草莓营养价值丰富,深受广大消费者的喜爱。随着生活品味的不断提高,人们对草莓品质的要求越来越高。现有的研究表明,近红外光谱技术具有识别果品品质的能力,并且具有识别膨大剂(如CPPU)处理的果实的能力。在光学上,果品属于混沌介质。光在这类混沌介质中的传播是一个极其复杂的现象,其能量的衰减是组织吸收和散射两种现象共同作用的结果。研究草莓的光学特性及其与内部品质的相关性对于草莓膨大果和草莓品质的检测技术和方法的研发具有重要的意义。为此,本文以单积分球技术为光学特性参数测量手段,开展了草莓的光学特性及其与内部品质相关性的研究。本文的主要研究内容及结论如下:(1)搭建了基于单积分球技术测量果实光学特性参数(吸收系数μ_a和约化散射系数μ’_s)的测量系统,并对该系统在可见/近红外(550-850 nm)和近红外(950-1650nm)波段下的测量精度进行了验证。结果说明,在550-850 nm波段下,该系统对μ_a和μ’_s的平均相对误差分别为6.23%和15.26%,在950-1650 nm范围内,本系统对μ_a和μ’_s的平均相对误差分别为8.23%和3.71%,在整个研究波段范围内(550-850 nm和950-1650 nm),该系统对μ_a和μ’_s的平均相对误差分别为7.23%和9.48%。该单积分球系统可以比较准确地测量果品的光学特性参数。(2)研究了CPPU浓度对不同生长期(白熟期、转色期和红熟期)草莓内部品质、细胞以及光学特性参数的影响。结果表明,CPPU促进了草莓细胞数目的增多和细胞面积的增大,使得草莓的单果重显著增加;而CPPU浓度对同一生长期草莓的可溶性固形物含量(SSC)、含水率、硬度及675、975和1197 nm吸收峰下μ_a的影响不显著,但CPPU导致1411 nm吸收峰处的μ_a及整个波长下μ’_s的减小;随着草莓成熟度的增加,975 nm和1197 nm处的μ_a无明显变化,而675 nm和1411 nm处的μ_a分别逐渐减小和增加,μ’_s随着草莓的成熟而逐渐减小;草莓在675、1197和1411 nm处的μ_a具有识别草莓膨大果以及CPPU处理浓度的潜力,红熟期675 nm处的μ’_s可用以区分草莓是否施用CPPU,而转色期675、975、1197和1411 nm处的μ’_s具有识别草莓CPPU处理浓度的潜力。(3)分析了不同生长期(白熟期、转色期和红熟期)草莓在550-850 nm和950-1650nm波段下的光学参数与内部品质的相关性,并基于全谱的光学参数建立了预测草莓内部品质的模型。结果指出,草莓的μ_a与SSC呈正相关,而与含水率呈负相关,其相关系数|R|均在1411 nm吸收峰处达到最大值,而μ’_s与SSC呈负相关、与含水率呈正相关,且在675 nm吸收峰处相关性最大;草莓的SSC和含水率主要影响其吸收特性;同μ’_s和μ_a+μ’_s谱相比,基于550-850 nm和950-1650 nm范围内的μ_a谱所建的偏最小二乘(PLS)和支持向量机(SVM)模型具有最好的预测草莓SSC和含水率的性能。(4)分析了品种(‘红颜’、‘甜香’和‘章姬’)对草莓光学特性参数的影响以及多品种草莓的光学特性参数与内部品质(SSC和含水率)的关系,并建立基于光学参数谱预测多品种草莓内部品质的模型。结果表明,不同品种草莓的光学特性参数存在差异,但品种对光学参数谱没有影响,即在950-1650 nm间草莓的吸收峰出仍然出现在975 nm、1197 nm和1411 nm处,且μ’_s总体上随波长的增大而减小;草莓的μ_a与SSC呈负相关,而与含水率呈正相关,且在吸收峰下存在相关系数极值;μ_a谱同样具有最好的预测SSC和含水率的能力。本研究结果表明,草莓的光学特性与CPPU的施用以及其内部品质之间存在密切关系。该研究结果为了解CPPU对草莓光学特性的影响,光学特性与内部品质之间的关系,以及草莓膨大果及内部品质检测仪器的研发提供了参考。