en
Назад
DOI: 10.17586/1023-5086-2022-89-01-17-23
УДК: 634.7, 62-791.2, 535.3
Простой оптический критерий степени зрелости плодов земляники
Полный текст «Оптического журнала»
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
Будаговская О.Н., Козлова И.И. Простой оптический критерий степени зрелости плодов земляники // Оптический журнал. 2022. Т. 89. № 1. С. 17–23. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2022-89-01-17-23
Budagovskaya O.N., Kozlova I.I. Simple optical criterion of the ripeness level of strawberries [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2022. V. 89. № 1. P. 17–23. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2022-89-01-17-23
O. N. Budagovskaya and I. I. Kozlova, "Simple optical criterion of the ripeness level of strawberries," Journal of Optical Technology. 89(1), 12-16 (2022). https://doi.org/10.1364/JOT.89.000012
Исследованы спектры отражения оптического излучения в видимой области (400–700 нм) от поверхности ягод земляники четырех ботанических сортов семи категорий зрелости. Спектрам отражения зеленых плодов свойственно наличие двух максимумов — на длинах волн 550 и 700 нм, и характерного «провала» между ними в области поглощения хлорофилла 670–680 нм. По мере созревания происходит значительная трансформация первого максимума — до полного исчезновения у перезрелых плодов и его сдвиг в сторону длинноволнового диапазона видимого спектра. Одновременно с этим наблюдаются постепенное увеличение коэффициента отражения на длине волны 670 нм и сглаживание спектральной кривой в случае зрелых и перезрелых плодов. Установлено, что отношение коэффициентов отражения на длинах волн 670 и 630 нм R670/R630 может служить универсальным критерием зрелости, в том числе и на заключительных стадиях созревания.
спектр отражения, плоды земляники садовой, стадии зрелости, критерий зрелости
Коды OCIS: 000.1430, 120.5700, 170.6510
Список источников:1. Azodanlou R., Darbellay С., Luisier J.-L., et al. Changes in flavour and texture during the ripening of strawberries // European Food Research and Technology. 2004. V. 218. № 2. P. 167–172. DOI:10.1007/s00217-003-0822-0.
2. Jia H.F., Chai Y.-M., Li C.L., et al. Abscisic acid plays an important role in the regulation of strawberry fruit ripening // Plant Physiology. 2011. V. 157. № 1. P. 188–199. DOI:10.1104/pp.111.177311.
3. Olsson M.E., Ekvall J., Gustavsson K.E., et al. Antioxidants, low molecular weight carbohydrates, and total antioxidant capacity in strawberries (Fragaria×ananassa): Effects of cultivar, ripening, and storage // J. Agricultural and Food Chemistry. 2004. V. 52. № 9. P. 2490–2498. DOI:10.1021/jf030461e.
4. Инструментальные средства и методы в агрофизике. СПб: изд. ПИЯФ, 2007. 303 с.
5. Carter G.A., Knapp A.K. Leaf optical properties in higher plants: Linking spectral characteristics to stress and chlorophyll content //American J. Botany. 2001. V. 88. P. 677–684. DOI:10.2307/2657068.
6. Budagovsky A., Budagovskaya O., Lenz F., et al. Analysis of the functional state of cultivated plants by means of interference of scattered light and chlorophyll fluorescence // J. Appl. Botany. 2002. V. 76. Р. 115–120.
7. Кувалдин Э.В., Сурин В.Г. Специализированный фотометр для измерения патологических и физиологических изменений в растениях // Оптический журнал. 1998. № 5. С. 43–46.
8. Кувалдин Э.В. Дистанционный и контактный приборы диагностики состояния растений // Оптический журнал. 2013. Т. 81. № 11. С. 71–80.
9. Будаговская О.Н., Будаговский А.В., Будаговский И.А. Автоматизированная система контроля структурных перестроек растительных тканей // Приборы и техника эксперимента. 2007. № 1. С. 161–162.
10. Sacks E.J., Shaw D.V. Optimum allocation of objective color measurements for evaluating fresh strawberries // J. American Soc. Horticultural Sci. 1994. V. 119. № 2. P. 330–334. DOI:10.21273/JASHS.119.2.330.
11. Hasing T., Osorio L.F., Whitaker V.M. Estimation of genetic parameters and gains for color traits of strawberry // Euphytica. 2012. V. 186. № 2. P. 303–311. DOI:10.1007/s10681-011-0566-z.
12. Bittner D.R. Optical properties of selected fruit maturity // Trans. ASAE St. Joseph. Mich. 1968. V. 11. № 4. P. 534–536.
13. Nicolai B.M., Beullens K., Bobelyn E., et al. Nondestructive measurement of fruit and vegetable quality by means of NIR spectroscopy: A review // Postharvest Biology and Technol. 2007. V. 46. № 2. P. 99–118. DOI:10.1016/j.postharvbio.2007.06.024.
14. Старовойтов В.И., Башилов А.М., Андержанов А.А. Автоматизация контроля качества картофеля, овощей и плодов. М.: ВО Агропромиздат, 1987. 197 с.
15. Wang H., Peng J., Xie C., et al. Fruit quality evaluation using spectroscopy technology: A review // Sensors. 2015. V. 15. № 5. P. 11889–11927. DOI:10.3390/s150511889.
16. Arendse E., Fawole O.A., Magwaza L.S., et al. Non-destructive prediction of internal and external quality attributes of fruit with thick rind: A review // J. Food Engineering. 2018. V. 217. P. 11–23. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2017.08.009.
17. Wang N.N., Sun D.W., Yang Y.C., et al. Recent advances in the application of hyperspectral imaging for evaluating fruit quality // Food Analytical Methods. 2016. V. 9. № 1. P. 178–191. DOI:10.1007/s12161-015-0153-3.
18. Kwak C.W., Choung D.H., Min S.R., et al. Fast determination of the ripeness stage of strawberries using infrared spectroscopy combined with principal component analysis // Analytical Sci. 2007. V. 23. № 7. P. 895–899. DOI:10.2116/analsci.23.895.
19. Weng S., Yu S., Dong R., et al. Nondestructive detection of storage time of strawberries using visible/nearinfrared hyperspectral imaging // Internat. J. Food Properties. 2020. V. 23. № 1. P. 269–281. DOI:10.1080/10942912.2020.1716793.
20. ElMasry G., Wang N., ElSayed A., et al. Hyperspectral imaging for nondestructive determination of some quality attributes for strawberry // J. Food Engineering. 2007. V. 81. № 1. P. 98–107. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2006.10.016.
21. Tallada J.G., Nagata M., Kobayashi T. Non-destructive estimation of firmness of strawberries (Fragaria×ananassa Duch.) using NIR hyperspectral imaging // Environmental Control in Biology. 2006. V. 44. № 4. P. 245–255. DOI:10.2525/ecb.44.245.
22. Козлова И.И. Инновационные системы возделывания земляники садовой // Плодоводство и ягодоводство России. 2009. Т. 22. № 2. С. 111–116.
23. Fossen T., Rayyan S., Andersen Ø.M. Dimeric anthocyanins from strawberry (Fragaria ananassa) consisting of pelargonidin 3-glucoside covalently linked to four flavan-3-ols // Phytochemistry. 2004. V. 65. № 10. P. 1421–1428. DOI:10.1016/j.phytochem.2004.05.003.
24. Yue X.Q., Shang Z.Y., Yang J.Y., et al. A smart data-driven rapid method to recognize the strawberry maturity // Inform. Proc. Agriculture. 2020. № 7. P. 575–584. DOI:10.1016/j.inpa.2019.10.005.