基于便携式近红外光谱仪的樱桃番茄糖分快速分析模型

孙阳,刘翠玲,孙晓荣,闻世震

(北京工商大学 人工智能学院,食品安全大数据技术北京市重点实验室,北京,100048)

樱桃番茄又名圣女果、千禧果、珍珠小番茄等,是茄科番茄属中多汁浆果一年生草本植物,被联合国粮农组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)列为优先推广的四大水果之一[1-2]。樱桃番茄表面光亮,色泽鲜艳,营养价值高,具有防癌、降压、降胆固醇等保健作用[3-7],近年来深受消费者喜爱。相比于人们日常食用的普通番茄,樱桃番茄的口感更佳,味道更甜。香甜可口也成为了樱桃番茄在如今市场备受欢迎的一大原因。影响樱桃番茄口感的因素有很多,如糖分、有机酸、纤维素等,但糖分是衡量樱桃番茄口感及品质的一项重要指标。

光谱检测技术作为一种快速的检测手段,目前已广泛应用于农业、工业、食品检测等领域[8]。常用的光谱检测技术有近红外光谱检测技术、拉曼光谱检测技术、高光谱成像检测技术、荧光光谱检测技术等[9-13]。目前,番茄的光谱检测大部分集中在使用实验室大型仪器上,对使用便携式近红外光谱仪器研究樱桃番茄光谱尤为少见,王凡等[14]建立了基于樱桃番茄近红外透射光谱的可溶性固形物含量分析模型,但对实验环境的要求很高,仪器昂贵,无法做到便携、快速地检测。雷鹰等[15]使用便携式近红外光谱仪器扫描苹果光谱数据,对苹果糖分含量建立模型,使用偏最小二乘算法最终得到的模型预测集相关系数为0.918 9,均方根误差为0.237；刘伟[16]使用便携式……