果蔬品质手持式近红外光谱检测系统设计与试验

为满足果蔬加工过程快速检测和质量控制的实际需求,研发近红外光谱技术的低成本、实用化、小型化的果蔬品质手持式检测系统。在分析当前近红外光谱实用化过程的瓶颈问题的基础上,提出果蔬品质的手持式检测系统设计方案,阐述了硬件系统选择和软件系统构建,介绍了检测系统的工作原理;选用近红外微机电系统的数字微镜器件作为分光元件,以单点探测器获取检测信息,从而实现光谱检测系统的微型化设计和系统成本的显著降低。以检测番茄为例,利用设计的手持式检测系统,获取番茄900-1 700 nm范围的近红外光谱,利用先选择特征波段再优选波长的建模策略,分别建立了番茄中番茄红素和可溶性固形物含量的定量检测模型;可溶性固形物含量模...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in农业工程学报 Vol. 33; no. 8; pp. 245 - 250
Main Author 郭志明 陈全胜 张彬 王庆艳 欧阳琴 赵杰文
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 国家农业智能装备工程技术研究中心,北京 100097%江苏大学食品与生物工程学院,镇江,212013%国家农业智能装备工程技术研究中心,北京,100097 2017
江苏大学食品与生物工程学院,镇江 212013
Subjects
光谱分析
农产品
手持式检测系统
数字微镜器件
无损检测
果蔬品质
近红外光谱
果蔬品质
nondestructive detection
近红外光谱
农产品
agriculture products
digital micromirror device
spectrum analysis
数字微镜器件
手持式检测系统
光谱分析
fruit and vegetable quality
near infrared spectroscopy
无损检测
handheld detection system
Online AccessGet full text
ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.2017.08.033

Cover

More Information
Summary:为满足果蔬加工过程快速检测和质量控制的实际需求,研发近红外光谱技术的低成本、实用化、小型化的果蔬品质手持式检测系统。在分析当前近红外光谱实用化过程的瓶颈问题的基础上,提出果蔬品质的手持式检测系统设计方案,阐述了硬件系统选择和软件系统构建,介绍了检测系统的工作原理;选用近红外微机电系统的数字微镜器件作为分光元件,以单点探测器获取检测信息,从而实现光谱检测系统的微型化设计和系统成本的显著降低。以检测番茄为例,利用设计的手持式检测系统,获取番茄900-1 700 nm范围的近红外光谱,利用先选择特征波段再优选波长的建模策略,分别建立了番茄中番茄红素和可溶性固形物含量的定量检测模型;可溶性固形物含量模型的预测相关系数和预测均方根误差分别为0.899和0.133%;番茄红素模型的预测相关系数和预测均方根误差分别为0.886和2.508 mg/kg。研究表明该系统能够满足果蔬品质的快速无损检测要求,可为实用化、小型化的手持式光谱检测仪设计和开发提供参考。
Bibliography:11-2047/S
Guo Zhiming1,2, Chen Quansheng1, Zhang Bin1, Wang Qingyan2, Ouyang Qin1, Zhao Jiewen1 （1. School of Food and Biological Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China; 2. National Engineering Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture, Beijing 100097, China）
nondestructive detection; spectrum analysis; agriculture products; near infrared spectroscopy; handheld detection system; digital micromirror device; fruit and vegetable quality
Determination of internal quality of fruit and vegetable with a suitable technique is crucial for processing detection and quality control. While substantial progress has recently been made in the miniaturization of near-infrared （NIR） spectrometers, there remains continued interest from end-users and product developers in pushing the technology envelope toward even smaller and lower cost analyzers. The potential of these instruments to revolutionize on-site applications can be realized only if the reduction in size does not compromise performance of
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.08.033