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自治区农科院农业装备研究所在揭示杏李品质光谱无损检测关键机理方面取得新进展

时间:2025-12-16点击数:

近日,我院农业装备研究所特色林果生产装备技术创新团队在国际期刊《Foods》发表了题为“Multivariate Quantitative Prediction of Soluble Solids Content, Moisture Content, and Fruit Firmness in ‘Dinosaur Egg’ Apricot Plum via Near-Infrared Spectroscopy with Cross-Parameter Feature Fusion and SHapley Additive exPlanations-Based Optimization”(IF=5.1/Q1)的研究论文,研究揭示了基于近红外光谱分析的“恐龙蛋”杏李无损检测关键机理。

为满足市场和产业对新鲜“恐龙蛋”杏李的需求并实现有效的品质分级,本研究开发了一种基于近红外光谱(NIRS)结合跨参数特征融合的无损品质评价方法。对光谱数据进行预处理后,通过竞争性自适应重加权采样(CARS)和混合蛙跳算法(SFLA)筛选关键波段。建立了可溶性固形物含量(SSC)、水分含量(MC)和果实硬度(FF)的偏最小二乘回归(PLSR)模型。将化学指标特征与果实硬度相关的初步特征进行融合,并利用SHapley可加性解释(SHAP)优化特征贡献度。最终模型表现出较高的性能:可溶性固形物含量(校正集决定系数Rc²=0.9354,预测集决定系数Rp²=0.9302,均方根误差RMSE=0.5212°Brix),水分含量(Rc²=0.9367,Rp²=0.9314,RMSE=5.037e-05),果实硬度(Rc²=0.8151,Rp²=0.7986,RMSE=1.2710 N)。该策略提高了多品质检测的准确性,尤其针对果实硬度,并为果品智能化分级装备的开发提供了技术支持。

自治区农科院农业装备研究所祝兆帅助理研究员为论文第一作者,马文强研究员为论文通讯作者,该研究得到自治区农科院农业科技创新稳定支持项目、自治区重点研发项目和国家自然科学基金项目的资助。