تشخیص و تفکیک غیر مخرب مزه پرتقال با اسپکتروسکوپی مرئی/فروسرخ نزدیک (vis/nir)

در این پژوهش، توانایی روش اسپکتروسکوپی مرئی/ فروسرخ نزدیک (vis/nir) بازتابی به منظور تشخیص و تفکیک غیر مخرب مزه پرتقال ها بررسی شد. در این راستا، ابتدا طیف های مرئی/ فروسرخ نزدیک موج کوتاه (vis/sw-nir) پرتقال های با پوست و بدون پوست در محدوده طیفی nm 1000- 450 برای بررسی اثر پوست میوه بر اسپکتروسکوپی، مقایسه و تفسیر شدند. در ادامه، اسپکتروسکوپی بازتابی از دو واریته پرتقال (والنسیا و تامسون ناول) با دو اسپکترومتر مختلف در محدوده های طیفی nm 1000- 450 (vis/sw-nir) و nm 1650- 930 (nir) به منظور تشخیص و پیش گویی غیر مخرب شاخص های رنگ (a*، b*، l*، ci) و ph که به طور غیر مستقیم با مزه میوه در ارتباط هستند، پارامترهای اصلی مزه شامل اسیدیته قابل تیتر (ta) و مواد جامد حل شدنی (ssc)، و شاخص های مزه ترکیبی شامل نسبت مواد جامد حل شدنی به اسیدیته (ssc/ta) و brima که معرف مزه واقعی میوه هستند، انجام شد. مدل های واسنجی چندمتغیره رگرسیون مولفه های اصلی (pcr) و حداقل مربعات جزئی (pls) بر پایه اندازه گیری های مرجع و اطلاعات طیف های پیش پردازش شده با ترکیب روش های مختلف هموارسازی (میانگین گیری متحرک (ma)، ساویتزکی- گولای (sg)، تبدیل موجک (wt))؛ نرمال سازی (تصحیح پخش افزاینده (msc)، توزیع نرمال استاندارد (snv))؛ و افزایش قدرت تفکیک طیفی (مشتق های اول و دوم (d1، d2) برای پیش گویی ویژگی ها و شاخص های مزه تدوین شدند. هم چنین، روش های بازشناسی الگوی نظارت نشده و نظارت شده، خوشه بندی سلسله مراتبی (hca) و مدل سازی مستقل نرم شباهت های طبقه (simca) به ترتیب برای امکان سنجی تفکیک واریته های پرتقال و طبقه بندی (بر اساس مزه آنها) بر پایه اطلاعات طیفی محدوده های nm 1000- 450 و nm 1650- 930 استفاده شدند. نتایج نشان داد که ناحیه بروز پیک های جذبی مهم طیف های vis/sw-nir در پرتقال های با پوست و بدون پوست مشابه است و اختلاف میان طول موج های این پیک ها در سطح احتمال 5 درصد معنی دار نیست. بنابراین، اثر ترکیبات شیمیایی پوست در تعیین غیر مخرب ویژگی های درونی پرتقال ها بر پایه طیف های vis/sw-nir بازتابی آنها می تواند نادیده گرفته شود. بر اساس آنالیزهای کمّی، اسپکتروسکوپی vis/nir بازتابی در ترکیب با روش های شیمی سنجی توانایی پیش گویی غیر مخرب پارامترها و شاخص های مزه پرتقال ها را دارد و کاربرد این روش برای تشخیص مزه به طور مستقیم بر پایه شاخص brima که بهترین شاخص مرتبط با طعم میوه است، به جای تعیین ssc و ta به تنهایی، پیشنهاد می شود. آنالیزهای کیفی نشان داد که طیف های vis/nir واریته های پرتقال به خوبی با بازشناسی الگوی نظارت نشده hca خوشه بندی شدند. هم چنین، بازشناسی الگوی نظارت شده simca برای طیف های vis/nir پرتقال ها نتایج عالی طبقه بندی واریته بر اساس شاخص brima را در سطح احتمال 5% در بر داشت. نمونه های دارای مقدارهای یکسان شاخص brima نیز به درستی و با دقت طبقه بندی بالا در سطح احتمال 5% طبقه بندی شدند. بنابراین، اسپکتروسکوپی vis/nir بازتابی می تواند برای تشخیص سایر ویژگی های مزه نیز به کار رود.