符小發(fā) 周勃 吳海波 高強 陳積豪 李益
甜瓜是生活中常見的水果類型,屬于葫蘆科的物種,品類相對較為豐富,不同品種的果實性狀、品質(zhì)之間存在較大差異,針對不同品種的品質(zhì)進行研究,有利于以消費市場為導(dǎo)向進行甜瓜品種的培育。介電頻譜技術(shù)是進行非導(dǎo)電物質(zhì)、含濕量較高的半固體材料測量的常用方法,根據(jù)介電參數(shù)確定產(chǎn)品的品質(zhì),并進行不同品種類型的識別。介電頻譜技術(shù)是生鮮領(lǐng)域常見的無損檢測技術(shù),應(yīng)用介電頻譜技術(shù)對甜瓜品種進行無損檢測,可以促進介電頻譜技術(shù)應(yīng)用價值的實現(xiàn)。
一、介電頻譜技術(shù)的優(yōu)勢
針對甜瓜品種的傳統(tǒng)檢測技術(shù)主要分為外表檢測和內(nèi)部檢測,兩者存在較大差異,如果想要得到相對精確的檢測結(jié)果,需要進行破壞性檢測。由于甜瓜品種內(nèi)部品質(zhì)的差異及生理變化能夠表現(xiàn)出介電參數(shù)的差異特點,應(yīng)用介電頻譜技術(shù)進行甜瓜不同種類的識別,能夠達到無損檢測的目的,即在不破壞產(chǎn)品的情況下,得到產(chǎn)品外部和內(nèi)部的檢測數(shù)據(jù),提升品種檢測工作效率。
二、介電頻譜技術(shù)的檢測過程
選擇檢測樣本。選擇和采摘樣本應(yīng)當(dāng)考量陰面、陽面以及是否貼地對果實品質(zhì)可能造成的影響,通常情況下厚皮甜瓜在開花后的35天左右便可采摘進入市場流通領(lǐng)域,為保證檢測效果,進行實驗檢測最好選擇開花后40天的成熟甜瓜。要求樣本外觀基本保持大小相近、外觀相似,果實表面顏色均勻且無破損。
甜瓜樣本測量。首先對樣本進行校準,并設(shè)計測量范圍,進而開始樣本測量。在樣本上選取測量電,并將樣本放置于小型支架上,保證測量探頭在測量點位置垂直向樣本內(nèi)部,由此得到4個測量點的介電頻譜數(shù)據(jù),最終取4個測量點的平均值作為檢測結(jié)果。
數(shù)據(jù)分析。不同甜瓜品種的品種會以介電參數(shù)頻率曲線的方式呈現(xiàn),為實現(xiàn)檢測目的,需要應(yīng)用數(shù)學(xué)建模方法進行數(shù)據(jù)處理。通常情況下選用支持向量機、極限學(xué)習(xí)機兩種建模方法,支持向量機是非線性網(wǎng)絡(luò)校正方法,能夠有效提升建模環(huán)節(jié)的效率,以解決非線性問題;極限學(xué)習(xí)機則學(xué)習(xí)速度快、性能好,同時也能夠在模式識別、非線性擬合等方面體現(xiàn)出應(yīng)用優(yōu)勢。
甜瓜種類的識別。應(yīng)用KS法能夠?qū)πU万炞C集進行劃分,對數(shù)據(jù)FF、PCA、SPA等進行預(yù)處理,并建立種類識別模型,將不同品種的判別結(jié)果放置于表格中的不同位置,以保證品種識別的準確率。不同甜瓜品種在糖度、含水量、硬度等方面存在差異,應(yīng)用模型進行數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)分布的對應(yīng)核查,便能夠?qū)崿F(xiàn)識別品種的目的。
介電頻譜技術(shù)是無損檢測領(lǐng)域較為常用的檢測技術(shù),利用該技術(shù)進行甜瓜品種檢測時,需要通過選擇檢測樣本、甜瓜樣本測量、數(shù)據(jù)分析、甜瓜種類的識別等步驟,以實現(xiàn)以品質(zhì)識別為途徑的品種檢測。根據(jù)相關(guān)研究顯示,應(yīng)用介電頻譜技術(shù)進行無損檢測,可以根據(jù)不同品種在內(nèi)部品質(zhì)方面存在的差異,從糖度、含水量、硬度指標等方面作為考察點和辨析點,應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域的建模方法進行數(shù)據(jù)分析,在甜瓜品種識別領(lǐng)域取得相對準確的識別結(jié)果。