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如何成為一名科研級(jí)的蘋(píng)果吃貨
蘋(píng)果從樹(shù)上采摘下來(lái)后隨時(shí)間會(huì)發(fā)生色澤、風(fēng)味、芳香等方面的變化。GB/T 10651-2008 《鮮蘋(píng)果》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，把蘋(píng)果成熟度分為三類(lèi)：即可采成熟度、食用成熟度和生理成熟度。一般來(lái)說(shuō)，可通過(guò)感官判定蘋(píng)果的成熟度，但這種方法可能會(huì)破壞蘋(píng)果，并且與判定者的經(jīng)驗(yàn)又有很大關(guān)系，判斷的標(biāo)準(zhǔn)因人而異，也很容易引入人為誤差。
那能否在無(wú)損的情況下更科學(xué)地判定蘋(píng)果的成熟度呢？首先來(lái)看一下蘋(píng)果中的葉綠素。蘋(píng)果未成熟時(shí)果皮中的葉綠素含量很高，于是葉綠素的綠色便會(huì)遮掩黃色和紅色的花青素的顏色。當(dāng)果實(shí)成熟時(shí),葉綠素慢慢降解，花青素的顏色才能逐漸顯示出來(lái)。
由上可見(jiàn)，蘋(píng)果的成熟度與果中葉綠素的含量密切相關(guān)。要想科學(xué)地判定蘋(píng)果的成熟度，成為一名科研級(jí)的蘋(píng)果吃貨，分三步。
詳細(xì)步驟見(jiàn)以下分解。
下圖中測(cè)試的樣品為市面上購(gòu)買(mǎi)的富士蘋(píng)果，將一個(gè)完整的蘋(píng)果直接夾持在SolidSpec-3700i樣品倉(cāng)的積分球上，便可進(jìn)行無(wú)損測(cè)定。SolidSpec-3700i具有落地式結(jié)構(gòu)，無(wú)需擔(dān)心桌面振動(dòng)對(duì)光學(xué)儀器測(cè)量造成的影響，*的3D光路設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)積分球配置，可輕松完成反射光譜的測(cè)試。
島津SolidSpec-3700i紫外可見(jiàn)近紅外分光光度計(jì)及內(nèi)部圖片
測(cè)試得到蘋(píng)果的全反射光譜圖如下。圖中可見(jiàn)，位于680nm有一個(gè)吸收峰谷，此峰為蘋(píng)果中葉綠素的吸收峰，隨著存放天數(shù)的增加，葉綠素的吸收逐漸減弱，這是由于葉綠素在存放過(guò)程中慢慢降解引起的。
存放不同天數(shù)的蘋(píng)果反射光譜圖
(紅線: 0天；藍(lán)線: 7天；綠線: 14天；黑線: 21天；紫線: 28天；淺藍(lán): 35天)
接下來(lái)我們分別采用了兩種多元變量分析的方法，即偏小二乘法和多元線性回歸的方法，對(duì)蘋(píng)果存放天數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。計(jì)算使用的數(shù)據(jù)范圍為450-750nm，選取了540nm、664nm和676nm三個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)生成了計(jì)算模型。
多元變量分析方法計(jì)算范圍及選取的波長(zhǎng)點(diǎn)
采用以上方法計(jì)算得到的蘋(píng)果成熟天數(shù)及實(shí)際成熟天數(shù)的對(duì)比如下表所示。從表中可見(jiàn)，模擬計(jì)算的結(jié)果與實(shí)際結(jié)果的符合度較高，誤差僅為3天以?xún)?nèi)。
