طیفسنجی مرئی و مادون قرمز نزدیک برای تعیین حجم آب میوه انار
نویسندگان
1 بخش مهندسی بیوسیستم دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز شیراز ایران
2 بخش علوم باغبانی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز شیراز ایران
3 بخش مهندسی بیوسیستم دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز شیراز ایران
4 بخش مهندسی بیوسیستم دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز شیراز ایران
doi
10.22059/ijbse.2022.332781.665456چکیده
میوه انار یکی از محصولات باغی مهم در ایران است که علاوه بر ارزش بالای اقتصادی-تجاری از فواید غذایی فراوانی برخوردار است. به دلیل عدم توسعه مناسب صنعت فرآوری این محصول، کارخانهها از روشهای کاملاً سنتی و محدود در سنجش کیفیت انار استفاده میکنند که باعث کاهش مرغوبیت کالای تولیدی میشود. در این پژوهش استفاده از فناوری غیرمخرب طیفسنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک برای تعیین حجم آب میوه انار که از ویژگیهای اساسی کیفیت این محصول است مورد بررسی قرار گرفت. دادههای طیفی نمونهها حاصل از اعمال امواج در دامنه 400 تا 2500 نانومتر علاوه بر ارزیابی در حالت پردازش نشده، به پنج روش تصحیح پراکندگی ضربی، متغیر نرمال استاندارد (SNV)، نرمالسازی بردار، مشتق اول و دوم پیشپردازش شدند و مورد ارزیابی قرار گرفتند. سپس به منظور تخمین حجم آب از رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLSR) استفاده شد. پیادهسازی این فرآیندها در قالب الگوریتمهای یادگیری ماشین و با استفاده از نرم افزار PYTHON 3.8 صورت گرفت. برای ایجاد مدلها، تعداد مولفههای اصلی مرتبط با ویژگیهای استخراج شده از امضای طیفی به تعداد 36، کمترین خطا را (61/18) حاصل نمود. نتایج نشان داد که این روش با ضریب تبیین 94 درصد، میانگین خطای مطلق 3/5 و ضریب توافق 98/0 مقدار آب میوه انار را تخمین زد. این نتیجه از ترکیب پیشپردازش SNV با رگرسیون PLSR در بازه 400 تا 2500 نانومتر حاصل شد. علیرغم تاثیر نوع پیشپردازش دادهها در تخمین میزان آب انار، طیفسنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک شرایط لازم برای تخمین آب انار را دارا هست.