分析在农产品质量检测中如何运用无损检测技术

陆论学

（崇左市江州区农业技术推广站广西 崇左 532200）

分析在农产品质量检测中如何运用无损检测技术

陆论学

（崇左市江州区农业技术推广站广西 崇左 532200）

随着改革开放以来，我国农业经济不断发展，对农产品质量的要求也越来越高，同时也越来越重视农产品质量检测技术的研究和发展。为了能更好地走向国际市场，要重视无损检测技术在农产品质量检测中的应用，这对加大我国农产品在国际市场经济的参与度，缩短我国与国际优秀的检测水平的距离有着至关重要的积极影响。本文简要分析了无损检测技术的主要方法及原理，深入探讨无损检测技术在农产品质量检测中的应用，并对其未来的发展趋势提出了针对性建议。

农产品；质量检测；无损检测技术；应用

1 前言

近年来，随着我国经济的持续发展，人民生活水平不断提高，人们越来越重视食品安全问题，同时人们也对食品安全的前提——农产品质量安全提出了更高的要求。加入世界贸易组织后，中国农产品迈向国际市场由原来的关税问题的局限变成现在的技术问题的局限，同时国际市场对食品的安全和作用的关注度也越来越高；另外，在食品质量检测方面，生产方、消费者及政府监管部门对其要求有了更大的改变，要求检测技术有着较高的无损性、实时性等。在当前的形势下，效率高、速度快、现代化的检测设备和技术的研究和发展在科技检测领域中成为了首要任务。尤其是社会越来越重视声波、核磁共振、电学特性、光学特性、X射线、机器视觉技术等无损检测技术的研究与应用，而且与其有关的智能识别、多检测手段融合等新兴技术在农产品质量安全范畴中得到拓展，为进行无损检测技术在农产品质量检测中的应用研究活动奠定了必要的理论基础。

2 无损检测技术的主要方法及原理

无损检测技术，简称NDT，是指在不对检测对象造成破坏的基础上，通过农产品内部结构存在异常或漏洞情况从而引起对热、光、磁等反应的改变，来检测农产品内部及表面的漏洞，同时判断出其类型、性质特点等。按照无损检测技术的不同原理，检测技术的主要方法大概分为光学、声学、电学等特性分析法以及机器视觉检测技术、X射线检测技术、核磁共振检测技术等。

2.1 从光学特性来分析检测

在当下，从光学特性来分析检测水果内部品质的方法主要有：透射法、漫反射法、规则反射法。因为农产品内部结构与外部特性的不同，使得其在不同光波的反应下有着不一样的反射现象或者吸收现象，根据这一原理，结合光学检测设备，对农产品质量进行无损检测，从而实现农产品质量的有效检测。

2.2 从声学特性来分析检测

可根据农产品在声波影响下所表现的反射、散射、吸收、透射、传播速度及本身固有频率等特性来判别和检测农产品的质量问题，从而达到无损检测的目的。

2.3 利用机器视觉技术来进行检测

机器视觉技术是将计算机与图像获取模块作为检测工具，通过利用图像处理分析、人工智能识别等技术来处理图像信号，同时从中分析获取特定信息。而且不用与检测对象接触就可根据图像信号获取众多的信息，分析出产品的外观特性、表面缺陷等信息，从而对其进行外观质量的综合性判别与评价。

2.4 从电磁特性来进行检测

根据不同样品在电磁场中其电磁特性数值的变化来呈现样品的各种特性。此方法在设备的需求、检测数据的处理和信息的获取方面都较为容易，该方法也得到了较为广泛的应用。

2.5 X射线检测技术

X射线有着极高的穿透本领、较强的荧光作用、良好的反射衍射等特性。通过X射线的穿透作用来获取样品相关的图像信息，从而探测样品的内部结构；通过X射线的荧光作用和衍射作用来探测样品重金属元素等含量的情况。

3 无损检测技术在农产品质量检测中的应用

在当下，通过X射线、光学、声学特性等方法，对农产品蛋白质、氨基酸、淀粉等营养成分和维生素、黄酮等功能成分，以及焦油、毒素等有害物质进行检测。如表1所示，根据不同的产品类别，有着不同的检测指标。

表1 无损检测技术在农产品中的应用

3.1 在水果蔬菜等产品检测中的应用

秦文、陈宗道等[1]在对水果蔬菜等产品检测研究中，采用胡萝卜、生菜等为原料，研究原料在干燥情况下其质量与电容、含水量等变化规律和它们之间的关联。研究结果显示，在60℃温度下干燥水果蔬菜，其含水量会随着干燥用时长而降低，直到变化一定时，其质量不发生改变，电容亦同。这表明在干燥中对含水量的检测可以根据检测相对的电容数值来进行计算，从而达到无损检测的目的。

3.2 在谷物等农作物检测中的应用

米双山等[2]在对谷物等农作物的检测研究方面，将谷物放置在电磁场不均匀的环境中，使得电介质发生极化现象，与电极离得较近的两端会出现相同量值、相反符号的电荷。在电场均匀的环境中，电介质的极化作用的强弱和其介电常数有着非常密切的关系，介电常数随着极化作用的增强而变大。研究结果显示，具有较强生命力的谷物其介电常数较小，生命力弱的谷物其介电常数较高，根据此原理，可以通过对介电常数等特性的不同来对谷物进行质量检测。

3.3 在鱼类等水产检测中的应用

徐建瑜等[3]在鱼类等水产检测研究方面，通过机器视觉技术将获取图像信息变换到HSV空间，从而获得鱼体的明度数值，同符合标准的无色玻璃盖住的灰度等级的明度数值比较与使用以线性函数为插值函数的插值方法，大致使用明度等级来表示鱼类的明暗度，探究鱼类在不同环境条件下的适应力与在应激条件下的鱼类体色的变化。研究结果表面，此方法能够很好地显示出鱼类体色的亮暗变化。

4 对其未来的发展趋势提出了针对性建议

光谱成像技术和计算机视觉技术的结合力度，创造新兴的无损检测手段和检测技术；④为了提高农产品质量检测的自动化、实时性，要进一步研究多种传感器集成技术；⑤为了增强图像处理、智能识别的有效性、快速性和准确性等，要加强图像处理技术和智能识别技术的探究。

5 结语

在当前形势下，我国农产品在质量检测尤其是在品质检测方面的技术研究与国外先进检测技术还存在一定的差距，而无损检测技术在大多数情况下仅仅是对产品的某一个项目来进行检测，对其内在的多种品质的综合性检测方法的探究很少，因此，数据处理技术、计算机技术等技术的发展给农产品质量检测方面的无损检测技术的发展带来了广阔的平台和更多的机会。加强无损检测技术与高新技术的结合应用，对提高农产品质量，提高国际市场的参与度、竞争力，提高检测人员的工作效率有着非常重要的积极意义，同时能为社会带来更为深远的经济效益。[1]秦文，陈宗道，羽仓羲雄，等.食品的介电特性在食品干燥过程中的在线无损检测技术[J].食品与发酵工业，2005（8）：52～56.

[2]米双山，李百儆，智慧.基于种子介电特性的分选试验研究[J].中国农业大学学报，2003，8（2）：15～17.

[3]徐建瑜，姜雄晖，刘鹰.基于计算机视觉的鱼体色明暗程度量化方法.农机化研究，2006（6）：140～142.

[4]张雷蕾，李永玉，彭彦昆，等.基于高光谱成像技术的猪肉新鲜度评价.农业工程学报，2012，8（7）：254～259.

[5]樊玉霞，廖宜涛，成芳.基于可见/近红外光谱分析技术的猪肉肉糜品质检测研究.光谱学与光谱分析，2011，31（10）：2734～2737.

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1004-7344（2016）16-0201-02

2016-5-11

陆论学（1975-），男，助理工程师，大专，主要从事农业技术推广工作。