水果成熟度检测技术的现状与发展

分类：论文范文 发表时间：2021-06-04 09:50

　　摘要:我国是一个水果生产与消耗大国，并且随着我国社会经济的快速发展以及人民消费水平的迅速提高，消费者对水果的需求和品质都提出了更高的要求，因此水果成熟度检测技术对提高我国鲜食水果和存储水果的品质和市场竞争力就有着重要的意义。本文通过文献调查和统计分析的方法综述了国内外水果成熟度检测技术的研究现状及发展前景。

　　关键词:水果;成熟度;有损检测;无损检测

　　引言

　　随着我国社会经济的快速发展以及人民消费水平的迅速提高，消费者对水果的需求量和品质都提出了更高的要求。据相关数据显示，我国水果采摘的平均损耗率已高达20%，而水果采摘过程中造成的经济损失超过1000亿元/a。发达的水果损耗率却普遍低于5%，甚至有些的损耗率仅有1%～2%。原因之一便是水果的成熟期不一致，导致果农在采摘时容易误判进而导致误采。误采摘影响鲜食水果的品质，也不利于水果的存储。因此，根据水果的成熟度加以区分可以降低误采摘几率。在水果包装、存储、运输及后加工过程中，根据成熟度加以筛选和区分，有利于提高水果的品质和等级。水果成熟度检测技术在缩小果农直接经济损失的同时，亦协助果农对水果进行一次分拣，增加果农的经济效益，提高果园生产效率，激发果农的生产积极性，并且为水果后加工提供参考依据，对拉动我国水果业及相关产业的稳定、持续、繁荣发展有重要意义。

　　1水果成熟度划分

　　水果的成熟度一般可划分为以下3种:可采成熟度、食用成熟度和生理成熟度。其中，可采成熟度的定义为水果果实部分已经生长至成熟期大小，基本定型，继续生长基本不会引起果实大小的变化，并且出现成熟时期特有的性能与色泽特征，基本完成了内部营养物质的积累。此时果实已达到可以采摘的阶段，但采摘的果实并不适用于鲜食，而适用于长距离运输或是长期的储藏。所以用于存储或者是远距离运输的水果应在可采成熟期进行采摘。食用成熟度是继可采成熟度后的第2阶段，一般是指水果果实部分无论是形状、色泽、香气或味道都达到了最优状态，是即食的最佳成熟状态。所以，用于即食、短期存储或短距离运输的水果建议在此成熟期进行采摘。生理成熟度是成熟度划分中的最后阶段，一般是指不仅水果果实达到充分成熟的阶段，水果的种子也趋于成熟，主要的表现为果肉已经开始出现软烂，此时果实不仅已不适于即食，更不可用于运输和储藏，一般不建议水果在此时采摘。

　　2水果成熟度的传统检测技术

　　根据检验过程中是否要对水果组织进行破坏，将成熟度检测方法划分为传统检测技术与无损检测技术。传统的水果检测技术主要是依靠经验判断或借助糖度检测分析仪、酸度检测分析仪、硬度计等工具来检测判断水果的外观、可溶性糖含量、酸度、硬度或可溶性固溶物等指标，据此依据相关标准判定水果的成熟度等级。上述方法中，除依靠经验判断外，都需要破坏水果的内部组织，故又将传统检测技术称为有损检测。传统检测技术主要包含外观品质检测、硬度检测、可溶性糖检测和可滴定酸检测。

　　3水果成熟度的无损检测技术

　　鉴于传统检测技术的局限性，无损检测技术应运而生。目前果品内在品质无损检测的方法主要有以下几大类:光学特性分析法、声学特性分析法、电学特性分析法、力学特性分析法、化学特性分析法、机器视觉分析法及其它成熟度无损检测法。

　　3.1光学特性的成熟度检测技术

　　因水果外部特征和内部组织的不同，水果对光的吸收特性、反射特性和透射特性也会随之呈现不同的特性，当使用不同的波长光线照射水果时，会出现不同的吸收或反射特性［6］。经研究，水果对光的吸收率或分光反射率会出现峰值，并且此峰值与波长有关，特定的水果在特定的波长范围内才会出现峰值［7］，而这个峰值和水果的硬度、含糖量、酸度等内部参数也存在一定的联系，因此可基于水果的光学特性来进行无损检测，进而判别水果的成熟度等级。目前基于水果光学特性的无损检测方法主要由近红外分析法、荧光分析法和激光分析法等。

　　3.2电学特性的成熟度检测技术

　　基于介电常数测定水果成熟度的原理是根据生物分子中束缚电荷对外加电场的响应特性，通过电学参数反应水果的内部变化，并与其内部某些生理指标，如硬度、含糖量、酸度等建立相关性关系，进而用于测定水果的成熟度［14－19］。目前，水果的电特性可划分为2类:生物电，是指水果的内部存在电位差或者电动势，这种电位差或电动势的产生原因为水果内部的某种能量;水果果实的电导率、电阻值或介电特性等，这些特性会对水果所处空间的电流分布及电磁场特性产生一定的影响。

　　结语本文综述了有损检测技术与无损检测技术在水果成熟度检测中的研究、应用、存在的不足及未来的发展展望。有损检测技术操作均比较繁琐，检测效率不高，更为主要的是对果品造成了不同程度的损伤，所以无法实现大规模的批量检验。但其相对于无损检测技术而言发展更为成熟，检测准确率高，适用于单个或少量样品的抽样检测。无损检测技术操作简单便捷，检测效率高，适用于要求大规模、高效率的场合。但目前大多数无损检测技术都处于研究与探索阶段，距离在实际生产生活中的全面应用还有不小的距离;目前的无损检测技术各有各的不足之处，并且为了提高准确率，多与有损检测技术相结合使用;无损检测系统造价相对较高，目前难以实现造价与性能的平衡以达到果农能接受之程度。因此，更适用于实际应用的无损检测技术将是今后的研究重点，市场亟需结构简单、操作快捷、准确率高、物美价廉的综合检测系统，并且只有尽快把这些无损检测的新技术应用于果品的成熟度判别与加工处理中，才能提高我国果品在国际市场上的竞争能力，拉动我国水果业及相关产业的稳定、持续、繁荣发展。

　　参考文献

　　［1］陈建军，后德家，王贤锋，等．柑橘硬度品质检测研究［J］．当代农机，2011(06):79－80．

　　［2］李合生．植物生理生化实验原理和技术［M］．北京:高等教育出版社，2000:201－203．

　　［3］张海利，李焕秀．不同成熟度辣椒果实中Vc及糖含量测定［J］．甘肃农业科技，2007(01):5－7．

　　［4］冯吉，朱岩，唐新硕．改良的DNS法测定新鲜果蔬中的糖分［J］．浙江农业大学学报，1989(03):47－52

　　刘志刚1王丽娟1喜冠南2彭超华2焦玉全1

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