在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)中，確保果蔬的品質(zhì)和安全是至關重要的任務。然而，果蔬的內(nèi)部質(zhì)量問題通常是難以察覺的，這給生產(chǎn)商、零售商和消費者帶來了挑戰(zhàn)，幸運的是，現(xiàn)代技術(shù)已經(jīng)帶來了一種令人印象深刻的解決方案，即近紅外（NIR）透射光譜技術(shù)。這一先進技術(shù)允許我們深入了解果蔬內(nèi)部的情況，從而能夠快速、準確地檢測內(nèi)部缺陷、腐爛、蟲害以及營養(yǎng)成分，目前果蔬內(nèi)部缺陷檢測已經(jīng)廣泛應用于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售中。

在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，果蔬內(nèi)部的蟲害是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的重要問題。在檢測蟲害時，NIR透射光譜技術(shù)通過分析透射光譜數(shù)據(jù)，可以識別并判斷出果蔬內(nèi)部是否存在病蟲害問題，并進行定量評估，空心化問題也是同樣如此。在檢測果蔬內(nèi)部腐爛程度時，NIR透射光譜技術(shù)可以透過果蔬表皮，識別果蔬內(nèi)部存在的腐爛區(qū)域，并定量評估腐爛程度。這可以幫助農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)商和零售商提前篩選掉腐爛的果蔬，以保證產(chǎn)品的品質(zhì)和延長貨架期。

以蘋果為例，蘋果的霉心病和水心病是兩種常見的內(nèi)部缺陷疾病，在蘋果品質(zhì)評估和出口質(zhì)檢中非常重要。

霉心病是一種由霉菌引起的蘋果內(nèi)部病變，通常在果實存儲期間出現(xiàn)，常表現(xiàn)為水勢失衡，導致果實內(nèi)部形成棕色或黑色的霉斑。霉心病的檢測通常通過目視檢查和切開果實進行觀察，如果果實有可疑的病變跡象，就會被判定為受到霉心病的感染。近年來，一些新的非破壞性檢測方法也被研究用于霉心病的檢測，包括使用NIR透射光譜技術(shù)，通過分析果實內(nèi)部的光譜信息，檢測蘋果中潛在的霉心病病變并進行預測，很大程度上減少了果實損耗，降低了經(jīng)濟損失。

蘋果“冰糖心”也是一種蘋果病害，即水心病。在中國西北高原干旱地區(qū)多有發(fā)生，是一種生理性病變。病果剖開后，其內(nèi)部組織的細胞間隙充滿細胞液而呈水漬狀在果實中心，也有的發(fā)生于果實維管束四周和果肉其他部位。“冰糖心”通常指富士蘋果中的水心病表現(xiàn)比較明顯的果實，其內(nèi)部病變形成的水漬狀果心常被商家用來作為賣點進行宣傳。

對于水心病的蘋果，當果實內(nèi)部的水心未發(fā)生褐變腐敗之前，是可以食用的。此時，蘋果水分豐富，口感脆嫩多汁，具有較高的糖度，能滿足一些消費者對于甜味的追求。然而，需要注意的是，雖然水心病蘋果可以食用，但由于水心病對果實貯藏性的影響，其保鮮期相對較短。由于水心病導致果實內(nèi)部的細胞液增多，這可能會降低果實的貯藏壽命，患水心病的果實在貯藏過程中更容易變軟、褐變和腐爛。

目前，水心病檢測主要依靠目視觀察和切開果實進行檢查。水心病導致果實內(nèi)部細胞間隙充滿細胞液，改變了果實的光學性質(zhì)。近紅外透射光譜技術(shù)可以探測這種光學變化，并通過對光譜數(shù)據(jù)的分析來判斷水心病的程度和位置。利用近紅外透射光譜技術(shù)進行水心病的檢測，不僅可以提高檢測效率，減少人工判斷的主觀性，還可以實現(xiàn)對大批量樣品的快速檢測。

除了缺陷，NIR透射光譜技術(shù)還可應用于檢測果蔬內(nèi)部的營養(yǎng)成分。通過分析透射光譜數(shù)據(jù)，可以獲得果蔬內(nèi)部的營養(yǎng)成分含量，例如糖分、酸度、維生素含量等。這對提升產(chǎn)品食用價值和市場競爭力，優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝具有重要意義。此外，NIR透射光譜技術(shù)還能夠快速測量果蔬樣品的透射光譜，并通過建立與缺陷相關的數(shù)學模型，實現(xiàn)對果蔬內(nèi)部缺陷的快速篩選和分級。這可以提高生產(chǎn)效率，降低人工檢測的成本，并確保所銷售的果蔬符合質(zhì)量標準。

在不斷創(chuàng)新和發(fā)展中，近紅外（NIR）透射光譜技術(shù)的應用已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)領域的一項革命性技術(shù)。它不僅使果蔬內(nèi)部質(zhì)量問題的檢測更加準確和高效，還有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量和競爭力，增強了果蔬產(chǎn)業(yè)的可追溯性和管理效率。