哈密瓜是新疆的特色水果，目前，哈密瓜品种繁多，采收时，不同品种的成熟期不同，在成熟时的表现也不同，因此，简单地通过外表来分辨哈密瓜的成熟度，会造成判别不一致，影响哈密瓜的货架期，从而降低声誉和经济效益。因此，研究哈密瓜成熟度有重要意义。

坚实度是哈密瓜成熟度的重要参考指标之一。目前，坚实度检测多采用M-T有损检测方法，该方法费时、费力，而且会破坏样品。因此，急需一种无损、快速、便捷的检测方法，综合分析哈密瓜成熟期的理化指标变化规律及其与坚实度的相关性。近年来，高光谱技术在猕猴桃、草莓、苹果、梨、樱桃、香蕉和西甜瓜等水果的成熟度、坚实度、糖度等品质无损检测中得到应用，为哈密瓜成熟期的品质评价提供了无损检测技术。

1、测定方法

哈密瓜测定项目包括光谱信息采集和理化指标（质量、横纵径、坚实度）测量。具体的方法如下：

（1）哈密瓜光谱信息的采集

（2）高光谱图像数据采集前，先进行黑白校正，调整输送装置的速度。数据采集时，把哈密瓜样本放到高光谱试验台上，线阵的探测器在光学焦面（哈密瓜前进方向）的垂直方向横向扫描，扫出整个平面，获取3个检测部位的哈密瓜图像信息，通过软件对光谱信息采集和保存。

（3）哈密瓜理化指标的测量

纵横径的测量：哈密瓜的高度部位即纵径，用高度游标卡尺测量。哈密瓜赤道部位即横径，用游标卡尺测量。

质量的测量：采用电子秤测量哈密瓜质量。

坚实度的测量：哈密瓜坚实度的测量采用手持式硬度计。

对已完成光谱信息采集的哈密瓜样本的3个标记区域（阴面、阳面与果脐）削去果皮进行测量。

2、光谱的处理及模型评价指标

采集后的光谱数据采用ENVI4.7软件进行图像数据降维和预处理。利用TQAnalyst6.1软件进行建模定量、定性分析。模型的稳健性和准确性评价指标有校正集相关系数（Rc），预测集相关系数（Rp）、校正均方根误差（RMSEC）和预测均方根误差（RMSEP）。通常情况下，模型中R值越大，RMSEC、RMSEP值越小，模型表现得越稳健，结果越准确。

3、结果与分析

哈密瓜样本理化指标测定结果及分析

哈密瓜在成熟过程中，理化指标会随着不同成熟期呈现出一定的变化规律。由表1可知，不同成熟期的哈密瓜理化指标存在一定的差异。从纵径的平均值来看，同一成熟度的哈密瓜，金密16号要略大于金密17号；从横径的平均值来看，同一成熟度的金密16号要略小于金密17号；七成熟的哈密瓜平均质量均要小于九成熟的哈密瓜；从坚实度值来看，七成熟的哈密瓜平均坚实度均要大于九成熟的哈密瓜。

不同品种哈密瓜坚实度的分析

果实的坚实度直接影响果肉质地与脆性。哈密瓜坚实度是衡量内部品质的重要指标之一。从图2可以看出，七成熟哈密瓜：金密16号的坚实度值在54.0~120.0N，金密17号的坚实度值在50.6~84.0N；九成熟哈密瓜：金密16号的坚实度值在51.0~79.9N，金密17号的坚实度值在48.0~61.2N。两个品种的哈密瓜样本点的坚实度分布规律如图1所示，通过对比可以发现，金密16号的坚实度均大于金密17号，说明不同品种哈密瓜的坚实度存在明显差异。

不同成熟期哈密瓜坚实度的分析

随着哈密瓜生长发育的不断推进，坚实度随着成熟期的不同而发生变化。图2所示两个品种的哈密瓜不同

表1不同成熟期哈密瓜样本的理化指标值

图1不同品种哈密瓜样本点的坚实度分布

图2不同成熟期哈密瓜坚实度变化规律

成熟期坚实度变化规律，从中可以发现，同一品种哈密瓜，九成熟的坚实度要比七成熟低，成熟度越高，坚实度越低。研究表明，随着哈密瓜不断成熟，果实细胞壁果胶物质的降解和纤维素分离，导致细胞解体，果肉的硬度降低

不同原始光谱的分析

高光谱仪采集哈密瓜的光谱信息是由光源照射到哈密瓜表面后通过漫透射进行扩散传输的。图4是2个品种哈密瓜不同成熟度的原始光谱曲线，从中可以发现，同一品种、不同成熟期的哈密瓜光谱曲线走向基本一致。不同品种的哈密瓜光谱曲线之间存在很大差异，金密16号哈密瓜光谱在400~750nm存在明显变化的波峰、波谷。金密17号哈密瓜光谱在500~850nm存在较明显变化的波峰、波谷，在850nm之后波形基本一致。说明不同品种的哈密瓜由于内部生物结构不同，光谱曲线差别也很大。

图4哈密瓜原始光谱曲线

不同检测部位坚实度的分析

哈密瓜果实的成长与发育先是纵径发育，再横向增重发育。根据哈密瓜的生长特点，对金密16号哈密瓜的3个检测部位（赤道阳面、赤道阴面和果脐）的坚实度进行测量，其变化规律如图5所示，从中可以发现，不同检测部位的哈密瓜坚实度存在差异，赤道（阳面、阴面）部位的坚实度要高于果脐部位的坚实度；同一检测部位相比，坚实度的变化没有明显规律。

图5不同检测部位坚实度值分布规律

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