We have investigated the feasibility of using near-infrared diffuse transmittance spectroscopy for a nondestructive sugar-content analysis of cherry tomatoes. The diffuse transmittance spectra of cherry tomatoes were recorded in the wavelength region between 900 and 1700 nm. The observed intensities of the transmitted light were normalized with respect to the intensity transmitted at 1069.7 nm. This data processing was found to be effective in improving the measurement precision by compensating for the scattering loss due to the peel, seeds, and fibers of the cherry tomatoes. The intensity of the transmitted light was found to be most sensitive to the sugar content in the cherry tomatoes at wavelengths around 1126.5 nm. The intensity of the transmitted light tended to increase with increasing sugar content in the cherry tomatoes. This is mainly due to the replacement of water with sugar molecules, for which the molar absorption coefficient is lower than that of water. Using the partial least squares regression (PLSR) model, we could obtain a reliable spectral-intensity-to-sugar-content calibration with an accuracy of 0.089˚Bx.
본 논문에서는 근적외선 확산-투과 분광법을 이용한 방울토마토의 비파괴적 당도 분석 가능성에 대해서 보고한다. 900 ~ 1700 nm의 근적외선 파장 영역에서 방울토마토의 확산-투과 스펙트럼을 측정하였다. 이 파장 영역에서 측정된 투과광 세기 값들은 파장 1069.7 nm에서의 투과광 세기 값을 이용하여 정규화하였다. 이 데이터 전처리 방법은 껍질, 씨앗, 섬유질 등 과일에 포함되어 있는 덩어리 물질의 광 산란에 의한 투과광 세기 감소 효과를 보정하여 분석의 정밀도를 크게 향상시킨다. 방울토마토의 당도 변화에 대한 투과광 세기 변화는 1126.5 nm 부근에서 최대가 된다. 방울토마토의 당도가 증가함에 따라 투과광 세기가 증가하는 것이 관찰되는데, 이것은 당도가 높아질수록 물 분자들이 물 분자보다 작은 몰흡광계수를 갖는 당 분자들로 교체되는 효과 때문이다. 방울토마토의 근적외선 투과 스펙트럼에 대해 PLS (partial least squares) 회귀모델을 적용하여 0.089˚Bx 수준의 정확도를 갖는 당도 분석이 가능함을 알 수 있었다.
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