第33卷，第9期 2013年9月
光谱分析
光谱学与
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 33,No. 9,pp2403-2406
September,2013
基于近红外反射光谱的洋葱可溶性固体物检测
王海华，李长缨”，李民赞1*
1.中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室，北京100083 2.佐治亚大学生物与农业工程系，佐治亚30602，美国
摘要研究利用近红外(924～1720nm)反射光谱预测了洋感的可溶性固体物含量。实验选取了三种不同产地和不同采收期的洋愁为样本(268)。在重复采集光谱数据之后，榨取对应光谱采集处洋葱块汁，测定可溶性固体物参考值。研究对比了Savitzky-Golay平滑、散射校正和微分处理等预处理方法，同时基于偏最小二乘回归方法建立了统计模型。结果表明，带SG平滑的微分处理在平滑窗口为32，跨度为10时效果最佳。一阶微分比二阶微分的预处理效果要好，预测复相关系数R为0.87，均方根误差RMSEP为2.42“Brix。对比显示，无平滑处理光谱数据散射校正预处理得到的结果最好，预测复相关系数R*为0.88（RMSEP=2.31*Brix)。采用交叉验证得到的PLSR模型预测复相关系数R*为0.90，RMSEP为1.84*Brix，其相对分析误
关键词近红外光谱；反射光谱；洋葱；可溶性固体物
中图分类号：S375
引言
文献标识码：A
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2013)09-2403-04
1
实验部分
农产品的内部品质快速无损检测用于产品的分选和分级具有一定的市场潜力，可以为生产加工企业带来更多的产品附加值利润。洋葱是一种以球形鳞茎为可食部位的蔬菜作物，偏甜口感的洋葱更适合生食。因此，以多种糖类为主的可溶性固体物（solublesolidscontent，SSC)是洋葱内部品质检测的一个重要指标。检测果截类农产品内部品质的传统化学分析方法虽然精度高，但是对样本有破坏，而且耗时较长，污染环境，只能用于抽样检查，可靠性差。所以，研究无损、快速、准确的农产品内部品质检测技术显得很有必要。
随着近几十年来化学计量方法的快速发展，近红外光谱分析技术成为了果蔬内部品质检测领域受研究人员关注的一种重要无损检测技术，如检测甜瓜(2)]、桃子[3,4)、率柑(5)]、草果[6-9]、樱桃(10]、杨梅[11]、莲雾(12]、脐橙和草莓[]的甜度和硬度等。
研究表明，近红外与新分有较好的关联性，而已有对洋葱甜度的研究效果并不明显[4]，因此，本研究将进一步研究利用近红外反射光谱技术检测洋葱的可落性固体物成分，为
葱甜度品质分选分级的自动化提供理论依据。收稿日期：2013-01-13，修订日期：2013-04-01
1.1设备
实验光谱数据采集使用了光纤传输加采集卡的模式，要盖近红外波长范围为920~1750nm，分辨率为1nm。反射光线经光纤传导到内置于计算机的数据采集卡，由软件处理后显示并存储为样本光谱数据。系统光源由直流稳压可调电源控制的150W石英钨丝卤素光源（Fiber-LiterDC-95，Do lan-JennerIndustries，Boxborough，MA，USA)提供。光源经
可弯曲光纤传输，形成固定角度的照明，如图1所示。 1.2样品
实验选取了268个来自三个不同产地，不同收获时期的洋葱作为检测对象。其中佐治亚洲甜洋葱188个，自2011年 4月～5月，每需一周采收一次，共5个不同生长期，个头较佐治亚甜洋葱略小的爱德华州洋葱40个，采收于2010年底。干物质含量较高的加利弗尼亚洋葱共40个，采收自 2011年3月。洋葱被提前运送到冷激室保存，温湿度分别为(2士1)℃和70%。实验前2h移至环境温度24C左右的实验室。
基金项目：国家自然科学基金项目（31271619)，国家科技部863项目(2011AA100703)和中央高校科研启动基金项目(2012QJ085)资助
作者简介：王海华，1976年生，中国农业大学现代精组农业系统集成教育部重点实验室讲师
*通讯联系人
万方数据
e-mail; limz@cau. edu, cn
e-mail:wanghaihuacau edu cn