基于便携式拉曼光谱结合PLSR模型的新鲜兰州百合贮藏品质快速无损评估研究

《Journal of Food Composition and Analysis》：Rapid evaluation of key quality indicators of fresh Lanzhou lilies after preservation treatment based on portable Raman spectroscopy combined with PLSR model

本文创新性地将便携式拉曼光谱技术与PLSR模型相结合，系统评估了紫外线（UV）、热处理（HT）、壳聚糖（CS）和二氧化氯（ClO2）四种保鲜方式对兰州百合关键品质指标（水分活度、多糖含量等）的影响，为高水分鲜活产品的采后品质监测提供了实时、无损的快速检测方案（R2P最高达0.947，RPD>4.3），具有重要应用前景。

　　

Highlight

感官品质

色泽是品质评估的关键指标，不仅直接反映兰州百合的外观特征，还能间接揭示其内部物质变化和生化反应进程。研究表明，温湿度波动会显著影响样品色泽——在高温高湿环境下，酶促和非酶促氧化反应加速，导致鳞茎逐渐变暗或出现褐变现象。

讨论

前期研究表明，光谱技术结合变量筛选或深度学习方法在预测各类农产品功能成分和营养品质方面表现优异（见表2）。然而多数研究基于成分相对稳定的原料或单一处理样品，针对实际加工过程中多指标综合评价的研究相对匮乏。本研究通过便携式拉曼光谱结合PLSR模型，首次实现了复杂保鲜体系下多指标同步快速评估，为高水分鲜活产品品质监控提供了新范式。

结论

本研究系统比较了UV、HT、CS和ClO₂四种保鲜处理方式对兰州百合贮藏期间品质的影响。结果表明所有处理方法均能延缓品质劣变，但效果存在显著差异。其中CS组保鲜效果最佳，水分仅从61%降至57%，多糖含量显著高于其他组。基于拉曼光谱构建的PLSR模型对水分活度（R²P=0.947, RPD=4.40）和多糖（R²P=0.945, RPD=4.31）等关键指标实现了高精度预测，为鲜活农产品贮藏品质实时监测提供了可靠技术支撑。