由于其季节性生产，为延长货架期、提高附加值，以及解决滞销所产生的资源浪费问题和脱水果蔬市场需求，大量胡萝卜被制成脱水干制品。当前，我国胡萝卜干燥方式以热风干燥为主，其设备成本低、操作简单，但易造成产品内外部品质参差不齐，影响经济效益。因此，需要开展对胡萝卜片干燥效果的检测。水分和类胡萝卜素含量作为评判胡萝卜干燥效果的重要指标，直接关联产品的营养特性和市场价值。本实验以不同干燥时长的胡萝卜片为研究对象，利用高光谱成像系统采集400-1000nm和1000-2200nm波段光谱信息，基于PLS和SVM算法建立水分和类胡萝卜素含量的全波段和特征波长预测模型，并实现水分和类胡萝卜素含量空间分布的可视化，为后续在线检测奠定基础。
仪器与设备
可见-近红外高光谱成像系统、短波红外高光谱成像系统 台湾五铃光学股份有限公司；UV1800 紫外可见分光光度计 日本岛津；GZX-9070MBE电热鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司；冷冻粉碎机 德国 IKA；振荡培养箱 国华电器；3K15 冷冻离心机 德国 Sigma。高光谱成像系统：ImSpector V10E 成像光谱仪 芬兰 Specim 公司；ICL-B1620 CCD 摄像机 美 国 Imperx 公司（可见-近红外）；Raptor EM285CL 摄像机 英国 Raptor Photonics 公司（短波红外）；IT 3900ER 150W 卤素光源 美国 Illumination Technologies 公司；IRCP0076-ICOMB001 移动平台 台湾 Isuzu 公司；Spectra Image 取像软件、HIS Analyzer 分析软件 台湾 Isuzu 公司。
本实验以不同干燥时长的胡萝卜片为研究对象，利用高光谱成像系统采集400-1000nm和1000-2200nm波段光谱信息，分别建立水分和类胡萝卜素含量预测模型。对于水分含量预测模型的建立，MSC为最优预处理方法。基于SPA算法可分别提取400-1000nm波段范围内的10个和1000-2200nm波段范围内的11个特征波长。对于类胡萝卜素含量预测模型的建立，MSC-SVM为400-1000nm波段最优预处理方法，而1st-PLS为1000-2200nm波段最优预处理方法。基于SPA算法可分别提取400-1000nm波段范围内的12个和1000-2200nm波段范围内的11个特征波长。
通过比较不同波段范围和不同建模方法，发现水分和类胡萝卜素含量最优预测模型均是400-1000nm波段MSC-SVM模型。基于全波段建立的预测模型 R2P分别为0.984和0.911，RMSEP分别为0.380g/g和34.836mg/100g；基于特征波长建立的预测模型R2P分别为0.962和0.898，RMSEP分别为0.612g/g和37.544mg/100g。预测精度略低于基于全波段建模，但是模型RPD均大于3，证明建模效果非常好。综上所述，高光谱成像技术可以实现胡萝卜片干燥过程水分和类胡萝卜素含量的无损检测，为后续在线检测和胡萝卜片的干燥加工提供理论基础和技术支持。
以上内容仅供参考。
