1、 第 卷 第 期 年 月：近红外光谱法量化检测辣椒成熟度黄正午，秦 丹，张竹青，赵绚花，欧立军，张志旭，（湖南农业大学 食品科学技术学院；园艺学院；园艺作物种质创新与新品种选育教育部工程研究中心，长沙；湖南省蔬菜研究所，长沙）摘 要：为了快速准确地判断辣椒成熟度，用近红外光谱仪研究量化检测辣椒的成熟度。该研究利用近红外技术对 个辣椒品种的成熟度进行光谱分析，并将所得的数据与辣椒组分测定值进行关联。结果表明：所得辣椒素、蛋白质、维生素、纤维素、总酸 种辣椒组分近红外模型的相关系数 依次为 、，校正标准偏差（校正集的预测均方差）依次为、；辣椒的蛋白质含量近红外模型的相关性最高，其 为 ，比其余 种
2、组分模型更准确。该模型可以高效检测辣椒成熟度，为合理安排辣椒采收期提供依据。关键词：近红外；辣椒；成熟度；品种；校正标准偏差中图分类号：；文献标志码：文章编号：（）收稿日期：基金项目：云南科技重大专项（）；湖南省重点研发项目（）作者简介：黄正午（），男，湖南长沙人，硕士生，主要研究方向为农产品加工与检测。：；：通信作者：张志旭（），男，湖南长沙人，博士，高级实验师，主要从事仪器分析与功能产品开发评价。：；：，（；，；，）：，（），；，：；（）第 期黄正午，等：近红外光谱法量化检测辣椒成熟度 引 言辣椒属茄科辣椒属常异花授粉作物，原产于中南美洲热带地区，在我国大部分地区为一年生草本植物，是茄果类
3、重要蔬菜之一。作为世界上种植面积最大的蔬菜作物之一，辣椒在我国种植面积约占世界种植总面积的，我国也是世界第一大辣椒生产国与消费国。因为辣椒种类繁多，抗病虫力强、播种面积大、经济效益高，辣椒已经成为我国蔬菜产业中的第一大产业。辣椒成熟度是辣椒的重要指标之一，在辣椒的采收、加工、储藏、育种等过程中，准确检测辣椒成熟度是保证其各环节质量的重要步骤。目前对于辣椒成熟度的检测尚不成熟，仅依靠人工判定辣椒成熟度，无法准确量化检测辣椒成熟度，耗时耗力也无法得到准确的结果。近年来，随着近红外技术的快速发展，其凭借着无损、快速、准确、操作方便等优点在食品领域已经得到广泛应用。与辣椒相关的近红外检测报道相对较多，
4、其中包括应用近红外技术快速无损检测辣椒素、维生素、纤维素等辣椒果实品质性状，但是对辣椒成熟度的检测鲜有报道。其中辣椒成熟度与其蛋白质含量、维生素 和辣椒素呈显著正相关。本文通过研究辣椒中的辣椒素、蛋白质、维生素、纤维素、总酸 种组分，从中选取一种与辣椒成熟度相关性最高的组分建立近红外光谱模型。通过对 种组分近红外模型的相关性研究，来分析量化检测辣椒成熟度的可行性，同时探究不同辣椒品种对近红外模型准确度的影响。材料与方法 试验样品采集于 年 月长沙县某辣椒基地生产的辣椒。辣椒品种包括 种线椒，种朝天椒，其他品种辣椒 种，共计 个辣椒品种。仪器与设备傅里叶变换型近红外光谱仪，扫描范围 ，分辨率 。
5、光谱数据采集将打碎的辣椒装入 离心管中，从管中取出辣椒装入仪器样本池，近红外扫描一次后清理样本池，重复操作，采集 个辣椒品种的光谱。测定辣椒组分含量辣椒的 种组分测定方法：辣椒素依据 对辣椒素的测定方法进行改进；蛋白质依据 中第一法凯氏定氮法测定；维生素 参考 中第三法，二氯靛酚滴定法测定维生素 含量或试剂盒；纤维素参照 食品中膳食纤维的测定；总酸参照 中的第二法 电位滴定法测得。模型的建立使用赛默飞世尔的 分析软件，采用偏最小二乘法（，）和主成分线 性 回 归 方 法（，）建模，剔除异常数据，使用优化功能对光谱范围、光谱预处理方法、平滑度等参数进行最优化选择，将 个辣椒品种组分的实际值与其近
6、红外光谱联系比较，从而建立近红外反射率（，）模型，并以 模型的相关系数和均方根误差为评价指标。辣椒品种分类分析不同辣椒品种间有较大的组分差异，为探究不同辣椒品种对模型的影响，建模后将 个品种的辣椒分成线椒（种）、朝天椒（种）和其他品种辣椒（种）分为 个类别，分别研究辣椒品种差异对近红外模型相关性的具体影响。结果与分析 模型的分析经红外光谱测试并采用 和 种方法计算结果，如图 所示。由图 可知，建立的模型优于 建立的模型，其中蛋白质含量近红外模型的相关系数 ，校正标准偏差（校正集的预测均方差），当 的绝对值在 以上时认为二者有强相关性，且 越小说明模型预测性（）蛋白质含量的（）蛋白质含量的（）辣
7、椒素含量的（）辣椒素含量的（）维生素 含量的（）维生素 含量的 第 卷（）纤维素含量的（）纤维素含量的（）总酸含量的（）总酸含量的 图 种辣椒组分的红外测试 和 模型越强。综合比较，此模型的拟合效果最优，预测性和准确度均高于其他 种模型，为辣椒成熟度的量化检测提供一种途径。辣椒模型的分类分析将分类后的辣椒品种建模数据与辣椒品种总体建模数据进行对比分析。如表 和表 所示。表 个辣椒品种分类建模表辣椒品种辣椒组分建模方法线椒（种）蛋白质 辣椒素 维生素 纤维素 总酸 朝天椒（种）蛋白质 辣椒素 维生素 纤维素 总酸 其他品种辣椒（种）蛋白质 辣椒素 维生素 纤维素 总酸 表 个辣椒品种总体建模表辣
8、椒组分建模方法蛋白质 辣椒素 维生素 纤维素 总酸 将表 与表 对比可知，对辣椒进行分类建模后，模型的相关性相较于 个辣椒品种建模的模型显著增加，也明显下降，结果表明对同一品种辣椒建模可以更准确地量化检测该品种辣椒的成熟度。结 语本文对 个辣椒品种中的 种辣椒组分进行了近红外分析实验，结果表明最优的为蛋白质含量近红外模型，蛋白质含量的近红外模型 ，与辣椒成熟度呈高度相关，低于 ，预测性较好，可用于日常生产中辣椒成熟度的量化检测。同一品种辣椒模型的相关性明显高于多品种辣椒模型，对同一品种辣椒建模能更准确地量化检测该品种辣椒的成熟度。研究也发现增加样品数量可以提高模型的稳定性和准确性，后续研究将收
9、集更多的样品建立品质分析数据库，进一步完善辣椒近红外检测模型，为辣椒成熟度的量化检测提供一条准确可靠、便捷、经济的分析途径。参考文献（）：韩微莉，张婷婷，陈雪平，等 国外辣椒种质资源农艺性状的相关性分析 河南农业科学，（）：李 宁，杨 涛，帕提古丽，等 适于新疆制干类型辣椒种质资源遗传多样性的 和 分析 分子植物育种，（）：赫 卫，张 慧 辣椒疫病抗性的浸根接种鉴定方法 植物保护，（）：张卢慧，赵志强，赵全新，等 辣椒细菌性果实条斑病菌生物学特性及抑菌药剂筛选 中国农学通报，（）：王立浩，张正海，曹亚从，等“十二五”我国辣椒遗传育种研究进展及其展望 中国蔬菜，（）：张晓梅，王秀芝，曲宝茹，等
10、不同果实成熟度对辣椒种子萌发特性的影响 辣椒杂志，（）：王 明，张 倩 近红外技术在玉米品质检测中的应用 食品工业，（）：于伶伶，谭亚军，赵甲慧，等 近红外光谱技术在食品领域的研究进展 食品安全导刊，（）：巩雪峰，陈 鑫，李 红，等 加工辣椒无损品质检测方法及典型相关性分析 江苏农业科学，（）：韦 强，黄漫青，刘 畅，等 采收成熟度对红色甜椒贮藏品质的影响 食品工业科技，（）：朱志妍，田 浩，潘 俊，等 云南省主要辣椒品种活性成分及其加工适应性 食品安全质量检测学报，（）：龚翔宇，饶帅琦，吕晓菡，等 杭椒采收期内辣椒素类物质和维生素 的动态变化 浙江农林大学学报，（）：罗丽蓉，李宏洋，吴拥军，等 泡椒老卤水中乳酸菌筛选及益生性能分析 食品与发酵工业，：
