦及红星苹果贮藏性的影响

5.1嘎啦、红星苹果在贮藏期间呼吸速率的变化

5.2嘎啦、红星苹果在贮藏期间乙烯释放速率的变化

5.3嘎啦、红星苹果在贮藏期间硬度的变化

5.4嘎啦、红星苹果在贮藏期间可溶性固形物的变化

5.5嘎啦、红星苹果在贮藏期间可滴定酸含量的变化

5.6嘎啦、红星苹果在贮藏期间色差的变化

5.7嘎啦、红星苹果在贮藏期间叶绿素含量的变化

5.8嘎啦、红星苹果在贮藏期间类胡萝卜素含量的变化

5.9嘎啦、红星苹果在贮藏期间花青素含量的变化

5.10嘎啦、红星苹果在贮藏期间类黄酮物质含量的变化

5.11不同采收期嘎啦、红星苹果在贮藏期间各种病害的发生

5.12小结

第六章 讨论

6.1光谱预处理方法、建模波段、建模集选取方法对模型性能的影响

6.2 叶绿素评价嘎啦苹果成熟度以及类胡萝卜素评价红星苹果成熟度的技术

6.3采收期对果实货架期间品质的影响

6.4采收期对果实贮藏品质及病害的研究

第七章 结论

第八章 问题与展望

参考文献

致谢