庫(kù)爾勒香梨成熟特征表達(dá)及評(píng)價(jià)方法

庫(kù)爾勒香梨成熟特征表達(dá)及評(píng)價(jià)方法庫(kù)爾勒香梨是新疆獨(dú)具特色名優(yōu)水果,目前采收成熟度確定和采后品質(zhì)分級(jí)主要依據(jù)果農(nóng)經(jīng)驗(yàn)和單果質(zhì)量大小,而不是以對(duì)香梨的物性參數(shù)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等特征指標(biāo)進(jìn)行綜合分析為依據(jù),因而目前香梨采摘期確定及采后分級(jí)定價(jià)方法不夠科學(xué)合理,制約了行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升和可持續(xù)發(fā)展,建立香梨成熟度及品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法,可適應(yīng)庫(kù)爾勒香梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。本文針對(duì)香梨成熟特征表達(dá)和成熟度評(píng)價(jià)開展試驗(yàn)研究,首先研究成熟期香梨理化指標(biāo)變化規(guī)律,提出多指標(biāo)綜合分析的香梨成熟度評(píng)價(jià)方法。以香梨成熟積溫為研究基礎(chǔ),篩選出香梨果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、果皮葉綠素含量和維生素C含量,作為香梨成熟特征描述的基礎(chǔ)參數(shù),采集香梨成熟過(guò)程中基礎(chǔ)參數(shù)變化數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)據(jù)處理分析描述各理化指標(biāo)變化差異和共性,揭示香梨成熟特征,建立香梨成熟模型,并提出基于理化指標(biāo)變化特征的香梨成熟度評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)方法。其次,研究成熟期香梨電學(xué)特性變化規(guī)律,闡明香梨成熟度與電學(xué)特性的關(guān)系。應(yīng)用自制的水果電學(xué)特性無(wú)損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置,開展香梨成熟過(guò)程中電學(xué)特性檢測(cè)研究,通過(guò)試驗(yàn)確定香梨最佳電學(xué)特性測(cè)試條件,在此基礎(chǔ)上分析香梨成熟過(guò)程中電容、電感、電阻等多個(gè)電學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律,采用主成分分析的數(shù)據(jù)處理方法,篩選可表征香梨成熟規(guī)律的特征電學(xué)變量。在成熟模型積溫軸任意積溫點(diǎn),考察電學(xué)特征變量與香梨成熟度關(guān)系,以香梨成熟過(guò)程中基礎(chǔ)參數(shù)為傳遞媒介,完成成熟模型和成熟度評(píng)價(jià)方法由基礎(chǔ)參數(shù)向電學(xué)特征的傳遞,提出一種基于電學(xué)特性的香梨成熟特征表達(dá)和成熟度評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)方法。第三,應(yīng)用香梨儲(chǔ)藏試驗(yàn)對(duì)成熟度評(píng)價(jià)方法進(jìn)行驗(yàn)證研究,優(yōu)化電學(xué)特性檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)和功能。以香梨采后儲(chǔ)藏為成熟度應(yīng)用實(shí)例,通過(guò)不同成熟度香梨的冰溫儲(chǔ)藏試驗(yàn),驗(yàn)證成熟度評(píng)價(jià)方法對(duì)香梨采收的指導(dǎo)作用,在明確香梨電學(xué)特性最佳測(cè)試條件和成熟度電學(xué)表達(dá)模型基礎(chǔ)上,優(yōu)化電學(xué)特性檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)和功能,設(shè)計(jì)基于電學(xué)特性的香梨成熟度檢測(cè)儀。研究主要結(jié)論如下:(1)試驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi),香梨果實(shí)理化基礎(chǔ)參數(shù)變化范圍分別為:果實(shí)硬度,4.23-8.51kg/cm~2;果皮葉綠素含量,3.17-6.54mg/100g;可溶性固形物含量,11.02-14.91%;維生素C含量,0.36-0.6mg/100g;隨著成熟的深入果實(shí)硬度逐漸減小、葉綠素含量逐漸減少、可溶性固形物含量逐漸增加、維生素C含量逐漸增加。各指標(biāo)均值在0.01水平上顯著相關(guān),應(yīng)用香梨果實(shí)硬度預(yù)測(cè)可溶性固形物含量、葉綠素含量和維生素C含量時(shí),誤差分別是1.4%、2.47%和2.99%;應(yīng)用香梨可溶性固形物含量預(yù)測(cè)果實(shí)硬度、葉綠素含量和維生素C含量時(shí),誤差分別是1.4%、2.47%和3.21%。(2)香梨成熟過(guò)程中果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、果皮葉綠素含量和維生素C含量,呈現(xiàn)Sigmoidal模型的共性變化規(guī)律,校正模型系數(shù)可完成基礎(chǔ)參數(shù)的精確表達(dá),在此基礎(chǔ)上分析基礎(chǔ)參數(shù)變化規(guī)律,提出了基于基礎(chǔ)參數(shù)的香梨成熟度評(píng)價(jià)方法,對(duì)香梨成熟度進(jìn)行量化評(píng)價(jià),完成積溫、成熟度和理化指標(biāo)間的相互預(yù)測(cè)。(3)試驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi),香梨電學(xué)特性研究實(shí)驗(yàn)證明,測(cè)試電壓對(duì)香梨電學(xué)參數(shù)影響不顯著,測(cè)試頻率影響顯著,適合于香梨的最佳測(cè)試頻率為1000Hz;香梨成熟過(guò)程中,單一電學(xué)參數(shù)與理化指標(biāo)間相關(guān)性較差,0.1V、1000Hz測(cè)試條件下,基于多個(gè)電學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律構(gòu)建的特征電學(xué)變量與基礎(chǔ)參數(shù)相關(guān)性較好,同時(shí)建立了特征電學(xué)變量與基礎(chǔ)參數(shù)間的相關(guān)方程,R2最小值為0.88,可實(shí)現(xiàn)香梨成熟過(guò)程中電學(xué)特性和基礎(chǔ)參數(shù)間的相互預(yù)測(cè)。(4)不同成熟度香梨常溫儲(chǔ)藏和冰溫儲(chǔ)藏試驗(yàn),闡明了兩種儲(chǔ)藏條件下成熟度對(duì)儲(chǔ)藏效果的影響規(guī)律,可為香梨采摘后園內(nèi)短期儲(chǔ)藏和冰溫儲(chǔ)藏提供參考。試驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi),不同成熟度香梨自然成熟規(guī)律和采后儲(chǔ)藏狀態(tài)下的后熟規(guī)律具有相同的趨勢(shì),對(duì)于采摘后儲(chǔ)藏的香梨,50%的成熟度儲(chǔ)藏效果較好。(5)根據(jù)對(duì)香梨成熟期理化特性、電學(xué)特性研究分析,設(shè)計(jì)了一臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)香梨成熟積溫、成熟度、基礎(chǔ)參數(shù)相互檢測(cè)分析的成熟特性檢測(cè)儀,改變不同的嵌入模型和計(jì)算方法,可實(shí)現(xiàn)不同水果成熟特性檢測(cè)。本文以香梨產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)——成熟度為研究切入點(diǎn),研究庫(kù)爾勒香梨成熟特征表達(dá)及評(píng)價(jià)方法。研究成果可根據(jù)生產(chǎn)