Reflectance Spectral Features and Detection of Superficial Scald–induced Browning in Storing Apple Fruit

Authors

Olga B. Chivkunova, Moscow State University
Alexei E. Solovchenko, Moscow State UniversityFollow
S. G. Sokolova, Moscow State University
Mark N. Merzlyak, Moscow State UniversityFollow
I. V. Reshetnikova, Moscow State University
Anatoly A. Gitelson, University of Nebraska - LincolnFollow

Document Type

Article

Date of this Version

6-2001

Comments

Published in the Journal of the Russian Phytopathological Society (January-June 2001) 2: 73-77. Copyright 2001, the Interregion Russian Phytopathological Society. Used by permission.

Abstract

Reflectance (R) spectra of Antonovka apples in the visible and near infrared ranges of the spectrum were studied during fruit storage. Specific spectral features of reflectance of healthy ripening fruits and those arising as a result of superficial scald development and browning induced artificially by n–hexane treatment were revealed and compared. Both superficial scald and n–hexane treatment brought about a strong decrease of reflectance, especially, in the green near 550 nm. During natural fruit ripening in the absence of superficial scald development, a high correlation was found between reflectances at 550 and 700 nm. In contrast, as a result of superficial scald development the close relationship between reflectances at 550 and 700 nm was lost. The revealed spectral signatures were used in developed reflectance index (1/R₅₅₀ – 1/R₇₀₀)/R₇₅₀ for non-destructive superficial scald detection and estimation of its extent in storing apple fruit.

Russian abstract: Исследовали спектры отражения в видимой и ближней инфракрасной областях спектра плодов яблони сорта Антоновка обыкновенная. Выявлены спектральные особенности, характерные для здоровых плодов при их созревании и хранении, плодов, пораженных загаром, а также при искусственном побурении, индуцированном обработкой n-гексаном. Как при естественном загаре, так и при искус-ственном побурении наиболее значительные изменения наблюдали в зеленой области спектра около 550 нм, а также в ближней инфракрасной области; при этом высокая корреляция между коэффициентами отражения (R) при 550 и 700 нм, характерная для здоровых плодов, нарушалась. Учитывая эти особенности, предложен спектральный индекс, (1/R₅₅₀ – 1/R₇₀₀)/R₇₅₀, который не зависит от содержания хлорофиллов и каротиноидов и может быть использован для недеструктивной оценки степени развития загара в плодах при их хранении.