СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА КОРНЕПЛОДОВ Российский патент 1995 года по МПК G01N21/64 

Изобретение относится к способам контроля качества сельскохозяйственных культур, а более конкретно касается способа обнаружения поврежденных патогенами корнеплодов, в частности моркови.

Известен способ оценки корнеплодов моркови, включающий их облучение оптическим излучением и измерение флуоресцентного излучения, по которому проводят оценку.

Недостатками способа являются его сложность и недостаточная точность.

Техническим результатом изобретения является повышение точности исследования корнеплодов при сортировании и оперативности диагностики патологии болезней нетронутых и механически поврежденных корнеплодов моркови в период вегетации и хранения.

Для достижения поставленной технической задачи облучают корнеплоды моркови излучением в полосе спектра с максимумом интенсивности 290 ± 10 нм, регистрируют интенсивности флуоресценции I₁ и I₂ в областях длин волн 337 ± 10 нм и 465 ± 10 нм соответственно, характеризующих излучение белковых и витаминных компонентов, проводят разделение корнеплодов моркови на кондиционные и некондиционные по величине отношения указанных интенсивностей, при этом считают корнеплоды кондиционными при I₁/I₂ ≅ 1,1 и некондиционными при I₁/I₂ > 1,1. Далее некондиционные корнеплоды облучают излучением с длиной волны 365 ± 10 нм, регистрируют интенсивности флуоресценции корнеплодов I₃ и I₄ в областях длин волн 540 ± 10 нм и 575 ± 10 нм соответственно, характеризующих свечение производных каротина, и разделяют некондиционные корнеплоды моркови на больные, для которых отношение вышеуказанных интенсивностей I₃/I₄ > 1, и механически поврежденные, для которых отношение I₃/I₄ ≅ 1.

Данный способ основан на возбуждении флуоресценции поверхности клубней моркови в полосе спектра с максимума интенсивности 290 ± 10 нм и 365 ± 10 нм и регистрации параметров спектров флуоресценции корнеплодов в областях длин волн 337 ± 10 нм, 465 ± 10 нм, 540 ± 10 нм и 575 ± 10 нм соответственно, обусловленных накоплением в корнеплодах моркови белка 337 нм, витаминов 465 нм, производных каротина 540 и 575 нм.

Способ обеспечивает оперативное установление патологии корнеплодов моркови вне зависимости от их зрелости, сорта и периода хранения моркови. Это повышает эффективность способа при его сопоставлении с прототипом.

Спектры флуоресценции корнеплодов моркови являются однозначной и точной характеристикой при диагностике патологии корнеплодов.

Возбуждение флуоресценции поверхности корнеплодов моркови осуществляют в областях длин волн 290 ± 10 и 365 ± 10 нм, а регистрацию в области длин 337 ± 10, 465 ± 10 и 540 ± 10, 575 ± 10 нм соответственно, что обеспечивает наибольшую контрастность сигнала, свидетельствующего о процессе внедрения в корнеплод вредоносных микроорганизмов.

Диапазон ± 10 нм выбран из условия отклонения максимумов возбуждения флуоресценции корнеплодов моркови в зависимости от сорта моркови и условий ее прорастания. Использование широкого диапазона приводит к снижению контрастности регистрируемого сигнала максимума флуоресценции.

У корнеплодов, поврежденных патогеном, падает выход флуоресценции витаминов (465 нм) и производных каротина (575 нм), а выход флуоресценции белка (337 нм) возрастает. Регистрация этих изменений позволяет получить достоверную информацию о функциональном состоянии корнеплодов моркови "больной здоровый".

На фиг. 1 показаны спектры флуоресценции, возбуждаемой в моркови, и флуоресценции, испускаемой корнеплодами моркови; на фиг.2 изображена технологическая схема реализации способа; на фиг.3 принципиальная схема устройства, применяемая при реализации способа.

На фиг. 1а 1 спектр возбуждения флуоресценции, 2 спектр флуоресценции здоровых корнеплодов моркови, 3 спектр флуоресценции больных корнеплодов моркови; на фиг.1б 4 спектр возбуждения флуоресценции, 5 и 6 спектры флуоресценции здоровых нетронутых (целых) и механически поврежденных корнеплодов моркови, 7 спектр флуоресценции больных корнеплодов моркови, I интенсивность флуоресценции, λ длина волн, о.е. относительные единицы.

На фиг.2 изображена технологическая схема реализации способа. На этапе I из общего потока корнеплодов моркови осуществляют выбраковку некондиционных корнеплодов, к которым относят больные и механически поврежденные корнеплоды. Это осуществляют путем возбуждения флуоресценции корнеплодов моркови светом с длиной волны 290 нм. По отношению регистрационных значений флуоресценции I₁/I₂ белковых компонентов I₃₃₇нм и витаминов I₄₆₅ нм осуществляют разделение потока корнеплодов на две части: 8 здоровые корнеплоды и 9 больные и механически поврежденные корнеплоды. У здоровых корнеплодов это отношение принимает значение, меньшее или равное единице, т.е. I₁/I₂ ≅ 1,1, у больных и механически поврежденных I₁/I₂ > 1,1. На этапе II некондиционные корнеплоды моркови делят на механически поврежденные 10 и больные 11.

Эту операцию осуществляют путем возбуждения флуоресценции светом с длиной волны 365 нм, а регистрацию флуоресценции производят на участке спектра, характерного для свечения производных каротина. После этого посредством сопоставления значения отношений интенсивности флуоресценции корнеплодов в спектральных линиях с максимумами флуоресценции, приходящимися на волны длиной 540 и 575 нм, делят некондиционную часть потока корнеплодов моркови на больные I₃/I₄ > 1, и механически поврежденные корнеплоды I₃/I₄ ≅ 1.

На фиг.3 12 источник света, 13 светофильтр с максимальным пропусканием в областях длин волн 290 ± 10 и 365 ± 10 нм, 14 корнеплод, 15 площадка для крепления корнеплодов моркови, 16 собирательная линза, 17 делитель светового потока, 18,19,20 светофильтры с максимальным пропусканием в областях длин волн 337 ± ± 465 ± 10 и 337± 10, 465 ± 10, 540 ± 10, 575 ± 10 нм соответственно, 21 блок отбраковки сигналов, 22 исполнительный механизм.

Согласно предлагаемому способу оценки качества патологии посадок моркови, а также моркови, заложенной на хранение, возбуждают в корнеплодах флуоресценцию с помощью портативного флуориметра. У здоровых корнеплодов флуоресценция белка подкожурного слоя гасится перидермой корнеплода. У больных корнеплодов моркови выход флуоресценции белка подкожурного слоя возрастает вследствие повреждения целостности покровных тканей корнеплодов патогеном. В то же время интенсивность флуоресценции каротина у больных корнеплодов снижается. Все вышеперечисленное позволяет устанавливать (распознавать) больные корнеплоды.

Своевременное выявление корнеплодов, поврежденных патогенами, позволяет решить вопрос об использовании полученного урожая моркови, т.е. определить, какая его часть подлежит немедленной реализации.

Изобретение относится к способам контроля качества сельхозкультур и касается способа обнаружения поврежденных патогенами корнеплодов, в частности моркови. Сущность изобретения: способ заключается в том, что измеряют спектры флуоресценции корнеплодов и регистрируют параметры спектров флуоресценции. По величине отклонения параметров спектров флуоресценции поврежденных патогеном корнеплодов моркови от таковых параметров здоровых корнеплодов выявляют больные корнеплоды. Корнеплоды моркови возбуждают в полосах спектра 290±10 и 365+10 нм, регистрируют параметры спектров флуоресценции корнеплодов в зонах 337+10, 465+10 и 575+10 нм и по отношению зарегистрированных параметров флуоресценции белковых и витаминных компонентов разделяют поток корнеплодов на кондиционные и некондиционные. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА КОРНЕПЛОДОВ, включающий облучение корнеплодов оптическим излучением и измерение флуоресцентного излучения корнеплодов, по которому проводят оценку, отличающийся тем, что облучают корнеплоды моркови излучением в полосе спектра с максимумом интенсивности 290 ± 10 нм, регистрируют интенсивности флуоресценции J₁ и J₂ корнеплодов в областях длин волн 337 ± 10 и 465 ± 10 нм соответственно, характеризующие излучение белковых и витаминных компонентов, и проводят разделение корнеплодов моркови на кондиционные и некондиционные по величине отношения указанных интенсивностей J₁/J₂. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что некондиционные корнеплоды дополнительно облучают излучением с длиной волны 365 ± 10 нм, регистрируют интенсивности флуоресценции корнеплодов J₃ и J₄ в областях длин волн 540 ± 10 и 575 ± 10 нм соответственно, характеризующие свечение производных каротина, и проводят дополнительное разделение некондиционных корнеплодов моркови на больные и механически поврежденные по величине отношения J₃/J₄. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при разделении корнеплодов моркови считают, у кондиционных корнеплодов величина отношения J₁/J₂ ≅ 1,1 а у некондиционных J₁/J₂ > 1,1. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что при разделении некондиционных корнеплодов моркови считают, что у больных корнеплодов величина J₃/J₄ > 1,0, а у механически поврежденных J₃/J₄ ≅ 1,0.