农产品无损质量检测技术

2023-01-04黎耀铭

农业工程技术 2022年14期

关键词：新鲜度光谱特性

黎耀铭

（广东省广州市白云区农产品质量安全检测中心，广州 510080）

无损检测技术是农产品的重要检测技术，也是目前应用较广泛的技术[1]。此技术主要针对作物内部进行研究，明确组织构造存在的缺点，同时分析作物产生的磁、热反应，可快速检测出作物的内部基因缺陷，对农业的可持续发展有一定的促进作用。

一、农产品质量检测中的常用无损检测技术

1、基于高光谱图的计算机视觉技术

计算机视觉技术在无损检测技术中应用率较高，主要基于图像识别等技术展开相关检测，主要检测产品的新鲜度和颜色，还可明确产品的成熟度。快速检验时通常用于明确新鲜度和色度，如检测水果或牛肉时可快速了解产品的具体情况。

近几年计算机技术发展较快，视觉系统有了长足进步，可有效打破可见光区域的局限性，有效延伸到远红外线和X 射线等领域。视觉技术中，高光谱图是一种新兴技术，采用特定长度的光波，相比于传统光谱，高光谱在分辨率方面提升显著[2]。基于高光谱图技术的视觉检测技术已经逐渐成为机器视觉系统，应用率较高，未来应用前景广阔。

2、电磁特性检测技术

电磁特性检测技术应用率也较高，物体的磁场、电场会表现出不同的磁、电特性参数，科学分析可明确产品特性。电磁特性技术比近红外检测、视觉检测技术更加简单，处理相关数据时更加简单便捷。尤其是检测蔬菜和水果质量时，该技术检测成熟度效果更佳。

3、近红外光谱检测技术

检测辣椒品质时，传统检测通常仅能测定外形、颜色以及体积大小等，近红外光谱检测则可对各物质的具体含量进行判定，还不会导致产品被破坏，因为此技术可通过辐射光中的相关频率波段光进行选择性吸收完成产品检测。光谱采集所需时间不多，需要检测的产品也不用进行预处理，具体可检测维生素C、辣度以及SSC 等项目。

二、农产品质量检测中的应用

1、产地检测

检测环境时硝态氮含量、土壤养分以及金属含量等都属于重要检测项目。在土壤成分检测时，近红外光谱得到高度应用，对其他性质进行分析检测时还可结合其他化学分析方式开展，以实现对土壤成分和性质的全面分析。目前，化学检测法可行度更高，近红外光谱法结果更准确[3]。某些学者对同一种作物采用红外漫射反应光谱进行研究，并在此基础上科学建立鉴别分析模型，有效推动了无损检测技术的应用和发展。

2、农药残留检测

目前很多农产品都存在化学污染物残留，如添加剂、化肥、农药等。氯氰菊酯检测是现阶段检测投入品的重要方法，可充分反映出红外光谱特性、农药残留浓度之间的某种关系，有较高价值。

3、农产品成熟度及新鲜度检测

在电磁场中，农产品的磁特性和电特性相关参数会产生变化，研究变化情况可有效测定产品的品质。使用设备进行检测时操作相对较简单，数据采集和处理并不复杂，可实现对作物内部品质、成熟度以及新鲜度的全面检测。如，对西瓜进行测量时可利用电平衡进行全面检测，通过电磁特性检测技术得到新的自动密度分类系统，同时全面测量西瓜的空洞度。桃子可应用平板电极系统和LCR 测量仪进行测量，储藏中桃子介质损耗因素和介电常数会出现一定变化，检测参数可全面反映桃子的新鲜度。

4、鸡蛋品质检测

随着鸡养殖业以及鸡蛋产业不断快速发展，产量提高后很多蛋品没有达到相关标准，分级精度缺乏科学性，可能造成鸡蛋出口率无法提高，市场竞争力减弱。鸡蛋中蛋白质含量较高，可采用近红外光谱进行检测。在近红外区域含氢基因的吸收谱带较强[4]，可有效检测其中的基因相关成分，明确蛋黄高度、蛋黄指数和哈夫单位等。另外，还可分析产品的化学性质，如物质黏度和密度等，实现鸡蛋的定量描述、定性分析。

部分学者进行实践研究时，将鸡蛋存放在不同条件下，利用傅立叶变换近红外光谱仪采集漫透射光谱，分析哈夫单位、蛋形指数、蛋白pH 值等指标。随着保存时间增加，蛋白高度会呈现变薄趋势；蛋白pH 值则呈现不断上升趋势，然后逐渐平衡。根据测定结果，可确定鸡蛋的较佳保持环境。