基于电学特性的阿克苏苹果糖心度数值化表征
阿克苏苹果属红富士品种是南疆特色林果产业,因口感清甜,果核处结有“冰糖心”组织而备受消费者追捧,市场价格显著高于无糖心苹果,糖心组织出现的程度称之为糖心度,糖心度不同造成了苹果品质指标差异,直接影响了阿克苏苹果的销售价格,对苹果糖心度进行数值化表征是阿克苏苹果产业目前亟待解决的重要工程问题。探究阿克苏苹果糖心度与品质指标之间的相关性,数值化表征苹果糖心度,可为苹果采后分级提供理论指导,对促进阿克苏苹果产业发展,促进果农增收有重要工程意义。以阿克苏苹果糖心度对品质指标及电学参数的影响为研究目标,探究苹果糖心度和品质指标的相互关系,引入基于电学特性的无损检测手段,研究苹果电学参数随糖心度的变化规律,构建电学参数与苹果糖心度关系的数学模型,基于Critic赋权法确定数值化表征阿克苏苹果糖心度的最佳电学参数和测试频率组合,从而对阿克苏苹果糖心度进行数值化表征。本研究的主要结论如下:（1）揭示了阿克苏苹果品质指标随采摘期的变化规律及品质指标和糖心度间的相互关系。在阿克苏苹果的整个采摘期内,按果径将苹果试样分为特级、一级和二级。三个不同品级苹果品质指标单果重、红绿色差a*、可溶性固形物SSC和总糖含量均随采摘时间的延长而呈现逐渐增加趋势;明亮度L*、黄蓝色差b*、硬度和总酸均随采摘时间的延长而呈现逐渐减小趋势。三个不同品级苹果的糖心度均随采摘时间的延长而呈现逐渐增加趋势,其中二级＞一级＞特级。特级果总糖与苹果糖心度的相关性最高,一级果硬度与苹果糖心度的相关性最高,二级果L*与苹果糖心度的相关性最高,各级果品质指标之间相关性显著。（2）探究了阿克苏苹果电学参数随品质指标间的变化规律。三种不同品级阿克苏苹果的电学参数并联等效电容Cp、串联等效电容Cs、损耗因数D和复阻抗Z值与糖心度均呈现出先缓后急的递增变化规律,表现为随着糖心度的增加,电学参数Cp、Cs、D和Z值增大。电学参数相位角θ与糖心度均呈现出先缓后急的递减变化规律,表现为随着糖心度的增加,θ值减小。电学参数Cp、Cs和Z值随着测试频率不断增加呈现逐渐减小趋势。电学参数D和θ随着测试频率不断增加呈现先降后增趋势。（3）提出了基于电学特性数值化表征阿克苏苹果糖心度的方法。阿克苏苹果糖心度与果实电学参数建立的数学模型均为二次函数,电学参数Cp、Cs、D、Z和θ值均能有效表征阿克苏苹果糖心度,基于Critic赋权法对电学参数和测试频率进行优选,结果表明应用测试频率100Hz时电学参数Cs值表征阿克苏苹果糖心度效果最好。本研究可为阿克苏苹果糖心度数值化表征和苹果采后品质分级提供理论指导。
- 作者：
- 尹勇
- 学位授予单位：
- 塔里木大学
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2022年
- 导师姓名：
- 张宏；朱丽霞
- 中图分类号：
- S661.1
- 关键词：
- 阿克苏苹果；品质指标；糖心度；电学参数；Critic赋权法
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- 基金项目：
- 兵团高新领域重点攻关项目“阿克苏苹果多维特征信息及防伪智能系统研发与推送”（项目编号:2018AB042）,课题主持人:朱丽霞教授（塔里木大学）