近紅外光譜精準(zhǔn)檢測(cè)西瓜品質(zhì)
在水果市場(chǎng)中，西瓜作為夏日消暑的必&備佳品，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。隨著人們生活水平的提高，對(duì)西瓜品質(zhì)的要求也日益嚴(yán)苛。從甜度、新鮮度到是否存在內(nèi)部缺陷，每一個(gè)維度都影響著消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)決策。對(duì)于種植戶(hù)和經(jīng)銷(xiāo)商而言，精準(zhǔn)檢測(cè)西瓜品質(zhì)，不僅關(guān)乎消費(fèi)者滿(mǎn)意度，更直接關(guān)聯(lián)著經(jīng)濟(jì)效益。
光譜分析憑借便攜性和準(zhǔn)確性，在西瓜檢測(cè)領(lǐng)域開(kāi)辟出了一條新路徑。奧譜天成光纖光譜儀產(chǎn)品線(xiàn)，憑借多樣化的型號(hào)，覆蓋紫外-可見(jiàn)-紅外波段，從經(jīng)濟(jì)型到科研級(jí)，靈活適配各場(chǎng)景檢測(cè)需求，助力瓜品精準(zhǔn)在線(xiàn)分析。
近紅外光譜技術(shù)剖析
當(dāng)近紅外光照射到西瓜上時(shí)，光與西瓜內(nèi)部分子相互作用。西瓜中的糖分、水分、纖維素等不同分子結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)特定波長(zhǎng)的近紅外光產(chǎn)生吸收、散射等現(xiàn)象。例如，糖分子中的 C-H、O-H 等化學(xué)鍵振動(dòng)會(huì)在近紅外波段形成獨(dú)&特的吸收峰。近紅外光譜儀能夠精準(zhǔn)捕捉這些光譜信號(hào)，并通過(guò)高靈敏度的探測(cè)器將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再經(jīng)復(fù)雜算法處理，最終解析出西瓜內(nèi)部的成分信息。
奧譜天成技術(shù)優(yōu)勢(shì)
在硬件配置上，奧譜天成光纖光譜儀配備了高分辨率的光柵，可將混合光精確分離為不同波長(zhǎng)的單色光，配合大數(shù)值孔徑的光學(xué)系統(tǒng)，能收集到更多的光信號(hào)，提升檢測(cè)靈敏度。其采用的制冷型探測(cè)器，有效降低了噪聲干擾，即使面對(duì)微弱的光譜信號(hào)，也能精準(zhǔn)識(shí)別，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
產(chǎn)品推薦：
檢測(cè)方向
成熟度及甜度檢測(cè)：
甜度是衡量西瓜品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。傳統(tǒng)檢測(cè)西瓜甜度的方式，如切開(kāi)后用糖度計(jì)測(cè)量，不僅破壞西瓜完整性，還無(wú)法對(duì)整批西瓜進(jìn)行快速篩查。而通過(guò)引入光譜儀，可實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)，只需將儀器探頭貼近西瓜表皮，數(shù)秒內(nèi)就能獲取光譜數(shù)據(jù)。通過(guò)建立的精準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型，將光譜特征與糖度進(jìn)行關(guān)聯(lián)，能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)西瓜的甜度。
在成熟度檢測(cè)方面，未成熟西瓜與成熟西瓜的內(nèi)部成分存在差異，反映在光譜上也有所不同。成熟西瓜的糖分積累更多，在特定波長(zhǎng)處的吸收峰會(huì)更強(qiáng)，光譜儀通過(guò)分析這些特征變化，能夠判斷西瓜的成熟階段，幫助種植戶(hù)和經(jīng)銷(xiāo)商確定最佳采摘和銷(xiāo)售時(shí)機(jī)。
內(nèi)部空心、病蟲(chóng)害等缺陷檢測(cè)
西瓜內(nèi)部空心是常見(jiàn)問(wèn)題，傳統(tǒng)檢測(cè)手段很難在不切開(kāi)西瓜的情況下發(fā)現(xiàn)。使用奧譜天成光譜儀（ATP5020&ATP6500）卻能輕松應(yīng)對(duì)。空心部分與正常瓜瓤的結(jié)構(gòu)和成分不同，對(duì)光的吸收和散射特性存在明顯差異。光譜儀采集的光譜數(shù)據(jù)中，這些差異會(huì)以獨(dú)&特的光譜特征呈現(xiàn)。通過(guò)對(duì)大量樣本數(shù)據(jù)的分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練，光譜儀能夠精準(zhǔn)識(shí)別出西瓜內(nèi)部是否存在空心以及空心的位置和大致范圍。
在病蟲(chóng)害檢測(cè)上，遭受病蟲(chóng)害侵襲的西瓜，其組織會(huì)發(fā)生生理變化，這些變化同樣會(huì)在光譜上留下痕跡。例如，受病菌感染的部位，水分含量和有機(jī)物質(zhì)成分改變，導(dǎo)致光譜特征偏離正常范圍。奧譜天成光譜儀憑借高靈敏度和精確的光譜分析能力，能夠在早期發(fā)現(xiàn)這些細(xì)微變化，幫助種植戶(hù)及時(shí)采取措施，減少損失。
應(yīng)用場(chǎng)景
在某些西瓜種植基地，傳統(tǒng)方法往往依靠人工拍打、觀察表皮來(lái)篩選西瓜，效率低下且準(zhǔn)確率不高。通過(guò)引入奧譜天成光纖光譜儀，安裝在傳送帶上的在線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備，能夠在西瓜快速傳送過(guò)程中完成檢測(cè)。每小時(shí)可檢測(cè)數(shù)千個(gè)西瓜，極大提升檢測(cè)效率。同時(shí)，模型準(zhǔn)確率高達(dá)98%以上，精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果讓優(yōu)質(zhì)西瓜的分級(jí)更加準(zhǔn)確，可提高進(jìn)入高&端市場(chǎng)的優(yōu)質(zhì)瓜比例，為種植基地帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益。
對(duì)于水果經(jīng)銷(xiāo)商而言，奧譜天成光譜儀的便攜性?xún)?yōu)勢(shì)凸顯。手持型號(hào)的光譜儀，方便工作人員在采購(gòu)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)西瓜進(jìn)行抽檢。無(wú)需復(fù)雜的操作流程，就能快速了解西瓜品質(zhì)，避免采購(gòu)到低質(zhì)量的產(chǎn)品，降低經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。
奧譜天成手持式水果糖度計(jì)：
總結(jié)
奧譜天成光譜儀系列憑借先進(jìn)的技術(shù)、精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果、高效的檢測(cè)速度以及便捷的操作方式，在西瓜及其他水果檢測(cè)中具有廣闊應(yīng)用場(chǎng)景，為瓜果產(chǎn)業(yè)的品質(zhì)提升和發(fā)展提供了有力支撐。
基于近紅外透射光譜進(jìn)行水果分析，無(wú)論是種植端、流通端還是銷(xiāo)售端，都能從中受益，推動(dòng)整個(gè)瓜果產(chǎn)業(yè)鏈朝著更加科學(xué)化、精細(xì)化的方向邁進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
李佳琪, 田喜, 王慶艷, 何鑫, 黃文倩. 基于全透射近紅外光譜的空心西瓜在線(xiàn)檢測(cè)方法研究[J]. 光譜學(xué)與光譜分析, 2025,45(5): 1440-1447.
Doi:10.3964/j.issn.1000-0593(2025)05-1440-08
