利用半透射高光谱图像检测‘霞晖5号’水蜜桃冷害

研究应用半透射高光谱图像技术检测‘霞晖5号’水蜜桃冷害的方法。通过分析桃果实贮藏期间感官得分、褐变指数、硬度、出汁率的变化,经各指标间的相关性分析结果,将‘霞晖5号’水蜜桃的冷害进程分为0~3级。进而对冷害桃果实400~1 000 nm波段的半透射高光谱图像进行采集,应用独立主成分分析(independent component analysis,ICA)方法和权重系数法优选出冷害的特征波长,半透射条件下波长为640、745 nm和811 nm同时得到了桃果实不同冷害阶段的半透射高光谱图像特征,并且冷害发生水蜜桃的ICA图像中具有黑色斑点部位。最终通过提取特征波长处的光谱平均值作为Fisher判别方法建模的特征集,建立了判别‘霞晖5号’水蜜桃不用冷害等级的模型并进行验证,验证组的总体正确率为91.0%。结果表明,半透射高光谱图像技术可以正确判别桃果实各阶段冷害。     

基于可见/近红外光谱技术的橘小实蝇侵染柑橘检测研究

目的 使用可见/近红外光谱技术实施橘小实蝇侵染柑橘不同时期的无损检测。方法 研究选取人工制备的不同侵染时期的柑橘样本作为研究对象,利用搭建的可见/近红外光谱系统测量的光谱信息结合人工标定的侵染时期,对原始光谱进行了5种预处理,采用竞争性自适应重加权算法(competitive adaptive reweighted sampling, CARS)、连续投影算法(successive projections algorithm, SPA)两类方法提取反映侵染柑橘时期变化的光谱特征波长,应用偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)建立基于特征波长光谱的柑橘侵染时期分类模型,对比分析不同光谱预处理方法的模型分类效果。结果 原始光谱经多元散射校正(multiplicative scatter correction, MSC)预处理的模型分类效果最佳,分别经CARS方法和SPA方法优选出了34和16个光谱特征波长。采用MSC-CARS-PLS-DA方法构建的模型分类效果最好,总准确率、假阳率分别为96.8%和0.0...     

振动胁迫下双孢蘑菇高光谱成像品质检测

为快速有效识别双孢蘑菇轻微损伤,以不同振动时间后不同损伤程度的双孢蘑菇为研究对象,采集400～1 000 nm的完好无损、振动60 s和振动120 s双孢蘑菇的近红外高光谱图像,发现3 种类型的双孢蘑菇在450～750 nm的光谱曲线有明显差异。比较标准正态变量变换、SG（Savitzky-Golay）平滑和多元散射校正等预处理方法,确定SG平滑为最优预处理方法。并将处理后的数据采用连续投影算法和竞争性自适应重加权算法提取不同损伤程度的特征波段;基于灰度共生矩阵提取500 nm波长特征图像感兴趣区域的纹理特征,分别将光谱信息和纹理特征信息作为输入,建立偏最小二乘判别分析（partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA）、BP（back propagation）神经网络和极限学习机损伤程度识别模型。结果表明,两种特征集建模,PLS-DA模型均表现出最好的识别效果,PLS-DA模型训练集和测试集平均识别准确率为93.33%、91.11%和88.89%、86.67%。最后基于光谱-纹理融合信息建立PLS-DA模型,训练集和测试集总体识别正确率分别为97.78%、95.56%。结果表明,光谱-纹理融合信息建模预测效果优于单一特征信息建立的判别模型。因此,采用高光谱融合信息建模可以提高不同损伤程度的双孢蘑菇检测精度,为双孢蘑菇贮藏、分类提供理论支撑。     

贮藏温度对槟榔果仁褐变的影响

以槟榔果仁为原材料,通过研究采后贮藏在5, 10, 15和25℃下槟榔果仁褐变程度,以及褐变相关酶、酚类物质变化、冷害与褐变指数之间的关系,探究槟榔果仁在不同温度下对褐变的影响。结果表明,贮藏温度显著影响褐变程度,常温25℃下的果仁褐变最严重, 5℃下因引起冷害而加重果仁褐变,致其褐变程度高于15℃,而10℃贮藏褐变程度最轻,可通过抑制多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸氨裂解酶(PAL)活性延缓褐变,从而抑制总酚含量的下降,有效保持槟榔果仁的保存质量和抵抗褐变的发展。但在不同贮藏温度下,过氧化物酶(POD)活性较低且与褐变指数无显著相关性,表明在诱导槟榔果仁内部褐变期间POD可能不是褐变过程内部的关键酶。     

基于电子鼻和乙醇传感器判别草莓新鲜度的研究

以红颜草莓果实为试材,在4℃(低温组),相对湿度85%~95%条件下贮藏,研究基于气味判别草莓新鲜度的方法。分别运用电子鼻和单一乙醇传感器采集草莓贮藏期间的气味。主成分分析结合感官评定将草莓的新鲜度划分为4个阶段,分别为4℃贮藏0~3,6,9~12,15d。采用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和分类型支持向量机(SVM-C)构建了基于气味判别草莓新鲜度的模型;应用电子鼻和PLS-DA法构建模型,建模组和验证组总体准确率分别为84.2%,88.3%;而基于SVM-C法构建模型,建模组和验证组总体准确率分别为99.2%,96.7%。应用乙醇传感器技术和PLSDA法、SVM-C法构建模型,准确率分别为83.3%(PLS-DA法建模组),86.7%(PLS-DA法验证组),90.8%(SVM-C建模组),90.0%(SVM-C验证组)。该研究可为建立草莓采后贮藏和流通过程中新鲜度实时监测的方法提供技术参考。     

间歇升温对采后香蕉李贮藏中酶促褐变的影响

以香蕉李为试材,研究不同的间歇升温对低温贮藏的李果实酶促褐变的影响。结果表明,李果实在冷藏20d 时启动冷害,多酚含量和PPO 活性逐渐下降,冷害指数显著增大,果实正常后熟过程受阻。同时,低温胁迫诱导了SOD 活性的增加,而冷害又激发CAT 或POD 活性的上升,说明受冷害果实的保护酶系统在抵抗逆境胁迫方面具有一定的协同作用。随着贮藏时间的延长,MDA 含量逐渐上升,冷害和褐变程度加剧。而间歇升温提高了SOD、POD 和CAT 的活性,抑制了活性氧的积累,减弱了膜脂过氧化的程度,延缓了冷害的发生,特别是间歇升温到18℃抑制冷害的效果更好,促进果实逐渐后熟,延迟了果实的衰老进程。而间歇升温到10℃贮藏前期虽然对冷害症状有所缓解,但果实成熟老化速度较快,贮藏后期老化的果实不耐低温贮藏,导致冷害加剧,果实褐变现象严重。     

褪黑素对鲜切马铃薯过冷贮藏期间褐变的影响

酶促褐变是影响鲜切果蔬品质及商业价值的关键问题之一。该研究采用褪黑素（melatonin treatment,MT）增强过冷（supercooled,SC）贮藏的抗褐变效果,并减少低温造成的伤害。结果表明,联合处理（MT+SC）比单独使用SC 贮藏具有更好的抗褐变和抗寒效果。在鲜切马铃薯贮藏期间,MT+SC 处理可降低相关褐变酶的活性,减少活性氧含量和膜脂过氧化程度,并保持较高的抗氧化水平,从而有效抑制鲜切马铃薯的褐变,并增强抗冷害效果。此外,MT+SC 处理增加防御酶与攻击酶的比率。综上所述,MT+SC 处理的保鲜方法可以延长鲜切马铃薯的货架期。     

近红外光谱分析技术快速检测藕粉品质

目的 基于近红外光谱技术鉴别不同产地的藕粉样品与检测藕粉的掺假问题。方法 采集不同产地的藕粉样品的近红外光谱,在光谱预处理后采用相关系数法提取特征波长,以提取的特征波长变量构建偏最小二乘法-判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)、线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)以及支持向量机(support vector machine,SVM)模型,实现对不同产地藕粉的鉴别分析。同时,采集掺假地瓜粉、玉米粉、木薯粉的藕粉样品的近红外光谱,在样品类别已知情况下,运用K-Means聚类分析鉴别3种掺假类型的藕粉样品,在掺假类别未知下,运用基于局部密度判别的聚类算法进行判别。结果 以相关系数法提取的特征波长变量构建的PLS-DA、LDA和SVM三种模型对于不同产地藕粉样品的判别准确率均为100%。对于不同掺假类型的藕粉检测,在样品类别已知情况下,K-Means聚类分析能有效识别出掺假藕粉,识别精度为98.33%。在样品类别未知的情况下,基于局部密度判别的聚类算法可以有效识别出2%掺假率的藕粉样品。结论 近红外光谱技术能实现不同产地莲藕粉的快速鉴别,同时为隐蔽的藕粉掺假鉴别提供一种快速、高效、无损检测的分析方法,为藕粉的质量控制提供一定的理论基础。     

低温条件下不同品种桃果实的耐藏性差异研究

研究15个品种桃果实在0℃贮藏期和20℃、3d货架期下硬度、出汁率、电导率、乙烯释放量、果肉褐变指标的变化以及感官评价情况,探讨不同品种桃果实在低温下以及货架期冷害表现的差异。结果表明：在低温下贮藏,不同品种桃果实硬度、出汁率、电导率变化差异较大;油桃75号、金童7号、瑞蟠4号、京玉和华玉品种桃果实在贮藏期间果实果肉不褐变,其他品种桃果实在30d以后都有不同程度的褐变,绿化9号在贮藏初期就出现褐变现象;20℃、3d货架期后,除油桃75号和金童7号,其他品种桃果实都在不同时期出现了不同程度的硬度反弹现象;不同品种桃果实出汁率和组织相对电导率出现峰值的时间不同,出现乙烯释放高峰的时间也不同;随着贮藏时间的延长果实褐变严重。由此可见,不同品种桃果实对低温的敏感性不同,在货架期冷害表现差异较大。油桃75号、金童7号对低温的敏感性最低;大久保、瑞蟠3号、瑞蟠4号、晚24号、京玉、华玉、京艳和艳丰对低温较敏感;大东、绿化9号、高峰、碧霞、中华寿桃对低温最敏感,极易发生冷害。     

基于近红外技术和偏最小二乘判别法对无花果成熟度的快速判别

以无花果为试验对象,对其进行近红外光谱采集,并对其糖度、单果重、纵径、横径、硬度5个指标进行K-均值聚类;根据光谱数据、主成分分析确定最优聚类效果的成分和各类别的指标分布构建偏最小二乘判别分析(PLS-DA)模型进行聚类判别,以实现对果实成熟度(幼果期、成长期、成熟期)分类的准确、快速、无损伤鉴别。结果表明,3种成熟阶段的无花果样品的糖度、单果重和硬度均具有显著性差异,成熟果和成长果与幼果的纵径和横径间具有显著性差异。根据PLS-DA判别模型累计训练集的分类正确率为99.59%,测试集的分类正确率为99.15%。说明主成分分析与光谱数据所建立的PLS-DA模型性能较好,对无花果成熟度的快速鉴别是有效且可行的。     

桃果实冷害发生机理及御冷措施研究进展

桃果实因其呼吸跃变的特点,采后在室温下会出现呼吸高峰与乙烯释放高峰,极易腐烂,不耐贮藏。冷藏是延长桃果实贮藏期的最有效方法之一,但由于桃果实的冷敏性,长期的不适低温易使桃产生冷害,引起果肉革质化、组织絮败、褐变、固有风味损失等品质劣变问题,成为桃产业健康发展的重要影响因素。本文综述了目前桃果实采后冷害发生的机理的研究进展,总结了冷害对桃果实细胞膜、细胞壁代谢、抗氧化系统及精氨酸代谢的影响,并针对相关机制归纳了桃果实采后冷害控制技术,旨在为桃果实采后保鲜研究和应用提供理论与技术依据。     

甘氨酸甜菜碱处理对桃果实冷害及抗坏血酸-谷胱甘肽循环代谢的影响

以‘湖景蜜露’桃果实为试材,采用10 mmol/L甘氨酸甜菜碱浸泡处理,分析甘氨酸甜菜碱处理对（0±1）℃贮藏桃果实冷害及抗坏血酸-谷胱甘肽（ascorbic acid-glutathione,AsA-GSH）循环代谢的影响。结果表明：甘氨酸甜菜碱处理能显著抑制桃果实冷害的发生,延缓相对电导率、丙二醛含量和过氧化氢含量的增加,提高抗坏血酸过氧化物酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶、谷胱甘肽还原酶活力以及PpAPX、PpGR、PpMDHAR和PpDHAR基因的表达水平,维持较高的抗坏血酸和谷胱甘肽含量以及抗坏血酸/脱氢抗坏血酸、谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽比例。结论：外源甘氨酸甜菜碱处理能通过调节AsA-GSH循环系统,有效清除桃果实中过量积累的过氧化氢,缓解低温胁迫对细胞膜的氧化损伤,从而减轻桃果实的冷害症状。     

基于电子鼻检测‘霞晖5号’桃果实的冷害

为了建立桃果实冷害的无损检测方法,将桃果实于0、5 ℃条件下冷藏,通过对感官评分、理化指标的综合分析建立果实冷害等级的评价标准;采用PEN3电子鼻获取桃果实挥发性物质的传感器响应值,并利用气-质联用技术测定桃果实的气味变化。研究建议了桃果实冷害的4 级分类标准：感官评分达90 分以上为0 级;感官评分在80～90 分之间,出库后硬度正常降低的果实为1 级;感官评分在70～80 分之间,出库后硬度未正常降低的果实为2级;感官评分低于70 分的果实为3 级。利用Fisher判别建立的数学模型判别准确率为91.7%,果实发生冷害时青香型物质的相对含量增大,果香型物质的相对含量降低;仅在发生冷害的果实中检出的物质为十四烷、十六烷、十九烷,其相对含量随冷藏时间延长而增大,可作为监测桃果实冷害发生情况的特征气体。研究结果可为实现桃果实冷害的无损、快速检测提供参考。     

Changes in physiology and quality of peach fruits treated by methyl jasmonate under low temperature stress

The quality and physiological changes were determined in peach (Prunus persica L. cv. Jiubao) fruits in low temperature storage with or without methyl jasmonate (MeJA) treatment. Peach fruits stored for 3 weeks at 5 °C and following 3 d shelf life intervals at 20 °C appeared chilling injury (CI) symptom, expressed as flesh browning. MeJA treatment decreased the CI index, which was possibly attributed to higher activity of peroxidase and lower content of phenolic compounds than that without MeJA treatment. Moreover, MeJA treatment not only enhanced the rate of SSC/TA in peach fruits by mainly restraining the decrease of the SSC in peach, but also affected the degradation of cell wall, perhaps by regulation of cell wall modifying enzymes and the calcium content in cell wall of flesh. The results suggested that MeJA treatment was beneficial for maintaining quality owing to reducing chilling injury of peach fruits under low temperature stress.     

外源钙和钙调素拮抗剂对冷藏桃果实耐冷性的影响

以‘白凤’水蜜桃为试材,分别用外源钙（CaCl2）和钙调素拮抗剂三氟拉嗪（trifluoperazin,TFP）浸泡桃果实,以蒸馏水为对照,研究其对冷藏桃果实抗冷性的影响。结果表明：与对照组相比,CaCl2处理能有效减轻桃果实果心褐变程度,缓解冷害症状,降低相对电导率,降低丙二醛（malondialdehyde,MDA）、H2O2含量,降低超氧阴离子自由基（O2 － ·）产生速率以及脯氨酸脱氢酶（proline dehydrogenase,PDH）活力,提高活性氧代谢相关酶（超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶（catalase,CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）、Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶（Δ1-pyrroline-5-carboxylate synthetase,P5CS）、鸟氨酸氨基转移酶（ornithine δ-aminotransferase peroxidase,OAT）、谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase,GR））活力;另外,CaCl2处理后的桃果实表现为较高的脯氨酸、VC和谷胱甘肽（glutathione,GSH）含量;而TFP处理后的桃果实冷藏特性与CaCl2处理组相反。这说明钙-钙调素（Ca2＋-CaM）复合体参与了采后桃果实抗冷性调控,Ca2＋浓度的增加能维持桃果实活性氧代谢平衡,减少低温胁迫下膜脂过氧化与损伤,增加渗透调节物质脯氨酸的积累,从而减少桃果实冷藏期间冷害的发生,保持果实营养品质,延长果实贮藏时间。     

澄清水蜜桃汁的流变学特性研究

对澄清水蜜桃汁和脱果胶水蜜桃汁的流变学特性进行了研究。实验发现无果胶和悬浮果肉的水蜜桃汁表现为牛顿型流体。实验研究了不同温度对不同浓度水蜜桃汁粘度的影响,最后给出了描述温度和浓度对水蜜桃汁粘度影响的综合性方程。     

抗坏血酸处理对李果实贮藏冷害及营养品质的影响

为探索减轻李果实冷害的新途径,本文以串红李子为试材,研究不同浓度的抗坏血酸处理对低温下贮藏的李果实冷害及营养成分的影响。结果表明,对照果在冷藏12 d后,可滴定酸、VC含量都呈现快速下降的趋势,还原糖、可溶性蛋白、总糖含量异常上升,冷害指数逐渐增加,说明此时冷害已经发生。而经过抗坏血酸处理的果实,蛋白质、还原糖、总糖含量都呈现上升幅度较大、下降幅度较小的趋势,可滴定酸、VC含量呈现缓慢下降的趋势,外观与内部冷害指数均明显降低,说明抗坏血酸处理明显地抑制了李果实冷害的发生,而且低浓度的抗坏血酸抑制李果实冷害的效果更好,保持了李果实较好的营养品质。     

氯化钙处理对李果实贮藏冷害及营养品质的影响

为探索减轻李果实冷害的新途径,以串红李子为试材,研究了不同浓度的氯化钙处理对低温下贮藏的李果实冷害及营养成分的影响。结果表明,对照果在冷藏12d后,可滴定酸、Vc含量都呈现快速下降的趋势,还原糖、可溶性蛋白、总糖含量异常上升,冷害指数逐渐增加,说明此时冷害已经发生。而经过氯化钙处理的果实,蛋白质、还原糖、总糖含量都呈现上升、下降的趋势,Vc含量呈现缓慢下降的趋势,外观冷害指数明显降低,内部冷害指数只有处理3明显低于对照,说明氯化钙处理从外观上明显地抑制了李果实冷害的发生,而综合内外两种冷害指数来看,只有处理3抑制冷害的效果最好,保持了李果实较好的营养品质。