苹果是我国的第一大水果,栽培面积和产量均居世界首位。调查显示,我国苹果面积、产量占世界的50%以上,均居世界首位。苹果内在含有多种高营养价值的物质,其中,苹果内含有的黄酮类化合物对人体健康发挥着举足轻重的作用。目前,对于苹果内黄酮类化合物的检测手段主要通过化学有损检测的方法进行,该方法不仅成本高,还因为繁琐的检测流程需要投入大量的人力物力。因此,需要一种能够快速无损且成本较低的检测方法,以便携式、低成本仪器的方式准确且快速的对苹果内黄酮类化合物的总含量进行检测,便于苹果营养价值等级分类。荧光光谱是植物内含物质检测一种无损探针。黄酮类化合物在240-280nm和340-380nm有两个明显的吸收峰,并通过吸收特性区域的光源激发,可产生明显的荧光特征。苹果是一种富含有黄酮类化合物的水果,因此,有荧光光谱技术可以作为苹果黄酮类化合物含量检测的一种手段,但目前缺乏荧光无损检测苹果黄酮类化合物的方法及仪器。针对上述问题,本文将进行的研究内容及研究结果主要包含以下几个方面:（1）最优黄酮类化合物荧光检测条件筛选,其研究内容包括:（1）开展苹果最优激发荧光光源（LED）中心波长的研究;（2）开展荧光LED激发光源最佳发光强度的研究;（3）开展荧光LED激发光源最佳入射角度、高分辨率光谱仪荧光采集角度的研究;（4）开展最优荧光光谱采集距离的研究;（5）开展苹果激发荧光暗适应时长研究;（6）荧光光源模块设计实验。其最佳荧光光谱采集的结果为:采用中心波段为368nm,带宽为30nm的LED荧光激发光源;功率为3W的LED荧光光源工作在电压3.4v;荧光光源照射角度呈60°角,荧光光谱采集角度垂直向下;距离样本18cm采集荧光激发光谱;绿色苹果荧光光谱暗适应条件为3分钟,黄色、红色苹果暗适应时长无要求。在上述研究基础上搭建的实验采集系统中,为苹果黄酮类化合物荧光检测机理研究提供最佳数据采集条件。（2）基于荧光激发光谱的苹果黄酮含量检测机理研究:该部分研究主要以黄色苹果荧光光谱反演黄酮含量为基础,同时排除了花青素、叶绿素对黄酮含量检测的干扰。（1）在黄色苹果中,使用主成分分析方法对荧光光谱数据进行处理,筛选得到受黄酮类化合物含量影响最高的特征峰位于560nm处,再通过拟合该特征峰的积分面积与黄酮类化合物分析其相关性并建立反演模型,其模型反演结果R~2=0.79,验证精度RRMSE为14.39%。（2）在红色苹果中含有大量花青素,且对黄酮荧光具有明显的吸收特性,因此,通过花青素含量拟合出被吸收的黄酮荧光光谱特征,消除在红色苹果中花青素对黄酮荧光检测的干扰。其研究方法:首先分析获取花青素对黄酮荧光光谱特征峰吸收的最大浓度为2.66μg/g,利用该阈值拟合出花青素对黄酮荧光吸收的积分面积值,并结合未被吸收的积分面积值建立红色苹果中黄酮含量的反演模型,其模型反演结果R~2=0.65,验证精度RRMSE为15.37%。（3）在绿色苹果中含有大量叶绿素,也会对黄酮荧光特征造成干扰,因此,也需要消除叶绿素的影响。具体研究方法:对比叶绿素在500-650nm波段范围的吸收作用相关性R~2=0.64,在650-800nm波段范围激发作用相关性R~2=0.71。建立含有叶绿素样本中基于特征波段光谱积分面积值反演黄酮含量的模型,其模型反演结果R~2=0.72,验证精度RRMES为18.49%。以上反演模型精度均在80%以上（RRMSE）,尤其黄色、红色苹果精度较高,为便携式仪器开发提供了较好的理论依据。（3）低成本便携式的苹果黄酮含量检测仪器开发:基于上述检测模型研究,开发了一种低成本便携式的苹果黄酮含量检测仪器,主要由荧光光源模块（中心波段为368nm、610nm的LED光源）、光谱信息采集传感器与控制芯片模块、便携式仪器外壳模块、检测结果显示模块四个模块组成。传感器采用滤光片加全波段光敏传感器的形式,其中滤光片带宽为32nm。荧光激发光谱特征波段的光谱分辨率降低研究中,将检测模型中的4nm的特征波段和光谱分辨率较低的全光谱光敏传感器进行光谱一致性分析,其结果显示一致性R~2=0.99,说明使用低成本的全光谱光敏传感器代替高精度的光谱相机是可行的。仪器开发完成后,通过少量样本的验证实验,针对黄色、红色苹果黄酮类化合物含量检测的准确度分别可以达到93.32%、92.04%,因此该仪器具有准确检测苹果黄酮含量的功能。