SpectraPen/PolyPen光(guang)譜儀(yi)應(ying)用——貯存蔬菜快速(su)品質(zhi)鑒(jian)定(ding)

蔬菜從(cong)被(bei)采(cai)摘(zhai)後(hou)到(dao)貯存在(zai)超市貨(huo)架上這壹(yi)過程(cheng)中，它(ta)們(men)壹(yi)直(zhi)是(shi)存活(huo)的。在(zai)貯(zhu)存的過程(cheng)中，蔬(shu)菜會持續進(jin)行壹(yi)系列生(sheng)化(hua)反應(ying)來(lai)維(wei)持其(qi)生(sheng)理(li)活(huo)性並低(di)於可能遇(yu)到的不利(li)環境狀況。而(er)從(cong)營養學和(he)經(jing)濟學角(jiao)度(du)考(kao)量(liang)，這(zhe)些(xie)生(sheng)化(hua)反應(ying)會造成(cheng)蔬(shu)菜品質(zhi)下降(jiang)，類胡蘿(luo)蔔(bu)素等多(duo)種必(bi)要營養成(cheng)分的含量(liang)也(ye)會由(you)於環境或內部(bu)刺激而(er)產生(sheng)變(bian)化(hua)。

西(xi)班牙(ya)巴(ba)斯(si)克大學、萊裏(li)達(da)大學和(he)阿爾梅(mei)裏(li)亞(ya)大學合作(zuo)研究了(le)芝麻(ma)菜在(zai)超市貯(zhu)存過程(cheng)中的生(sheng)理(li)變(bian)化(hua)。他(ta)們(men)將從(cong)超市購買(mai)的密封包裝芝麻(ma)菜在(zai)模擬(ni)超市貯(zhu)存環境（包括溫度、濕(shi)度、光(guang)照(zhao)、光暗(an)節(jie)律(lv)）中處(chu)理了3天。之後進(jin)行了壹(yi)系列生(sheng)理(li)與營養成(cheng)分分(fen)析(xi)。

首先(xian)他(ta)們(men)使(shi)用FluorPen手(shou)持(chi)式葉(ye)綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)儀(yi)結合視(shi)覺(jiao)品質(zhi)分級(ji)來(lai)對(dui)芝麻(ma)菜處(chu)理的品質(zhi)進(jin)行快速(su)檢(jian)測(ce)。大(da)光(guang)化(hua)學效(xiao)率(lv)Fv/Fm是用來(lai)衡量(liang)植物(wu)受脅迫(po)程(cheng)度靈(ling)敏也(ye)是應(ying)用廣(guang)泛的參數之壹(yi)。結果(guo)證明(ming)，Fv/Fm與視(shi)覺(jiao)品質(zhi)分級(ji)有很(hen)好(hao)相(xiang)關(guan)性，是非(fei)常好的檢(jian)測(ce)貯(zhu)存蔬菜品質(zhi)的參數。

PlantPen NDVI和(he)PlantPen PRI手(shou)持(chi)式光(guang)譜儀(yi)，分(fen)別測量(liang)了(le)處(chu)理後芝麻(ma)菜的歸壹(yi)化(hua)植被(bei)指(zhi)數NDVI和(he)光(guang)化(hua)學反射(she)指(zhi)數PRI。這(zhe)兩項參數是植物(wu)反射(she)光(guang)譜植被(bei)指(zhi)數中(zhong)應(ying)用廣(guang)的，可以(yi)反映(ying)植物(wu)的光合生(sheng)理(li)狀態、色(se)素(su)含量(liang)、綠(lv)度(du)等。同(tong)時(shi)，通(tong)過高效(xiao)液相(xiang)色(se)譜HPLC等色(se)譜技術(shu)分析了(le)類(lei)胡蘿(luo)蔔(bu)素、葉(ye)綠(lv)素(su)、維(wei)生(sheng)素(su)E、植物(wu)甾醇、脂(zhi)肪酸(suan)等營養成(cheng)分含量(liang)的動(dong)態變(bian)化(hua)。其中(zhong)類胡(hu)蘿(luo)蔔(bu)素和(he)葉(ye)綠(lv)素(su)隨(sui)著培養(yang)條件的周期變化(hua)都(dou)產(chan)生(sheng)了(le)相(xiang)應(ying)的振蕩。而(er)這種(zhong)振蕩又(you)與PRI和(he)NDVI的振蕩非(fei)常吻合。這(zhe)正(zheng)是說(shuo)明反射(she)光(guang)譜植被(bei)指(zhi)數在(zai)反映(ying)色(se)素(su)含量(liang)變(bian)化(hua)時(shi)的靈敏度。

色(se)譜法檢(jian)測(ce)雖(sui)然能準確測(ce)量(liang)色(se)素(su)組(zu)成(cheng)，從(cong)而(er)對(dui)營養品質(zhi)進(jin)行評估。但這類技術(shu)無(wu)疑要消耗(hao)很(hen)多(duo)時(shi)間(jian)，而(er)且非(fei)常昂貴(gui)。通(tong)過這(zhe)個實驗(yan)，研究人(ren)員建議相(xiang)關(guan)的營養品質(zhi)檢(jian)測(ce)應(ying)該快速(su)時(shi)間(jian)使(shi)用無(wu)損的原位(wei)光學技術(shu)——葉綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)技術(shu)和(he)反射(she)光(guang)譜技術(shu)。這兩種(zhong)技術(shu)不但便(bian)捷(jie)、快速(su)，而(er)且準確度(du)也(ye)非(fei)常高。

但實際上(shang)，本(ben)研(yan)究中(zhong)使(shi)用的手(shou)持(chi)式儀(yi)器(qi)還(hai)是(shi)有壹(yi)定的局(ju)限性。雖(sui)然手(shou)持(chi)式儀(yi)器(qi)便(bian)於在(zai)現(xian)場進(jin)行快速(su)檢(jian)測(ce)。但(dan)由(you)於人為(wei)因(yin)素等，光(guang)纖(xian)探頭獲取(qu)的數據可能存在(zai)很(hen)大誤差和(he)波(bo)動(dong)，同(tong)時(shi)也(ye)難以衡量(liang)整(zheng)株(zhu)樣(yang)品的全面數據(ju)。以(yi)FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)技術(shu)和(he)Specim高光(guang)譜成像技術(shu)為代表(biao)的光學成像技術(shu)是目前(qian)更(geng)加適合進(jin)行相(xiang)關(guan)蔬(shu)菜作物品質(zhi)鑒(jian)定(ding)的技術(shu)。這兩個技術(shu)也(ye)可以(yi)與高通(tong)量(liang)分(fen)析(xi)技術(shu)結合，如(ru)SpectraScan高通(tong)量(liang)作(zuo)物(wu)果(guo)實品質(zhi)檢(jian)測(ce)方案(an)和(he)PlantScreen植物(wu)高通(tong)量(liang)表(biao)型(xing)成像分析(xi)平臺進(jin)行大樣(yang)品量(liang)的快速(su)檢(jian)測(ce)與分析(xi)，不但(dan)能夠(gou)用於相(xiang)關(guan)科(ke)研(yan)，也(ye)非(fei)常適合進(jin)行農作(zuo)物生(sheng)產(chan)實踐中的品質(zhi)檢(jian)測(ce)。

左. FluorCam葉(ye)綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)分析：西(xi)藍花(hua)采後黃(huang)化(hua)過程(cheng)中光(guang)合活(huo)性變化(hua)；右. Specim高光(guang)譜成像分析(xi)：牛(niu)油果(guo)采(cai)摘後(hou)缺(que)陷及皮(pi)下斑(ban)點檢(jian)測(ce)

參考(kao)文獻：

1.Ruiz De Larrinaga L, et al. 2019. Life after Harvest: Circadian Regulation in Photosynthetic Pigments of Rocket Leaves during Supermarket Storage Affects the Nutritional Quality. Nutrients, 11(7): 1519

2.Luo F, et al. 2019. Transcriptome profiling reveals the roles of pigment mechanisms in postharvest broccoli yellowing. Horticulture Research 6:74

北京(jing)易(yi)科泰生(sheng)態技術(shu)公(gong)司(si)提供農作(zuo)物(wu)品質(zhi)檢(jian)測(ce)全(quan)面(mian)技術(shu)方案(an)：

lFluorPen/AquaPen手(shou)持(chi)儀(yi)葉(ye)綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)儀(yi)

lFluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光(guang)成(cheng)像(xiang)系統

lThermo-RGB紅(hong)外熱(re)成(cheng)像(xiang)技術(shu)

lSpectraPen/PolyPen、Specim高光(guang)譜測量(liang)技術(shu)

lPlantScreen植物(wu)高通(tong)量(liang)表(biao)型(xing)成像分析(xi)平臺

lSpectraScan高通(tong)量(liang)作(zuo)物(wu)果(guo)實品質(zhi)檢(jian)測(ce)方案(an)