可見近紅外光纖光譜在農(nóng)業(yè)上的運用：水果品質(zhì)在線無損分選檢測

　　水果是人類飲食結(jié)構(gòu)的基本組成部分，為人體提供了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。在新鮮水果收獲時期檢測新鮮水果品質(zhì)，并把好的商品運輸?shù)戒N售市場，在當(dāng)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)正變得更加關(guān)鍵，我國是水果生產(chǎn)大國，但并不是水果生產(chǎn)強國，在加工過程中，重要統(tǒng)計數(shù)據(jù)大概包含可溶固態(tài)含水量、水分含量或軟硬度。而從銷售市場的視角看來，感受后可以再次檢測損傷、燙傷、霜凍以及腐爛的損害，使生產(chǎn)者即在保持最高產(chǎn)量的同時也能將好的產(chǎn)品帶給消費者。但由于后期加工處理水平低下，導(dǎo)致了我國水果品質(zhì)差、國際市場競爭力弱的主要原因之一，因而實現(xiàn)水果外國和內(nèi)部品質(zhì)的快速。

　　一般來說，水果的分選主要四類： 

　　1、大小的分選，此分選大多使用機械方法分類，少數(shù)使用視覺傳感非接觸式分類; 

　　2、重量分選，此分選主要通過電子稱量的方法進行分類; 

　　3、外觀品質(zhì)分選，此方法主要通過光電式色澤分選和計算機處理分選，通過計算水果的顏色和灰度等數(shù)據(jù)對水果的外觀一致性進行分類; 

　　4、內(nèi)部品質(zhì)分選，此類分選主要判斷水果的糖度、酸度。以往，內(nèi)部品質(zhì)分選主要依靠破壞性檢驗方法，例如使用甜度計，近年來，通過光譜進行無損檢測逐漸成為主流趨勢。針對這一趨勢，近紅外傅里葉光譜儀已經(jīng)不適用這種水果的品質(zhì)分選，新型的微型光纖光譜儀憑借體積小、便攜、快速、穩(wěn)定性好的特點在工業(yè)在線光譜分析中獲得了推廣和普及，尤其適合水果的品質(zhì)分選管理環(huán)節(jié)。

　　基于微型光纖光譜儀的水果分選機一般由兩部分組成，一個是發(fā)射的光源，一個是用來檢測的光譜儀。一般在檢測中會采用高功率的鹵鎢燈，提供近紅外段寬光譜的能量，由于光源的高功率也就能提升了檢測時穿透水果果皮的能力，在水果另一側(cè)的光譜儀才能夠獲得更多更強的信號，提高信息的準(zhǔn)確性。在水果分選過程中，水果數(shù)量巨大，微型光纖光譜儀檢測的高效性正好滿足了水果分選機的工作特點。

光纖光譜儀水果分選基本原理 

　　近紅外(NIR)，譜區(qū)介于可見光(VIS)和中紅外(MIR)之間，波長范圍為 780–2500 nm，其頻率為13000 – 4000cm-1，該譜區(qū)覆蓋了含氫基團(O-H、N-H、C-H)振動的倍頻與合頻特征信息。含氫基團振動模型的倍頻和合頻會導(dǎo)致吸收重疊，致使NIR光譜對農(nóng)產(chǎn)品而言，一般有較寬的波峰。 通常一張NIR光譜上的各個波峰同時有幾種組分的信息，運用近紅外光譜分析農(nóng)產(chǎn)的質(zhì)量時，需通過獲取農(nóng)產(chǎn)品(如谷物、水果等)反射的NIR光譜數(shù)據(jù)與成分含量已知的樣品的光譜數(shù)據(jù)進行對比建立數(shù)據(jù)模型。

光纖光譜儀水果分選測試方法 

　　NIR應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品檢測時，可采用漫反射或漫透射兩種檢測方式。在檢測過程中，漫透射方式需求大功率的光源，測量過程中，被測水果會在短時間內(nèi)被照射;此外，漫透射方式對于被測水果的要求被測水果大小規(guī)格較為一致。漫反射方式對于光源功率要求不像漫透射方式中那么高，對于被測水果大小也沒有很嚴(yán)格的限制，但受測量面積的限制。可根據(jù)不同的客戶實際使用需求，提供上述兩種測量方式的解決方案。

光纖光譜儀水果在線分選現(xiàn)場

　　運用奧譜天成光纖光譜儀ATP8000，可快速獲得水果光譜。通過對特定波段光譜進行分析，可實現(xiàn)水果品質(zhì)分選，ATP8000系列光譜儀體積小，檢測速度快，非常適合工業(yè)在線水果篩選檢測的應(yīng)用。