无损检测在农产品品质检测中的应用

□ 涂明梅 张思涛 夏玉琼 李 杨 湄潭县农业农村局

近年来，人们对食品的要求从口味、风味等直观特性转向了营养、品质等方向。农产品的质量安全不仅影响农产品的生产和消费[1]，还关系到我国农产品市场竞争力和消费者身体健康。我国加入世界贸易组织后，对农产品质量检测技术和方法提出了更高要求。无损检测技术具有快捷、卫生、准确等优势，是众多科学研究者的重要研究领域[2]。

1 农产品的无损检测概述

无损检测指从外部给农产品一个激励能量，待测物受激励能量影响时，从输入和输出的关系便可获得待测物质的物理化学特性，主要利用农产品物理性质因缺陷而发生变化这一事实现象实现的。检测方法有力学检测、光学检测、声和超声检测、计算机图像处理、电学和电磁学检测及射线检测。与传统理化检测方法不同，农产品无损检测不需要大量化学药品，对环境不会造成污染，不用对样品进行前处理，可实现即时检测，能在单元操作下获得多个信息。因此，在众多检测农产品品质的技术中，无损检测技术脱颖而出，成为众多研究者的重点研究对象。

2 农产品品质检测中无损检测方法介绍及应用

2.1 光学特性

光学特性指农产品对投射到表面上的光产生反射、吸收、透射、漫射或受光照后激发出其他波长的光的性质。根据这一特性结合光学检测装置能实现农产品特别是果品的无损检测[3]。原理是小部分散射光较深地扩散到农产品内部，一部分被农产品所吸收，一部分穿透农产品。光被吸收的多少与农产品的性质、光的波长及传播路径长度等因素有关。利用光学特性对农产品展开无损检测的方法中，近红外检测技术极具代表性，检测内容涉及农产品品质指标[4]及营养指标[5]等。

2.2 声学特性

农产品声学特性指农产品在声波作用下的反射特性、散射特性、透射性、吸收特性、衰减系数和传播速度及其本身的声阻抗与固有率等，反映了声波与农产品相互作用的基本规律。农产品的声学特性随食品与农产品内部组织的变化而变化，不同食品与农产品的声学特性不同，同一种类而品质不同的食品与农产品其声学特性往往也存在差异，根据食品与农产品的声学特性可判断内部品质状况，并进行分类、分级。吕吉光[6]利用智能手机对哈密瓜成熟度进行快速检测时发现，安卓手机应用程序对哈密瓜成熟度的判别整体准确率可达到90.9%，通过用户反馈可进一步提高判别能力。吕飞玲[7]在进行西瓜品质检测研究时发现，利用声波在西瓜中的传播速度检测西瓜含糖量时，检测结果不受西瓜大小和尺寸影响。

2.3 电磁学特性

农产品的电磁法包括主动电磁法和被动电磁法。主动电磁法指农产品中存在的某些能量源而产生的电特性，包括电动势或者电势差，在生物系统中表现为生物电势，在压电晶体中则表现为应变诱导电势。被动电磁法反映农产品内部电场和电流（电荷）的分布特性，是一种由农产品内部结构所决定的固有特性。刘彬[8]基于介电特性通过测试系统对鸡蛋品质展开研究时，发现鸡蛋新鲜度指标误差低于5%，品种鉴别率达98%。

2.4 电子鼻检测

电子鼻能显示农产品中挥发性物质，具有模拟人类嗅觉器官的特性。电子鼻主要是由传感器、数据处理设备和分析软件3部分组成。随着无损检测技术在农产品品质中的不断兴起，电子鼻检测技术也在农产品品质检测中得到广泛应用。研究表明，电子鼻检测果品中香气主要依靠果品发育过程及采后处理生理过程中的香气变化。电子鼻技术作为新兴智能仿生技术，具有样品处理简单、检测速度快、识别效果好、实时和无损等优点。目前，电子鼻技术在果品成熟度和新鲜度检测中得到有效运用。马泽亮[9]采用电子鼻系统利用PCA法（主成分分析法）建立了一种高效检测白酒品质的方法，结果表明此方法对于掺假白酒的区分率达100%。在农产品品质检测中商用电子鼻准确度很高但稳定性有待提高，由此可见，电子鼻技术在农产品品质检测中具有很大发展空间。

3 结语

农产品质量安全关系着人类生命安全，也关系着社会、经济的发展，但农产品种类多、组成元素复杂，缺乏系统的、全面的、精准的检测体系。为推动农产品行业的稳步发展，应建立更为完善的检测体系，包括营养指标、品质指标和功能性成分等多方面，不能只进行单一检测。同时，为保障农产品食用安全，应建立追溯体系，对农产品种植和流通过程加强监管。无损检测方法对农产品不会造成损害，可使农产品分级工作实现高效化、快速化、便捷化和规模化，对提高我国农产品的国际市场竞争力有极大优势。但目前，农产品品质检测技术尚处于初级阶段，有关农产品内部成分综合检测方法的研究并不多，因此，未来应特别重视农产品无损检测研究，尤其要重视新技术在食品工业无损检测技术中的研究工作，加强无损检测技术在农产品品质检测中的应用，推动我国农产品行业的蓬勃发展。