基于电特性的库尔勒香梨成熟度评价可视化研究

Korla pear is distinctive fruit in Xinjiang, which with unique reputation at home and abroad. At present, the harvest time and classification are based on farmers' experience and the size of the fruit, rather than on the indicators of pear surface color, sugar-acid ratio and brittle. It seriously affect the level of prices and farmers' benefits. This research aim at identification of maturity and forecast mature cycle for Korla Pear. By collecting the relevant data in the pear maturation process, we take regression analysis. We model virtual pear mature continuity based on computer modeling and simulation technology with the theory of growth equation. At the same time, we investigate the relationship among physical parameters, physicochemical index, and electrical properties in pear ripening process. We examine the link between the electrical properties and maturity indicators at any point of the computer simulation time axis, and establish a mathematical model on the effect of the maturity to the electrical properties. To determine Korla Pear optimal harvest time and predict mature cycle as well as classification, we propose maturity assessment and prediction method based on the electrical properties and computer simulation technology.

库尔勒香梨是新疆独具特色的名优水果，目前采收时间的确定和采后分级主要依据果农经验和单果质量大小，而不对香梨的表面色差、糖酸比和脆性等指标进行综合分析，严重影响香梨的等级价格和果农经济利益。本项目针对于库尔勒香梨成熟度判定和成熟周期预测进行研究。通过采集香梨成熟过程中的相关数据，对其进行回归分析，运用生长方程理论建立基于计算机模拟和仿真技术的虚拟香梨成熟连续性模型。同时研究香梨成熟过程中物性参数、理化指标与电学特性的关系，在计算机模拟仿真模型时间轴上的任意时间点考察电学特性与香梨成熟指标间的联系，建立成熟度对其电学特性影响的数学模型。提出一种基于电学特性和计算机模拟仿真技术的库尔勒香梨成熟度评价和预测方法，为库尔勒香梨最佳采摘期的确定、成熟周期的预测和采后分级提供技术参考。

本项目以新疆独具特色的名优水果库尔勒香梨为研究对象，开展成熟期库尔勒香梨成熟度评价和成熟周期预测研究。通过大量采集处理成熟期库尔勒香梨物性参数和理化指标参数，分析指标间的相关性和共性变化规律，建立可以表达库尔勒香梨成熟规律的成熟模型，结合库尔勒香梨实际采收和生产加工要求，提出库尔勒香梨成熟度量化评价方法，并通过自然生长状态下库尔勒香梨成熟试验和不同成熟度库尔勒香梨采后冰温存储试验进行了实验验证，验证结果较好。搭建了通用型果蔬电学特性无损检测系统，通过大量实验获得了成熟期库尔勒香梨电学参数获取的最佳条件，并在此基础上大量采集了库尔勒香梨成熟过程中电学参数数据，通过主成分分析的方法梳理出了库尔勒香梨成熟期电学参数的特征因子，借助成熟期库尔勒香梨理化指标与电学特征因子的相关关系，完成了由基于理化指标的库尔勒香梨成熟模型向基于电学特征因子的库尔勒香梨成熟模型的传递，建立了基于电学特性的库尔勒香梨成熟度评价和成熟周期的预测方法。 项目研究成果：本项目研究发表学术论文11篇，其中EI检索4篇，申请专利4项。培养和锻炼青年教师5名。研究结果可为库尔勒香梨最佳采摘期的确定、成熟周期的预测和采后分级提供技术参考，为果蔬成熟度量化评价和成熟周期预测提供方法参考。