ارزیابی کیفیت درونی میوه کیوی به صورت غیر مخرب با استفاده از طیف سنجی مرئی و مادون قرمز نزدیک

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

چکیده
تعیین رسیدگی مهمترین قسمت در ارزیابی کیفیت درونی میوه‌ها می‌باشد که به چند عامل مانند میزان مواد جامد محلول، سفتی و pH بستگی دارد. بیشتر روش‌ها برای اندازه گیری‌این عوامل مخرب، وقت گیر و گران می‌باشند. بنابراین توسعه یک روش غیر مخرب برای تعیین کیفیت میوه‌ها ضروری به نظر می‌رسد. هدف از انجام‌ این تحقیق بررسی و ارزیابی روش طیف سنجی مادون قرمز درتعیین میزان مواد جامد محلول و pH میوه کیوی بود. طیف سنجی مادون قرمز یک روش سریع و غیر مخرب است که مهمترین مزیت آن اندازه گیری چند پارامتر کیفی با انجام یک آزمایش می‌باشد. برای‌این منظور در ناحیه بین nm400 تا nm 1000 از میوه کیوی طیف گیری شد. سپس نمونه‌ها به دو دسته تقسیم شدند که دسته اول برای تدوین مدل کالیبراسیون و دسته دوم برای پیشگویی کیفیت درونی و ارزیابی مدل بود. قبل از مدل سازی به منظور حذف نویز‌ها از جدیدترین روش‌های پیش پردازش داده‌های طیفی مانند تبدیل متغیر نرمال استاندارد، تصحیح پخش افزاینده، فیلتر میانه و مشتق گیری استفاده شد. در مرحله بعدی مدل‌ها با استفاده از روش‌های مختلف کالیبراسیون مانند آنالیز مولفه‌های اصلی و کمترین توان‌های دوم جزئی ساخته شدند. عملکرد مدل‌های مختلف با تعیین ضریب همبستگی بین پارامتر‌های اندازه گیری شده به صورت مخرب و پیشگویی شده به کمک مدل، مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان مواد جامد محلول و pH کیوی به ترتیب با ضریب همبستگی 93/0 و 952/0 و میزان خطای 259/0 درجه بریکس و 236/0پیشگویی شدند. . نتایج پیشگویی نشان داد که می‌توان با کمک روش طیف سنجی مرئی و مادون قرمز نزدیک میزان مواد جامد محلول و pH کیوی را به صورت غیر مخرب پیشگویی کرد.

واژه‌های کلیدی: ارزیابی کیفیت درونی میوه، روش‌های غیر مخرب، طیف سنجی مرئی و مادون قرمز، کیوی

عنوان مقاله [English]

Nondestructive evaluation of internal quality characteristics of kiwifruit by Vis/NIR spectroscopy

نویسندگان [English]

  • A .M
  • M.H .A
  • A .S
  • M .S
چکیده [English]

Abstract
The assessment of ripeness is a major part of quality evaluation and depends on several factors such as soluble solid content (SSC), acidity and firmness. Most of the methods THAT measure these qualities are destructive. So it is essential to develop an efficient and nondestructive method for measuring internal attributes of fruit. The objective of this study was to investigate visible and near infrared (Vis/NIR) spectroscopy method for prediction of SSC and pH of kiwi fruit. Near infrared spectroscopy is a fast and a nondestructive analytical technique. One of the main advantages of NIR spectroscopy is that IT allows several constituents to be measured at the same time. Transmittance determinations in the 400-1000 nm range were carried out on samples which WERE separated randomly into two groups: first group for making calibration models and second one for quality predictions. Different data preprocessing and spectra treatments such as standard normal variate transformation (SNV), multiplicative scatter correction (MSC), median filter and derivative were used to eliminate noise. Then calibration models were developed by using principal component analysis (PCA) and partial least squares (PLS). Performance of different models was assessed in terms of root mean square errors of prediction (RMSEP) and correlation coefficient (r) between the predicted and measured parameter values. The correlation coefficient and root mean square errors of prediction to soluble solids content and pH were 0.93, 0.952 and 0.259˚Brix, 0.236, respectively. The results indicated the feasibility of Vis/NIR transmittance spectral analysis to predict SSC and pH of kiwi fruit in a nondestructive way.

Keywords: internal quality evaluation of fruit, kiwi fruit, Visible/NIR spectroscopy and nondestructive measurements