Detección temprana de daños mecánicos por golpe en el manejo poscosecha de la manzana Fuji a través de imágenes hiperespectrales

Abstract

Los daños mecánicos por golpe son uno de los principales problemas en la poscosecha de las manzanas, la detección temprana de estos, facilita la selección y evita los problemas de calidad durante el almacenamiento. El empleo de técnicas espectrales hace posible que se puedan detectar estos daños antes de que sean visibles. El objetivo de este estudio es identificar el golpe de manera temprana, con lo cual se buscó las longitudes de onda que detecten el daño lo más pronto posible, para esto se utilizó manzanas del cultivar ‘Fuji’ y se simuló el daño a través de un golpe controlado en dos tratamientos a diferentes temperaturas (4⁰C y 20⁰C) y se analizó la respuesta fisiológica durante siete días, al mismo tiempo se tomaron imágenes espectrales en la región comprendida entre 400 a 1700 nm con dos cámaras espectrales. Se encontró que la región del infrarrojo (1051,8 nm a 1096,6 nm) permite clasificar las zonas sanas y golpeadas a través de un análisis discriminante por mínimos cuadrados parciales (PLS-DA). Se desarrollaron aplicaciones para la toma y corrección de las imágenes espectrales y se estudió la evolución del daño, la cual no es significativa para la clasificación (sana y golpeada) con lo que se puede identificar el golpe desde el primer momento en los dos tratamientos. Los resultados de los parámetros fisiológicos (firmeza, acidez, sólidos solubles totales, CO2 y etileno), se compararon con valores máximos y mínimos de reflectancia de las longitudes de onda seleccionadas, con lo que se encontró que según el tratamiento se tiene una relación directa o inversa.

Abstract. The mechanical bruise by impact are one of the principal problems in the postharvest’s apples, the early detection of these, was facilitates the selection and avoids the problems of loss of quality during storage. The use of techniques as artificial vision and spectrometry make possible that this bruises can be detected before they become visible. The objective of this study is to identify hit at an early stage, thereby was search wavelengths that detect the bruises as soon as possible, for this we used apple´s cultivar ‘Fuji’ and was simulated the bruise through a controlled impact in two treatments at different temperatures (4⁰C and 20⁰C) and was analyzed physiological response for seven days while were taken spectral images from 400 to 1700 nm with two spectral cameras. We found that the infrared region NIR (1051.8 nm to 1096.6 nm) can classify healthy zones and beaten through partial least squares discriminant analysis (PLS-DA). Were developed applications to capture and to correct the spectral images and was studied the evolution of bruise which is not significant for the classification (sound and bruised) so that you can identify the bruise from the first moment in the two treatments. The results of the physiological parameters (firmness, acidity, soluble solids total, CO2 and ethylene) were compared with maximum and minimum values reflectance of selected wavelengths, thereby was found that according to the treatment has a direct or inverse relationship.