[发明专利]一种基于近红外光谱漫透射技术的易损果带包装糖度检测果杯装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及易损果糖度在线无损检测技术领域，特别涉及一种基于近红外光谱技术的易损果糖度在线检测果杯装置与方法。

背景技术

易损果指的是丰水梨、黄桃等含水量高且易摩擦、刮伤的水果。传统的人工分选方法费时费力，由于这类水果含水量极高，传统的人工分选极易发生轻微的机械损伤、刮擦，都会对水果表面造成损伤，从而降低水果品质，在水果实际生产出口中是不被允许的。另外传统的人工分选不能够按照糖度等级将水果进行分类，难以满足高挡水果的市场需求。最后常规的在线分选方法，容易对易损果造成二次损伤。因此需要一种能够快速，无损同时检测水果糖度的方法，因此改进在线分选设备及采用新的分选方法具有重大意义。

近红外光谱能够较为全面的反映水果内部及外部的物理化学特性，短波近红外中包含了丰富的样品光谱信息，是分析样品物理化学指标的重要手段之一。在近红外漫透射检测方式中，光谱与探头布置在样品的两侧，光通过样品，最后被探头接收，所以光谱中包含了几乎整个样品的光谱信息，能够更好的反映样品内部的物理化学特征。经检索，目前还没有利用近红外光谱，能够降低水果在线分选易损伤水果同时检测糖度的相关研究报道，因此研究出一种能够有效的降低水果损伤，同时还具有较高精度的在线分选方法对于提高水果品质具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的新式果杯、一种易损果糖度在线检测装置和一种易损果糖度在线检测方法。

本发明采用以下技术方案：

一种易损果果杯，包括果杯和弹跳爪，弹跳爪通过铰链设置在果杯的一侧，果杯中间设置透光孔，透光孔顶端设置遮光圈，果杯内壁设置软塑料垫圈，果杯底端设置称重脚。在所述的易损果果杯下方设置检测器，检测器正对透光孔。

一种易损果糖度在线检测装置，包括上述的易损果果杯，还包括传送装置、检测光谱仪和电脑。传送装置设置齿轮驱动和编码盘，驱动齿轮、编码盘都安装在主轴上，驱动齿轮68齿，编码盘17齿，驱动齿轮每四齿对应编码盘一齿，驱动齿轮每四齿对应四节传送链条安装一个易损果果杯；在编码盘齿顶安装有霍尔传感器，在传送链条下方安装有光电开关，霍尔传感器、光电开关连接电脑，实现编码盘每转一齿，光电开关触发检测光谱仪采集并保存一条光谱；在传送链条一端安装称重传感器，称重传感器连接电脑。所述易损果糖度在线检测装置采用旋转式分级口。

一种基于近红外漫透射易损果糖度套网在线检测方法，包括如下步骤：

(1)选取试验样品：选取一批表面无机械损伤、刮擦、畸形的易损果，去除样品表面灰尘，将样品进行人工编号处理，每个样品在果柄部位标记4个面。

(2)待试验样品准备好以后，对试验设备进行预热处理，采用参比球进行光源校准，校准完成后方可进行样品光谱采集，采集时人工上果，采集赤道部位的近红外漫透射光谱。光谱采集条件：光源强度1000W，积分时间80ms，平均次数，速度5个/秒。照射角度约为45°。光谱采集范围：350～1100nm。试验样品光谱测量后，进行样品套网光谱测量。

(3)待采集光谱后需要测量样本的糖度含量，用于后期的模型的建立。

(4)将试验样本划分，得到模型的建模集与预测集，建模集用于试验模型的建立，预测集用于评价模型的稳定性及精度，其中建模集与预测集的样本比例约为3：1。

(5)在波长为600nm～900nm范围内对比易损果套网前后的光谱，并分别进行模型的建立。采用算法将网套的光谱剥离，再采用剥离网套光谱后的样品光谱进行糖度模型的建立，提高模型的精度。

(6)将所建立的最优的易损果套网偏最小二乘模型导入软件中，实现丰水梨样品套网的无损检测。采用未参与建模的试验样品，对模型进行评价。