水果糖水分含量检测仪

4月15日，国家知识产权局发布了第二十三届中国专利奖评审结果公示，公示期为2022年4月15日至4月21日。其中，华东交通大学专利项目“一种光照参数可调的近红外水果糖度无损检测装置”成果入选第二十三届中国专利优秀奖。该奖项为华东交通大学首个、本年度江西省教育系统唯一一个获奖项目。序号专利号专利名称专利权人发明人493ZL201310427643.X一种光照参数可调的近红外水果糖度无损检测装置华东交通大学刘燕德,周延睿,孙旭中国专利奖由中国国家知识产权局和世界知识产权组织共同主办，是中国唯一的专门对授予专利权的发明创造给予奖励的政府部门奖，得到联合国世界知识产权组织（WIPO）的认可。该奖项重在强化知识产权创造、保护、运用，推动经济高质量发展，鼓励和表彰为技术（设计）创新及经济社会发展做出突出贡献的专利权人和发明人（设计人）。

水果甜度与水果中的糖分种类以及有机酸等物质的相互作用有关。爱美人士或者糖尿病患者仅凭口感选择水果不科学。而且仅靠吃水果减肥，有可能营养不良。本报生活实验室首次进社区，在劲松街道双中心西大望路社区市民学校检测水果糖度检测人员把水果汁样口滴入折光式糖度检测仪检测显示，冰糖心苹果糖度最高，为14.8%居民一边看检测，一边看手机直播，并就关心的问题向检测人员提问 入秋以来，各种苹果、梨、桔子相继上市。甜不甜成了市民选择水果的一个重要因素。但也有一些爱美女士喜欢选择不太甜的火龙果、猕猴桃当减肥餐，也有一些糖尿病患者，选择吃不太甜的水果。口感酸的水果糖度一定低、热量一定少吗？ 11月24日，《法制晚报》记者在超市选购了苹果、梨、火龙果、猕猴桃等17份样品，送专业实验室检测糖度。检测结果显示，糖度最高的苹果为14.8%。减肥人士爱吃的“并不甜”的猕猴桃和火龙果，糖度也都比较高。 专家告诉记者，水果甜度与含糖量有一定关系，但并非直接画等号，“水果甜度与水果中的糖分种类以及有机酸等物质的相互作用有关。爱美人士或者糖尿病患者仅凭口感选择水果不科学。而且仅靠吃水果减肥，有可能营养不良。” 居民选水果 甜不甜成判断标准 11月24日，生活实验室首次进入社区，在社区居民见证下，请专业人士检测水果糖度。上午9时，在劲松街道双中心西大望路社区市民学校里，不少居民早早来到现场。对于检测水果糖度，大家都觉得很新鲜。“糖度是不是就是甜度呀？” 一位阿姨表示，她最喜欢买山东的红富士苹果，“又甜又脆。买水果，当然最关心甜不甜。” 记者了解发现，大多居民选水果，把甜不甜作为一个评判标准。 但也有喜欢买不甜水果的市民，“中午吃个火龙果、喝个酸奶，当是减肥餐了。火龙果不是特别甜，热量应该比较低。” 另一位女士则表示喜欢买猕猴桃，“也会给家里老人买，不是说老年人尤其是糖尿病患者吃着好吗，不是特别甜。” 不甜的水果热量就低吗？不甜的水果糖度就低，就适合糖尿病患者食用吗？ 为此，记者把在超市选购的17份苹果、梨、火龙果、猕猴桃和桔子样品带到社区，请专业实验室工作人员进行检测。实验步骤样品来源：购自超市苹果：蛇果、加力果（姬娜果）、冰糖心、黄元帅、富士梨：雪花梨、鸭梨、皇冠梨、香梨火龙果：红心火龙果、白心火龙果猕猴桃：猕猴桃金果、猕猴桃绿果、普通猕猴桃桔子：普通桔子、南丰蜜桔、冰糖桔注：所购冰糖心切开后未见“糖心”检测项目：水果的糖度检测单位：北京智云达食品安全检测中心（检测为快速检测方法，属于初筛，只对样品负责，检测结果不具备法律效力）检测试剂：折光式糖度检测仪检测原理：用折光式糖度测量仪测的是水果中可溶性固形物的含量，即糖+有机酸+盐分+其他可溶于水的物质。检测结果样品处理：将水果去皮榨汁，不加水。用蒸馏水校准折光式糖度检测仪，滴加样品溶液，从仪器屏幕读取数据苹果糖度检测结果单位（%）蛇果 10.2加力果 9.4冰糖心 14.8黄元帅 10.9红富士 12.5梨糖度检测结果单位（%）雪花梨 11.2鸭梨 11.1皇冠梨 9.3香梨 9.7桔子糖度检测结果单位（%）普通桔子 13.9南丰蜜桔 14.2冰糖桔 8.0火龙果糖度检测结果单位（%）红心火龙果 13.1白心火龙果 11.3猕猴桃糖度检测结果单位（%）猕猴桃金果 14.5猕猴桃绿果 14.7普通猕猴桃 12.2注：糖度是指在20摄氏度下，每100g水溶液溶解的可溶性固形物克数的含量。 结果分析 水果糖度与甜度没有直接关系 检测工程师杨宇斯表示，检测结果让大家有些意外，比如大家平时认为口感并不很甜的火龙果，糖度都高于梨。而酸甜的猕猴桃，糖度普遍较高。“这说明水果糖度与甜味没有直接关系。” 北京智云达消费者食品安全检测中心技术经理、中国农业大学农学博士张玉萍告诉《法制晚报》(微信ID：fzwb_52165216)记者，水果甜度是一个相对值，通常以蔗糖作为基准物，以10%或15%的蔗糖水溶液在20度时的甜度为基准，对比得到其他糖或食物的甜度。 “水果甜度与含糖量是有一定关系的，但与含糖量又并非直接画等号，因为水果甜度还与水果中糖分种类以及有机酸等物质的相互作用有关系。所以，糖分含量高不见得就很甜。不过在一定范围内，对同种水果来说，糖分含量高的水果甜度相对也高。对于不同种水果来说，糖分含量高的，不见得甜度会高。”张玉萍说。 专家观点 仅靠吃水果减肥 容易营养不良 杨宇斯说，“水果是否好吃，与品种、地域、栽种方式等有关。这些因素都会影响水果的含水量、糖酸比，从而影响水果的口感。检测发现，吃起来并不很甜的水果糖度很高，比如火龙果和猕猴桃。其实这类水果碳水化合物含量较多，过多食用或单一食用，不仅不能减肥，还可能导致营养不良。” “爱美人士单靠吃水果减肥既不科学也不健康。仅吃水果可能会缺乏蛋白质、缺乏维生素B1和铁、锌等。”张玉苹强调，“建议大家两餐之间吃水果，饭前吃水果能减少正餐摄入，一定程度上可以减肥；如果餐后吃水果，可能会额外增加能量摄入，造成胃肠消化负担，最好的是两餐之间摄入。” 糖尿病患者要关注水果血糖生成指数 张玉萍提醒市民，对于一些特殊人群比如糖尿病患者，不能仅仅依据甜不甜来吃水果，还要看水果的血糖生成指数（GI）。GI是指餐后不同食物血糖耐量曲线在基线内面积与标准糖（葡萄糖）耐量面积之比，用以衡量某种食物或某种膳食组成对血糖浓度影响的一个指标。保持一个稳定的血糖水平非常重要，但GI高的食物进入胃肠后消化吸收快，血糖浓度波动大。影响食物血糖生成指数的原因有两个，一是食物中的糖类物质含量，二是食物消化吸收速度，所以，有的食物虽然糖分含量不高，但血糖生成指数很高，就是因为食物容易被消化吸收。 “比如西瓜糖含量为5.8%左右，苹果糖分含量为13.5%左右，但西瓜的GI为72，苹果的GI为36(注：数据来源中国疾控中心营养与食品安全所编著的“中国食物成分表”）。所以糖尿病患者在选择水果时，不能只看糖含量，关键还要看血糖生成指数。指数高的水果，也不应该吃太多。”张玉萍说。

当我们走进水果店时，会发现同一种水果会分不同的价格售卖，而影响价格的主要原因是其品质，这时我们就会产生疑问 ➙什么样的荔枝核小而甜？什么样的西瓜皮薄瓤多脆又甜？我们今天来分享一些关于：如何用科学的方法区分不同品质的水果（当然也能区分同一类水果的不同产地与品种）随着生活质量提高和消费水平的改变，消费者对于水果品质不同的需求也就促成了水果的销售分级处理；利用非接触式水果分选检测技术，不断细分果品，以便满足不同消费市场的需求。什么是水果分选？一般来说，将其分为四类：大小、重量、外观品质（颜色、新鲜度）、内部品质 其中在内部品质分选中，主要判断的指标如下：糖度硬度酸度内部缺陷然而传统的破坏性检验方法不仅成本高，还造成资源浪费，因此光谱无损检测的方法成为一大趋势。水果分选机因其具有检测速度快、可同时检测多种内部成分等优点，近年在农产品内部品质检测方面发展迅速。其基本原理是：当用近红外光照射水果时，不同的水果内部成分对于不同波长的光学吸收和散射程度不同，而内部光谱也会随着水果内部成分质量分数的不同而发生变化。利用这一特性，即可根据近红外光谱特征分析水果中的主要成分及其质量分数。为什么是近红外光谱？近红外光谱近红外光谱属于分子振动光谱的倍频和主频吸收光谱，主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的，具有较强的穿透能力。近红外光主要是对含氢基团Ｘ－Ｈ（Ｘ＝Ｃ、Ｎ、Ｏ）振动的倍频和合频吸收，其中包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。由于不同的有机物含有不同的基团，不同的基团有不同的能级，不同的基团和同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别，且吸收系数小，发热少，因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。近红外光照射时，频率相同的光线和基团将发生共振现象，光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子；而近红外光的频率和样品的振动频率不相同，该频率的红外光就不会被吸收。因此，选用连续改变频率的近红外光照射某样品时，由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收，通过试样后的近红外光线在某些波长范围内会变弱，透射出来的红外光线就携带有机物组分和结构的信息。通过检测器分析透射或反射光线的光密度，就可以确定该组分的含量。近红外光谱优劣势但是近红外经过两百多年的发展与应用开发，仪器的进步与算法的革新，仪器制造商与科学家们已经可以将越来越多的劣势规避，从而更好地发挥了近红外不消耗化学试剂，不污染环境等优点，因此也受到越来越多人的青睐。应用案例基于近红外光谱技术检测水果糖度（水分/黑心病【可见+近红外】）主要过程：（1）选取具有代表性的水果（2）通过漫反射或透射方式采集水果样品相关光谱数据；（3）对光谱数据预处理，消除不同因素对水果模型精度带来的误差，选择更有代表性样品的光谱数据；（4）采用国家和国际认证的化学分析方法测量水果样品成分的准确含量；（5）建立预测模型（6）未知水果样品近红外光谱的采集，然后用所建立的预测模型预测未知样品的成分含量。（7）用标准的化学分析方法测量未知水果样品成分的含量，验证所建立预测模型的准确性，然后对预测模型进行校正和优化。典型装置设计：三大功能模块：光路模块、附件模块、数据处理模块光路模块的光源对待测水果样品进行有效照射，通过光纤传递给光纤探头，再将透过水果样品的光谱信息进行收集，并通过光纤传递给数据处理模块的光谱仪。通过微处理器进行处理、计算和分析，从而完成对待测水果样品糖度的预测，在显示屏上获取结果，实现水果糖度的无损检测。由于水果的尺寸大小、果肉薄厚，糖酸度有高有低，且分布不均的情况，在光谱采集模块中有多种方式：图片来源：仪器信息网以下图为实际的光谱采集谱图案例▼▼▼脐橙原始光谱采集（可见+近红外）苹果吸收光谱（可见+近红外）香蕉的不同反射光谱（近红外）并做归一化平均草莓反射光谱（可见+近红外）正常与不同腐变程度的苹果透射光谱比较图（可见+近红外）化学计量学建模在完成光谱采集后，数据处理成为整个装置的核心步骤。再建立准确化学值与光谱信息之间的化学计量学模型。化学计量学模型的建立主要包括两个过程：校正和预测硬件：光谱采集模块① 光谱仪（近红外系列光谱仪，可见-近红外光谱仪）② 光源（海洋光学提供集成和光路设计方案，解决客户在光学部分的担忧；因集成到在线设备，我们推荐使用高度可集成化、高稳定性的光源，以适应在线设备的光路设计和长时间稳定运行。） ③ 光谱收集附件（可选配/定制/也可空间光耦合的光纤、准直镜附件，帮助客户解决系统中光传输和耦合问题。）软 件① 光谱读取软件定制/二次开发（Omnidriver/Seabreeze）② 近红外光谱建模软件（可根据需求选取不同建模软件）③ 数据传输与分选机制协议定制针对不同的水果产线和分选机制，为客户定制数据传输模块及协议方式。由于通讯方式的差异及需求差异，我们还可以为客户进行光谱仪器协议、固件等开发，实现同样光谱设备在不同应用中发挥其不同长处。理由1：触发准确性在水果分选设备产线中，光谱仪工作在外触发模式，当传输带送入一个水果到测量位置，立即触发光谱仪开始积分，积分时间100ms，因此对触发的准确性要求很高。而竞争对手的产品外触发时间不准确，如果产线使用的是高功率卤钨灯，多停留一段时间就有可能造成水果的热损伤。理由2：量产能力性机器人自动校正并保证每台设备的精准校调，确保每条产线的分选标准一致。理由3：量身定制在线系统中如果出现系统故障会影响整条产线的正常运行，我们可为客户定制系统运行自测协议，减少人为检验步骤，提高生产效率。本文来源：海洋光学关于海洋光学海洋光学作为世界领先的光学解决方案提供商，应用于半导体、照明及显示、工业控制、环境监测、生命科学生物、医药研究、教育等领域。其产品包括光谱仪、化学传感器、计量检测设备、光纤、透镜等。作为光纤光谱仪的发明者，如今海洋光学在全球已售出超过40万套的光纤光谱仪。关于爱蛙科技爱蛙科技（iFrogTech）是海洋光学官方授权合作伙伴，提供光谱分析仪器销售、租赁、维护，以及解决方案定制、软件开发在内的全链条一站式精准服务。如需了解更多详情或探讨创新应用，可拨打400-860-5168转5895客服电话。