基于紫外激发荧光图像对草莓早期变质无损检测的方法

1. 草莓采后收获初期新鲜度检测方法， 常用方法包括测量草莓的硬度、霉菌和颜色等因素，然后这些方法是破坏性的并且不能保证下游水果腐败造成的损失。高光谱成像和电子鼻由于其设备成本及数据处理复杂性都较难应用;

2.本文建立了一种无损的紫外荧光系统来监控草莓质量，通过测定保藏在10℃条件下7天内的数据建立荧光图像系统，能够对容易出现质量恶化的草莓进行分类;

3. 草莓种类，储藏方式，图像采集系统可进一步研究和优化，全面考虑实际应用场景。

成果介绍

方法及结果

指标方法及结论

硬度在同一边测量了2次草莓的中部、1次底部，按照成熟度顺序测量。结果发现过熟容易超过腐败的硬度

荧光激发发射矩阵激发波长范围200-735nm，发射波长范围210-750nm，分别测定了1mm厚度草莓的底部和中部和1mm厚度的果肉。结果发现底部果肉是腐败最开始的位置

图像采集每天通过白光测定颜色和紫外光测定紫外激发荧光图像，并用软件进行图像处理。结果发现紫外荧光图像能够比白光更清楚的颜色变化，并且能够在更早阶段进行分类

图2 两种草莓成熟期间硬度结果a：淡雪，b：幸香
 

图5 a：颜色图片;b：紫外荧光图片;c：放大紫外荧光草莓底部截视图

图6 早期快速腐败的检测结果a：淡雪，b：幸香

研究结论

1.LED和UV LED能够监测水果在储藏期间的质量变化;在紫外荧光图像中，通过观察草莓水果底部未成熟的部分呈白色，能够用于区分健康水果和腐败水果;

2.建立了一种机器视觉系统用于拍摄草莓底部图像用于判断新鲜度;

3.另外分析了一系列草莓中可能的与荧光相关的化合物，提供了理论基础。

创新性/应用前景

有潜力应用于水果的储藏期间新鲜度的分类，是一种快速、无损和低成本的方法。

参考文献

UV excited fluorescence image-based non-destructive method for early detec‐tion of strawberry (Fragaria × ananassa) spoilage.

DOI:10.1016/j.foodchem.2021.130776