柑橘果实发育过程中糖酸含量的测定以及果实品质近红外无损伤检测模型的建立-硕士论文

分类号密级： 华中农业大学硕士学位论文 j83 n 678 柑橘果实发育过程中糖酸含量的测定以及果实品质近红外无损 伤检测模型的建立 D y n a m i cc h a n g e so f s o l u b l es u g a ra n do r g a n i ca c i dc o n t e n t d u r i n gd e v e l o p m e n to fc i t r u sf r u i t ! a n dt h qc o n s t r u c t i o n d u r i n g c i t r u Sl r U i t sa n dt h ec o n s t r u c t i o no f 。 n o n d e s t r u c t i v ed e t e r m i n a t i o nm o d e lb yn e a ri n f r a r e d S p e c t r o s c o p y J L v 研究生： 指导教师： 指导小组： 专业：果树学 获得学位名称：农学硕士 刘悦 徐娟副教授 邓秀新教授 郭文武教授 程运江副教授 徐强博士 研究方向：品质生理 获得学位时间：2 0 1 0 年6 月 华中农业大学园艺林学学院作物遗传与改良国家重点实验室 二。一O 年六月 f l u r lll I I If ll f l j | Y 17 9 华中农业大学学位论文独创性声明及使用授权书 学位论文 厶，年7 月【日是否保密也 如需保密，解密时间 独刨性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方夕卜，论文中不包含其他入已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华中农业大学或其他教育机构的学位或证书 面使用过的材耩，指导教师对此进行了审定与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中做了明确的说明，井表示了谢意 研究生签名：引* 时阏：洳j 口年占月 7 日 学位论文使用授权书 本入完全了解华中农韭大学关于保存、使用学位论文的规定，印学生必须按照学 校要求提交学位论文的印刷本和电子版本：学校有权保存提交论文的印捌版和电子舨， 并提供目录检索和阋览服务，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存，汇编学位 论文本人同意华中农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全 都或部分内客，同时本人保留在其他媒体发表论文的权力 - _ t ，- - L _ tLh u - - - L L ，J 二，1J P 上J t ? l - 舸- j 1 援：体苗罕但佑叉t 犁莎及吸不嚣露，同盟赞譬职甲 文) 在解密后适用于本授权书 学位论文作者签名：参l 影 导师签名：锄 签名日期：阳，口年莎月7 日签名日期：山 ，口年多月产习 注：请将本表直接装订在学位论文的扉员和目录之同 f I 1 1 1I I f r l l f 9 5 9 柑橘果实发育过程中糖酸含量的测定以及果实品质近红外无损伤检测模型的建立 目录 摘要I A b s t r a c t I I I 缩略词表V 1 引言1 1 1 课题的提出1 1 2 柑橘果实中糖和酸的代谢研究1 1 2 1 果实中可溶性糖的种类和变化1 1 2 2 果实中有机酸的种类和变化2 1 3 近红外无损检测技术3 1 3 1 近红外光谱分析的理论基础3 1 - 3 2 近红外分析技术的流程3 1 3 3 无损检测技术的发展6 1 4 本研究的目的及内容7 2 材料与方法9 2 1 实验材料9 2 2 主要试剂与仪器l O 2 2 1 试剂10 2 2 2 仪器1 0 2 3 实验方法l O 2 3 1 近红外光谱获取1 0 2 3 2 常规品质检测1 1 2 3 3 果实中可溶性糖和有机酸的气相色谱仪( G C ) 测定与分析1 2 2 3 4 近红外无损伤模型的建立1 3 2 3 5 评价近红外模型的数学标准1 3 2 3 6 模型的稳定性检验1 4 3 结果与分析1 5 3 1 可溶固形物等常规品质在果实发育过程中的含量变化1 5 3 2 果实常规品质无损检测模型的建立1 8 3 3 气相色谱测定可溶性糖、有机酸结果分析2 4 4 讨论3 6 4 1 柑橘果实中可溶性糖变化特点3 6 4 2 柑橘果实中有机酸变化特点3 6 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 4 3 本实验建立的近红外无损检测模型的分析及评价3 7 4 4 柑橘品质近红外数学模型的难点及其克服3 7 4 5 存在问题及研究展望3 8 参考文献3 9 致谢4 6 的动态变化对果实风味及其它相关品质的形成机理研究具有重要的参考价值，同时， 可用于判断果实的不同成熟期，确定其采摘时期。 本研究主要利用常规方法以及气相色谱方法对2 0 0 8 年和2 0 0 9 年两个生长季中 不同发育时期的红肉脐橙( C i t r u ss i n e n s 西L O s b e c kc v C a r aC a r an a v e lo r a n g e ) 、清 家脐橙( Cs m e n s 西L O s b e c kc v S e i k en a v e lo r a n g e ) 、桠柑( Cr e t i c u l a t aB l a n c oc V P o n k a n ) 、小叶尾张温州蜜柑( Cu n s h mM a r c c v O w a r i ) 果实中可溶性固形物、可滴 定酸及可溶性糖及常规品质，以及柠檬酸、奎宁酸、苹果酸等有机酸和葡萄糖、果 糖、蔗糖等可溶性糖进行了检测，并结合近红外光谱的变化，建立了常规品质的无 损伤检测模型。主要研究结果如下： 1 不同柑橘品种常规品质分析与评价 可溶性固形物、可滴定酸和可溶性糖含量在4 个柑橘品种中都随着果实发育逐 渐升高。2 0 0 8 年和2 0 0 9 年相比，在初绿期( I G ) 时，0 8 年果实可溶性固形物含量 明显低于0 9 年同期；两年中清家脐橙在绿熟期和成熟期时可溶性固形物含量最高， 而可溶性糖含量在0 9 年转色期后出现下降趋势。可滴定酸含量随着果实发育逐渐降 低，0 8 年温州蜜柑在转色( B ) 之前含量发生了小幅度的波动，0 9 年桠柑含量普遍 高于其它3 个品种。 2 不同柑橘品种有机酸和可溶性糖含量分析与评价 通过气相色谱测定4 个柑橘品种中有机酸和可溶性糖含量表明：在整个果实发 育过程中，桠柑、小叶尾张温州蜜柑、清家脐橙和红肉脐橙汁胞中可溶性糖含量在 果实发育初期会有小幅度下降的现象，但总体呈现上升趋势，并且蔗糖含量高于果 糖和葡萄糖含量。在果实发育中，桠柑、清家脐橙和红肉脐橙以积累己糖为主，小 叶尾张温州蜜柑以积累蔗糖为主。 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 柑橘果实中有机酸含量总体呈下降趋势，但在果实发育前期，会出现酸含量上 升的情况。两种宽皮柑橘的有色层和白皮层中均以奎宁酸为主，脐橙中前期以奎宁 酸为主，着色以后( B 时期以后) 则以柠檬酸为主，说明宽皮柑橘与脐橙有不同的 有机酸调控方式。 3 不同柑橘品种无损检测模型分析与评价 通过一阶导数+ N o r r i s 降噪对原始光谱进行预处理，使用偏最小二乘法( P L S ) 建立了适用于4 个不同柑橘品种整个果实生长发育期可溶性固形物、可滴定酸和可 溶性糖等常规品质的近红外无损检测模型。模型显示：桠柑、温州蜜柑、清家脐橙、 红肉脐橙可溶性固形物含量模型相关系数分别为0 9 7 4 7 0 9 7 3 5 0 9 6 3 5 0 9 4 3 8 ，标 准差为0 4 9 0 5 5 0 7 4 O 7 9 ，预测方差为0 6 0 0 4 I 0 7 2 0 6 2 ；可滴定酸含量模型 相关系数分别为0 8 9 6 9 0 9 5 1 3 0 9 3 4 3 0 9 6 8 0 ，标准差为0 3 4 0 2 3 0 1 0 0 1 1 ，预测 方差为0 3 I 0 2 3 0 1 I 0 1 1 ；可溶性糖含量模型相关系数分别为0 8 2 8 2 0 7 7 3 3 O 8 5 4 2 0 8 9 7 1 ，标准差为O 1 4 0 1 2 0 1 8 0 2 1 ，预测方差为0 1 7 0 0 3 0 1 5 0 1 6 。 其中可溶性固形物模型和可滴定酸模型的R M S E C 、R M E S C V 和R M S E P 数值较小， 预测效果很好，可溶性糖含量模型的相关系数略低，但R M S E C 、R M S E P 、R M E S C V 较小，在允许误差范围内可以使用。 关键词：近红外光谱；有机酸；可溶性糖；果实生长发育；无损伤检测 S u g a ra n da c i dc o n t e n t si so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tq u a l i t i e so fc i t r u sf i l l i t T h e i r d y n a m i cc h a n g ed u r i n gf r u i tg r o w t hh a sg r e a tr e f e r n t i a lv a l u ef o rt h er e s e a r c h e so f f o r m i n gm e c h a n i s m so ff r u i tf l a v o ra n dr e l e v a n tq u a l i f i e s M e a n w h i l e ，i tC a nb eu s e dt o j u d g et h em a t u r i t ya n dc o n f i r mt h ep i c k i n gt i m e I nt h i ss t u d y , c o n v e n t i o n a lt e c h n i q u e sa n dg a sc h r o m a t o g r a p h y ( G C ) a n a l y s i sw e r e a p p l i e dt od e t e c tc o n t e n to fs e v e r a ls u g a ra n da c i di nf o u rc i t r u sv a r i e t i e sd u r i n gd i f f e r e n t d e v e l o p m e n ts t a g e so ft W Og r o w t hs e a s o n s T h ed e t e c t e di t e m sc o n t a i n e dt o t a ls o l u b l e s o l i d ( T S S ) ，t i t r a b l ea c i d i t y ( T A ) ，s o l u b l es o l i dc o n t e n t ( s s c ) ，o r g a n i ca c i d sc o n t e n t ss u c h a sc i t r i ca c i d ，q u i n i ca c i da n dm a l i ca c i d ，a n ds o l u b l es u g a rs u c ha sg l u c o s e ，f r u c t o s ea n d s u c r o s e T h ef o u rv a r i e t i e sw e r eC a r aC a r an a v e lo r a n g e ( C i t r u ss i n e n s i sL O s b e c kC V C a r aC a r an a v e lo r a n g e ) ，S e i k en a v e lo r a n g e ( Cs i n e n s i sL O s b e c kC V S e i k en a v e l o r a n g e ) ，P o n k a nm a n d a r i n ( Cr e t i c u l a t aB l a n c o “P o n k a n ) ，a n dO w a r iS a t s u m a m a n d a r i n ( Cu n s h i uM a r c C V O w a r i ) B yc o m b i n gt h ea b o v er e s u l t sw i t hc o r r e s p o n d i n g c h a n g eo fn e a r - i n f r a r e ds p e c t r o s c o p yv a l u e ，n o n d e s t r u c t i v ed e t e c t i o nm o d e lf o rc o m m o n q u a l i t i e sW a se s t a b l i s h e d T h em a i nr e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： 1 A n a l y s i sa n de v a l u a t i o nO nc o m m o nq u a l i t i e so fd i f f e r e n tc i t r u sv a r i e t i e s T S S ，T Aa n dS S Cc o n t e n ti nt h ef o u rc i t r u sv a r i e t i e sa l li n c r e a s e dg r a d u a l l yw i t h f r u i td e v e l o p m e n t C o m p a r i s o nr e s u l tb e t W e e nt h ey e a r2 0 0 8a n d 2 0 0 9i n d i c a t e dt h a tt h e S S Co fI m m a t u r e - g r e e n ( I G ) s t a g ei n2 0 0 8w a s s i g n i f i c a n t l yl o w e rt h a nt h a to f2 0 0 9 ； S S Ci nS e i k an a v e lo r a n g eW a sh i g h e s ta tm a t u r e - g r e e n ( M G ) a n dm a t u r es t a g e so ft h e t w oy e a r s ，w h i l es o l u b l es u g a rc o n t e n td e c r e a s e da f t e rt h eb r e a k e r ( B ) s t a g ei n2 0 0 9 ；T A c o n t e n td e c r e a s e dw i 也f r u i td e v e l o p m e n t ，a l t h o u g hi nO w a r iS a t s u m am a n d a r i nt h e r ew a s af l u c t u a t i o nw i t h i nan a r r o wr a n g eb e f o r eB s t a g e ；T Ac o n t e n to fP o n k a nm a n d a r i ni n 2 0 0 9 w a sh i g h e rt h a nt h eo t h e rt h r e ev a r i e t i e s I I I 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 2 A n a l y s i sa n de v a l u a t i o no fd i f f e r e n tc i t r u ss o l u b l es u g a ra n do r g a n i ca c i d s G Cd e t e c t i o nr e s u l to fs o l u b l e s u g a r sa n do r g a n i ca c i d sc o n t e n t i nj u i c es a c s i n d i c a t e dt h a ts o l u b l es u g a rc o n t e n ta l lt e n d e dt oi n c r e a s ew i t hf r u i td e v e l o p m m ti nt h e f o u rc i t r u sv a r i e t i e st h o u g ht h e r ew a sam i l dd e c r e a s ea tt h ei n i t i a ls t a g e ；S u c r o s ec o n t e n t w a sh i g h e rt h a nf r u c t o s ea n dg l u c o s ec o n t e n t D u r i n gf r u i t d e v e l o p m e n t ，P o n k a n m a n d a r i n ，S e i k an a v e lo r a n g ea n dC a r aC a r an a v e lo r a n g ea c c u m u l a t e dm a i n l yh e x o s e ， w h i l eO w a r iS a t s u m am a n d a r i na c c u m u l a t e ds u c r o s e T h eo r g a n i ca c i d sc o n t e n td e c r e a s e dw i t hf r u i t d e v e l o p m e n t ，w h i l e a l la s c e n t a p p e a r e di nt h ee a r l ys t a g e Q u i n a t ea c i dw a st h em a i na c i di nf l a v e d oa n da l b e d oo f p o n k a n a n dm a n d a r i n H o w e v e r , i nt h et w on a v e lo r a n g e s ，q u i n a t ea c i dw a so n l y d o m i n a t ea tt h ee a r l y m i d d l es t a g e C i t r i ca c i db e c a m et h em a i na c i da f t e rB s t a g e ，w h e n t h ef r u i tb e g a nc o l o r i n g T h er e s u l ts u g g e s t e dt h a td i f f e r e n tr e g u l a t o r ym e c h a n i s mo n o r g a n i cm e t a b o l i s me x i s t e db e t w e e nm a n d a r i na n dn a v e lo r a n g e s 3 E v a l u a t i o no f n o n - d e s t r u c t i v em o d e la b o u td i f f e r e n tc i t r u sV a r i e t i e s F i r s t - d e r i v a t i v ea n dN o r r i sd e n o i s ew e r ea p p l i e dt op r e - t r e a to r i g i n a ls p e c t r o s c o p y P a r t i a ll e a s ts q u a r e s ( P L S ) a l g o r i t h mW a su s e dt oc o n s t r u c tt h en e a ri n f r a r e ds p e c t r o s c o p y b a s e dn o n - d e s t r u c t i v ed e t e r m i n a t i o nm o d e l ，w h i c hW a sa p p l i c a b l et od e t e c tc o m m o nf r u i t q u a l i t i e sl i k eS S C ，T Aa n ds o l u b l es u g a rc o n t e n to fP o n k a nm a n d a r i n ，O w a r iS a t s u m a m a n d a r i n ，S e i k an a v e lo r a n g ea n dC a r aC a r an a v e lo r a n g e A sd i s p l a y e di nt h em o d e l s ， f o rT S Sc o n t e n to ft h ef o u rc i t r u sv a r i e t i e s ，c o e f f i c i e n to fd e t e r m i n a t i o n ( r ) v a l u e sw e r e 0 9 7 4 7 0 9 7 3 5 0 9 6 3 5 O 9 4 3 8 ，t h er o o tm e a ns q u a r ee r r o ro fc a l i b r a t i o n ( R M S E C ) v a l u e sw e r e0 4 9 0 5 5 0 7 4 O 7 9 ，t h er o o tm e a ns q u a r ee r r o ro fp r e d i c t i o n ( R M S E P ) v a l u e sw e r eO 6 0 0 4 I 0 7 2 0 6 2 ；f o rT A c o n t e n t ，rv a l u e sw e r e0 8 9 6 9 0 9 51 3 0 9 3 4 3 0 9 6 8 0 ，R M S E Cv a l u e sw e r e0 3 4 0 2 3 0 10 0 1 1 ，R M S E Pv a l u e sw e r e0 3I 0 2 3 0 1 l 0 11 ；f o rS S C ，rv a l u e sw e r e0 8 2 8 2 0 7 7 3 3 0 8 5 4 2 0 8 9 71 I M S E Cv a l u e sw e r e0 14 0 1 2 0 1 8 0 2 1 ；R M S E Pv a l u e sw e r e0 1 7 0 0 3 0 1 5 0 1 6 M o d e l sf o rT S Sa n dT A c o n t e n tg a v el o w e rR M S E C 、R M E S C Va n dR M S E Pv a l u e sa n db e t t e rp r e d i c t i o nr e s u l t s w o u l db ep r o d u c e da c c o r d i n g l y Rv a l u eo fm o d e l sf o rS S Cw a ss o m e w h a tl o w , w h i l e R M S E C ，R M S E Pa n dR M E S C Vv a l u e sw e r ea l ll o w , s u g g e s t i n gt h ea p p l i c a b i l i t yo ft h i s 柑橘果实发育过程中糖酸含量的测定以及果实品质近红外无损伤检测模型的建立 缩略词表 A b b r e v i a t i o n s 缩略符号 英文全称 中文全称 V 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 V I 柑橘果实发育过程中糖酸含量的测定以及果实品质近红外无损伤检测模型的建立 1 引言引言 1 1 课题的提出 柑橘富含维生素C 、类胡萝b 素、类黄酮等功能性物质，为消费者所喜爱。 目前国内柑橘的质量良莠不齐。我国的柑橘生产仍以单家独户式的小农经济为 主( 黄森，2 0 0 7 ) 。生产者大部分是分散经营，规模化程度低，果园管理技术水平低， 产品质量参差不齐。其中，柑橘的采收期大多按照以往的经验确定，而很少进行抽 样检测。即使进行抽样检测，也往往做破坏性试验，效率较低，难以确定最合适的 柑橘采收期。柑橘的采收期不合适造成整体品质较差。随着社会的发展和文明程度 的不断提高，农产品的品质问题越来越被人们所重视。然而，我国现阶段的农产品 的质量检测和分级通常只能由人从外观上进行判断，需要大量的劳动力，且劳动强 度大。同时，这种主观评定受到个人视力、颜色、鉴别力、情绪、疲劳强度、光线 等因素的影响，效率低、准确性差。加入世界贸易组织后，大量优质水果的进口将 对国产水果产生巨大的压力。为此，在提高国产水果质量的同时，提高水果检测的 技术也显得日益重要了。 此外，提高我国柑橘的市场竞争力的方法还有很多。除了培育新品种、加强田 间管理、提高栽培技术等方法，还可以通过确定合适的采收期、对果实进行分级等 方法提高柑橘果品的商品价值。柑橘果实品质的无损检测技术可应用于确定柑橘的 合适采收期和对果实进行分级，相关方面的研究近来正在成为热点。 1 2 柑橘果实中糖和酸的代谢研究 1 2 1 果实中可溶性糖的种类和变化 糖是光合作用的同化产物，也为生物体内其它物质的合成提供碳架。柑橘果实 中可溶性糖和有机酸含量与其风味品质密切相关，在果实的生长发育过程中不断地 变化，与果实中糖酸及其它物质的代谢、运转、合成及转化等有密切的关系。 在柑橘果实的发育过程中，可溶性糖的含量逐渐增加，而蔗糖、果糖和葡萄糖 的变化并不完全一致，果实的不同部位可溶性糖积累的情况也不一样。在温州蜜柑 中，蔗糖在汁胞中的积累速度始终高于果糖和葡萄糖，成熟时蔗糖、果糖和葡萄糖 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 分别占可溶性糖的6 5 、2 0 和1 4 ；而在果皮中三种糖的含量则比较接近( K o m a t s u e ta 1 ，1 9 9 9 ) 。M a r s h 葡萄柚在果实膨大中期之前汁胞中的蔗糖含量明显高于白皮 层、维管束和囊衣；在此之后，汁胞中的蔗糖含量下降，而白皮层、维管束和囊衣 中蔗糖含量上升并超过汁胞( L o w e l le ta 1 ，1 9 8 9 ) 。酸莱檬中，蔗糖含量在果实发育 早期达到最大，而后随着有机酸含量的上升，蔗糖含量逐渐下降( E c h e v e r r i ae ta 1 ， 1 9 8 9 ) ；在以积累己糖为主的甜菜檬汁胞中，蔗糖仅占总糖含量不到2 0 的比例 ( E c h e v e r r i ae ta 1 ，1 9 9 7 ) 。可见不同品种间柑橘果实糖积累既有相似之处又有明显 不同，但目前对品种间糖积累差异的内在机制还不十分清楚。 1 2 2 果实中有机酸的种类和变化 果实中有机酸是果实风味品质的重要组成成分。有机酸在果实自身代谢中参与 了光合作用、呼吸作用，以及酚类合成，氨基酸、脂类和芳香物质代谢过程。柑橘 果实中有机酸积累属于柠檬酸积累型( C h e ne ta 1 ，2 0 0 5 ) ，柠檬酸含量占柑橘果实 有机酸含量的6 3 7 9 6 7 。除柠檬酸外，柑橘果实中还含有苹果酸、丙酮酸、草酸、 延胡索酸、琥珀酸、异柠檬酸、Q 酮戊二酸等( 何天富，1 9 9 9 ) 。 柑橘果实的有机酸组分和含量在不同品种、不同部位中差异较大。其中几种有 机酸，如柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、延胡索酸和顺乌头酸等均是三羧酸循环( T C A ) 的主要中间产物( 罗安才等，2 0 0 1 ) 。柠檬酸作为柑橘果实中的主要有机酸，主要贮 藏于果实汁胞细胞的液泡中( S h i m a d ae ta 1 ，2 0 0 6 ) 。Y a m a k i ( 1 9 8 9 ) 测定了4 8 个 柑橘种和品种汁胞中的有机酸种类和含量，发现柑橘汁胞中含有柠檬酸、苹果酸、 乙酸、丙酮酸、草酸、戊二酸、延胡索酸等十一种酸。其中柠檬酸在高酸和鲜食柑 橘中含量约占7 5 4 9 6 9 ，苹果酸在测定的无酸或低酸柑橘中占5 5 8 6 0 1 ，但在 其它柑橘果实中只占2 6 2 2 9 ，柠檬酸和苹果酸合计占总酸量的7 8 3 9 9 7 ，其他 有机酸占总量的2 以下。S i n c l a i r 和E n y ( 1 9 4 7 ) 报道，苹果酸是柑橘果皮中最丰富 的有机酸，其次是草酸。 在果实生长过程中，有机酸不断积累，而在成熟过程中，其作为糖酵解、三羧 酸循环及糖异生作用基质被消耗。研究发现，几乎所有柑橘果实发育过程中有机酸 含量的变化都十分一致：幼果期迅速积累，约在花后1 0 0 1 2 0d ，果实体积长至完熟 一半时汁胞中酸含量最大，以后逐渐下降。但柠檬和酸莱檬整个生长期都在增长， 采收时也未下降或约有下降。柑橘果实成熟时汁胞中有机酸含量排列顺序一般是柠 檬、酸莱檬最高( 5 6 ) ，葡萄柚次之，柚、宽皮橘和甜橙大致相同，无酸柑橘( 无 酸柚、甜莱檬、冰糖橙等) 最低( 0 1 ( 陆婉珍，2 0 0 0 ) 。同时，在数学模型建立的过程中，要尽量减少噪音对真实信 息的影响，选取适宜的噪音平滑方法。同时，当近红外模型建立对未知样品进行预 测时，其待测物含量应选择在建模样品含量范围内，才能使得到的预测值接近真实 值。 在对果实建立近红外无损检测模型时，即使选取果实样品来自于优势产区，仍 然存在着品种分区不明确、种植分散、果园管理粗放的问题。所以，在近红外数学 模型建立的过程中，应该及时剔除异常点。作为天然产物，受到天气、温度、湿度 等自然条件、土壤条件以及人工栽培管理水平的影响，其柑橘果实每个个体的生理 指标并不相同。有时，同时期的果实其有机糖或有机酸含量差距很大。如果将模型 应用于生产中，则建立模型所需要的样品的数值范围应相对集中。对于样品数值范 围跨度较大的模型，应按照不同的区段建立相应的数学模型。 4 5 存在问题及研究展望 一旦数学模型通过预测检验分析后，近红外光谱分析仪可以在较长时间内保持 较高的稳定性和精确度，并且操作人员很容易在较短的时间内掌握操作程序。但是 每一种模型只能适应一定的时间和空间范围，并且模型的精确度会受环境因素、自 身器件的老化以及参考标准样品的变化而产生变化，为了保证分析结果的准确性就 需要对模型进行周期性的验证和修正( 王多阳等，2 0 0 4 ) 。这些因素直接导致近红外 光谱模型的建立需要有经验的专业人员和来源丰富的有代表性的样品。并且近红外 光谱定量分析技术需要其他成份定量分析技术作为依托，要经常通过对一些新样品 的理化分析来验证近红外模型的精确度，这也是这项技术的弱点所在。 本研究中，仅对该4 种果实可溶性总糖、可滴定酸以及可溶性固形物3 个品质 指标建立了近红外模型。建议在维护已建模型的基础上，进一步开展可溶性糖、有 机酸具体类别的模型建立。本实验使用了P L S 模型建立方法，建议在P L S 的基础上， 进一步研究模型建立方法以及模型的传递。 柑橘产业作为我国产量第一的水果行业，将近红外无损检测广泛应用其中，从 整个产业链的起点控制果实质量，可以大幅度提高我国柑橘的产业化水平，加快柑 橘产业的发展。 工学刊， 2 毕京翠，张文伟，肖应辉，王海莲，江玲，刘玲珑，万向元，翟虎渠，万建民应 用近红外光谱技术分析稻米蛋白质含量作物学报，2 0 0 6 ，3 2 ( 5 ) ：4 5 5 4 5 9 3 蔡宋宋，王宝刚，冯晓元，李文生，丁立孝，栾娜测试部位、温度对苹果品 质近红外分析准确度的影响食品科学，2 0 0 9 ，3 0 ( 4 ) ：2 1 7 2 2 0 4 陈俊伟，张上隆，谢鸣，刘春荣，陶俊，吴江柑橘完熟采收增糖效应及其机 理果树学报，2 0 0 3 ，2 0 ( 4 ) ：2 4 7 2 5 0 5 陈俊伟，张上隆，张良诚，徐昌杰，陈昆松温州蜜柑果实发育进程中光合产 物运输分配及糖积累特征植物生理学报，2 0 0 1 ，2 7 ( 2 ) ：1 8 6 1 9 2 6 陈仕俏，赵文红，自卫东我国柑橘的发展现状与展望农产品加工2 0 0 8 ， 1 3 0 ：2 1 2 4 7 陈文杰，谭小力，王竹云，李殿荣，周学秋用傅立叶变换近红外光谱仪测定 油菜种子品质指标的研究傅立叶近红外光谱仪技术及应用论文集南京：布 鲁克光谱仪器公司，2 0 0 1 ：1 4 1 7 8 成忠，诸爱士，陈德钊组合偏最d - 乘回归方法在近红外光谱定量分析中的 应用分析化学研究报告，2 0 0 7 b ，3 5 ( 7 ) ：9 7 8 9 8 2 9 成忠双层P L S 算法及其在近红外光谱分析中的应用光谱学与光谱分析， 2 0 0 7 a ，2 7 ( 6 ) ：l1 2 7 l1 3 0 1 0 冯新沪，史永刚近红外光谱及其在石油产品分析中的应用北京：中国石油 化学出版社，2 0 0 2 ：9 0 9 1 1 1 何东健，前川孝昭，森岛博水果内部品质在线近红外分光检测装置及试验农 业工程学报，2 0 0 1 ( 1 7 ) ：4 5 6 6 1 2 何劲、祁春节中外柑橘产业发展模式的比较与借鉴经济纵横，2 0 1 0 ，2 ：1 1 0 11 3 1 3 何天富主编柑橘学北京：中国农业出版社，1 9 9 9 ，1 3 9 1 4 黄森，卢志红柑橘主产国柑橘产业化经营比较分析及其对我国的启示中国 3 9 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 果业信息，2 0 0 7 ，2 4 ( 6 ) ：1 - 4 1 5 吉海彦，严衍禄主成分一人工神经网络在近红光谱定量分析中的应用分析 测试学报，1 9 9 9 ，1 8 ( 3 ) ：1 1 1 4 1 6 柯以侃，董慧茹主编分析化学手册，第二版，第三分册，光谱分析北京： 化学工业出版社，1 9 9 8 ：9 2 1 1 7 李东华南果梨内在品种近红外光谱无损检测技术研究 博士毕业论文 沈 阳农业大学图书馆，2 0 0 9 1 8 李桂峰苹果果肉褐变机理和近红外无损检测技术研究 博士毕业论文 西 北农林科技大学图书馆，2 0 0 8 1 9 李合生植物生理生化实验原理和技术北京：高等教育出版社，2 0 0 0 2 0 梁逸曾白灰黑复杂多组分分析体系及其化学计量学算法北京：教育出版社， 1 9 9 6 ：1 2 8 4 2 1 刘国珍，陈祖刚近红外光谱分析技术进展及其在烟草行业中的应用腌菜科 技，2 0 0 1 ，1 7 2 ( 1 1 ) ：1 5 - 1 7 2 2 刘建学，吴守一，方如明近红外光谱法快速检测大米蛋白质含量农业机械 学报，2 0 0 1 ( 3 ) ：6 8 7 0 2 3 刘燕德，应义斌近红外漫反射式水果糖份含量的测量系统光电工程，2 0 0 4 ， 3 1 ( 2 ) ：5 1 5 3 2 4 陆婉珍，袁洪福，徐广通，强冬梅现代近红外光谱分析技术北京：中国石 油化工出版社，2 0 0 0 ：7 1 7 3 2 5 栾鑫近红外水果糖度检测方法研究 硕士毕业论文】吉林大学图书馆，2 0 0 7 2 6 罗安才，李道高，李纯凡柑橘果实糖酸比及线粒体乌头酸酶活性的变化西 南农业大学学报( 自然科学版) ，2 0 0 4 ，2 6 ( 4 ) ：4 6 7 - 4 7 0 2 7 罗安才，李道高，杨晓红柑橘果实有机酸代谢研究进展园艺学报，2 0 0 1 ， 2 8 ( 增刊1 ：5 9 7 6 0 2 2 8 罗安才果实有机酸代谢生理和奉节脐橙芽变株系的A F L P 分析研究【博士学 位论文】西南农业大学图书馆，2 0 0 3 2 9 马学增，王吉祥，彭玉魁近红外光谱法估测饲料用裸大麦品质的应用研究西 北农业学报，1 9 9 2 ，1 ( 2 ) ：6 9 7 4 柑橘果实发育过程中糖酸含量的测定以及果实品质近红外无损伤检测模型的建立 3 0 米兰芳橙汁加工品种综合品质分析与评价 硕士毕业论文 华中农业大学 图书馆，2 0 0 9 3 1 彭玉魁，李菊英，祁振秀近红外光谱分析技术在小麦营养成分鉴定上的应用麦 类作物，1 9 9 7 ，1 7 ( 2 ) ：3 3 3 4 3 2 彭玉魁，张建新，何绪生，卢恩双土壤水分、有机质和总氮含量的近红外光 谱分析研究土壤学报，1 9 9 8 ，3 5 ( 4 ) ：5 5 3 5 5 9 3 3 邱文伟，张光伦，张嵩柑橘等果实糖代谢及其生态调控研究进展四川农业 大学学报，2 0 0 5 ，2 3 ( 1 ) ：1 1 4 1 1 9 3 4 苏彩珠，刘婕，尹平和应用近红外光谱定量分析技术多成分、快速检测饲料 品质粮食与饲料工业，2 0 0 1 ( 8 ) ：4 9 5 0 3 5 苏秦近红外光谱分析仪器之分析技术及其应用科仪新知，1 9 9 8 ，2 0 ( 5 ) ：1 3 3 0 3 6 汪旭升，陆燕，吴建国近红外光谱分析法测定棉籽中油份含量的研究浙江 农业学报，2 0 0 1 ，1 3 ( 4 ) ：2 1 8 2 2 2 3 7 王多加，周向阳，金同铭，胡祥娜，钟娇娥，吴起堂近红外光谱检测技术在 农业和食品分析上的应用光谱学和光谱分析，2 0 0 4 ，2 4 ( 4 ) ：4 4 7 4 5 0 3 8 王加华，孙旭东，潘璐，孙谦，韩东海基于可见近红外能量光谱的苹果褐腐 病和水心鉴别光谱学与光谱分析，2 0 0 8 ，2 8 ( 9 ) ：2 0 9 8 2 1 0 2 3 9 王乐凯近红外定量分析技术在粮食中的引用粮食与饲料工业，1 9 9 9 ( 4 ) ：4 5 4 6 4 0 王莉芬，夏仁学，周开兵纽荷尔脐橙果肉糖分积累和蔗糖代谢相关酶活性的 变化果树学报，2 0 0 4 ，2 1 ( 3 ) ：2 2 0 2 2 3 4 1 王韬，张录达，劳彩莲，李军会，赵龙莲，严衍禄P L S 回归法建立适应温度 变化的近红外光谱定量分析模型中国农业大学学报，2 0 0 4 ，9 ( 6 ) ：7 6 7 9 4 2 魏瑞兰近红外光谱分析技术在花生( 粕) 可利用氨基酸评定中的应用中国 畜牧杂志，1 9 8 7 ( 6 ) ：3 - 7 4 3 文涛，熊庆娥，曾伟光，刘远鹏脐橙果实有机酸代谢调控措施的初步研究四 川农业大学学报，2 0 0 1 ，1 9 ( 2 ) ：1 4 4 1 4 7 4 4 夏俊芳，李培武，李小昱，王为，丁小霞不同预处理对近红外光谱检测脐橙 V c 含量的影响农业机械学报，2 0 0 7 b ，3 8 ( 6 ) ：1 0 7 1 1 1 4 5 夏俊芳基于近红外光谱的贮藏脐橙品质无损检测方法研究 博士毕业论 4 1 华中农业大学2 0