ارزیابی روش طیف سنجی مرئی- نزدیک فروسرخ موج کوتاه (Vis-SWNIR) برای سنجش رطوبت و غلظت ساکاروز در مواد فیبری متخلخل: مطالعه موردی باگاس نیشکر

بکارگیری طیف­سنج­های با محدوده طول موج مرئی- نزدیک فروسرخ موج کوتاه (Vis-SWNIR) به عنوان روشی سریع و کم­هزینه­ به منظور اندازه­گیری رطوبت و غلظت قند در مواد غذایی و کشاورزی مورد توجه محققین بوده است. هدف از این مطالعه، ارزیابی طیف سنجی بازتابی Vis-SWNIR برای اندازه­گیری رطوبت و غلظت ساکاروز در مواد فیبری متخلخل با مطالعه موردی بر روی باگاس نیشکر می­باشد. به منظور افزایش مساحت در تعامل بین نور و ماده و افزایش نسبت سیگنال به نویز، یک محفظه نورپردازی با دو لامپ هالوژن ۵۰ وات در مقایسه با نورپردازی از طریق لامپ دستگاه طیف­سنج با فیبر نوری در محدوده طول موج ۱۱۰۰-۴۰۰ نانومتر ساخته و استفاده شد. در گام اول تعداد ۴۸ نمونه با افزودن رطوبت و ساکاروز محلول به کاه گندم آسیاب شده تهیه و اندازه­گیری شد. از روش­ رگرسیونی چند متغیره حداقل مربعات جزیی (PLSR)، برای توسعه مدل­های پیش­بینی متغیرهای رطوبت و غلظت ساکاروز نمونه­ها استفاده شد. اعتبارسنجی مدل­ پیش­بینی PLSR  با استفاده از روش نورپردازی لامپ هالوژن، پیش­بینی قوی­تری از درصد رطوبت (۸۸/۰ R۲=، ۳/۳ RMSE= و ۰۷/۳RPD=) و ساکاروز (۷۸/۰ R۲=، ۹۵/۳ RMSE= و ۲۵/۲RPD=) نمونه­های کاه در مقایسه با نورپردازی با فیبر نوری نشان داد که بیانگر قدرت پیشگویی بسیار خوبی می­باشد. نتایج ارزیابی سامانه بر روی ۵۰ نمونه باگاس نیشکر برای درصد رطوبت (۶۹/۰ R۲=، ۲۶/۰ RMSE= و ۴۶/۱RPD=) و ساکاروز (۴۴/۰ R۲=، ۲۷/۰ RMSE= و ۰۱/۱RPD=) قدرت پیشگویی ضعیف­تری نشان داد که می­تواند به دلیل نایکنواخت بودن بافت نمونه­های باگاس در مقایسه با کاه و دامنه تغییرات محدودتر رطوبت و ساکاروز در نمونه­های باگاس باشد. نتایج این مطالعه نشان داد که محدوده طیف Vis-SWNIR می­تواند بر روی نمونه­های همگن فیبری در صورتی که محدوده تغییرات خصوصیات قابل توجه باشد قدرت پیشگویی مطلوبی داشته باشد.

کلیدواژه ها:

باگاس نیشکر ، طیف سنجی مرئی- نزدیک فروسرخ موج کوتاه ، غلظت ساکاروز ، مواد فیبری متخلخل