国内外瓜果品质的无损检测技术
农产品质量检测中无损检测技术发展研究
农产品质量检测中无损检测技术发展研究无损检测技术是一种能够在不破坏被检测物体的情况下获取其内部结构、物理性质和化学性质信息的检测方法。
在农产品质量检测中，无损检测技术可以应用于果蔬、粮食、畜产品等各个方面。
其主要包括以下几个方面的应用：1. 果蔬类产品无损检测在果蔬类产品的无损检测中，主要应用的技术包括红外成像技术、电子鼻技术、近红外光谱技术等。
通过这些技术，可以快速、准确地检测果蔬的成熟度、瑕疵和内部品质，为果蔬的存储、运输和销售提供了重要的数据支持。
在粮食类产品的无损检测中，主要应用的技术包括声波检测技术、电磁波检测技术、光学检测技术等。
这些技术可以用于检测粮食的含水率、杂质率和品质等指标，为粮食生产和加工提供了重要的技术支持。
目前，国内外在农产品质量检测领域已经涌现出了许多无损检测技术的应用案例和研究成果。
以国内为例，农业部门积极推动无损检测技术在农产品质量检测中的应用，不断开展相关研究和实践。
在果蔬类产品的无损检测领域，国内一些农产品加工企业已经引入了近红外光谱技术和电子鼻技术，用于对果蔬成熟度和瑕疵进行无损检测，取得了良好的效果。
在国外，一些发达国家也在农产品质量检测中大力推广无损检测技术的应用。
日本在农产品无损检测技术方面积累了丰富的经验，已经将红外成像技术、声波检测技术等应用于果蔬和粮食的无损检测中，为其农产品出口提供了重要的技术支持。
随着科学技术的不断进步和人们对农产品质量安全的重视程度不断提高，无损检测技术在农产品质量检测中的应用前景十分广阔。
未来，该领域的发展主要有以下几个趋势：1. 多元化技术应用未来，农产品质量检测将更加注重多元化技术的应用。
除了目前已经应用的红外成像技术、声波检测技术等外，还有望引入更多新型无损检测技术，如人工智能识别技术、激光成像技术等，以提高农产品质量检测的精度和准确度。
2. 自动化检测设备未来，农产品质量检测设备将更加趋向于自动化和智能化。
如今，随着无人机技术和机器人技术的发展，农产品质量检测设备有望实现远程无人操作和智能化决策，大大提高农产品质量检测的效率和准确性。
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用
无损检测技术是一种能在不破坏被检测物体的情况下获取相关信息的技术。
近年来，
随着果品质量安全检测的重要性日益突出，无损检测技术在果品质量安全检测中的应用也
越来越广泛。
无损检测技术在果品外观质量检测中发挥了重要作用。
传统的果品外观检测主要依靠
人工目视，存在着主观性高、误差大的问题。
而无损检测技术可以通过光学成像、红外成像、超声成像等手段获取果品的外观信息，从而实现自动化、高效率的果品外观质量检测。
利用红外成像技术可以快速检测果品表面的腐烂、病斑等缺陷，提高果品的质量安全。
无损检测技术在果品内部质量检测中也有广泛的应用。
果品的内部质量对于果品的口
感和食用安全至关重要。
传统的内部质量检测主要依赖于采样和实验室检测，费时费力。
而无损检测技术可以通过透射成像、声学检测等手段，无需破坏果品，即可获取果品的内
部信息。
利用超声波在果肉中的传播速度和衰减情况可以评估果实的质地和成熟度，实现
快速、非侵入式的果品内部质量检测。
无损检测技术还可以应用于果品的安全性检测。
随着人们对食品安全的关注，对果品
中农药残留、重金属等有害物质的检测要求越来越高。
传统的分析方法需要取样并送至实
验室进行检测，周期长、成本高。
而无损检测技术可以通过红外光谱、近红外光谱等手段，实现对果品中有害物质的非侵入式、快速检测。
利用红外光谱技术可以实时检测果汁中的
糖分含量、酸度等指标，为果品的质量安全提供保障。
无损检测技术在农产品品质检验中的应用
红柿的硬度分组； ｌ ｄ ｒ Ｄｅｗｉｅ Ｓ 用铁摩辛柯 Ｊ ］
弹性理 论建立 了弹性球与平面冲击的位移 与力的数学模 型【。 ６ 】
红 柿、 果和土豆等农产品的大小、 苹 形状 、 颜 色和表面 损伤 的检 测中，在缺陷等品 质 检测方面取 得丰硕成 果。如龙满生【利用 ｌ ２ 计算机视觉技 术和人工神 经网络技 术 ， 建 立 了以果实形状 、颜色和缺陷为判别依据 的苹果外观 品质综合分级 系统 ；应义斌等 建立 了用于柑橘成熟度检测的计 算机视
农产品品质的无损检测技 术是近年来
发展起来的一项新技术 ，是利用农产 品结 构异常或缺陷的 存在所 引起的对 热、 声、
理的农产品硬度检测方法 ，如机械冲击产
生 的声频 信号 检测、机械 冲击相应 的频率 分析和水果 冲击力检测 。 例如 ， ｉｎ ｙ用 Ｆｎ ｅ 强迫振动的 方法研 究了苹果 、梨 、桃的杨 氏模量与水果生长期 的关系 对甜瓜的声学特性研究发现 ，
可利用声波的传播速度来确定甜瓜 的成熟 程 度 等 ［。 ５ １ ２ ２ 力学 特性 检测技术的应用 ． 力学特性检测技术是基于动 力学原理
检测方法 ， 部分实现 了远程 在线快速检 并 测；朱文静等ＩＩ “采用滤光 片型近红 外光谱
觉系统 ， 通过测 定柑橘 的表皮颜 色信息 来 判断其成熟 度等 。 ２ ５核磁共振检测技 术的应用 ．
２ ３光学特性检测技 术的应 用 ． 光学特性检测技术是利用被检对象对 光的吸收、散射 、反射 和透射 等特性 来确
定农 产 品 内部 品 质 的 一 种 方 法 ，可 广 泛 用
生产；林敏等｝ 于离散余弦变换和 Ｂ ８ 】 基 Ｐ神
经 网络 ，建 立 了玉 米 的 近 红 外 光 谱 与 其 成
无损检测水果品质的方法及果品仪器清单
无损检测水果品质的方法及果品仪器清单水果品质的主要评定指标通常包括糖度、酸度、成熟度、新鲜度、硬度等多种理化指标。
传统的水果品质评定方法主要是化学分析法，需要耗费相当的化学试剂，测试分析过程烦琐，速度慢，通常用测定少量的样本来代替批次水果的品质，而且测试时必须破坏水果，在水果品质分级中实际意义不大。
近年来兴起的无损检测法，依据水果物理力学、光学、电学、生物学特性，在不破坏水果本身测定了水果的相关理化指标，不需要化学试剂和烦琐的分析过程，方法简单、快捷，测试数据准确性高，有利于实现果品内部品质的在线分级控制，因此有广泛的应用前景。
水果品质的无损检测法在国内外均有相当的研究，有的已得到商业应用。
本文将介绍电特性测试法、动态特性测试法、近红外线测试法、声学特性分析法等几种水果无损检测法的测试原理。
1、果品仪器—电特性测试法水果的生物组织内部存在大量带电粒子形成的生物电场，水果在生长成熟、受损及腐败变质过程中的生物化学反应将伴随物质和能量的转换，导致生物组织内各类化学物质所带电荷量及电荷的空间分布的变化。
生物电场的分布和强度，从宏观上影响水果的电特性。
Thompson 等人研究了300～900 MHz 频段内苹果电特性的变化规律，发现苹果电特性与其成熟度密切相关。
Mclendon 等人发现在0.5～5 kHz频段内梨的介电常数和损耗角正切随频率增长而呈减小趋势。
但随着梨的逐渐成熟，两者均逐渐增大。
Nelson 等人在0.2～20 GHz 频段内对多种水果进行了研究，结果表明所测试的水果的介电常数随频率的增加均稳定减小。
加藤宏郎在10 Hz～13 MHz 频段内对比分析了损坏水果与正常水果在电特性方面的差异，结果表明损坏水果的串、并联等效电阻及阻抗在该频段内低于正常水果，而串联等效电容及损耗因数值则比正常水果大，串联等效电阻与水果的新鲜度或成熟度相关。
水果内部品质与宏观电特性的关系如下：水果电特性的检测方法有切片、突刺、接触和非接触等方法，前二种属于有损检测，后二种将被测水果直接放入平板电极间测定其电特性参数，属于无损检测。
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用无损检测技术是一种非侵入式的检测方法，通过使用一系列工具和装置对物体进行感知、检测和诊断，以实现对物质内部构造、组成和性质的分析和评估。
随着现代科技的发展，无损检测技术在农业领域得到广泛应用，其中包括果品质量安全检测。
果品质量安全检测是果品产业链中不可或缺的一环。
传统的检测方法需要取样、破坏性检测，无法满足大批量的果品质量检测需要。
而利用无损检测技术进行果品质量安全检测可以不破坏果品的完整性，实现对果实内部组织结构、化学成分、营养成分及其质量安全状况的评估，为果品加工、运输、销售提供了科学依据，保障了消费者的健康。
1.近红外光谱技术近红外光谱技术是一种依据物质在不同波长范围内反射、吸收、透射等光学特性进行检测的技术。
近年来，该技术在果品质量检测中得到广泛应用。
根据果品近红外光谱图谱，可以得到果品的水分、总糖、维生素C、酸度等指标数据，从而判定果品的成熟度和质量。
比如针对葡萄酒的生产制造，使用近红外光谱技术可以实现对葡萄酒的酒精度、酸度、残留糖分等指标的无损检测。
2.成像技术成像技术是一种无损检测技术，利用不同的传感器对果品进行成像分析。
常见的成像技术有X射线、磁共振成像技术等。
通过成像技术可以对果品的内部构造和组织结构进行清晰的展示，诊断果品有无病害或虫害，并测定其成熟度和品质。
例如，利用磁共振成像技术可以实现对苹果、梨等果品的分子成分分析和位置分布定位。
3.超声波技术超声波技术可以实现对果品内部精确的测量，同时还可以检测果品的质量变化和损伤情况。
在果品贮藏期间，通过超声波检测技术可以监测果品的硬度、水分和成分含量等指标。
此外，还可以应用超声波技术检测果汁中的悬浮物和脂肪颗粒，降低果汁沉淀率，提高果汁纯度。
综上所述，无损检测技术在果品质量安全检测中的应用有很大的潜力，可以实现快速、准确、无损的检测和评估，为果品质量安全提供保障。
未来，随着科技的不断升级和发展，无损检测技术将更加完善，为果品质量安全检测提供更加优质的服务。
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用引言
随着人们对食品质量与安全的日益关注，无损检测技术在果品质量安全检测中的应用也变得愈发重要。
无损检测技术是指在不损坏被检测样品的情况下，通过对被测样品的内部结构、质量等进行全面、准确的检测与分析的一种技术手段。
在果品行业中，无损检测技术的应用可以有效地提高果品的质量与安全水平，保障消费者的健康，促进果品行业的可持续发展。
本文将从无损检测技术的概念、原理、特点以及在果品质量安全检测中的应用等方面进行探讨。
二、无损检测技术的原理
（一）声学原理
声学无损检测技术是一种利用声学原理进行材料内部缺陷检测的技术手段。
声学无损检测技术能够通过对被检测材料内部声波的传递、反射、漏泄等进行全面而准确的检测与分析。
通过对声波的传播、传播速度及反射等进行检测与分析，可以准确地判断被检测材料内部的缺陷、实际情况等，为果品的质量安全提供了有力的技术支持。
三、无损检测技术的特点
（一）准确性高
无损检测技术具有较高的准确性，在对被检测样品的内部结构、质量等进行检测与分析时，能够做到全面、准确、细致，为果品的质量安全提供了有力的技术支持。
（三）适用范围广
无损检测技术适用范围广，不仅可以应用于果品质量安全检测，还可以应用于其他材料、构件的检测与评估，具有较强的普适性与通用性，为果品的质量安全提供了有力的技术支持。
（三）果品保存及运输过程监测
无损检测技术可以对果品保存及运输过程进行全面、准确的监测与分析，能够及时发现果品保存及运输过程中出现的问题，为果品的质量安全提供了有力的技术支持。
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用【摘要】本文介绍了无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用。
在简要介绍了背景和研究意义。
在详细讨论了光学成像技术、声学测试技术、电磁波检测技术和磁共振成像技术在果品质量安全检测中的具体应用。
通过这些无损检测技术，可以非破坏性地检测果品的质量和安全性，提高果品检测效率和准确性。
在展望了无损检测技术在果品质量安全检测中的前景，强调了其在未来的发展潜力。
通过本文的介绍，读者可以更深入了解无损检测技术在果品质量安全检测中的重要性和应用前景。
【关键词】无损检测技术、果品质量安全检测、光学成像技术、声学测试技术、电磁波检测技术、磁共振成像技术、前景、总结、展望1. 引言1.1 背景介绍果品质量安全一直是消费者和生产者关注的焦点之一。
随着人们生活水平的提高，对果品品质和安全性的要求也越来越高。
传统的果品检测方法往往需要破坏性的采样或化学处理，不仅破坏了果品的整体性，还可能残留有害物质，对人体健康造成威胁。
发展一种无损检测技术对于果品质量安全至关重要。
无损检测技术是一种可以在不破坏被检测物体的情况下获取物体内部信息的技术手段。
通过应用无损检测技术，可以实现果品的快速、准确检测，同时保证果品的完整性和安全性。
在果品质量安全检测中，光学成像技术、声学测试技术、电磁波检测技术和磁共振成像技术等无损检测技术被广泛应用，为果品的质量评估和安全检测提供了有力的技术支持。
本文将重点介绍无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用，旨在探讨无损检测技术对果品质量安全检测的意义和作用，为果品行业的发展和消费者的健康提供参考依据。
1.2 研究意义果品质量安全一直是消费者关注的重要问题，而无损检测技术的应用可以有效地提高果品质量安全检测的效率和准确性。
通过无损检测技术，可以在不破坏果品本身的情况下，对果品的内部结构、口感、成熟度、营养含量等进行全面、准确地检测和分析，从而及时发现果品内部存在的问题和隐患。
果品无损检测技术的研究现状
果品无损检测技术的研究现状周新仁 丁继高(农八师143团机关,石河子,832000)摘 要 无损检测是近年来发展起来的高科技技术之一,在工业和农业的应用方面得到了广泛的研究。
文中综述了目前无损检测技术在国内外果蔬产品品质检验中的应用现状,并指出了果品品质无损检测技术的发展方向。
关键词 无损检测,果品,品质检验第一作者:学士,副教授。
收稿时间:2004-08-02,改回时间:2004-09-10 随着生活水平的提高,人们在满足果品和蔬菜数量需求的同时,对质量也提出了更高的要求。
人们不仅要求果蔬大小相同,而且要求品质一致。
为了对大量生产的果蔬进行自动分级和品质鉴定,国内外有许多学者长期从事这一领域的研究。
果蔬品质的检测方法大致可分为近红外分析法、声学特性分析法、X 射线分析法、计算机图像检测法、电、磁特性分析法、可见光成熟度分析法以及激光分析法等。
其中,无损检测应用更加广泛,是近几年发展的高新技术之一。
无损检测又称非破坏检测,即在不破坏样品的情况下对其进行内部品质评价(包括糖度、酸度、硬度、内部病变等)的方法。
该方法检测速度较传统的化学方法迅速,又能有效地判断出从外观无法得出的样品内部品质信息。
由于消费者在选购水果时极为看重其内部品质如口感、糖度和酸度,因此研究基于水果光学特性的内部品质无损检测与分级技术,并将研究成果应用到水果产后处理生产线上具有广阔的市场应用前景。
本文分析了水果的光特性、电特性、声学特性检测原理及方法,并综述了国内外的最新研究进展。
1 无损检测技术的应用111 果品光特性无损检测的原理分析由于水果的内部成分和外部特性不同,在不同波长光线照射下会有不同的吸收或反射特性,也就是说,水果的分光反射率或吸收率在某一特定波长内会比其他部分大,根据这一特性结合光学检测装置能实现水果品质的无损检测[1]。
考虑到水果品种的多样性和形状的特殊性,用于水果内部品质光特性检测的系统主要由光源系统,入射出射光纤组件,光电检测转换器和信号放大转换系统,显示输出等硬件系统和用于光谱采集和数据处理的软件系统组成。
国内外瓜果品质的无损检测技术
国内外瓜果品质的无损检测技术滕 斌 王 俊(浙江大学农业工程与食品科学学院 杭州 310029) 摘要 介绍国内外瓜果品质的无损检测技术,通过对瓜果的电学特性、声学特性、光学特性、核磁振及振动特性来对一些瓜果的品质进行检测,检测结果更加准确。
关键词 瓜果品质 无损检测 应用 进展 近年来,随着对水果需求的提高,国内外水果品种增多,产量逐年上升,人们对水果品质也有了更高的要求。
许多研究表明水果在采摘、包装、储运及加工等作业环节中的损失率高达30.45%,其主要原因:一是不同成熟度的水果相互混杂,二是病害果掺杂在正常果之间,三是作业中受到各种力的作用而导致机械损伤。
若能根据水果的不同物理特性对果品品质进行评定与分级,从而对过于成熟和不新鲜的水果能及时加工,对提高储藏质量是非常重要的,而在流通及销售中,如能实现严格的质量分级和大小分级,既能保护消费者的利益,又可提高水果的加工质量和出品等级。
为此,国内外许多科研工作者对水果的物理特性进行了大量的研究。
1 利用水果的电学特性进行果品品质评价国外对水果电学特性的研究起步较早,Thompson and Zaehariah (1971)在300～900MHz 的频率范围对苹果的介电特性进行了研究,发现苹果的介电特性随其成熟度的不同而变化,未成熟果的介电常数在这个频率范围内几乎保持不变,而成熟的苹果随着频率的增加介电常数减少。
Nelson 等人(1993～1995)在0.2～20GHz 的频率范围上对一些水果进行了研究,结果介电常数随水果种类的不同而不同,但是在这段频率范围内,所测试水果的介电常数随频率增加均匀稳定减少,损耗因数随频率的增加开始呈减少趋势,但对水果的电特性和水果内部品质之间的相互关系没有进一步研究。
张立彬等人(1996)进行了苹果、梨的电学特性与新鲜度的关系的研究,随着水果新鲜度的降低,在切片组织腐烂或损伤与非腐烂或无损伤的两种情况下,它们的电特性与正常组织相比,呈现相反的变化,在切片组织已有腐烂或损伤的情况下,其等效阻抗值显著地比新鲜的正常果肉要小,而相对介电常数及损耗因数则比正常组织来得大。
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用1. 引言1.1 无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用无损检测技术是一种通过对被检测物体进行扫描或测试，而不会对其造成任何损伤或影响的技术。
在果品质量安全检测中，无损检测技术的应用越来越广泛。
随着人们对食品安全和品质要求的不断提高，传统的观感判断或摸索方法已经无法满足需求，而无损检测技术则成为了果品检测领域的利器。
通过无损检测技术，可以快速、准确地检测果品的内部结构、成熟度、含糖量、水分含量等关键指标，为果品的品质评估提供科学依据。
常见的无损检测技术包括近红外光谱技术、超声波技术、电子视觉技术等，这些技术能够在不破坏果品外观的情况下，获取内部信息并进行分析。
在果品质量安全检测中，无损检测技术的应用可以有效提高检测效率和准确性，降低人为误差，避免果品被损坏。
无损检测技术的优势在于可以实现快速在线检测，提高生产效率，同时减少资源浪费和成本支出。
未来，随着科学技术的不断进步和创新，无损检测技术在果品质量安全检测中的应用将会更加广泛，为果品产业的发展注入新的动力。
2. 正文2.1 无损检测技术的概念和原理无损检测技术是一种通过对物体进行检测和分析而不损坏其结构或性能的技术。
其原理是利用物体对电磁、声波、光线等波的传播和反射等特性进行测量和分析，通过对这些信号的处理和解释来获取物体的内部信息。
在无损检测技术中，常用的原理包括电磁感应原理、超声波原理、X射线原理、光谱原理等。
通过电磁感应原理可以测量物体的电磁特性，如电阻率、导热率等，进而推断物体的内部结构和材料性质。
超声波原理则是利用超声波在不同材料中的传播速度和反射特性来检测物体的缺陷和表面质量。
X射线原理则通过X射线的透射和吸收来分析物体的密度和组织结构。
无损检测技术的概念和原理是多样且复杂的，但都旨在实现对物体内部结构和性能的非破坏性检测和分析，为果品质量安全检测提供了有效手段和保障。
2.2 常见的无损检测技术常见的无损检测技术包括光谱技术、成像技术、声波技术、核磁共振技术、超声波技术等。
农产品无损检测技术研究与应用
农产品品质无损检测技术相对于有损检测技术来说具有快捷、卫生、准确等优点。
近年来，无损检测技术在农产品检测方面发展检测的内容主要包括农产品的外部品质、内部品质，众多学者做了许多有益的探索．此外，利用无损检测技术中的近红外光谱分析技术、超声波技术和机器视觉技术进行肉品品质评价取得了不小的突破。
一、紫外分光检测技术紫外分光法主要是在紫外光源的照射下，导致荧光物质发光而进行目标检测的。
如果仅通过肉眼检测常有漏检情况发生。
在暗室中，当受损的水果受到紫外光源照射时，损伤部位会通过发出荧光的形式放出可见光，显得格外明亮。
而正常部位理论上无可见光。
损伤果的检测正是利用了水果正常部位和损伤部位在紫外光源照射下的反射差异，通过摄像、计算机图像处理后进行检测的。
二、近红外分光检测技术近红外光谱定量分析的原理主要是利用在近红外区用漫反射光谱作定量分析。
根据其检测对象的不同分成近红外反射光谱和近红外透射光谱两种。
近红外分光法在食品成分检测中得到了广泛的应用，三、软X射线检测技术X射线具有穿透能力、衍射作用和激发荧光的特性。
通过捕获X射线的穿透特性，可以得到样品的透射图像和断层图像，进而探明物质的内部结构；通过捕获X射线与样品作用产生的荧光和衍射效应，可以检测到样品所含多种元素的情况，尤其是重金属含量。
四、机器视觉检测技术计算机视觉是基于图像的数字识别技术而发展起来的新兴技术。
检测时，被检测的农产品被安置在特定的光照环境中，摄像机获得的二维图像信息通过电缆输送计算机进行处理，抽取图像的有关特征，这些特征以一定的方式与被测对象的质量指标相对应。
检测结果传递到后续处理设备中。
五、声学特性及超声波检测技术农产品的声学特性是指农产品在声波作用下的反射特性、散射特性、透射特性、吸收特性、衰减系数和传播速度及其本身的声阻抗与固有频率等，它们反映了声波与农产品相互作用的基本规律。
农产品的声学特性随农产品内部组织的变化而变化，不同农产品的声学特性不同，同一种类而品质不同的农产品其声学特性往往也存在差异，故根据农产品的声学特性即可判断其品质如何，并据此进行分析。
瓜果无损检测技术要来颠覆传统方法
瓜果无损检测技术要来颠覆传统方法
随着现代食品工业的发展以及生活质量的提高，人们越来越关注食品的品质。
因此，一种简单有效的瓜果无损检测仪对促进食品产业健康蓬勃发展、提高国民生活质量发挥着重要作用。
传统的瓜果检测方法主要有经验法和有损检测方法，经验法主要依靠目测、手摸、拍打或比重等方式粗略判断，存在较大误差;有损检测法需要将瓜果剖开才能对瓜果的成熟度、皮厚度、肉质软硬度等品质特征进行鉴别，破坏性强、成本高。
超声波雷达无损检测仪具有无损伤、快速检测、结果直观、应用范围广等优点，既可以用于瓜农在瓜果采摘前的批量检测，又可以随身携带用于消费者瓜果采购时的品质甄选。
用超声波检测技术测定水果品质的仪器包括一套带有发射和接收超声波的装置，能够发射和接收穿过水果果皮和果肉的超声波信号。
其基本组成是：高能低频的超声波脉冲接收器，一对超声波传感器，一套计算机系统用于数据接收和处理。
测量超声波衰减有两种方法：一种以时域为基础，另一种以频域为基础。
传感器被装在一个可移动的结构上方便两种方法进行。
两种方法中传感器轴的角度都是大约120o。
脉冲发生时接收器能够同时发射和接收从果皮传递而来的超声波信号，一个传感器用于发射，另一个用于接收。
脉冲超声波由发射传感器进入水果果皮，经过果肉组织，再由接收传感器捕获。
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用无损检测技术是指在不破坏被检测物体的情况下，通过物理、化学、电子等多种手段，对被检测物体的内部或外部信息进行识别、收集、处理和评价的技术。
该技术能够快速、准确地检测出被检测物体的各项参数，包括质量、形态、结构、组成、含量等，而且具有不破坏性、非接触性、实时性、精准性、可靠性、可重复性和自动化等特点，因此在果品质量安全检测中应用非常广泛。
常见的无损检测技术包括光学检测技术、声学检测技术、磁学检测技术、电学检测技术、红外线检测技术、超声波检测技术、拉曼光谱检测技术等。
这些技术各有其特点，可以针对不同的果品、不同的检测参数进行应用。
在果品质量安全检测中，无损检测技术可以应用于果品质量、安全、新鲜度等多个方面。
以下是常见的应用情况：1.果品外观质量检测：通过光学检测技术可以对果皮表面缺陷进行检测，如果皮裂纹、热害、病斑等；通过超声波检测技术可以检测水果熟度和硬度、果实密度等参数，对表观品质进行评估。
2.果品成分检测：利用电学检测技术可以通过果皮电性参数测试果实中的含水率、糖分、酸度等成分，同时也能够检测到果实中的微量元素、维生素等。
这些成分的含量与果实营养质量密切相关，无损检测技术可实现快速检测。
3.果品安全性检测：通过红外线检测技术、磁学检测技术、超声波检测技术等，可以对果实内部的农药残留、重金属污染、生物毒素等有害物质进行检测，从而保障果品的生鲜品质和食品安全。
综上所述，无损检测技术在果品质量安全检测中的应用越来越广泛，目前正在不断发展中，新技术的不断涌现将会使果品质量安全检测更加快速、灵敏、准确，从而为果品生产、加工、运输、销售等环节提供了可靠的技术保障。
无损检测水果品质的方法及果品仪器清单
无损检测水果品质的方法及果品仪器清单水果品质的主要评定指标通常包括糖度、酸度、成熟度、新鲜度、硬度等多种理化指标。
传统的水果品质评定方法主要是化学分析法，需要耗费相当的化学试剂，测试分析过程烦琐，速度慢，通常用测定少量的样本来代替批次水果的品质，而且测试时必须破坏水果，在水果品质分级中实际意义不大。
近年来兴起的无损检测法，依据水果物理力学、光学、电学、生物学特性，在不破坏水果本身测定了水果的相关理化指标，不需要化学试剂和烦琐的分析过程，方法简单、快捷，测试数据准确性高，有利于实现果品内部品质的在线分级控制，因此有广泛的应用前景。
水果品质的无损检测法在国内外均有相当的研究，有的已得到商业应用。
本文将介绍电特性测试法、动态特性测试法、近红外线测试法、声学特性分析法等几种水果无损检测法的测试原理。
1、果品仪器—电特性测试法水果的生物组织内部存在大量带电粒子形成的生物电场，水果在生长成熟、受损及腐败变质过程中的生物化学反应将伴随物质和能量的转换，导致生物组织内各类化学物质所带电荷量及电荷的空间分布的变化。
生物电场的分布和强度，从宏观上影响水果的电特性。
Thompson 等人研究了300～900 MHz 频段内苹果电特性的变化规律，发现苹果电特性与其成熟度密切相关。
Mclendon 等人发现在0.5～5 kHz频段内梨的介电常数和损耗角正切随频率增长而呈减小趋势。
但随着梨的逐渐成熟，两者均逐渐增大。
Nelson 等人在0.2～20 GHz 频段内对多种水果进行了研究，结果表明所测试的水果的介电常数随频率的增加均稳定减小。
加藤宏郎在10 Hz～13 MHz 频段内对比分析了损坏水果与正常水果在电特性方面的差异，结果表明损坏水果的串、并联等效电阻及阻抗在该频段内低于正常水果，而串联等效电容及损耗因数值则比正常水果大，串联等效电阻与水果的新鲜度或成熟度相关。
水果内部品质与宏观电特性的关系如下：水果电特性的检测方法有切片、突刺、接触和非接触等方法，前二种属于有损检测，后二种将被测水果直接放入平板电极间测定其电特性参数，属于无损检测。
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用【摘要】无损检测技术在果品质量安全检测中发挥着重要作用。
本文首先介绍了无损检测技术的意义和果品质量安全检测的重要性，然后详细探讨了光学、声学、电子和磁学等不同分类的无损检测技术在果品质量安全检测中的应用。
通过这些技术，可以非侵入性地获取果品的内部信息，检测果品的成熟度、质地、污染情况等关键参数，为果品的质量安全提供有效手段。
结论部分强调了无损检测技术的重要性，指出未来果品质量安全检测将更加依赖这些技术的发展和应用。
无损检测技术的不断进步与创新将为果品产业的发展提供更多可能性，确保果品质量安全，满足消费者对安全、健康果品的需求。
【关键词】关键词：无损检测技术、果品、质量安全检测、光学、声学、电子、磁学、原理、分类、应用、有效手段。
1. 引言1.1 无损检测技术的意义无损检测技术是一种在不破坏被测对象的情况下对其进行检测和分析的技术手段，具有非常重要的意义。
无损检测技术可以帮助提高生产效率和减少成本。
传统的检测方法往往需要将被测对象进行破坏性检测，不仅浪费时间和资源，而且也会对被检测对象造成损坏。
而无损检测技术可以在不破坏被测对象的情况下进行检测，大大提高了检测效率，降低了生产成本。
无损检测技术可以提高产品质量和安全性。
通过无损检测技术，可以对产品进行全面、深入的检测，及时发现隐藏在产品内部的缺陷和问题，确保产品的质量和安全性。
特别是在果品质量安全检测中，无损检测技术可以有效检测出果品内部是否存在虫蛀、腐烂等问题，保障消费者的健康和安全。
无损检测技术的意义在于提高生产效率、降低成本、提高产品质量和安全性，为各行业的质量检测提供了重要的技术支持。
在果品质量安全检测中，无损检测技术的应用将大大提升果品的质量和安全水平，促进果品产业的健康发展和消费者的放心购买。
1.2 果品质量安全检测的重要性果品质量安全检测的重要性在当前社会中日益凸显。
随着人们生活水平的提高和消费观念的改变，对食品安全和品质的要求也越来越高。
农产品质量检测中无损检测技术发展研究
农产品质量检测中无损检测技术发展研究农产品质量检测一直是农业生产和市场监管的重要环节，保障农产品质量安全对于保障国民经济与人民群众的身体健康具有重要意义。
无损检测技术的发展为农产品质量检测提供了新的解决方案，极大地提高了检测的准确性与效率。
无损检测技术是指在不破坏被检物体的前提下，通过对其进行某种物理、化学或生物特性的检测，来判断其是否符合质量要求。
相比传统的破坏性检测方法，无损检测技术具有非破坏性、快速、准确、可重复性好、经济效益高等优点，广泛应用于农产品的质量检测与监测中。
无损检测技术在农产品质量检测中的应用主要包括成像技术、光谱技术、声学技术、电磁技术以及生物传感技术等多个方面。
成像技术主要包括X射线成像、红外成像、超声成像等。
光谱技术主要包括近红外光谱、可见光谱、紫外光谱等。
声学技术主要包括超声波技术、声发射技术等。
电磁技术主要包括微波技术、电子射线技术等。
生物传感技术主要包括免疫分析技术、DNA分析技术等。
无损检测技术在农产品质量检测中应用广泛。
以农产品外观质量检测为例，传统的人工目测方法容易受到主观因素的影响，准确性不高，检测效率低下。
而利用成像技术，可以对农产品进行全息成像，通过图像处理算法判断产品外观缺陷的位置与性质，大大提高了检测准确性与效率。
同样，无损检测技术在农产品成分检测、营养成分检测、农药残留检测等方面也有着广泛的应用。
目前，我国无损检测技术在农产品质量检测中已经取得了不少进展。
在水果与蔬菜的质量检测中，通过近红外光谱技术和成像技术，可以快速判断产品的成熟度、硬度、水分含量等参数；在肉类与禽蛋的质量检测中，采用超声波技术和声发射技术，可以判断产品的肌肉纹理、水分含量、活力程度等指标。
这些技术的应用不仅提高了农产品质量检测的准确性与效率，也为农产品质量监控与溯源提供了有效手段。
无损检测技术在农产品质量检测中仍然存在一些挑战与问题。
无损检测技术在农产品质量检测中的应用需要针对不同农产品的特性进行技术改进和优化，以提高检测的准确性与效率。
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用
无损检测技术及其在果品质量安全检测中的应用无损检测技术是指在不破坏被检物体的前提下，通过对其进行非接触或非破坏性探测，获取物体内部结构或性质信息的一种技术手段。
这种检测方式具有快速、准确、无污染等特点，因此被广泛应用于农产品质量安全检测中。
本文将重点探讨无损检测技术在果品质量安全检测中的应用。
果品质量安全是指果品在生产、加工、流通等环节中，不受任何有害物质污染，保证其原有的营养成分和口感，确保消费者的饮食安全。
无损检测技术可以对果品进行快速、准确的检测，保证果品的质量安全。
无损检测技术可以用于果品内部品质的检测。
超声波检测技术可以通过对果品进行声波振动，获取果皮、果肉和果核等内部物质的声波特性，进而判断果品的成熟度、品质和病虫害情况。
核磁共振成像技术可以利用不同水分子的信号差异，对果品内部的含水量、脂肪含量等进行准确测量。
无损检测技术可以用于果品表面品质的检测。
红外成像技术可以通过对果品表面红外辐射的测量，获取果皮的温度变化，并通过图像处理技术对果皮的热分布进行分析，从而判断果品的储存状况、挤压损伤等情况。
近红外光谱技术可以通过对果品表面的光谱反射率进行测量，得到果品的含糖量、酸度、硬度等信息。
无损检测技术还可以用于果品外观缺陷的检测。
计算机视觉技术可以通过对果品外部表面的图像进行处理和分析，对果皮的色泽、斑点、皮涂等缺陷进行检测和分类。
利用这些技术，可以检测果品是否存在外观缺陷，进而筛选出优质的果品。
无损检测技术在果品质量安全检测中具有重要的应用价值。
通过这些技术手段，可以对果品的内部品质、表面品质和外观缺陷进行快速、准确的检测，保证果品的质量安全。
加强无损检测技术的研究和应用，对果品行业的发展和消费者的饮食安全具有重要意义。
农产品质量检测中无损检测技术的运用论文
农产品质量检测中无损检测技术的运用论文农产品质量检测中无损检测技术的运用论文随着经济的发展，我国农业的发展正趋于国际化，这就要求农产品要有一定的质量保障。
并且，对农产品检测技术和检测方式提出了新的要求。
基于此，我国开始加快农业发展步伐，有越来越多的企业纷纷致力于农产品质量的无损检测，并取得了显著的成效。
1无损检测技术的应用目前，无损检测技术是我国最为先进的检测技术之一。
主要是对农作物的内部结构缺陷和产生的热、磁反应进行检测研究。
一些发达国家的无损检测技术，已经能够对农产品内部缺陷进行检测，而我国的无损检测技术目前停留在外部检测阶段，在此方面仍需深入研究，发展空间较大[1]。
1.1声学检测技术声学检测技术，主要是根据农产品内部的反应，对声波的频率和阻抗、信息的变化反应进行检测的技术。
声学无损检测具有适应性强、成本低、便于操作、灵敏度较强等特点，目前已适用于农产品的硬度和成熟度检测方面等[2]。
1.2力学特性检测技术力学特性检测技术，是在动力学基础上的检测方法。
力学特性检测技术适用于功能检测方面，并且能够根据农产品的状态分析出产品是否成熟。
力学检测技术在我国已有多种检测模式，最常见的检测模式有机械冲击而发生的声频信号、机械冲击相应的频率研究、水果冲击力检测等。
1.3光学检测技术光学检测技术是通过检测对象产生的散射反应等，对农产品内部进行检测的方式。
光学检测技术适用于对蔬菜、水果的检测，其中包含化学、物理、生物成分。
笔者通过对光学检测技术的研究发现，光学检测技术具有较强的适用性和自动化研究等特点。
1.4核磁共振技术检测这种检测技术能够对脂、水在混合情况下，通过它们之间的反应来形成一个清晰的图像。
核磁共振技术检测适用于对破损的产品进行检测。
2无损检测技术的不足每一种农作物都有各自不同的特点，目前一些农作物检测技术还需进一步研究，尤其是农作物检测的时效性、综合性方面。
此外，无损检测技术的经济要求较高，实行起来较为复杂，发展受到限制，造成在检测中不得不进行破坏性试验检测。
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国内外瓜果品质的无损检测技术滕 斌 王 俊(浙江大学农业工程与食品科学学院 杭州 310029) 摘要 介绍国内外瓜果品质的无损检测技术,通过对瓜果的电学特性、声学特性、光学特性、核磁振及振动特性来对一些瓜果的品质进行检测,检测结果更加准确。
关键词 瓜果品质 无损检测 应用 进展 近年来,随着对水果需求的提高,国内外水果品种增多,产量逐年上升,人们对水果品质也有了更高的要求。
许多研究表明水果在采摘、包装、储运及加工等作业环节中的损失率高达30.45%,其主要原因:一是不同成熟度的水果相互混杂,二是病害果掺杂在正常果之间,三是作业中受到各种力的作用而导致机械损伤。
若能根据水果的不同物理特性对果品品质进行评定与分级,从而对过于成熟和不新鲜的水果能及时加工,对提高储藏质量是非常重要的,而在流通及销售中,如能实现严格的质量分级和大小分级,既能保护消费者的利益,又可提高水果的加工质量和出品等级。
为此,国内外许多科研工作者对水果的物理特性进行了大量的研究。
1 利用水果的电学特性进行果品品质评价国外对水果电学特性的研究起步较早,Thompson and Zaehariah (1971)在300～900MHz 的频率范围对苹果的介电特性进行了研究,发现苹果的介电特性随其成熟度的不同而变化,未成熟果的介电常数在这个频率范围内几乎保持不变,而成熟的苹果随着频率的增加介电常数减少。
Nelson 等人(1993～1995)在0.2～20GHz 的频率范围上对一些水果进行了研究,结果介电常数随水果种类的不同而不同,但是在这段频率范围内,所测试水果的介电常数随频率增加均匀稳定减少,损耗因数随频率的增加开始呈减少趋势,但对水果的电特性和水果内部品质之间的相互关系没有进一步研究。
张立彬等人(1996)进行了苹果、梨的电学特性与新鲜度的关系的研究,随着水果新鲜度的降低,在切片组织腐烂或损伤与非腐烂或无损伤的两种情况下,它们的电特性与正常组织相比,呈现相反的变化,在切片组织已有腐烂或损伤的情况下,其等效阻抗值显著地比新鲜的正常果肉要小,而相对介电常数及损耗因数则比正常组织来得大。
这种特性是由于腐烂、损伤果肉的细胞膜劣化变质或受到损坏后,引起电容增加,而其电阻随之下降造成的,由于要破坏完整果实,这种品质检测方法,在目前应用的不多。
2 利用水果的声学特性进行果品品质评价利用水果的声学特性对其品质进行无损检测是近几年发展起来的新技术。
水果的声学特性是指水果在声波作用下的反射、散射、透射特性和吸收性、衰减系数、传播速度及其本身的声阻抗与固有频率等,它随着水果内部组织的变化而变化,不同水果的声学特性不同,同一种类品质不同的水果其声学特性也存在差异,根据水果的声学特性即可判断其果品品质。
Finney (1967)首先研究发现香蕉的成熟程度与杨氏模量有很好的相关性,并通过研究杨氏模量和其共振频率的关系测出了香蕉硬度随成熟度的变化关系;Salveit 等(1985)和Amstrog 等(1990)的研究表明,苹果、西红柿和西瓜的共振频率均随着贮藏时间的延长而减小,并与硬度显著相关,据此他们分别建立了测定西红柿的成熟度及苹果硬度的方法;Sarkar 和Wolfe(1983)发现超声波的频2现代化农业 2001年第1期(总第258期)率是影响超声波在水果组织中的穿透能力的重要因素,指出应采用频率为10～15KHz的超声波,并提出了用超声波检测柑桔属水果果皮光滑度、西红柿表面裂纹等的方法;陈介余等(1990)研制成功了利用西瓜的声波响应特性对西瓜的内部品质和成熟度等进行无损检测的装置;Sugiyam a等(1985)对甜瓜的声学特性研究发现,随着甜瓜的成熟,声波在甜瓜中的传播速度和共振频率均降低,两者的变化趋势完全一致,而且传播速度与甜瓜果肉的硬度有很大相关性,相关系数为0.832,因此可利用声波的传播速度来确定甜瓜成熟,试验表明,适宜食用的成熟甜瓜的声波传播速度为37～50m/s。
总之,利用水果声学特性对其进行无损检测的方法,具有适应性强、检测灵敏度高、对人体无害、使用灵活、设备轻巧、成本低和易实现自动化等优点,目前国外已逐步进入实际应用阶段,国内对这方面的研究尚不多。
3 利用水果的光学特性进行果品品质评价由于水果的内部成分及外部特性不同,在不同波长射线照射下,会有不同的吸收或反射。
当一束光照射到水果表面时,一部分光从水果表面反射回来,另一部分被水果的不同组成成分吸收,吸收量与水果的组成成分、波长及照射路径有关。
水果的反射特性取决于入射光和水果的光学特性,因此可以将待测样品及标准样品的透过或反射光由光电管等检测,经放大A/D转换后输入内置CPU,计算出反射率或透光率,再进行果实正常部分和损伤部分的灰度对比,从而可检测出水果品质。
李晓明等人(1993)对桃的分光反射特性进行了测定和比较,结果得出,在可见光波长域内,两者的反射率差异极小,800nm以上的近红外波长域,反射率差值较大,因此利用近红外图像能检测出肉眼看不见的损伤。
李晓明等人还对梨的正常部分和腐烂褐变的分光反射特性作了测定,结果发现,正常部分和腐烂部分分光反射率在可见域内有较大差异,最大达32%,在波长小于1900nm的近红外域,其分光反射率之差最大达10%。
4 利用水果的振动特性进行果品品质评价利用声振法对瓜果类产品进行成熟的无损检测是一种很有效的方法,国内外许多科研工作者对此进行了大量研究。
葛等人(1997)利用振动理论对西瓜成熟度进行了无损检测研究,他根据空心球理论,将一长轴为28.50cm,短轴为21.82cm的椭球形熟西瓜作为空心球看待,取其皮厚1.20cm,将西瓜按经纬线划分为864个单元,应用动力有限方法,导出西瓜动弹性模量E的估算式为: E=4p l2f2(4+$f2/3f2)式中p为密度,l为西瓜试样的纵向尺寸,f为共振基频,$f为半带宽频率,测出共振频率及半功率带宽即可求出动弹性模量E,然后求得用空心球理论模型计算的成熟瓜和完全不成熟瓜的各阶振型。
经过对二者比较发现,按空心理论模型计算的成熟瓜除了具有椭球式振型、呼吸式涨缩振型外,还存在一个十分独特的多边形振型,例如其第三阶振型为三角振型,在更高阶处有四边形、六边形等振型出现。
而按空心球理论模型计算的不完全成熟瓜,仅存在椭球式振型、呼吸式涨缩振型及扭转振型等,不存在这一多边形振型,这一现象的发现从结构理论上提供了一个重要的判断西瓜成熟与否的标志,即以第三阶振型是否为三角形振型作为确定西瓜成熟度的标志。
陈萃仁等人对草莓果实振动损伤进行了研究并建立了预测模型,研究表明,影响草莓果实振动损伤的主要因素依次为振动强度、振动时间和成熟度。
5 利用核磁共振技术进行果实品质检测核磁共振技术(NM R)是探测浓缩氢核及被测物油水混合团料状态下响应变化,因此核磁共振方法能被用来检测含油水果的水分。
研究发现,核磁共振技术在测定苹果、香蕉的糖度和含油成分方面有潜在价值,核磁3国内外瓜果品质的无损检测技术 滕 斌 王 俊共振能产生果实内部组织的高清晰图像,它已被应用于农产品品质因素的无损检测,如压伤、虫害、成熟度等。
研究还发现,试验中可能产生的偏差如回声、清晰度、切片厚度能对样品特性图像产生深刻的影响。
Chen等人(1988)利用NMR技术来测度桃和梨,结果在NM R图像中,果实的受损伤部分比邻近区域更亮,有虫害的比没有虫害的部分要暗,干枯的部分比正常部分要暗淡,有空隙的部分要显得暗淡,成熟度高的果实比成熟度低的果实显得亮白,试验还表明改善试验参数将更有利于果实品质的检测,NM R图像表明了不同的水果或水果的不同部位有不同的强度,这种差异是由于质子的密度和松驰次数造成的。
6 利用机器视觉技术进行果实品质检测随着图像处理技术的发展和计算机软硬件的开发,果实品质自动检测和分级领域应用机器视觉系统已变得越来越具有吸引力。
目前,国外对利用机器视觉进行果实品质自动识别研究的对象非常广泛,如对苹果和西红柿的大小、形状、颜色及表面损伤与缺陷进行分级等等。
Taylor等(1984)首先报道了分别利用线扫描和模拟摄像机检测苹果损伤的试验,结论为利用数字图像技术检测苹果损伤至少可以达到人工分级的精度,而且线扫描摄像机在实际生产中应用前景似乎要更广阔一些。
Rehkugler和Krop(1986)研究了利用机器视觉进行苹果表面碰压伤检测并依据美国苹果标准进行了分级,研制成功了利用机器视觉进行缺陷检测和分级的苹果处理设备,经实验取得较好效果。
在国内,应用计算机视觉技术进行水果品质的无损检测研究取得了一定成果。
王江枫、罗锡文等(1999)探讨了应用计算机视觉技术进行芒果重量及果皮损坏检测的方法,分析了确立所需图像区域的算法,建立了芒果重量与其投影图像的相互关系。
杨秀坤等(1997)提出了应用计算机视觉技术检测苹果表面缺陷的方法。
陈晓光等(1997)设计了用于综合评价苹果果型的计算机视觉系统。
国内的一些研究者,应用人工神经网络技术,检测苹果表面缺陷和颜色,评价苹果果型等。
可以预见,将人工智能技术和图像处理技术相结合,是今后应用计算机视觉技术进行水果品质评价的重要发展方向。
7 小结早期的果实品质检测,大多依赖于果实的物理特性,一般不需要现代高科技技术,因此对果实品质的检测速度不快,其品质检测的精确度也很大程度上依赖于检测参数与质量素之间的相关程度。
目前,应用最广泛最成功的检测方法是光方法,它综合了光学传感和数据处理技术,能够方便地使果实得到高精度、高速度的检测。
随着计算机技术的发展,果实品质的检测已越来越多地与现代科技相结合。
在我国,超声波检测技术在工业和医学的应用已比较广泛,而在果实生产和加工中应用较少,但它的发展潜力是非常巨大的。
随着NMR传感器的发展及价格的下降, NMR技术也将是非常理想的一种检测方法,在果实品质检测中应用也会越来越广。
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