无损检测技术在食品品质检测中的应用

邹淑君　程炳麟

食品工业的主要原料是农产品，它是通过各种手段及技术将植物业，养殖业，采集业所得到的原料，加工成人们所需的产品.食品工业是农业生产的继续，深化和发展。品质反映了某一物体的某些性质的一个模糊概念。随着人们对食品质量的要求越来越高.反映食品内部特征的内部品质指标也越来越受到人们的重视。无损检测就是在不破坏待测物原来的状态，化学性质等前提下，为了获取与待测物的品质有关的内容，性质或成分等物理，化学情报所采用的检查方法。

基于力学特性的检测方法

力学方法是利用食品与农产品的力学特性而进行检测的方法.利用声波和振动可以测出食品的品质指标以及检测待测物内部的组织状态。如利用声波透射法测定牛乳中脂肪的含量及大豆的水分：用超声波在物体中密度有差异处的反射波测定法，检查家禽的肉质，脂肪层厚度，里脊肉断面等。国外研究者研讨了多种基于动力学原理的农产品硬度检测方法，如机械冲击产生的声频信号检测，机械冲击相应的频率分析和水果冲击力检测。

基于电磁学特性的检测方法

电磁法分为主动特性法和被动特性法两种。主动特性法是利用待测物自身所具有的某种电磁学的测量方法；而被动特性法是将待测物置于电磁场内，利用其受电磁影响后反过来对外部环境施加影响的特性测量方法，例如核磁共振和电子自旋共振等。电磁@-TY法所需的设备相对比较简单，数据的获取和处理也比较容易，因此应用前景比较广阔。

基于光学特性的检测方法

紫外光谱法，可见光谱法，近红外光谱法是食品内部品质无损检测有效的方法。它是通过食品对光的吸收，散射，反射，透射等特性来确定食品内部品质的一种方法。该项技术可广泛用于谷物，果树等多种产品的化学成分分析，物理学品质分析，色度学品质分析。

基于放射线特性的检测方法

x射线，B射线和可见光都具有透射，反射和漫射等性质.x射线技术主要是利用穿透能力较弱的x射线作为光源进行透视探查的技术.因食品密度与金属等物质相比要小得多，因此所需x射线强度较小，通常称其为软x射线，其主要用于测定物体的密度差，判别内部缺陷和异物检出.如X射线图像用于检测鸡肉内部较深部位的骨头，但对表面骨头检测比较困难，而可见光图像则正相反.另外，软x射线还可以用来检测如柑橘中的皱皮等缺损现象，检测水果损伤缺陷，如苹果的水芯及损伤等。

机器视觉检测技术

机器视觉技术是用各种成像系统代替视觉器官作为输入敏感手段，由计算机来代替大脑完成处理和解释。机器视觉的最终目标就是使计算机能像人一样通过视觉观察并理解世界，具有自主适应环境等能力。在实现最终目标前，人们努力的中期目标是建立一种视觉系统，这个系统能够通过视觉敏感和反馈的某种程度从而智能的完成一项任务。随着图像处理技术的发展和计算机软硬件的开发，食品品质自动检测和分级领域应用机器视觉系统也变得越来越具有吸引力。应以斌等人以表面色泽与固酸比为柑橘成熟度指标，建立了用于柑橘成熟度检测的机器视觉系统，并建立了利用协方差矩阵和样本属于桔黄色和绿色的概率来判断柑橘成熟度的判别分析法，并以实测的固酸比值作为对照，对72枚柑橘样本进行了试验，柑橘成熟度的判别准确率达到91.67%。

生物传感器技术

21世纪是生命科学的世纪，而生物传感器横跨生物，化学，物理，信息等领域，结合了生物技术，材料技术，纳米技术，微电子技术等，是一门交叉学科的研究与应用技术，也是当今世界科学发展的前沿，引起各国的极大关注。生物传感器是由产生信号的敏感元件和处理信号的辅助仪器两部分组成的，敏感元件由生物活性单元（如酶，抗体，微生物，DNA等）和换能器组成，换能器可用来捕捉生物活性单元与目标物反应过程中的信号。生物活性单元引起的变化不同，信号处理的方法也不同。根据检测信号的不同.可将生物传感器分为电化学传感器，阻抗生物传感器，压电生物传感器和光生物传感器。与各种传统的化学传感器，物理传感器相比，具有选择性好，xA-析速度快，灵敏度高，不需进行样品预处理，可进行连续在线检测，成本低等特点。生物传感器在食品检测中的应用非常广泛，几乎渗透到各个方面，包括食品基本成分的检测，食品中添加剂的检测，有毒有害成分的检测等等。

展望

无损检测方法不破坏食品本身，而且使产品的分级工作更科学，更准确，更便利，完全符合食品加工高效率，大规模的要求，这对提高我国食品品质，提高参与国际竞争的能力，在降低了工人的劳动强度上具有重要的理论意义和实际意义，并且能够创造巨大的经济效益和社会效益。因此，我们要特别重视高新技术的新成果向食品生产加工应用领域转移的研究工作，尤其是要加强工业无损检测技术在食品加工中的应用研究，推动食品加工业快速发展。

（作者单位：杭州法诺科技有限公司）