便携式双档位柑橘多品质无损检测装置设计与试验

为了解决普通检测装置难以覆盖不同果径(25~95mm)柑橘的检测需求问题,研发了覆盖多果径柑橘的便携式双档位多品质无损检测装置。以砂糖橘(果径25.35~48.61mm)和武鸣沃柑(果径53.24~94.71mm)为研究对象,基于研发的双档位探头,在赤道部位每隔120°采集一次光谱,平均光谱作为该柑橘的原始光谱。经标准正态变量变换(standard normal variable,SNV)、多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)预处理,再利用竞争性自适应加权抽样算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)筛选特征波长,分别建立了沃柑和砂糖橘的可溶性固形物含量(soluble solids content,SSC)和水分的偏最小二乘预测模型。沃柑的SSC和水分预测模型验证集相关系数分别为0.937、0.951,均方根误差分别为0.382°Brix、0.491%;砂糖橘的SSC和水分预测模型验证集相关系数分别为0.921、0.935,均方根误差分别为0.460°Brix、0.673%。为了评估检测装置的准确性和稳定性,使用平均变异系数分析了沃柑和砂糖橘的SSC含量和水分测定结果,并通过预测结果与标准理化值进行残差分析。结果表明,研制的便携式双档位柑橘多品质光谱检测装置对不同果径柑橘内部品质检测稳定性与精度均满足现场实时检测需求。