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基于紫外激發熒光圖像對草莓早期變質無損檢測的方法

2021-08-30 11:21     來源:智食科技     無損檢測
背景

1. 草莓采后收獲初期新鮮度檢測方法, 常用方法包括測量草莓的硬度、霉菌和顏色等因素,然后這些方法是破壞性的并且不能保證下游水果腐敗造成的損失。高光譜成像和電子鼻由于其設備成本及數據處理復雜性都較難應用;

2.本文建立了一種無損的紫外熒光系統來監控草莓質量,通過測定保藏在10℃條件下7天內的數據建立熒光圖像系統,能夠對容易出現質量惡化的草莓進行分類;

3. 草莓種類,儲藏方式,圖像采集系統可進一步研究和優化,全面考慮實際應用場景。

成果介紹

方法及結果

指標方法及結論

硬度在同一邊測量了2次草莓的中部、1次底部,按照成熟度順序測量。結果發現過熟容易超過腐敗的硬度

熒光激發發射矩陣激發波長范圍200-735nm,發射波長范圍210-750nm,分別測定了1mm厚度草莓的底部和中部和1mm厚度的果肉。結果發現底部果肉是腐敗最開始的位置

圖像采集每天通過白光測定顏色和紫外光測定紫外激發熒光圖像,并用軟件進行圖像處理。結果發現紫外熒光圖像能夠比白光更清楚的顏色變化,并且能夠在更早階段進行分類


圖2 兩種草莓成熟期間硬度結果a:淡雪,b:幸香
 
圖3 典型EEM圖像a:中部表面;d:中部果肉;b:底部表面;e:健康果實底部果肉;c:健康果實底部表面;f:腐敗果實底部果肉


圖5 a:顏色圖片;b:紫外熒光圖片;c:放大紫外熒光草莓底部截視圖


圖6 早期快速腐敗的檢測結果a:淡雪,b:幸香

研究結論

1.LED和UV LED能夠監測水果在儲藏期間的質量變化;在紫外熒光圖像中,通過觀察草莓水果底部未成熟的部分呈白色,能夠用于區分健康水果和腐敗水果;

2.建立了一種機器視覺系統用于拍攝草莓底部圖像用于判斷新鮮度;

3.另外分析了一系列草莓中可能的與熒光相關的化合物,提供了理論基礎。

創新性/應用前景

有潛力應用于水果的儲藏期間新鮮度的分類,是一種快速、無損和低成本的方法。

參考文獻

UV excited fluorescence image-based non-destructive method for early detec‐tion of strawberry (Fragaria × ananassa) spoilage.

DOI:10.1016/j.foodchem.2021.130776



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