馬鈴薯近紅外光譜無損檢測影響因素研究

韓岷杰，王相友，許英超，崔英俊，呂丹陽

山東理工大學農業工程與食品科學學院，山東 淄博 255022

引 言

馬鈴薯是重要的糧食作物，為保證其質量，通常在加工、運輸、儲藏過程中對其進行質量檢測及產品分級，從而滿足市場要求。目前研究學者們采用近紅外光譜對馬鈴薯內部品質進行評價做了廣泛而深入的探索，研究結果顯示近紅外光譜技術可用于馬鈴薯等農產品質量檢測中[1-3]，光譜與馬鈴薯等農產品的營養成分、內部傷病[4]等具有很好地相關性。預測模型的預測精準度會受多種因素影響，如濕度、溫度[5]等檢測環境因素；產地、品種、收獲季節、儲存時間等[6]樣品本身物化特性；設備工藝、光源類型、檢測參數等[7-9]儀器設備本身因素；這些影響會直接或間接降低模型的魯棒性，從而影響預測結果。

目前有學者采用光譜校正[10]、光譜預處理[11]、變量篩選[12]等方法降低誤差因素對預測模型的影響。大多研究停留在單因素試驗上，對多影響因素組合試驗的研究較少。本研究通過優化馬鈴薯近紅外光譜分選設備的檢測條件，研究不同光源類型、光纖探頭與檢測點距離、光源與檢測點的距離及光源功率對光譜質量的影響，建立三因素三水平響應面試驗得到最優檢測參數。同時預處理算法進一步優化光譜信號的設備噪聲和檢測精度。本研究為近紅外光譜在線分選設備的選型及安裝提供理論基礎和技術參考。

1 實驗部分

1.1 試驗材料

樣品選用60個大小均勻，重量適中的希森6號馬鈴薯。……