香蕉果实

香蕉是中国岭南特色水果之一，香蕉在采收和运送过程中往往处于绿硬期(青香蕉),在此过程中易受到各种碰撞损伤。不同类型碰伤均可加速香蕉果皮活性氧的积累进而导致香蕉果实的衰老腐败 青香蕉受到碰撞损伤后，微生物容易侵染损伤部位，经过催熟过程中的乙烯释放和果实软化后，造成於伤腐烂或黑斑花脸，严重影响其色泽品质和销售价格。因此，亟待寻找一种快速无损检测青香蕉碰撞损伤的方法。为探究有效检测青香蕉早期轻微碰撞损伤的方法，本文结合青香蕉的结构特点利用高光谱技术找出青香蕉关于碰撞损伤特性的特征波长段，实现碰伤程度的区分与可视化。研究为开发青香蕉表面碰伤快速无损检测系统，提高香蕉经济效益具有重要意义。1.材料与方法1.1青香蕉碰撞损伤程度分类青香蕉的品质分级标准14中，果身表面的机械类损伤面积是一个重要指标。标准规定，果身表面无碰压伤的青香蕉属于优等品；碰压伤面积小于1cm² 的属于一等品；碰压伤面积为1～2 cm² 的属于二等品；碰压伤面积大于2cm² ,属于劣等品将不进入市场。将碰伤的香蕉置于温度15℃、相对湿度88%的恒温恒湿环境中保存48 h取出切开，损伤面积如表所示。1.2 高光谱图像采集系统试验可采用彩谱科技有限公司的高光谱成像仪，主要包括高光谱相机、光源、载物台、滑轨、计算机控制硬件和软件系统。光源采用仪器自带的卤素灯，光谱仪的光谱范围为400～1000 nm,采样间隔为2.39 nm,将光谱范围分为256个频带范围。仪器扫描的具体参数设置：曝光时间20 ms,移动台前进速度1.4 cm/s,回退速度2cm/s,镜头与样本距离42 cm。本研究使用的光谱数据由256维图像组成。区别于三维的RGB图像，高光谱图像的数据信息高维且冗余，如果对每份样品的所有图像进行处理，不仅工作量庞大且后续的建模效果不佳。如图所示是同一份样品在不同波段下(500、600、700、800nm)的图像，对比可知：不同波段下的图像其呈现出的碰伤情况存在差异。因此探究青香蕉关于碰撞损伤的特征波段，利用特征波段下的图像提取碰伤部位的光谱数据，可为后续的检测模型提供可靠且精准的数据集。2结果与分析2.1 原始光谱数据预处理结果使用软件进行预处理，首先对原始光谱进行多项式平滑法处理，再采用多元散射校正法对光谱进行预处理，以降低极限漂移和散射效应。对原始样本数据集如图a先进行SG处理，将处理后的光谱曲线再进行多元散射校正法处理。处理后的效果如图b所示。可以看出，预处理后的光谱曲线修正了部分反射率为1的数据，总体曲线更加归一且平滑，噪音点减少，曲线的凹凸处变少。说明该预处理方法效果较好，后续研究所用的光谱数据皆为经过SG和MSC方法预处理后的数据。2.2基于BP神经网络的检测模型和可视化碰伤等级图像通过图像分割流程，将918张灰度图像进图像分割，提取香蕉碰伤部位的轮廓区域，同时利用图像全像素点下的反射率数据，用光谱反射率数据去表示碰伤轮廓区域的每个像素点所代表的信息。对健康样品、轻度碰撞伤样品、中度碰撞伤样品、重度碰撞伤样品的测试集的识别准确率分别为97.53%、92.59%、93.82%和96.29%,平均碰伤程度的判断准确率为95.06%。为了更好地展示分类结果，同时考虑检测的可视化，对每一个像素点用“00”代表健康，标记为黄色RGB(255,255,0) “01”代表轻度碰撞伤，标记为蓝色RGB(67,142,219) “10”代表中度碰撞伤，标记为紫色RGB(128,0,128) “11”代表重度碰撞伤，标记为红色RGB(255,0,0)的方式进行最后的输出显示。其中区域的总体识别结果若有85%以上的相同数值和颜色，那么本区域都用此数值和颜色进行归一显示，最后的可视化图像如图所示。3.结 论本文以青香蕉为研究对象，利用高光谱成像仪采集青香蕉健康表面和不同碰伤程度香蕉的光谱反射率数据和不同波段下的图像信息，结合特征变量筛选对青香蕉的碰撞损伤程度进行了研究，主要结论如下：1)采用3种类型的支持向量机算法，验证了青香蕉碰撞损伤的识别机理以及采用光谱数据和图像信息结合进行无损检测的合理性。2)对通过预处理和异常样本剔除后的数据进行特征波长提取和验证，得到9段特征波长。3)通过获取特征波长段下的图像，提取碰撞损伤区域的轮廓分布边界数据以及该区域的每个像素点对应的光谱反射率数据。将此数据作为BP神经网络的输入层进行训练，最后得到的模型对健康样品、轻度碰撞伤样品、中度碰撞伤样品、重度碰撞伤样品的测试集识别准确率为97.53%、92.59%、93.82%和96.29%。

长期食用恐致肝癌 专家建议剥皮水果吃前也要洗 　　据台湾媒体报道，台“卫生署”昨天公布最新农产品残留农药监测检验结果，在高雄一批香蕉里检验出杀菌剂克收欣超标193倍。专家警告，克收欣是可能致癌物，长期食用恐造成肝肿瘤，建议即使吃香蕉等剥皮水果也要洗过，避免农药污手，再剥皮入口。 　　橘子吃前也要泡洗 　　这批香蕉的供货来源为高雄市旗山区一处农场，被检出含克收欣1.93ppm(ppm，百万分比浓度)，超过标准值0.01ppm193倍。 　　据相关人员介绍，克收欣是一种常见的杀菌剂，用来预防蔬果长霉菌。美国环保署认定克收欣是一种可能致癌物质，长期食用有引发肝肿瘤的风险，建议民众在剥皮食用之前还是要用流动清水浸泡15分钟后，用软毛刷刷干净再剥皮食用。这样才不会污染双手，间接吃进杀菌剂。不只是香蕉，橘子等需要剥皮的蔬果也是一样。 　　西红柿也首度检出 　　今年10月，台卫生部门与各地卫生局共检验169件市售农产品，结果有22件农药残留不合格，不合格率13%。不但剥皮水果香蕉上榜，连一般人印象中少用农药的西红柿也首度被验出有不合格者。 　　供货来源为云林县及桃园县的西红柿，分别验出杀菌剂贝芬替和护汰宁不符标准。其中一件的贝芬替残留高达4.45ppm，超过标准1.0ppm的4倍之多 另不得使用于西红柿的护汰宁也各有0.63ppm和0.29ppm残留。专家说，西红柿验出大量杀菌剂残留，令人匪夷所思，因为西红柿不需太多的照顾及喷洒农药。 　　台将重罚栽种农户 　　台卫生部门表示，针对这些不合格农产品，当局已经开始追查供货源头，将依相关规定，对负责栽种的农户处以6万元(新台币，下同)以上、600万元以下罚款。若无法供出来源，也可对贩售业者处以3万到15万元罚款。 　　林口长庚医院临床毒物科主任林杰梁表示，经小鼠实验证实，克收欣长期食用恐导致肝肿瘤 杀菌剂贝芬替更毒，属于环境荷尔蒙，具生殖毒性，会导致精子减少、畸胎，也可能导致淋巴肿瘤 护汰宁毒性则较低，进入人体后，约一小时就可经粪尿代谢，危害较小。他提醒，不管要不要剥皮，水果最好冲洗干净再吃，有助于去除残余的农药。

瑞士步琦冻干新鲜的香蕉切片冻干应用”1简介冷冻干燥是一种温和的干燥方法，可用于保存食品而不改变其外观或风味。冷冻干燥过程包括将食品样品预冻，然后对冻结样品施加精准的真空控制。在这种条件下，食品中的水分会升华，因此样品最终会干燥。在食品应用中，冷冻干燥常用于生产速溶咖啡和干燥保存水果、蔬菜或草药。2设备BUCHI Lyovapor&trade L-200 ProBUCHI Lyovapor&trade 软件深冷冰箱，温度 -40°C，tritec HANNOVER不锈钢托盘Mettler Toledo HR73 卤素水分分析仪3试剂与耗材新鲜的香蕉4实验过程4.1 样品准备将香蕉切成 5mm 厚的切片，并将这 11 片香蕉切片放置在不锈钢托盘上（图1），然后在深冷冰箱中过夜，温度为 -40℃。另外也可以使用 -20℃ 的冰箱。▲ 图1. 带有新鲜切片的香蕉托盘4.2 设置 Lyovapor&trade L-200在深冻24小时后，香蕉片被转移到冷冻干燥机 Lyovapor&trade L-200 中进行冷冻干燥，设置如 表1 所示。表1. Lyovapor&trade L-200 中香蕉片冷冻干燥的设置干燥室类型标准样品塌陷温度未激活不塌陷的安全温度 °C未激活气体类型环境空气设置的货架温度在初级和次级干燥结束时不应超过 25℃（温度设定点）。使用 Lyovapor&trade 软件编程的初级和次级干燥过程步骤如 表2 所示。在初级干燥阶段，从样品中去除基质溶剂，在这种情况下水通过升华去除。在次级干燥阶段，通过去解吸附溶剂来干燥样品。表2. 初级干燥步骤的参数,设置在 Lyovapor&trade 软件上步骤12阶段初级干燥次级干燥时长12小时3小时温度25.025.0温度梯度0.070.00压力类型需调整需调整压力0.3700.100安全压力1.5001.500安全压力时长10104.3 卤素水分分析香蕉干燥后（见 图2），分析了三个香蕉片的剩余水分含量，以评估干燥效率。因此样品在30秒内被研磨在研钵中并转移到水分分析仪中。水分分析采用卤素水分天平，其参数列于 表3，判定标准 5 是指在 1mg/140s 以内没有更多的变化。表3. 水分分析仪设置判定标准5干燥温度℃110▲图2. 冷冻干燥后的盘子上的香蕉片5实验结果和讨论5.1 冻干香蕉片的外观评价图1 和 图2 分别展示了冻干前后的托盘上的香蕉片。所有 11 片香蕉片都显示出均匀的冻干结构和外观。在干燥过程中，没有观察到它们的尺寸和形态有任何变化。5.2 冻干香蕉片的水分分析为了确定 Lyovapor&trade L-200 的干燥效率，使用卤素水分分析仪分析了三个香蕉片的剩余水分含量。表4 显示了冻干后测量的水分含量和干燥效率的结果。表4. Lyovapor&trade L-200 上冻干后水分分析的结果香蕉切片冻干样品重量g卤素干燥样品重量g水分含量%10.6060.5873.1420.8430.8182.9730.7940.7703.02所有分析的样本在冻干过程后含水量均小于等于3.14%。香蕉的初始水分含量为76.97% ± 1.24%（n=3）。因此，在Lyovapor&trade L-200上应用描述的冻干方法导致水分去除率至少为95.92%总的来说，将冻干过程应用于如香蕉片等食品，具有以下优缺点：优势：在低温和低压条件下进行冷冻干燥是一种有效的方法，可以保持食品的颜色、气味、风味和热敏感的营养素消除食品表面的硬化冷冻干燥的食品具有多孔结构，易于复水或溶解。它可以直接食用或复水后食用由于冷冻干燥的食品含水量极低，因此密度相对较小，易于运输。冷冻干燥的食品在室温下可以长期保存，而运输成本远低于冷冻食品冷冻干燥过程中不向食品中添加任何添加剂劣势：如果直接暴露在空气中，冻干食品会迅速吸水复水，导致食品品质下降冻干产品必须真空包装或用氮气进行真空包装，包装材料不得允许水蒸气渗透在运输和销售过程中，由于其疏松多孔的结构，冻干食品很容易碎成粉末或开裂冻干是一个耗时耗能的过程，导致生产成本更高6实验结论使用Lyovapor&trade L-200，成功实现了香蕉水分去除的高效干燥。7参考文献G. W. Oetjen Freeze drying Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (2004).https://nuts.com/driedfruit/freeze dried/http://www.chaucerfreezedried.com/https://www.northbaytrading.com/dried-fruit/freeze dried-fruit/H. Tse-Chao Hua, L. Bao-Lin, Z. Hua Freeze drying of Pharmaceutical and Food Products,Woodhead Publishing Series in Food Science, Technology and Nutrition, pages 141–169 (2010).