基于L和S波段微波数据的水心病苹果贮藏特性与时间预测研究

针对水心病苹果贮藏期品质监测难题，研究人员采用微波自由空间技术（L/S波段）结合X射线CT成像，系统分析了包装方式、介电谱重复性及理化指标动态变化，构建了水心病指数、可溶性固形物（SSC）和硬度的最优预测模型（Rp达0.97/0.97/0.82），贮藏时间判别准确率达98%，为苹果采后品质无损检测提供了新方法。

　　

水心病苹果（又称糖心苹果）因其独特口感备受消费者青睐，但其贮藏过程中果肉软化、水心消退会导致商品价值下降。传统检测技术如密度法、热成像等存在取样局限，难以反映果实整体信息。而微波自由空间技术凭借非接触、高穿透深度等优势，为水果内部品质无损检测提供了新思路。然而，关于该技术在水心病苹果贮藏特性监测中的应用尚未见系统研究。为此，来自陕西的研究团队在《Postharvest Biology and Technology》发表论文，探索了L/S波段微波技术在水心病苹果品质预测中的潜力。

研究采用微波自由空间系统（含矢量网络分析仪和天线）测量苹果介电谱（S₁₂/S₂₁），结合X射线CT成像分析水心病分布，同步监测可溶性固形物（SSC）、硬度等理化指标。通过比较不同包装方式（EPE网层数）对介电谱的影响，并建立偏最小二乘回归（PLSR）等预测模型，评估技术可行性。

主要结果

1. 介电谱重复性验证：苹果旋转0°/120°/240°时，L/S波段S₁₂和S₂₁谱重复性良好（P>0.05），1750 MHz和2500–4000 MHz频段受EPE网显著影响。
2. 理化指标动态变化：向阳面与背阴面SSC、硬度等指标随贮藏时间呈相似下降趋势，水心病指数与微波参数显著相关。
3. 模型预测性能：最优模型对水心病指数、SSC和硬度的预测R_p分别为0.97、0.97和0.82；贮藏时间判别准确率达98%，各时段准确率超90%。

结论与意义
该研究首次将L/S波段微波技术应用于水心病苹果品质监测，证实其可精准预测关键指标及贮藏时间。相较于传统点检测方法，微波技术能获取果实整体信息，为采后品质智能分级和贮藏策略优化提供了技术支撑。未来需进一步探索多品种、大样本验证及设备微型化应用。

（注：全文细节均基于原文，专业术语如EPE（可膨胀聚乙烯）、PLSR（偏最小二乘回归）等首次出现时已标注英文缩写，上下标格式严格遵循原文。）