無損檢測技術在農產品品質檢驗中的應用

吉家穎

摘 要：隨著農產品市場的不斷發展和競爭的加劇，保證農產品的品質和安全性已經成為農產品生產和銷售的重要問題。傳統的農產品品質檢測方法存在采樣不準確、檢測時間長、數據不全面等問題。而無損檢測技術可以通過近紅外光譜、X射線成像、超聲波和磁共振成像等技術，快速、準確地檢測農產品的品質和安全性，成為農產品品質檢測的新趨勢。本文將重點探討無損檢測技術在農產品品質檢驗中的應用及其未來發展趨勢。

關鍵詞：無損檢測技術；農產品；品質檢驗

Abstract： With the continuous development of the agricultural product market and the intensification of competition， ensuring the quality and safety of agricultural products has become an important issue in agricultural production and sales. Traditional methods of agricultural product quality testing have problems such as inaccurate sampling， long detection time， and incomplete data. However， non-destructive testing technology can quickly and accurately detect the quality and safety of agricultural products through techniques such as near-infrared spectroscopy， X-ray imaging， ultrasound， and magnetic resonance imaging， and has become a new trend in agricultural product quality testing. This article will focus on the application of non-destructive testing technology in the quality inspection of agricultural products and its future development trends.

Keywords： non-destructive testing technology; agricultural products; quality inspection

隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，人們對農產品品質和安全性的要求越來越高。為了保障農產品的品質和安全性，傳統的農產品品質檢測方法已經無法滿足市場的需求。而應用無損檢測技術則可以對農產品進行快速、準確的檢測，成為農產品品質檢測的新趨勢[1]。

1 常用的無損檢測技術

近年來，隨著技術的不斷發展和應用，無損檢測技術在農產品品質檢驗中得到了越來越廣泛的應用。無損檢測技術主要包括近紅外光譜技術、X射線成像技術、超聲波技術和磁共振成像技術等。

1.1 近紅外光譜技術在農產品品質檢驗中的應用

近紅外光譜技術是一種無損檢測技術，通過對農產品反射或透射的近紅外光譜進行分析，可以快速、準確地測定樣品的成分和性質，包括水分、蛋白質、脂肪、糖類等。近紅外光譜技術在農產品品質檢驗中具有廣泛的應用[2]。

（1）農產品成分分析。近紅外光譜技術可以快速、準確地測定農產品的成分含量，包括水分、蛋白質、脂肪、糖類等。例如，近紅外光譜技術可以對谷物、豆類、飼料等農產品進行成分分析，用于品質檢驗和產品分類。

（2）農產品品質評估。近紅外光譜技術可以快速、準確地對農產品的品質進行評估和判定，例如對水果、蔬菜等產品的硬度、顏色、口感等進行檢測和評估，保證農產品的品質和安全[3]。

（3）農產品加工過程控制。近紅外光譜技術可以用于控制農產品的加工過程，例如對糧食加工過程中的干燥、脫殼、篩分等進行控制和調節。通過對近紅外光譜的反射和透射信號進行分析，可以快速地獲得加工過程中的各種參數和指標，保證產品加工的品質和效率。

（4）農產品品種鑒定。近紅外光譜技術可以用于農產品品種的鑒定和分類，例如對谷物、水果等不同品種進行區分和識別。例如，將測定探頭安裝在谷物傳送帶上，通過對不同品種的近紅外光譜特征進行分析，可以得到各種成分和性質的差異，從而實現品種的識別和分類[4]。

1.2 X射線成像技術在農產品品質檢驗中的應用

X射線成像技術是一種無損檢測技術，利用X射線對農產品進行掃描成像，可以得到農產品內部的密度分布、結構和組織特征等信息，進而進行品質檢測和評估。①農產品質量評估。X射線成像技術可以對農產品進行無損檢測，如果實的內部結構、密度分布等，從而可以快速、準確地評估農產品的質量和成熟度。②農產品品種識別。X射線成像技術可以通過對農產品的密度分布和內部結構進行分析，實現對農產品不同品種的快速識別和分類。③農產品安全檢測。X射線成像技術可以檢測農產品內部的異物和有害物質，例如可以檢測食品中的金屬碎片、石子、玻璃碎片等。該方法比傳統的物理和化學檢測方法更為準確和可靠，也更為快速。④農產品加工控制。X射線成像技術可以應用于農產品的加工過程，通過檢測農產品的內部密度分布和結構，實現對加工過程的控制和優化。

1.3 超聲波技術在農產品品質檢驗中的應用

超聲波技術是一種利用高頻聲波進行物質檢測和成像的技術。超聲波技術可以用于檢測農產品的密度、含水率、紋理等指標，并對農產品的質量和成熟度進行評估。通過超聲波技術，可以快速、準確地檢測農產品的品質和安全性，對于種子、水果等農產品的品質檢測有重要的應用價值。

1.4 磁共振成像技術在農產品品質檢驗中的應用

磁共振成像技術是一種基于核磁共振原理的成像技術，可以將農產品內部的結構和成分通過圖像的方式展現出來。磁共振成像技術可以應用于檢測農產品的含水率、油脂含量、纖維素含量等指標，對農產品的品質和成熟度進行評估。與傳統的化學分析方法相比，磁共振成像技術具有無損、快速、高效、精確等優點，成為農產品品質檢測中的重要手段。

綜上所述，無損檢測技術在農產品品質檢驗中的應用已經成為農產品品質檢測的新趨勢。近紅外光譜技術、X射線成像技術、超聲波技術和磁共振成像技術等可以快速、準確地檢測農產品的品質和安全性，為農產品生產和銷售提供科學依據。無損檢測技術在提高檢測結果準確性和檢測效率的同時，還可以減少對農產品的破壞，保障農產品的質量和安全性。

2 無損檢測技術的優勢

無損檢測技術是指在不破壞或損傷待檢測物品的前提下，利用物理、化學、電子、光學等各種原理和方法，對物品進行檢測、分析和診斷的技術。在農產品品質檢驗中，無損檢測技術有以下優勢。

（1）非破壞性。傳統的農產品檢測方法往往需要對樣品進行破壞性地處理，如切割、破碎、烘干等。不僅會破壞農產品的外觀和結構，還可能會導致檢測結果出現誤差。而無損檢測技術可以在不破壞農產品的情況下進行檢測，保證了產品的原始狀態和品質。

（2）精度高。無損檢測技術可以對農產品進行高精度地檢測，可以檢測出微小的缺陷和異物。例如，X射線檢測可以檢測出袋裝產品內的異物，紅外線成像可以檢測出農產品表面的缺陷。這些技術可以有效避免傳統檢測方法中存在的漏檢和誤判等問題，提高檢測的準確性和可靠性。

（3）快速性。無損檢測技術可以對農產品進行快速檢測，提高了檢測效率和生產效率。例如，利用近紅外光譜技術可以在數秒內對農產品的營養成分進行分析，而微波輻射技術可以在數十秒內對農產品的含水率進行測定。這些技術的快速性可以有效地縮短檢測時間，提高生產效率。

（4）自動化。無損檢測技術可以實現自動化和無人化檢測，減少了人力成本，同時避免了人為因素對檢測結果的負面影響。例如，可以通過自動化設備對農產品的外觀和顏色進行檢測，避免了人工視覺檢測的主觀性和不穩定性。

（5）可重復性好。無損檢測技術可以對同一批次的農產品進行多次檢測，保證了檢測結果的可靠性和一致性。傳統檢測方法往往由于人為因素的干擾，同種樣品檢測結果存在差異性。而無損檢測技術可以排除這些干擾因素，保證了檢測結果的一致性和可重復性，為農產品的品質檢驗提供了更為可靠的手段。

（6）環保性。無損檢測技術不需要使用化學試劑或其他有害物質，對環境沒有污染，符合環保要求。與傳統的化學檢測方法相比，無損檢測技術不會對人體健康造成嚴重危害，具有更好的社會效益[5]。

綜上所述，無損檢測技術在農產品品質檢驗中具有多種優勢，可以提高檢測效率和準確性，保證產品的品質和安全。在未來，無損檢測技術將會得到進一步的發展和應用，成為農產品品質檢驗的重要手段。

3 無損檢測技術在農產品品質檢驗中的缺點

雖然無損檢測技術在農產品品質檢驗中有很多優點，但是也存在一些缺點。①設備成本高。無損檢測技術所需的設備成本通常比傳統檢測方法更高，這對于小型農業生產者和農產品加工企業是一項不小的負擔。此外，設備的維護和維修成本也相對較高。②技術難度大。無損檢測技術需要專業技術人員進行操作和解讀結果，對于缺乏相關知識儲備的人員來說，學習和掌握這些技術可能需要較長的時間和精力[6]。③結果解釋和標準不一致。不同的無損檢測技術可能存在不同的結果解釋方法和評估標準，這可能導致結果不一致，影響檢測結果的可靠性和準確性。④無法取代傳統檢測方法。雖然無損檢測技術可以提高檢測效率和準確性，但并不能完全取代傳統檢測方法。有些物質和參數仍需要通過傳統檢測方法進行檢測，例如對農產品的化學成分進行分析。⑤數據處理和分析復雜。無損檢測技術通常會產生大量的數據，需要專業人員進行數據處理和分析，從而得出可靠的結果，這需要投入更多的時間和資源，增加了檢測的成本和難度。

綜上所述，無損檢測技術在農產品品質檢驗中仍存在一些缺點，需要進一步解決和改進。只有克服這些問題，才能更好地發揮無損檢測技術在農業生產和食品安全領域的作用。

4 無損檢測技術在農產品品質檢驗中的推廣

無損檢測技術在農產品品質檢驗中的推廣具有非常重要的意義。①宣傳推廣。為了讓更多人了解無損檢測技術在農產品品質檢驗中的應用，需要廣泛開展宣傳推廣活動，向農業生產企業和農民介紹無損檢測技術的優勢和應用范圍，加深其對無損檢測技術的認識，幫助其積極參與無損檢測技術的應用和推廣。②優惠政策。政府可以出臺相關的優惠政策，鼓勵農業生產企業和農民使用無損檢測技術，例如給予稅收優惠、財政補貼等，以降低無損檢測技術的成本，提高其經濟效益。③建立合作關系。農業生產企業和科研機構可以建立合作關系，共同開展無損檢測技術在農產品品質檢驗中的研究和應用，開展相關技術培訓，提高技術水平和推廣能力，增強無損檢測技術在農產品品質檢驗中的應用效果。④制定標準。政府可以制定相關的標準和規范，明確無損檢測技術在農產品品質檢驗中的應用范圍和要求，規范無損檢測技術在農產品品質檢驗中的使用和管理，保證其檢測結果的準確性和可靠性。⑤開展科普活動。針對消費者，可以開展相關的科普活動，向消費者介紹無損檢測技術的應用優勢，提高消費者對農產品品質檢驗的認知和理解，增強消費者的信心和安全感。

總之，無損檢測技術在農產品品質檢驗中的推廣需要政府、農業生產企業、科研機構和消費者的共同努力。通過宣傳推廣、優惠政策、建立合作關系、制定標準和開展科普活動等手段，可以提高無損檢測技術在農產品品質檢驗中的應用水平，為保障農產品品質和食品安全提供更加可靠和有效的手段。

5 無損檢測技術在農產品品質檢驗中的研發和創新

隨著科技的不斷進步和應用范圍的擴大，無損檢測技術在農產品品質檢驗領域也在不斷發展和創新。①多種無損檢測技術的綜合應用。近年來，無損檢測技術的發展趨勢是多種技術的綜合應用，以提高檢測效率和準確性。例如，可以將近紅外光譜技術與超聲波檢測技術相結合，同時對農產品的成分和質量進行檢測和評估。②基于機器學習和人工智能的應用。隨著機器學習和人工智能技術的發展，越來越多的無損檢測技術開始采用這些技術進行數據處理和分析，從而提高檢測結果的準確性和可靠性。例如，可以使用人工智能算法對圖像進行分析和識別，實現對農產品的無損檢測和分類。③新型傳感器技術的應用。新型傳感器技術的發展為無損檢測技術在農產品品質檢驗領域的應用提供了更多的可能性。例如，新型傳感器可以通過檢測農產品表面的微觀結構和物理特性，實現對農產品品質的快速和準確檢測。④云計算和物聯網技術的應用。云計算和物聯網技術的應用可以實現數據的實時傳輸和處理，為無損檢測技術在農產品品質檢驗領域的應用提供更加便捷和高效的解決方案。例如，可以使用物聯網技術實現對農產品產地、生產過程和運輸過程的追溯管理，為消費者提供更加安全和可靠的產品。

綜上所述，無損檢測技術在農產品品質檢驗領域的發展和創新將持續推進，隨著新技術的不斷涌現，無損檢測技術在提高農產品品質和食品安全方面將發揮越來越重要的作用。

6 結語

綜上所述，無損檢測技術在農產品品質檢驗中具有廣闊的應用前景，其可以實現農產品的內部結構和化學成分的無損檢測，有效避免傳統檢測方法中可能帶來的破壞性和污染性。通過對農產品品質的快速、準確、可靠地檢測，無損檢測技術有望為農產品加工和貿易提供更高效、更安全的保障。同時，隨著無損檢測技術的不斷發展和完善，其在農產品品質檢驗中的應用也將不斷擴展和深化，為農業生產和食品安全保障提供更好的技術支持。

參考文獻

[1]孫世芳.提升農產品品質 助推農業轉型升級[N].經濟日報，2021-09-11（10）.

[2]張海芳，納日，韓育梅，等.光譜無損檢測技術在農產品產地溯源中的研究進展[J].食品工業科技，2023，44（8）：17-25.

[3]湯曉艷，錢永忠.農產品品質評價體系探討[J].農產品質量與安全，2023（2）：5-9.

[4]湯曉艷，錢永忠.我國農產品品質評價工作的發展思考[J].農產品質量與安全，2022（2）：9-12.

[5]馮希霞.農產品質量檢測中無損檢測技術分析[J].現代農業研究，2021，27（9）：145-146.

[6]劉文濤.農產品質量檢測中無損檢測技術的應用實踐微探[J].農村實用技術，2020（7）：89-90.