分析在農產品質量檢測中如何運用無損檢測技術

陸論學

（崇左市江州區農業技術推廣站廣西 崇左 532200）

分析在農產品質量檢測中如何運用無損檢測技術

陸論學

（崇左市江州區農業技術推廣站廣西 崇左 532200）

隨著改革開放以來，我國農業經濟不斷發展，對農產品質量的要求也越來越高，同時也越來越重視農產品質量檢測技術的研究和發展。為了能更好地走向國際市場，要重視無損檢測技術在農產品質量檢測中的應用，這對加大我國農產品在國際市場經濟的參與度，縮短我國與國際優秀的檢測水平的距離有著至關重要的積極影響。本文簡要分析了無損檢測技術的主要方法及原理，深入探討無損檢測技術在農產品質量檢測中的應用，并對其未來的發展趨勢提出了針對性建議。

農產品；質量檢測；無損檢測技術；應用

1 前言

近年來，隨著我國經濟的持續發展，人民生活水平不斷提高，人們越來越重視食品安全問題，同時人們也對食品安全的前提——農產品質量安全提出了更高的要求。加入世界貿易組織后，中國農產品邁向國際市場由原來的關稅問題的局限變成現在的技術問題的局限，同時國際市場對食品的安全和作用的關注度也越來越高；另外，在食品質量檢測方面，生產方、消費者及政府監管部門對其要求有了更大的改變，要求檢測技術有著較高的無損性、實時性等。在當前的形勢下，效率高、速度快、現代化的檢測設備和技術的研究和發展在科技檢測領域中成為了首要任務。尤其是社會越來越重視聲波、核磁共振、電學特性、光學特性、X射線、機器視覺技術等無損檢測技術的研究與應用，而且與其有關的智能識別、多檢測手段融合等新興技術在農產品質量安全范疇中得到拓展，為進行無損檢測技術在農產品質量檢測中的應用研究活動奠定了必要的理論基礎。

2 無損檢測技術的主要方法及原理

無損檢測技術，簡稱NDT，是指在不對檢測對象造成破壞的基礎上，通過農產品內部結構存在異常或漏洞情況從而引起對熱、光、磁等反應的改變，來檢測農產品內部及表面的漏洞，同時判斷出其類型、性質特點等。按照無損檢測技術的不同原理，檢測技術的主要方法大概分為光學、聲學、電學等特性分析法以及機器視覺檢測技術、X射線檢測技術、核磁共振檢測技術等。

2.1 從光學特性來分析檢測

在當下，從光學特性來分析檢測水果內部品質的方法主要有：透射法、漫反射法、規則反射法。因為農產品內部結構與外部特性的不同，使得其在不同光波的反應下有著不一樣的反射現象或者吸收現象，根據這一原理，結合光學檢測設備，對農產品質量進行無損檢測，從而實現農產品質量的有效檢測。

2.2 從聲學特性來分析檢測

可根據農產品在聲波影響下所表現的反射、散射、吸收、透射、傳播速度及本身固有頻率等特性來判別和檢測農產品的質量問題，從而達到無損檢測的目的。

2.3 利用機器視覺技術來進行檢測

機器視覺技術是將計算機與圖像獲取模塊作為檢測工具，通過利用圖像處理分析、人工智能識別等技術來處理圖像信號，同時從中分析獲取特定信息。而且不用與檢測對象接觸就可根據圖像信號獲取眾多的信息，分析出產品的外觀特性、表面缺陷等信息，從而對其進行外觀質量的綜合性判別與評價。

2.4 從電磁特性來進行檢測

根據不同樣品在電磁場中其電磁特性數值的變化來呈現樣品的各種特性。此方法在設備的需求、檢測數據的處理和信息的獲取方面都較為容易，該方法也得到了較為廣泛的應用。

2.5 X射線檢測技術

X射線有著極高的穿透本領、較強的熒光作用、良好的反射衍射等特性。通過X射線的穿透作用來獲取樣品相關的圖像信息，從而探測樣品的內部結構；通過X射線的熒光作用和衍射作用來探測樣品重金屬元素等含量的情況。

3 無損檢測技術在農產品質量檢測中的應用

在當下，通過X射線、光學、聲學特性等方法，對農產品蛋白質、氨基酸、淀粉等營養成分和維生素、黃酮等功能成分，以及焦油、毒素等有害物質進行檢測。如表1所示，根據不同的產品類別，有著不同的檢測指標。

表1 無損檢測技術在農產品中的應用

3.1 在水果蔬菜等產品檢測中的應用

秦文、陳宗道等[1]在對水果蔬菜等產品檢測研究中，采用胡蘿卜、生菜等為原料，研究原料在干燥情況下其質量與電容、含水量等變化規律和它們之間的關聯。研究結果顯示，在60℃溫度下干燥水果蔬菜，其含水量會隨著干燥用時長而降低，直到變化一定時，其質量不發生改變，電容亦同。這表明在干燥中對含水量的檢測可以根據檢測相對的電容數值來進行計算，從而達到無損檢測的目的。

3.2 在谷物等農作物檢測中的應用

米雙山等[2]在對谷物等農作物的檢測研究方面，將谷物放置在電磁場不均勻的環境中，使得電介質發生極化現象，與電極離得較近的兩端會出現相同量值、相反符號的電荷。在電場均勻的環境中，電介質的極化作用的強弱和其介電常數有著非常密切的關系，介電常數隨著極化作用的增強而變大。研究結果顯示，具有較強生命力的谷物其介電常數較小，生命力弱的谷物其介電常數較高，根據此原理，可以通過對介電常數等特性的不同來對谷物進行質量檢測。

3.3 在魚類等水產檢測中的應用

徐建瑜等[3]在魚類等水產檢測研究方面，通過機器視覺技術將獲取圖像信息變換到HSV空間，從而獲得魚體的明度數值，同符合標準的無色玻璃蓋住的灰度等級的明度數值比較與使用以線性函數為插值函數的插值方法，大致使用明度等級來表示魚類的明暗度，探究魚類在不同環境條件下的適應力與在應激條件下的魚類體色的變化。研究結果表面，此方法能夠很好地顯示出魚類體色的亮暗變化。

4 對其未來的發展趨勢提出了針對性建議

光譜成像技術和計算機視覺技術的結合力度，創造新興的無損檢測手段和檢測技術；④為了提高農產品質量檢測的自動化、實時性，要進一步研究多種傳感器集成技術；⑤為了增強圖像處理、智能識別的有效性、快速性和準確性等，要加強圖像處理技術和智能識別技術的探究。

5 結語

在當前形勢下，我國農產品在質量檢測尤其是在品質檢測方面的技術研究與國外先進檢測技術還存在一定的差距，而無損檢測技術在大多數情況下僅僅是對產品的某一個項目來進行檢測，對其內在的多種品質的綜合性檢測方法的探究很少，因此，數據處理技術、計算機技術等技術的發展給農產品質量檢測方面的無損檢測技術的發展帶來了廣闊的平臺和更多的機會。加強無損檢測技術與高新技術的結合應用，對提高農產品質量，提高國際市場的參與度、競爭力，提高檢測人員的工作效率有著非常重要的積極意義，同時能為社會帶來更為深遠的經濟效益。[1]秦文，陳宗道，羽倉羲雄，等.食品的介電特性在食品干燥過程中的在線無損檢測技術[J].食品與發酵工業，2005（8）：52～56.

[2]米雙山，李百儆，智慧.基于種子介電特性的分選試驗研究[J].中國農業大學學報，2003，8（2）：15～17.

[3]徐建瑜，姜雄暉，劉鷹.基于計算機視覺的魚體色明暗程度量化方法.農機化研究，2006（6）：140～142.

[4]張雷蕾，李永玉，彭彥昆，等.基于高光譜成像技術的豬肉新鮮度評價.農業工程學報，2012，8（7）：254～259.

[5]樊玉霞，廖宜濤，成芳.基于可見/近紅外光譜分析技術的豬肉肉糜品質檢測研究.光譜學與光譜分析，2011，31（10）：2734～2737.

S12

A

1004-7344（2016）16-0201-02

2016-5-11

陸論學（1975-），男，助理工程師，大專，主要從事農業技術推廣工作。