基于水果光特性的無損檢測和分級技術(shù)正越來越廣泛地應(yīng)用于水果的產(chǎn)后加工和質(zhì)量評判中,近紅外無損檢測水果內(nèi)部品質(zhì)光特性。本文介紹了水果內(nèi)部品質(zhì)光學特性檢測原理及檢測系統(tǒng)組成，分析了規(guī)則反射、透射和漫反射3種光特性測量方法在水果內(nèi)部品質(zhì)檢測中的優(yōu)缺點，并闡述了水果的糖度、酸度、硬度等內(nèi)部品質(zhì)光特性無損檢測的國內(nèi)外最新研究進展和應(yīng)用前景。
 
　　對農(nóng)產(chǎn)品進行光學特性的無損檢測和分級是近三十五年發(fā)展形成的新技術(shù)，是光、機、電、氣一體化的結(jié)晶，水果是重要的農(nóng)產(chǎn)品，消費者在選購水果時極為看重其內(nèi)部品質(zhì)如口感、糖度和酸度，因此研究基于水果光學特性的內(nèi)部品質(zhì)無損檢測與分級技術(shù)并將研究成果應(yīng)用到水果產(chǎn)后處理生產(chǎn)線上具有廣闊的市場應(yīng)用前景。本文研究并分析了水果的光特性檢測
原理和方法。
 
　　1.水果的光特性檢測原理

　　由于水果的內(nèi)部成分和外部特性不同，在不同波長光線照射下會有不同的吸收或反射特性，也就是說，水果的分光反射率或吸收率在某一特定波長內(nèi)會比其它部分大，根據(jù)這一特性結(jié)合光學檢測裝置能實現(xiàn)水果品質(zhì)的無損檢測。

　　考慮到水果品種的多樣性和形狀的特殊性，用于水果內(nèi)部品質(zhì)光特性檢測的系統(tǒng)主要由光源系統(tǒng)，入射出射光纖組件，光電檢測轉(zhuǎn)換器和信號放大轉(zhuǎn)換系統(tǒng)!顯示輸出等硬件系統(tǒng)和用于光譜采集和數(shù)據(jù)處理的軟件系統(tǒng)組成。

　　用于水果光特性檢測的光纖探頭類型主要有熒光探頭、反射探頭和透射（吸收）探頭3種，如果探頭材料不同!其傳輸?shù)墓獠ǚ秶�也不同，一般水果要求的光纖傳輸波長在可見光到近紅外光區(qū)域（400-2500）即可符合檢測要求。

　　 對于水果來說一般常選用的光纖數(shù)值孔徑在0.2到0.35之間，接受光的的角度范圍在25到31度較為適宜。

　　2 水果光學測量方法對比分析

　　光學檢測技術(shù)在水果和蔬菜外觀如表面缺陷，色澤和內(nèi)部成分如可溶性固形物、糖份、堅實度、酸度、干物質(zhì)含量等方面具有快速、無損的優(yōu)點。目前用于水果內(nèi)部品質(zhì)的光學檢測主要有3種方法：規(guī)則反射光法、漫反射光法和透射光法。反射光譜法檢測是指將檢測器和光源置于樣品的同一側(cè)，檢測器所檢測的是樣品以各種方式反射回來的光。物體對光的反射又分為規(guī)則反射（鏡面反射）與漫反射。規(guī)則反射指光在物體表面按入射角等于反射角的反射定律發(fā)生的反射!所采用的光纖布置位置如圖2其優(yōu)點是光譜信息最易實現(xiàn)且反射率較高，能夠用于水果生產(chǎn)檢測分級線上；缺點是測量用的校正模型易受水果表面特性影響而變化，依水果類型不同需要調(diào)整。

　　漫反射是光投射到物體后，在物體表面或內(nèi)部發(fā)生方向不確定的反射。應(yīng)用漫反射光進行的分析稱為漫反射光譜法，是一種介于反射與透射之間的測量方式（如圖）其特點是由于接受的光譜信息全部反映水果內(nèi)部組織的特性，因此大多數(shù)國內(nèi)外研究者均采用這種方式進行基礎(chǔ)研究。但由于在測量過程中需要將光源與探測器隔離!所以在高速的水果生產(chǎn)分級線上較難實現(xiàn)。

　　透射光譜是指將待測樣品置于光源與檢測器之間，檢測器所檢測的光是透射光或與樣品分子相互作用后的光（承載了樣品結(jié)構(gòu)與組成信息，如圖）其特點是不受水果表面特性的影響，接受的光譜信息反映了水果內(nèi)部組織的信息。但光透射水果的數(shù)量少，且需要較高能量的光源，較難適應(yīng)水果生產(chǎn)分級線的需要。

　　從以上3種測量技術(shù)來看，3種測量各有自己的特點和適用性。通過分析研究國內(nèi)外學者的研究成果，發(fā)現(xiàn)水果品質(zhì)分析最常用的是漫反射光譜技術(shù)，原因主要歸納如下：1.規(guī)則反射光譜的信息中包括有光源沒經(jīng)過水果內(nèi)部組織的直射光成分。2.透射光譜透射的光強度較小，獲取水果內(nèi)部組織信息少，且要求光源的照射強度高。