مطالعه اثر پیش پردازش های مختلف طیفی بر مدل های پیش بینی غیرمخرب عیار چغندرقند و طراحی سامانه تشخیص مبتنی بر طیف سنجی مرئی/ فروسرخ نزدیک

در این پژوهش، توانایی روش طیف سنجی Vis/NIR بازتابی به منظور سنجش و پیش بینی غیرمخرب مقدار قند موجود در ریشه های چغندرقند و هم چنین اثر پیش پردازش های مختلف طیفی بر دقت مدل های چندمتغیره پیش بینی کننده مطالعه شد. در این راستا، طیف گیری از نمونه های چغندرقند در مد اندازه گیری برهم کنش و در محدوده طیفی 2500-350 نانومتر و به صورت تماسی از نواحی مختلف در بخش های طوقه، ریشه و دم چغندرقند انجام شد. بدین منظور ابتدا طیف گیری از روی پوست در 3 ناحیه موردنظر اجرا شد و سپس نمونه ها به صورت عمودی برش داده شدند و از نواحی سه گانه طیف گیری به عمل آمد. نتایج نشان داد که از روش طیف سنجی می توان برای سنجش مقدار قند چغندر بهره برد. هم چنین نتایج نشان داد که ناحیه بروز پیک های جذبی مهم طیف های Vis/NIR در نمونه های با پوست و بدون پوست مشابه است. بنابراین می توان اثر ترکیبات شیمیایی پوست چغندرقند را در طیف سنجی Vis/NIR غیرمخرب به منظور شناسایی ترکیبات درونی آن نادیده گرفت. نتایج پیش بینی مقدار قند (SC) نمونه های چغندرقند با پوست، با مدل PLS بر پایه ترکیب SG+D2 بهترین دقت تشخیص را نشان داد، به گونه ای که پیش پردازش SG+D2 (87/0rc=، 90/0RMSEC=، 95/0rp =، و 55/0RMSEP =) با دقت عالی (20/3SDR=) توانست مقدار SC را پیش بینی نماید. در نهایت، سامانه ای بر پایه مدل تدوین شده طراحی شد که توان سنجش عیار محصول به صورت غیرمخرب را دارا است. این سامانه می تواند در هنگام تحویل محصول به کارخانه های چغندرقند به کار گرفته شود. هم چنین، از سامانه طراحی شده می توان در موسسه اصلاح بذر چغندرقند برای پژوهش های اصلاح نژاد استفاده کرد.