农产品质量检测中无损检测技术分析

2021-11-29冯希霞

现代农业研究 2021年9期

关键词：农产品检测质量

冯希霞

（青州市庙子镇人民政府山东，潍坊262503）

农产品无损检测技术是检测农产品质量的基本技术类型，也是最为有效、安全的应用方式，相对国际发达国家而言，我国在这方面的应用还处于前期发展阶段，不仅应用技术水平较低，同时在使用过程中受到人为因素影响较为明显。

1 农产品质量无损检测技术概述

1.1 无损检测技术的技术基础

无损检测技术类型较为复杂，在各种不同类型的农产品质量检测中，所采用的技术方法有所不同，技术应用基础也存在一定差异。例如基于超声波技术，可以根据频率和阻抗检测农作物成熟度和软硬度等方面指标，可以用以准确检测农产品的成熟度。基于光学检测技术，将其作用于水果和蔬菜的生长质量检测，具有较强的环境适应性，检测结果相对较为准确[1]。核磁共振检测技术，多是应用于破损农作物的检测，能够得出较为准确的检测结果。

1.2 无损检测技术的应用优势

在国际政治经济形势更加复杂化的背景下，农业产业在国民经济发展中的重要性不断提升，如何在保证农业产品生产数量基础上，全面提升农产品生产质量，为社会公众群体提供更多的优质农产品，是农业产业发展必须要解决的现实问题。通过无损检测技术的应用，不仅能够实现对农产品自身品质的系统性检测，还能够更加准确地判定农产品的生产环境及农药残留等基本情况，确保农产品的基本安全。

2 农产品质量检测常用无损技术

2.1 近红外分光检测技术

近红外分光检测技术属于光学检测技术的一种，是利用各种分子吸收红外波长差异和吸收光的强度，对农作物有机成分含量进行判定。在实际应用中，近红外分光检测技术能够在不对农作物实施二次处理的情形下能够准确分析出有机成分含量，并且不会对检测人员造成伤害。其特征是高准确率、检测时间短、检测效率高等。

2.2 超声波检测技术

声学和超声波检测技术是利用声波在不同农作物检测中的反射、透射及散射吸收特征不同，衰减和传播速度等参数有所不同，进而判断出农作物的内部特征。超声波检测技术具有较强的环境适应能力，检测成本较低、操作较为便利。应用于基层检测工作或者是对检测结果要求精细度要求不高的检测场景中。

2.3 机器视觉检测技术

机器视觉检测技术是以计算机视觉影像技术为支撑，在经过图像采集、分析处理后，利用人工智能技术对产品进行全方位检测。该技术能够精确检测产品的外部特征，例如产品的形状、尺寸、外部缺陷，以判定检测结果是否能够满足农产品质量，是否能够满足销售或生产原料的要求。机器视觉检测技术可认为是半自动检测技术，对计算机系统运行具有较高要求。

2.4 核磁共振技术

核磁共振技术主要是通过探测农产品内部浓缩氢质子达到检测目的，不同的农产品中富含的水、脂比例和具体状态有所差异，核磁共振技术能够较好地判定实时状态，因此具有较为广泛的应用。在目前农产品生产、销售等各个环节，核磁共振技术主要用以检测水果、蔬菜等产品的内部检测和质量评价，具有检测效率高、准确率高、人工投入成本低等方面优势，具有较为广阔的应用前景。

3 无损检测技术的应用实践

3.1 在产地检测环节中的应用

由于我国工业生产发展速度不断提升，对周边环境造成污染的现象愈加严重，使得产地检测在农产品生产环节的作用不断提升。通常情形下，产地环境检测内容包括土壤中的重金属含量、土壤养分含量等多种参数[2]。由于检测内容较为复杂，因此在选用检测方式时，多是以综合性的检测方式，或者是模型检测方式为主。例如在部分技术人员的研究中，利用红外光谱检测和化学分析法相结合的方式，对土壤成分进行分析。利用红外漫反射光谱技术对土壤中可溶性固形物含量进行分析，取得了较好的分析结果。

3.2 在农药残留检测中的应用

农药残留是农产品质量评定的重要指标，是确保农产品生产安全的重要方面。由于农产品在生长过程中投入的农药、化肥、生长调节剂等化学品种较为复杂，对检测工作开展提出了更高的要求。这方面的检测内容主要集中在几个方面：一是投入品的残留水平分析；二是投入品自身质量分析；三是农产品自身生长质量所受到的影响。但是就目前实际发展水平而言，国外层面这方面的技术研究相对较为成熟，检测精准度较高。国内方面在这方面的研究主要集中在红外光谱技术的检测效果方面，技术应用成熟度还有待提升，应用范围也有待拓展。

3.3 在农产品新鲜度和成熟度中的应用

无损检测技术在应用于农产品新鲜度和成熟度检测，在我国农产品生产体系中具有较为广泛的应用。例如在某些检测体系中，利用电容来测定西瓜的体系，利用电平衡来准确测定西瓜的空洞度。使用LCR测量仪和平板电极系统等，能够准确测定桃子的储存时长及环境，有效判定在保存期间的新鲜度。利用无损检测技术对农产品的新鲜度和成熟度进行检测，能够实时测定相关数据，对农产品品质进行综合判定，整体测定流程较为简单，数据处理技术应用便利，因此在农产品生产交易等各个流程都有较为广泛的应用。

3.4 在谷物及鱼类检测中的应用

无损检测技术在谷物及鱼类检测中的应用，是近些年农产品检测的新型应用技术。在谷物检测方面，主要是利用谷物在稳定磁场和不稳定磁场两种环境中，产生电解质的两极分化存在差异，从而对谷物的生命力进行判断。在鱼类检测中的无损检测技术应用相对较为复杂，多是利用机器视觉检测技术，将HSV空间转变为图片上传至检测系统，对其明度指数进行分析和记录。利用对应的计算方法，能够对处理好的明度等级进行计算，从而准确分析不同环境中鱼类的水产明暗度变化特征，以此实现对不同品种鱼产品的质量检测。

4 无损检测技术的发展方向

4.1 应用范围立体化拓展

由于农业产业本身经济效益水平较低，因此在传统作业模式中，主要是以粗放式管理模式为主，对农产品质量检测的重视程度有所不足。随着无损检测技术发展水平不断提升，应用成本不断降低，在未来发展中，无损检测技术在农产品质量检测中的应用范围将会不断扩展。在目前水果、谷物等方面检测应用水平进一步提升基础上，将会在花卉、茶叶、小麦等多种农产品质量检测方面实现拓展。同时，检测技术应用也将会朝向综合性方向发展，检测效率将会逐步提升，为农业产业健康发展起到更加积极地促进作用。

4.2 检测水平不断提升

检测水平对农产品检测质量具有直接性影响，对目前无损检测技术应用设备精细度不足、高技能人才缺失等方面问题的解决至关重要。在未来发展中，检测技术水平将会不断提升，检测内容将会更加细化[3]。例如在农产品表面缺陷的质量管理中，将会出现专门针对病变、腐烂和蛀虫等细分内容的检测技术，通过将光学、声学和力学等多种检测技术结合在一起，能够实现对农产品质量的深层次检测，从而为质量控制体系完善奠定坚实基础。

4.3 检测技术更加细化

检测技术的细化，是无损检测技术应用和发展的重要方向。在未来发展中，这方面细化将会朝向两个基本方向发展：一是检测技术将会更加侧重于农产品的内部品质检测，通过新型技术开发，构建针对不同农产品的系统化检测体系，能够更好地解决这方面问题；二是检测技术将会逐渐朝着多传感器测量方向发展，利用信息化技术全面分析农产品数据，实现检测技术的科学化应用。