關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量無損檢測技術(shù)研究進(jìn)展與應(yīng)用

吳胡明

摘要：文章首先介紹了幾種主要的農(nóng)產(chǎn)品無損檢測技術(shù)，研究了農(nóng)產(chǎn)品檢測中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，以期能夠?qū)r(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中無損檢測技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用起到一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品;無損檢測;應(yīng)用

0? 引言

食品安全中，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全極為關(guān)鍵，關(guān)系著人民群眾的身體健康和農(nóng)業(yè)發(fā)展。農(nóng)產(chǎn)品無損檢測技術(shù)是一項(xiàng)對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)行非破壞性檢測的應(yīng)用技術(shù)，是未來農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測技術(shù)領(lǐng)域的重要研究方向。

1? 幾種主要的農(nóng)產(chǎn)品無損檢測技術(shù)

1.1? 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)

一般狀況下，農(nóng)產(chǎn)品新鮮程度、顏色和成熟度等方面的檢驗(yàn)均是采用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，這一技術(shù)是以圖像識別技術(shù)作為基礎(chǔ)。當(dāng)前已經(jīng)創(chuàng)建了快速檢測方法，重點(diǎn)對水果與牛肉等的新鮮程度與色度進(jìn)行檢驗(yàn)[1]。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)也獲取了一定發(fā)展，早已不會局限在可見光區(qū)域中，拓寬延伸到紅外線、遠(yuǎn)紅外線和X射線。例如，對于高光譜圖，其屬于全新的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，開發(fā)中使用了特定長度的光波。相較于以往光譜而言，區(qū)別之處在于高光譜圖是三維立體圖，具有更高的分辨率，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)納米級別。計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)將高光譜圖技術(shù)當(dāng)作基礎(chǔ)，當(dāng)前已經(jīng)逐漸發(fā)展為機(jī)器視覺系統(tǒng)，在農(nóng)產(chǎn)品檢測中獲取了普遍應(yīng)用。

1.2? 近紅外檢測技術(shù)

近紅外的波長在可見光區(qū)域和紅外區(qū)域范圍之間，早在十八世紀(jì)近紅外光的光譜便已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，然而因?yàn)槭艿郊夹g(shù)條件的限制，譜帶間具有很多重疊的地方，同時(shí)解析也相對具有一定復(fù)雜性，因此長期內(nèi)都沒有得到有效開發(fā)。伴隨科技的快速進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，給紅外檢測技術(shù)提供了技術(shù)支撐，以向量機(jī)識別技術(shù)作為基礎(chǔ)，近紅外光譜被運(yùn)用于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)過程中，特別是污染物的檢驗(yàn)中更是獲取了重大突破。其基本原理便是在近紅外光區(qū)應(yīng)用漫反射光譜針對源自于被監(jiān)測物體的部分信息實(shí)施定量研究與分析，然后對物體的實(shí)際品質(zhì)加以判定。在這其中，近紅外光譜能夠結(jié)合實(shí)際檢測對象的差異分成近紅外反射與透射光譜。前者依據(jù)入射光與反射光強(qiáng)度的比例對物體的品質(zhì)加以判定，后者結(jié)合入射光和透射光二者的比例對物體的信息作出判定。

1.3? 電磁特性檢測技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)亦是農(nóng)產(chǎn)品無損檢測使用比較普遍的一種技術(shù)，基本原理是根據(jù)監(jiān)測物體在磁場與電場中電磁特點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)出現(xiàn)的變化對物體的性質(zhì)進(jìn)行有效判定。相較于上文中提及的兩項(xiàng)無損檢測技術(shù)而言，電磁特性檢測技術(shù)使用的設(shè)備更加簡單，同時(shí)獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)信息在實(shí)際處理過程中也更加簡單，因此這一檢測技術(shù)具有較為廣闊的發(fā)展空間。此外，通過有關(guān)的研究能夠得到如下結(jié)論，在果蔬質(zhì)量的評定中高速單脈沖核磁共振技術(shù)具備一定的研究意義，特別是在果蔬成熟度中的評定中已經(jīng)獲取了一定發(fā)展。

2? 農(nóng)產(chǎn)品檢測中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

2.1? 產(chǎn)地檢測環(huán)節(jié)中的運(yùn)用

硝態(tài)氮含量、土壤含有營養(yǎng)成分及其重金屬含量等都包含在環(huán)境監(jiān)測范圍內(nèi)，目前眾多專業(yè)人士使用近紅外光譜針對黃土地區(qū)土壤所含成分及其其它性質(zhì)加以研究分析，為了能夠有效比對分析，在實(shí)際運(yùn)用紅外光譜檢測的過程中，亦運(yùn)用化學(xué)分析的方式針對相同的土壤成分實(shí)施檢驗(yàn)分析，最終結(jié)果表明二者之間的差異相對偏小，因?yàn)榛瘜W(xué)分析法具有較高的可信度，因此能夠看出在肥料的施加及其土壤的快速檢測中近紅外光譜的發(fā)展空間十分廣闊[2]。另外，部分專業(yè)人員運(yùn)用紅外漫反射光譜針對各產(chǎn)地的相同品種枇杷實(shí)施檢驗(yàn)，創(chuàng)建了以可溶性固形物含量枇杷產(chǎn)地作為基礎(chǔ)的分析鑒別模型，促進(jìn)了農(nóng)產(chǎn)品無損檢測的良好發(fā)展。

2.2? 農(nóng)業(yè)投入品評價(jià)中的運(yùn)用

農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)活動中，導(dǎo)致化學(xué)污染殘留的重要原因之一便是投入品。農(nóng)業(yè)投入品范圍十分寬廣，涵蓋化肥、添加劑、農(nóng)藥等。目前農(nóng)業(yè)投入品評價(jià)層面主要分為兩個(gè)不同方向。首先，對于農(nóng)業(yè)投入品殘留的研究與分析。其次，研究分析農(nóng)業(yè)投入品本身的質(zhì)量。例如目前創(chuàng)建的氯氰菊酯檢驗(yàn)方式能夠針對農(nóng)藥殘留濃度和紅外光譜特性二者間的關(guān)系進(jìn)行有效檢驗(yàn)。

2.3? 產(chǎn)品品質(zhì)分析環(huán)節(jié)中的運(yùn)用

無損檢測技術(shù)早已運(yùn)用在產(chǎn)品品質(zhì)的分析工作中，同時(shí)因?yàn)榫哂惺至己玫倪\(yùn)用效果，因此取得了一定發(fā)展。目前所運(yùn)用的X射線和近紅外光譜技術(shù)能夠使農(nóng)產(chǎn)品功能組分和營養(yǎng)等層面的分析得到有效實(shí)現(xiàn)，大體上包含了全部農(nóng)產(chǎn)品大部分指標(biāo)的檢驗(yàn)[3]。遠(yuǎn)紅外分析是目前應(yīng)用比較廣泛的一種技術(shù)，能夠完成樣品不執(zhí)行化學(xué)前處理，真正意義上實(shí)現(xiàn)了無損檢測，此外所需時(shí)間通常都是在數(shù)分鐘之內(nèi)，具有一定方便性。

隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及農(nóng)業(yè)技術(shù)水平的日益提高，人們對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全方面的要求越來越高。為確保檢驗(yàn)檢測工作的科學(xué)有效，我國不斷強(qiáng)化農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測技術(shù)方法，應(yīng)對無損檢測技術(shù)領(lǐng)域不斷深入研究，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)在線無損檢測技術(shù)，對提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，增強(qiáng)國際競爭力，具有重要理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 靳冠.農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中無損檢測技術(shù)的發(fā)展研究[J].鄉(xiāng)村科技，2016（18）：64.

[2] 胡鑫.農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量無損檢測技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2017（8）：279.

[3] 韓平，潘立剛，馬智宏，等.X射線無損檢測技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)評價(jià)中的應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化研究，2009，31（10）：6-10.