امکان سنجی تشخیص واریتههای مختلف نیشکر با تکنیک بینی‌الکترونیک در شربت نیشکر

Abstract

نیشکر یکی از مهمترین گیاهان صنعتی است که در ایران اولین منبع تولید شکر (در حدود 40 الی50 درصد) است. صنعت شکر با توجه به تامین انرژی روزانه شهروندان از نقشی کلیدی در میان صنایع مختلف کشور برخوردار می‌‌باشد. شکر علاوه بر مصارف خانگی دارای اهمیت ویژه‌ای در صنعت غذا به دلیل خاصیت شیرین کنندگی و حجم دهندگی می‌باشد. مقدار قند نیشکر اغلب در حد 15-10 درصد و در مواردی تا 17 درصد می‌باشد. جهت شروع برداشت عوامل مختلفی نظیر واریته و تاریخ کاشت و یا برداشت سال گذشته مهم می‌باشد. از طرفی نیشکر قابل انبار کردن و ذخیره‌سازی در کارخانه نیست و مواد قندی آن سریعاً در اثر نگهداری تجزیه می‌گردند و وزن نیشکر در اثر از دست دادن رطوبت کم می‌شود. هرچه نیشکر تازه‌تر به مصرف کارخانه برسد، بهتر خواهد بود. لذا از دستگاه بینی الکترونیک استفاده گردید تا با آزمایش شربت‌های نیشکر و ارتباط آن با بوهای متصاعد شده از آن بتوان نوع واریته را جهت برداشت به موقع نیشکر تشخیص داد. از مزارع نمونه نیشکر چهار رقم مطرح (CP57، CP69، IRC99-02، و CP48) انتخاب گردیدند. از روش‌های تحلیل تفکیک خطی (LDA)، تجزیه مولفه‌های اصلی (PCA) و شبکه‌های عصبی (ANN) برای تشخیص واریته‌های مختلف نیشکر استفاده شد. نتایج نشان داد که هر سه روش دقت بالایی در کلاس بندی رقم دارند. اما روش‌های LDA و PCA نسبت به روش ANN نتایج بهتری داشتند. به طوری که برای تشخیص واریته‌های نیشکر دقت طبقه‌بندی آن‌ها به ترتیب 98.33% ، 97% و 96.7% بود. نتایج به دست آمده توانایی بالای ماشین بویایی را در تمایز بین واریته‌های نیشکر نشان داد که می‌توان ایـن سـامانه را به عنوان یک ابزار سریع و کم هزینه در صنعت نیشکر به کار برد.