果蔬品质劣变传感检测与监测技术研究进展     

郭志明  王郡艺  宋烨  邹小波  蔡健荣 《智慧农业(中英文)》2021,3(4):14-28

果蔬在采后贮藏和运输过程中极易发生品质劣变,食用价值降低且造成巨大的经济损失。为保障果蔬品质,减少产后劣变导致的资源浪费,本文综述了果蔬品质劣变传感检测与监测技术最新研究现状,分析了各类检测技术的原理、特点及优缺点。其中,机器视觉可检测果蔬外部品质和表面缺陷,电子鼻可监测果蔬的劣变气味,近红外光谱可检测果蔬内部品质和隐性缺陷,高光谱成像能实现可视化检测果蔬内外品质、监测劣变过程,拉曼光谱可检测果蔬腐败菌及其代谢产物,多技术联用和多信息融合能综合评价果蔬劣变。以各种传感器为感知节点构建物联网监测系统,进而实现果蔬品质劣变信息的智能化实时监测,为解决果蔬加工过程中品质劣变控制技术难题提供参考,对降低果蔬产后的经济损失,推进果蔬产业可持续发展具有重要意义。  相似文献   

基于嗅觉可视技术的食醋气味表征和区分     

赵杰文  管彬彬  林颢  邹小波  孙力  毕夏坤 《农业机械学报》2013,44(10):188-192

利用自主研发的便携式食品气味嗅觉可视检测仪对3种食醋进行了分析,并在实验过程中对传感器制作和图像信号采集进行了优化。结果表明,相机获取图像的整体稳定性优于扫描仪,溶剂挥发时间为15 min时,传感器最为稳定,且与食醋反应可获取最佳响应信号差值;对传感器获取3种食醋挥发气体的响应信号进行主成分分析,再通过线性模型判别,发现独立食醋样本的识别率达到100%。  相似文献   

基于小波滤噪和iPLS的草莓近红外光谱糖度检测模型   总被引：2，自引：0，他引：2  

石吉勇  邹小波  赵杰文  殷晓平 《安徽农业科学》2009,37(12):5752-5754

[目的]获得精度高、鲁棒性强的草莓近红外光谱糖度检测模型。[方法]利用K-S（Kennard-Stone）方法划分样本集,并用小波滤噪法对草莓1000～2500nm近红外光谱进行预处理,最后用偏最小二乘法（PLS）和区间偏最小二乘法（iPLS）分别建立预测模型。[结果]采用区间偏最小二乘法将光谱划分为20个子区间,利用其中的第16个子区间建立的糖度模型效果最佳,其校正时的相关系数Rc和校正均方根误差RMSEC分别为0．9355和0．259,预测时的相关系数邱和预测均方根误差RMSEP分别为0．9202和0．305。[结论]用小波滤噪和联合区间偏最小二乘法所建立的草莓糖度模型不仅能有效地减少建模所用的变量数,缩短运算时间,而且预测能力和精度均得到提高。  相似文献   

油炸藕片含油量快速预测及微观结构的三维重建   总被引：1，自引：1，他引：0  

朱瑶迪  邹小波  申婷婷  胡雪桃  赵杰文  石吉勇 《农业工程学报》2016,32(5):302-306

以油炸藕片为研究对象,首先利用高光谱图像技术(hyperspectral imaging technology,HSIT)结合联合区间偏最小二乘(synergy interval partial least squares,si PLS)和净分析物法(net analyze signal,NAS)提取油炸藕片的光谱信息,建立快速预测模型,并计算每个像素点的油含量值,将其表面油分布可视化;然后利用激光共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscopy,CLSM)观察油在细胞中的分布,并扫描藕片Z轴方向序列图片进行微观结构的三维重建。结果显示,优选4个子区间,依据NAS法挖掘同油相关的NAS信号NAsk,建模后其预测集相关系数和均方根误差分别为0.819和0.682 mg/g,表明HSIT可快速预测油炸藕片含油量并可视化表面油分布。经CLSM扫描并图像三维重建后观察,油主要分布在细胞表面、边缘、细胞间隙以及破碎细胞内,且细胞的形状、大小均发生了很大的变化,可观察其内部油分布。结果表明,该研究可为油分布提供有效手段,并依据微观结构的变化为减少含油量提供科学的理论依据。  相似文献   

基于遗传RBF网络的电子鼻对苹果质量的评定   总被引：12，自引：3，他引：9  

邹小波  赵杰文  潘胤飞  黄星奕 《农业机械学报》2005,36(1):61-64

提出一种根据苹果气味对苹果进行无损检测的方法,研制了一套适合苹果气味检测的电子鼻系统。对好坏苹果各50个进行了检测,在获得传感器阵列数据的基础上,从每个传感器曲线中提取了5个特征参数,作为模式识别的输入向量。用主成分分析法和遗传RBF网络对所测的样本进行分析,主成分分析可较好的把好坏苹果区分开,遗传RBF网络对训练集的回判正确率和对测试集的测试正确率分别为100％和96．4％。  相似文献   

高光谱图像技术快速预测发酵醋醅总酸分布   总被引：2，自引：1，他引：1  

朱瑶迪  邹小波  石吉勇  赵杰文  林颢 《农业工程学报》2014,30(16):320-327

固态发酵是镇江香醋生产的重要环节之一,直接决定着成品醋的风味和品质。但目前固态发酵的生产控制主要依赖人工经验,难以有效保障镇江香醋的品质。该文分析了总酸（total acid content,TAC）、pH值、含水率在不同阶段的变化规律;采用高光谱图像技术结合联合区间偏最小二乘法（synergy interval partial least squares,siPLS）快速预测固态发酵基质（醋醅）的TAC、pH值和含水率,其最佳模型的相关系数R分别为0.8316、0.9455和0.8503;同时利用主成分分析和逐步多元线性回归模型（stepwise multiple linear regression,SMLR）对醋醅高光谱图像进行分析,研究了总酸在醋醅中的分布情况,以此来快速判断醋醅发酵的均匀性。研究表明,利用高光谱图像技术快速预测醋醅的理化参数及其分布的方法是可行的,结果可为镇江香醋固态发酵的工艺控制提供基础数据和技术手段。  相似文献   

电子鼻快速检测谷物霉变的研究   总被引：26，自引：11，他引：26  

邹小波  赵杰文 《农业工程学报》2004,20(4):121-124

针对目前我国在谷物的霉变与否的检测上还有一定的滞后性，研制出一套能快速检测谷物是否霉变的电子鼻装置，该装置能快速、准确地分析所测谷物散发的气味，从而判定所测谷物是否霉变。该电子鼻主要由一组厚膜金属氧化锡气体传感器阵列和RBF神经网络组成。用所研制的电子鼻对小麦、水稻、玉米3种谷物进行检测。整个实验过程如下：首先从每个传感器的反应曲线中提取4个特征值，并对所有特征值进行归一化处理，然后用常规的主成分分析和径向基函数(RBF)神经网络对它们进行分析。实验过程中发现，从主成分分析的结果发现很难将霉变谷物与正常谷  相似文献   

油炸方式对油炸藕片吸油率与微观结构的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

朱瑶迪  邹小波  赵杰文  石吉勇  郭亚宁 《农业机械学报》2015,46(6):207-211,232

以油炸藕片为研究对象,使用荧光探针-尼罗红将油染色,然后应用激光共聚焦显微镜比较真空和常压2种不同油炸方式对藕片微观结构的影响,并比较在相同预处理条件下2种油炸方式的吸油率。结果表明,在ΔT=60℃时,真空吸油率比常压油炸降低了约30%。在微观结构方面,真空油炸能够很好地保存细胞的完整性,破碎细胞较少,阻碍油脂的进入,而常压油炸后细胞破碎严重,吸油率相对较高。在样本表面,真空油炸仅有1/3的细胞被油覆盖,而常压油炸约有2/3的区域被覆盖,尤其是油炸焦皮内部第一层细胞的油分布情况更能反映不同油炸方式微观结构的差异性。在样本内部,真空油炸的油分布在细胞间隙,完整细胞中少油或无油存在,而常压油炸,由于油炸温度高,使得细胞失水快,细胞破碎,油炸后细胞间隙和细胞中充满了油。综上所述,真空油炸能够减少油吸收,并保持油炸样本细胞的完整性,为深入研究油炸食品微观结构的变化,减少油吸收提供理论依据和有效手段。  相似文献   

近红外光谱技术快速无损诊断黄瓜植株氮、镁元素亏缺   总被引：8，自引：7，他引：1  

石吉勇  邹小波  赵杰文  毛罕平  王开亮  陈正伟  黄晓玮 《农业工程学报》2011,27(8):283-287

为了快速无损诊断黄瓜植株氮、镁元素亏缺,以K-最近邻域法（k-nearest neighbors, KNN）模型识别率作为遗传算法中染色体的适应度值,采用遗传算法（genetic algorithm, GA）优选近红外光谱特征子区间,交互验证优化主成分因子数和K值后建立了特征子区间对应的GA-KNN诊断模型。通过控制营养液中氮和镁的含量,在温室大棚内以无土栽培方式培育氮、镁元素亏缺植株,并用近红外光谱仪采集缺氮、缺镁植株老叶的光谱信息。结果表明：原始光谱经过标准正交变换预处理和子区间总数优化后,均匀划分为  相似文献   

黄瓜叶片叶绿素含量近红外光谱无损检测   总被引：3，自引：0，他引：3  

石吉勇  邹小波  赵杰文  毛罕平  王开亮  陈正伟 《农业机械学报》2011,42(5):178-182,141

为了简化黄瓜叶片叶绿素光谱模型和提高模型预测精度,采用联合区间偏最小二乘法( SiPLS)结合净分析物法( NAS)提取近红外光谱的特征信息,建立了黄瓜叶片叶绿素光谱模型.收集了110片新鲜黄瓜叶片,用近红外光谱仪采集光谱数据后立刻用化学分析方法测定叶绿素含量.原始光谱经过SNV预处理和子区间总数优化后,将全光谱均匀划分为29个子区间,用联合区间偏最小二乘法优选出4个特征子区间,在上述特征子区间的基础上,用净分析物法分离光谱中同叶绿素相关的光谱信息,并结合线性回归法建立了叶绿素光谱模型.模型对应的校正集相关系数Rc、校正均方根误差、预测集相关系数Rp和预测均方根误差分别为0.947 2、0.079 5 mg/g、0.925 0和0.090 6 mg/g.结果表明:联合区间偏最小二乘法结合净分析物法能够有效提取叶绿素的特征光谱信息,提高模型精度的同时降低其复杂度.  相似文献