食品无损检测技术与原理
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。
食品质量安全无损检测技术
2
2015-07-13
全部样本的原始光谱图
• 为了颜色和形状的影响，市场购买白色平板的餐具或仿瓷 餐具53个。
• 一阶导后光谱
• Perking Elmer Spectrum ONE NTS 傅立叶变换近红外光谱仪和 Perking Elmer Spectrum Spotlight 傅立叶变换近红外图像系统
determining the total aerobic bacteria count in raw milk: interaction between bacterial metabolites and
water absorptions，Journal of Near Infrared Spectroscopy，Volume 16 Issue 6, Pages 497–504 (2008)
35
36
6
NIR TBC [ log (CFU)/ mL ]
2015-07-13
Calibration results for total bacteria count
7.5 0hr
6.5 3hr
5.5
4.5hr
6hr
4.5 9hr
3.5 SEP = 0.55 log CFU/mL
2.5 Bias = 0.09 log CFU/mL
• 图中的虚线为截止值，从图可以看出，有两个辣椒样品(蓝色正方形)被 误判为不属于辣椒类，且只有两个锯屑掺杂混合物被误判为属于辣椒类。
• 仿瓷餐具是一种以树脂为原料加工制作的外观类似于瓷的
仿
餐具，比瓷坚实，不易碎，而且色泽鲜艳，光洁度强，极受 儿童喜爱。
瓷
• 我国对仿瓷餐具的制作工艺有专门的标准要求，规定必须
食品加工中的无损检测技术研究
食品加工中的无损检测技术研究随着工业化和农业现代化的不断发展，食品加工技术的发展已经趋向于自动化和数字化。
这几年，国内外对食品安全的关注度日益提高，食品加工企业也越来越意识到了加强食品质量控制的重要性。
因此，如何寻求一种更为安全健康、快速有效的检测手段来确保食品的品质安全呢？无损检测技术成为食品加工业的一大趋势。
一、无损检测技术所谓无损检测技术，是指对检测对象进行物理与化学性质分析的一种技术。
这种技术的优势是在不影响检测对象的完整性和活性的同时，通过仪器仪表的测量分析，获取到对象内部信息，从而对其质量进行分析和判断。
无损检测技术应用十分广泛，如医学诊断、材料检测、食品安全检测等等。
其中，食品品质控制是无损检测技术的重要应用之一，对于保障食品的安全和质量具有重要意义。
二、无损检测技术在食品加工中的应用1.超声波检测超声波是一种机械波，其频率高于人耳的听觉范围，广泛用于检测材料中的缺陷和材料属性。
超声波在食品加工中的应用包括：检测内部缺陷和质量，测量产品壁厚、硬度和密度以及检测产品的含水量等。
2.红外光谱检测红外光谱检测技术是一种在分子间进行检测的技术。
它能够分析食品样品中的化学组成，并且不需要对样品进行任何破坏性操作，能够帮助企业在保证食品质量的同时，不影响产品的造型和口感。
3.扫描电子显微镜检测扫描电子显微镜检测（SEM）可用于检测食品中的微生物、细胞、结构等特征。
SEM 检测是一种非常精确的方法，它基于扫描电子束与样品表面的交互，提供了样品表面的图像和成分分析。
三、无损检测技术的优势无损检测技术在保障食品安全、提高食品质量方面有很多优势。
首先，这种技术可以快速、准确地识别缺陷，减少产品在加工过程中的损失。
其次，无损检测技术能够检测出无法人眼或肉眼观察到的食品内部信息，可以排除食品产品生产中的人为因素或主观性判断，从而提高产品的一致性和可重复性。
另外，无损检测技术具有自动化、数字化等特点，仪器设备简单易用，操作方便，让食品企业在提高产品质量的同时降低了劳动力成本和时间成本。
食品制造中的无损检测技术
食品制造中的无损检测技术近年来，食品安全问题备受关注。
食品制造企业为了确保其产品的质量和安全，逐渐引入无损检测技术。
无损检测技术是指在不破坏材料完整性的前提下，通过对材料的物理、化学性能进行检测，获得材料的内部结构、组织和缺陷等信息。
一、无损检测技术在食品安全领域的应用食品制造中的无损检测技术主要应用于食品质量检测、食品安全检测和食品纳米技术等方面。
1. 食品质量检测无损检测技术可以帮助食品制造企业对食材和半成品进行质量检测。
例如，通过红外光谱和近红外光谱技术，可以判断蔬果的成熟程度和营养成分含量；通过超声波检测技术，可以对肉品的口感和储存质量进行评估。
2. 食品安全检测食品安全一直是消费者关心的焦点，而无损检测技术可以帮助企业对食品进行安全检测。
例如，通过核磁共振技术和X射线技术，可以检测食品中的重金属和农药残留，确保食品符合安全标准。
此外，无损检测技术还可以应用于食品中的微生物检测，包括细菌、霉菌等，有助于防止食品中的致病菌滋生。
3. 食品纳米技术食品纳米技术被广泛应用于食品加工和包装领域。
无损检测技术在食品纳米技术中起到了重要作用。
例如，在纳米级的食品添加剂中，通过红外光谱技术可以快速检测添加剂的含量和纳米颗粒的分布情况。
此外，通过透射电子显微镜和原子力显微镜等技术，可以对食品纳米颗粒的形状和结构进行分析，确保食品纳米材料的质量和安全性。
二、无损检测技术的优势与挑战无损检测技术在食品制造中具有诸多优势。
首先，无损检测技术可以在加工过程中实时监测食材的品质，提高生产效率。
其次，无损检测技术不需要破坏样品，对食材和食品制成品没有任何影响。
此外，无损检测技术还能提供准确、可靠的数据，有助于企业制定科学合理的质量控制和安全管理措施。
然而，无损检测技术在食品制造中也面临一些挑战。
首先，无损检测技术设备昂贵，对企业的投入较高。
其次，目前该技术还存在一定局限性，无法覆盖所有食品领域。
例如，对于某些食品产品的微小缺陷，目前的无损检测技术难以实现精确的检测。
水果糖度和酸度的近红外光谱无损检测研究
水果糖度和酸度的近红外光谱无损检测研究水果糖度和酸度的近红外光谱无损检测研究近年来，随着人们对食品安全和品质的关注度不断提高，无损检测技术在食品行业中的应用变得越来越重要。
水果作为一种常见的食品，其糖度和酸度是评价其品质和口感的重要因素之一。
本文旨在研究利用近红外光谱技术来无损检测水果糖度和酸度的可行性和有效性。
一、近红外光谱技术的原理和特点近红外光谱技术是一种应用于分析化学和食品科学领域的非破坏性检测方法。
其原理是利用近红外光在样品上的吸收和反射特性，通过采集和分析光谱信息，来推断样品的组成和特征。
相比于传统的化学分析方法，近红外光谱技术具有简单、快速、经济、无污染等优点，因此被广泛应用于食品质量检测领域。
二、水果糖度和酸度的相关性分析糖度是指水果中可溶性糖的含量，主要由葡萄糖、果糖和蔗糖等组成，直接影响水果的甜度和口感。
酸度是指水果中酸性物质所含量的度量，通常以酸度值（以柠檬酸或苹果酸等为基准）来表示，直接影响水果的酸味和口感。
研究表明，糖度和酸度在一定程度上呈负相关关系，即水果的糖度增加，酸度相对减少。
三、构建水果糖度和酸度的近红外光谱模型在实验中，我们选取了常见的水果品种，例如苹果、梨、葡萄等，并结合传统化学分析方法，测定了它们的糖度和酸度。
同时，使用近红外光谱仪器对水果样品进行光谱扫描，获取了相应的近红外光谱数据。
首先，对原始光谱数据进行预处理，包括去除基线漂移、正则化处理、光谱平滑等。
然后，利用光谱数据和对应的糖度和酸度数据建立回归模型。
常用的回归方法包括偏最小二乘回归（PLSR）和支持向量机回归（SVM-R）等。
通过交叉验证和模型评价指标，筛选出最优的模型。
四、模型验证和应用为了验证模型的准确性和鲁棒性，我们采用了不同批次、不同品种和不同处理条件下的水果样品进行实验。
实验结果表明，基于近红外光谱的模型能够准确预测水果的糖度和酸度，与传统化学分析方法的结果一致。
同时，模型对于各个水果品种和处理条件具有较好的适应性和稳定性。
果蔬食品原料的质量检测的无损检测方法及适用果蔬品种
果蔬食品原料的质量检测的无损检测方法及适用果蔬品种1、高光谱成像技术该技术是遥感技术的一个部分，在近些年来，该技术备受人们的关注，在农业领域中得到了广泛的应用。
该技术乃是在近些年来被用于农产品质量安全评定的，在今后的发展过程中，该技术在农产品无损检测方面会有较大的发展前景。
在果品种，有学者应用该技术检测脐橙表面的农药残留，证明了该技术可以具有不错的检测效果，尤其是在对高浓度的农药残留检测上。
2、 X 射线技术所谓 X 射线检测，指的是利用射线穿透物质来进行检测的。
在对样品进行检测时，可以利用其衍射作用，或者是利用激发荧光的特性，通过对 X 射线与样品作用时激发的荧光进行捕捉。
该技术对于样品中所含的多种元素情况进行检测，尤其是对于重金属的检测更具有效果。
3、生物传感器法该技术是近几十年发展起来的一项技术，它是利用生物活性物质做敏感器件，然后配以适当的换能器构成分析检测工具。
当被测样品与分子识别元件结合之后，就会发生生物化学反应，然后通过对信号转换元件的利用，可以将其浓度转化为电信号，也可以转化为光信号，所得的信号经过放大之后，就能够对其进行分析检测。
较为常用的生物传感器分为以下几种：(1）免疫传感器、(2）细胞传感器、(3）酶传感器。
现如今，在食品添加剂、果品食品成分等检测工作中得到了广泛的应用。
4、激光诱导荧光技术该技术乃是利用激光激发物质发射荧光，这样就能够获得荧光光谱的谱线宽度，能够获得荧光谱峰值强度，这样就可以对物质进行定量以及定性分析。
从每种物质分子的能级结构来看，不同的物质分析，其能级结构肯定会有所不同，即便激发的条件一致，每种物质分子所发射的荧光特性也会有所差异，那么就可以通过以此为依据来对不同物质的数量以及种类进行检测。
由于该技术的灵敏度较好，这使得该技术的发展较快，其浓度检出限可以达到2X10-13mol/ L ,在未来的果品质量检测中，势必会有更大的发展潜力。
无损检测技术在食品加工厂中的金属异物检测
无损检测技术在食品加工厂中的金属异物检测随着食品加工行业的发展，食品安全问题日益受到关注。
金属异物的出现可能对食品的安全性和质量造成严重威胁。
因此，食品加工厂普遍采用无损检测技术进行金属异物的检测，以确保生产的食品符合质量和安全标准。
无损检测技术是一种非破坏性的检测手段，通过对物体进行检测和分析，无需破坏物体的完整性和功能性。
它可以通过不同的物理原理来实现金属异物的检测，如电磁检测、超声波检测、X射线检测等。
首先，电磁检测是食品加工厂常用的一种无损检测技术。
它利用电磁感应或电阻原理来检测金属异物。
在食品加工过程中，经常会使用金属探测器对食品进行检测。
金属探测器通过发射电磁信号，并接收反馈信号来判断是否存在金属异物。
这种检测方法具有高效、灵敏的特点，能够在高速生产线上实时检测食品中的金属异物。
其次，超声波检测也是一种常用的无损检测技术。
它利用超声波的传播特性来检测金属异物。
超声波在不同介质中的传播速度和衰减程度与介质中的物理性质有关。
通过对食品进行超声波检测，可以通过对超声波的传输特性进行分析来判断是否存在金属异物。
超声波检测技术具有高精度和无污染等特点，适用于对各类食品进行金属异物检测。
此外，X射线检测也被广泛应用于食品加工厂的金属异物检测中。
X射线检测利用X射线的穿透能力来检测金属异物。
当食品通过X射线机器时，金属异物会吸收X射线并产生阴影。
通过分析阴影的形状和密度，可以确定是否存在金属异物。
X射线检测技术具有高灵敏度和精确度，能够检测微小的金属异物，是一种可靠的无损检测技术。
在食品加工厂中，采用无损检测技术进行金属异物检测具有多重优势。
首先，无损检测不会破坏食品的完整性和功能性，确保食品生产过程中的卫生和安全。
其次，无损检测技术具有高效、快速的特点，能够在高速生产线上实时检测金属异物，提高生产效率。
此外，无损检测技术具有高灵敏度和精确度，能够检测微小的金属异物，提高产品质量。
值得注意的是，无损检测技术在金属异物检测中并非万能的。
食品品质无损检测新技术优秀课件
第二章 利用力学(机械)特性的检测技术 第二节 利用力学特性的检测技术
模型二 理论分析认为坚实度指数应为S=2m/3f22（f2第2
固有频率）。有人对存储苹果定期进行0~600Hz宽带随机激 励，结果表明存储期内坚实度指数S=2m/3f22有明显变化。
Abott等对苹果的坚实度作了系统深入的工作。对两个主 要苹果品种用固有频率、M-T试验和苹果组织压缩试验3种 方法测量其坚实度，并进行了对比。试验表明：当固有频率 在480Hz和850Hz有二阶和三阶共振频率f2、f3存在，用f2， f3计算的坚实度指数相关性很好，因此可以用坚实度指数作 为苹果坚实度的非损伤检测指数。
有人提出了一种非线性的球体与平板冲击的力学模型， 并通过最小二乘法拟合出球体的刚度。
第二章 利用力学(机械)特性的检测技术 第二节 利用力学特性的检测技术
（2）检测果蔬坚实度的振动频率分析法
模型一 : 利用果蔬振动的固有频率检测其坚实度。Cooke
等建立了果蔬简化为线弹性球体的动力学模型，并通过理 论分析得到了各向同性的线弹性球状果蔬，固有频率与其 材料杨氏模量E的关系为：
第二章 利用力学(机械)特性的检测技术 第二节 利用力学特性的检测技术
研究表明，西瓜的固有频率随成熟度的增加而降低，坚 实度指数与含糖量也存在明显的相关关系。
人们对检测坚实度的共同认识： (1)试验和理论分析都表明，冲击力和果蔬的固有频率随成 熟度变化，这些变化的原因是果蔬组织的杨氏模量的改变。 (2)冲击力和冲击引起的振动的固有频率是有潜力成为无 损、在线检测的两个基本物理量。
大，苹果的材料性能沿圆周方向分布比较一致，但外层和 内层材料性能相差较大，比较成熟时内外层材料性能差异 变小。
第二章 利用力学(机械)特性的检测技术 第二节 利用力学特性的检测技术
食品无损检测技术与原理
MAKL公司研制生 产的西瓜选果系统， 利用打击声波解析测 定装置，判定西瓜的 成熟度及内部空洞。 该选果系统已得到实 际应用。
www.geocities.jp/zozocyan2/ p2e/2003suika.htm
1、检测装置
西瓜声波检测装置示意图
光 电 式 果 高 测 定 装 置
2、基本检测原理
无损检测技术的应用
一. 二. 三.
生产过程的质量控制 成品的质量控制 产品流通和储藏过程中的品质检测
无损检测的特征
一. 二. 三. 四. 五. 六.
经济、环保 简便、易行 在线检测 连续测定 现场检测 信息量大
无损检测原理及方法
食品无损检测的主要方法
一. 二. 三. 四. 五.
力学方法 电学方法 光学方法 化学方法 生物方法
适熟西瓜
打击声波呈规则的指数衰 减波形，对称度为0.92— 0.98 ， 指 数 衰 减 率 为 0.12-0.18 ， 功 率 谱 峰 值 频率为132-164HZ
过熟或空洞西瓜
呈不规则的波形，指数 衰减率为0.10-0.16 ， 对称度为0.90-0.97 ， 功率谱峰值频率为110130Hz。
食品品质
1. 外表品质: 颜色、光泽、形状、大小等 2. 物理品质: 质量、硬度、粘度、弹性等 3. 内部品质：安全性、新鲜度、营养、口感等
理想检测方法
快速、准确、无损
无损检测的概念
非破坏性检测
无损检测的定义
无损检测：就是在不破 坏待测物原来状态、 化学性质等前提下，为 了获取与待测物的 品质有关的内容、性质 或成分等物理、化学 情报所采用的检测方法。
/shoping/type.asp?typeid=10
无损检测技术在食品加工设备检测中的应用案例
无损检测技术在食品加工设备检测中的应用案例近年来，食品安全问题备受关注，对食品加工设备进行准确和有效的检测成为了保障食品质量与安全的重要手段。
而无损检测技术的应用为食品加工设备的检测提供了一种新的解决方案。
本文将介绍几种主要的无损检测技术，并分析其在食品加工设备检测中的应用案例。
一、超声波检测技术超声波检测技术是一种通过声波在材料中传播和反射的方式来检测材料内部缺陷、异物等的方法。
在食品加工设备检测方面，超声波技术可以用于检测设备内部管道的腐蚀、裂纹、封闭空洞等问题。
这种技术不但能够检测到问题的所在，还能提供问题的具体情况，从而帮助维修人员准确进行维修和保养。
例如，在某食品加工企业的生产设备中，有一个管道负责输送可乐原液，但近期出现了频繁漏水的问题，影响了生产效率。
通过超声波检测技术，工程师发现该管道内部存在一处微小但严重的腐蚀，导致管道渐渐变薄并最终漏水。
工程师根据检测结果及时更换了问题管道，解决了可乐生产设备的漏水问题，提高了生产效率，而无需更换全部的输送管道，节约了成本。
二、热成像技术热成像技术是利用红外线相机来测量物体表面的温度，通过分析温度的分布图像来判断物体的异常问题。
在食品加工设备检测方面，热成像技术可以用于检测设备的发热问题，如设备运行过程中出现的局部过热现象。
以某食品加工企业的烤箱为例，近期该烤箱出现了热量不均匀的问题，导致食品在不同位置烤制不均匀，影响了产品质量。
通过热成像技术，工程师发现烤箱内部的一个加热管出现故障，导致该区域的温度远高于其他区域。
及时更换了故障的加热管，烤箱恢复了正常工作状态，解决了产品烤制不均匀的问题，提高了产品质量。
三、X射线检测技术X射线检测技术是一种利用X射线透射材料来探测材料内部缺陷、异物等的方法。
在食品加工设备检测方面，X射线检测技术可以用于检测设备内部零部件的损坏和异物的存在。
例如，在某食品加工企业的制浆机中，产品制浆效果下降，且制浆机声音异常。
无损检测技术在食品质量安全检测中的典型应用
无损检测技术在食品质量安全检测中的典型应用发表时间：2018-04-19T16:53:03.100Z 来源：《大众科学》2017年10期作者：柴智超[导读] 无损检测技术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。
本文对无损检测技术进行简答介绍，同时阐述了无损检测的类别以及在食品质量安全中的典型应用，以期促进食品质量安全检测的发展摘要：无损检测技术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。
本文对无损检测技术进行简答介绍，同时阐述了无损检测的类别以及在食品质量安全中的典型应用，以期促进食品质量安全检测的发展。
关键词：无损检测；食品质量；安全检测；典型应用最近几年，食品质量凸显了多样的疑难，频发安全事故。
这样的状态下，食品质量日渐被注重。
传统检测流程耗费了偏长的时段，浪费很多金额，处理依循的流程也倾向于繁琐。
与之对应，无损检测维持了初始的物质样态、化学类的特性，在这种根基上辨识了物质特有的理化属性，选取了检测依循的规程。
依照检测机理，可测得光学的特性、电学及声学特性，还可借助射线予以检测。
无损检测范畴的典型为：近红外光谱测定、光衍射的测定、生物传感器特有的测定途径。
一、无损检测技术简介向被检测物施加能量，能量通过被检测物后，呈衰减变化，即产生能量变化，能量的变化大小与被检测物品质相关，通过对能量变化进行解析，定量或定性分析即可得到被检测物的理化学特性，这就是无损检测的原理。
实际上，无损检测法至今为止并没有明确定义，通常是指对检测对象不进行物理的和化学的处理、不改变物质的组织、形状、功能的分析和测量。
在工业上，泛指以最终产品形状、内部缺陷等的性质、特性为对象的无伤害的检测手法。
在农业、食品、医药等生物，以及石油制品等化学领域，无损检测是一个新的品质评价方法。
在这些领域，只要不改变测量对象的化学特性即使是进行了粉碎、切断等物理的前处理，也作为无损检测来考虑。
无损检测技术在食品品质检测中的应用研究
无损检测技术在食品品质检测中的应用研究随着生活水平的提高，人们对食品品质有了更高的要求，如何运用先进技术促进食品品质的提高，成了舆论界广泛关注的话题之一。
文章以无损检测技术分析为着手点，并详细介绍了光学原理检测法、声学原理检测法、电学原理检测法、力学原理检测法以及生物传感器这五种常见的无损检测技术在食品品质检测中的应用，以供商榷。
标签：无损检测技术；食品品质；检测；应用食品工业作为一种以农业、林业、畜牧业、渔业等产品为主要原料，并通过提取、制造等手段对原料进行加工，使之成为人们所需要的食品或半成品的工业体系，是一种连续且有组织的经济活动，从某种程度上来说，食品工业是农业、林业、畜牧业和渔业的深化及发展。
而品质则是一个衡量某一物体是否具有某种性质的模糊概念。
通常来说，食品品质主要包括三方面内容：首先，能体现物体外表特征的外表品质；其次，能体现物体基本物理性质的品质；最后，能体现物体内部特征的内部品质。
在这三方面内容中，随着人们对食品品质要求的提高，内部品质日益引起人们的重视。
此外，无损检测技术作为近年来得以推广使用的高科技技术之一，更是受到了国内外研究者的广泛关注。
基于此，本文笔者将结合自己的工作实践，就无损检测技术在食品品质检测中的应用问题进行研究，以期为食品品质的提高提供理论支持。
1 无损检测技術分析无损检测技术作为一种非破坏性检测，是指在不破坏待测物质原有状态以及化学性质的基础上，获得和待测物质品质相关的内容或成分等化学、物理信息而采用的检测方法。
它是以材料科学、电子学、物理学、信息技术、断裂力学以及人工智能等学科为基础而发展起来的一门应用技术，在产品质量控制中已得到了众多专家学者和科技人员的认可。
无损检测技术的检测过程主要包括采集数据和信号、处理数据、控制信号三大部分。
其中，采集数据和信号在无损检测过程中既是重点，又是难点，采集的数据是否准确直接关系到结论是否正确，而运用哪種方法进行信号采集是难点；处理数据主要是指运用计算机等现代化设备，对数据进行分析处理；控制信号主要是为了把检测结果显示到显示器上，为下一道工序服务。
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【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。
无损检测技术在食品品质检测中的应用探讨
食品工业的主要原料是农产品，它是通过各种手段及技术将植物业,养殖业,采集业所得到的原料,加工成人们所需的产品.食品工业是农业生产的继续,深化和发展。
品质反映了某一物体的某些性质的一个模糊概念。
随着人们对食品质量的要求越来越高.反映食品内部特征的内部品质指标也越来越受到人们的重视。
无损检测就是在不破坏待测物原来的状态,化学性质等前提下,为了获取与待测物的品质有关的内容,性质或成分等物理,化学情报所采用的检查方法。
基于力学特性的检测方法力学方法是利用食品与农产品的力学特性而进行检测的方法.利用声波和振动可以测出食品的品质指标以及检测待测物内部的组织状态。
如利用声波透射法测定牛乳中脂肪的含量及大豆的水分:用超声波在物体中密度有差异处的反射波测定法,检查家禽的肉质,脂肪层厚度,里脊肉断面等。
国外研究者研讨了多种基于动力学原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。
基于电磁学特性的检测方法电磁法分为主动特性法和被动特性法两种。
主动特性法是利用待测物自身所具有的某种电磁学的测量方法;而被动特性法是将待测物置于电磁场内,利用其受电磁影响后反过来对外部环境施加影响的特性测量方法,例如核磁共振和电子自旋共振等。
电磁@-TY法所需的设备相对比较简单,数据的获取和处理也比较容易，因此应用前景比较广阔。
基于光学特性的检测方法紫外光谱法,可见光谱法,近红外光谱法是食品内部品质无损检测有效的方法。
它是通过食品对光的吸收,散射,反射,透射等特性来确定食品内部品质的一种方法。
该项技术可广泛用于谷物,果树等多种产品的化学成分分析,物理学品质分析,色度学品质分析。
基于放射线特性的检测方法x射线,B射线和可见光都具有透射,反射和漫射等性质.x射线技术主要是利用穿透能力较弱的x射线作为光源进行透视探查的技术.因食品密度与金属等物质相比要小得多,因此所需x射线强度较小,通常称其为软x射线,其主要用于测定物体的密度差,判别内部缺陷和异物检出.如X射线图像用于检测鸡肉内部较深部位的骨头,但对表面骨头检测比较困难,而可见光图像则正相反.另外，软x射线还可以用来检测如柑橘中的皱皮等缺损现象，检测水果损伤缺陷,如苹果的水芯及损伤等。
食品分析与检测
分子生物学原理
利用DNA或RNA的扩增、杂交等技 术进行检测，如PCR技术、基因芯片 技术等。
03
食品中有害物质的检测
农药残留的检测
01
02
03
农药残留种类
包括有机磷、有机氯、氨 基甲酸酯类等。
检测方法
色谱法、质谱法、酶抑制 法等。
检测标准
各国均有相应的农药残留 限量标准，如欧盟、美国、 日本等。
检测方法标准化
制定和完善食品检测方法的国家 标准和行业标准，确保检测结果 的准确性和可比性。
实验室管理规范化
加强实验室建设和管理，规范实 验操作流程，保证检测数据的可 靠性和溯源性。
人员培训与考核
加强对食品检测人员的培训和考 核，提高其专业技能和素质，确 保检测工作的质量和效率。
感谢观看
THANKS
配位反应
利用配位体与中心离子形成配合物的反应进行检测，如E物检测
利用微生物的生理生化特性进行检测， 如菌落总数、大肠菌群等指标的测定。
酶活力检测
利用酶的催化作用进行检测，如淀粉 酶活力、蛋白酶活力的测定。
免疫学原理
利用抗原抗体特异性结合的原理进行 检测，如酶联免疫吸附试验 （ELISA）。
重金属的检测
重金属种类
铅、汞、镉、铬等。
检测方法
原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等 离子体质谱法等。
检测标准
各国对食品中重金属的限量也有明确规定，以保 障人体健康。
微生物污染的检测
微生物种类
细菌、霉菌、酵母菌等。
检测方法
传统培养法、PCR技术、生物传感器等。
检测标准
针对不同食品，各国制定了相应的微生物污染限量标准，如大肠杆 菌、沙门氏菌等。
食品质量安全快速无损检测技术及装备阅读笔记
《食品质量安全快速无损检测技术及装备》阅读笔记一、概述在现代社会，食品安全直接关系到公众健康和生命安全，食品质量安全问题越来越受到人们的关注。
为了满足食品工业发展的需求，提升食品质量检测的效率和准确性成为了重要的研究课题。
快速无损检测技术作为一种新兴的技术手段，能够在不损害食品本身的前提下，迅速准确地检测出食品的质量安全状况，因此在食品检测领域具有广泛的应用前景。
本书首先概述了食品质量安全快速无损检测技术的背景和意义，强调了其在保障食品安全和提高食品工业竞争力方面的作用。
介绍了当前国内外在食品快速无损检测技术方面的最新研究进展，包括光学检测技术、声学检测技术、电磁检测技术以及多模态融合检测技术等。
这些技术各具特点，并在不同的应用场景中发挥着重要的作用。
本书还介绍了与食品快速无损检测技术相关的装备，包括各种检测设备、检测仪器以及自动化检测系统等。
这些装备在提高检测效率、降低检测成本以及保障检测结果的准确性方面发挥着重要作用。
通过对这些技术和装备的介绍，读者可以了解到食品质量安全快速无损检测技术的实际应用情况，以及其在提高食品工业整体竞争力方面的潜力。
不仅有助于读者了解相关技术的最新研究进展，还能让读者了解到实际应用中的技术和装备情况。
对于从事食品检测工作的人员以及关注食品安全问题的消费者来说，这本书具有重要的参考价值。
二、背景与重要性在我们的日常生活中，食品质量安全一直是我们不可忽视的重要议题。
随着社会的发展和生活水平的提升，人们对于食品的需求已经从单纯的数量需求转变为对质量和安全的追求。
传统的食品质量检测方式往往存在破坏性大、耗时长等缺点，无法适应现代社会对食品质量安全的快速、准确和无损检测的需求。
《食品质量安全快速无损检测技术及装备》的研究和应用显得尤为重要。
在此背景下，食品质量安全快速无损检测技术及装备的研究和应用具有重大的现实意义。
随着食品生产和供应链的日益复杂化，食品安全问题日益突出，如食品掺假、过期、污染等问题频发，严重威胁着人们的健康和安全。
无损检测技术在食品品质检测中的应用
无损检测技术在食品品质检测中的应用摘要：当前，随着人民生活质量的日益提升，对食品提出了越来越严格的要求，因此，为了有效提高食品品质标准，应注重将无损检测技术应用到食品工业的可持续发展中，从而有效的掌握当前食品品质的状况，让食品到达最佳品质状态，以便满足当前人们的需求。
本文主要从无损检测的技术分析着手，全面介绍和阐述无损检测技术在食品品质检测中的具体应用。
关键词：无损检测技术；食品；品质检测随着社会的快速发展，由于是近年来，因食品问题而频发的安全事故日益居高不下，而且呈现多样的疑难。
在严峻的形势下，人们对食品的质量的重视程度日益提高，在传统的检测中时间长，流程繁琐，工序复杂、浪费资金，无损检测技术的不仅维持了传统检测的化学类特性以及的物质样态。
在此基础之上还有效的辨别了物质独特的理化属性，并从物质的理化属性中选取了检测的依据规程，并根据物质的检测机理，检测出物质中的声学、力学、电学、光学特性。
不仅如此，还可以在借助射线进行检测，无损检测的测定途径可分为光衍射的测定、近红外光谱测定、生物传感器。
一、无损检测技术分析无损检测主要指对检测物质给予能量的基础之上，根据物质的能力情况变化，有效的了解分析给予检测物质的品质状况，其中无损技术流程在相关检测人员的开展中，严格要求对信号以及数据的采集，另外信号以及数据的分析、处理必须利用当前最先进的计算机信息化来进行，并将分析整理出来的有效信息用数学知识的形势呈现出来。
方可达到检测目的。
当前，无损检测技术在各种物质的应用过程中慢慢的呈现出速度快，成本低的有效优势，因此，被广泛的运用到农业、医药、食品等不同领域的可持续发展过程中，但我们必须注意的是在对食品品质进行检测过程中，需要重点保留食品的化学特性，并通过对其化学特征的分析，从而有效的达到检测的目的。
无损检测技术的的应用其主要目的就是为了提升入物质的检测结果的高度精准[1]。
因此，在对检测物进行定量定向分析过程中必须严格技术人员将检测物的和化学特性作为其重要的检测指标，并构建数学模型，进而全面的对检测物品质实现有效的评价。
食品与农产品无损检测(课件2)
2．冲击振动方法无损检测西瓜成熟度的原理
球体的拉压弹性模E量与固有频率f、质量m之间的关系为：
E f
2
m
2
3
当已知西瓜的固有频率和质量后，就可以确定其弹性模量。
西瓜成熟后，瓜瓤的弹性模量变小，质量一定的西瓜的固有频率 必然降低，通过测量固有频率来计算弹性模量是非破坏性的，这就是 利用冲击响应的固有频率无损检测西瓜成熟度的基本原理 .
第二章 利用力学（机械）特性的检测技术
第一节 常用的力学（机械）特性 力学检测研究的是物料的力学量的检测，它包括质量、容积、密 度、应力、硬度、振动、冲击以及在声场和超声波作用下的各种 响应等 . 常用力学（机械）特性主要有下面的内容: （1 ）固体物料的力学特性主要包含质量（重量）、密度、应力-应 变规律、冲击、振动、屈服强度、硬度、蠕变、松弛、流变模型 等； （2）散粒体的力学特性包含摩擦、黏附、变形、流动、离析等； （3）液体物料的力学特性主要包含流体力学特性、流变特性、黏性、 粘弹性等； （4）声学特性和超声波特性等
2．果蔬坚实度检测方法
（1）利用冲击力检测果蔬坚实度的方法 未成熟的坚硬果蔬冲击力含高频成分较多 Nahir和Stephenson研究了西红柿的冲击力时域特征并用于西红柿 坚实度分级。 （2）检测果蔬坚实度的振动频率分析法 利用果蔬振动的固有频率检测其坚实度为众多学者所关注 Armstrong等用冲击振动产生的噪声和振动信号分别研究了苹果 和桃子的坚实度。
定标样品物理信息
待测样品物理信息
建模 关联 模型
已知化学含量
预测未知化学含量
图1-2 建立无损检测预测模型的步骤
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未熟西瓜
打击声波为非对称波 形， 波形对称度为 0.550.80，指数衰减率为 0.40-0.76由快速傅立叶 变换法解析出的功率谱峰 值频率为164-280Hz；
第五章 食品无损检测技术与原理
浙江工商大学 食品与生物工程学院 窦文超
本章 目录
第一节 绪论 第二节 力学传感器 第三节 电学传感器 第四节 光学传感器 第五节 化学传感器 第六节 生物传感器
第一节 绪论
衣食住行 衣服 食物 房子 车子
食品工业
我国食品工业的发展状况
图 5.1 我国历年食品工业总产值增长图
无精蛋的电信号的波幅很小，其时域信号大多近 乎直线；受精蛋的生物电信号较为丰富，
大部分受精蛋：孵化48h后，直流电位发生特征性变化，其波 形呈现方波。 无精蛋：在检测过程中始终未测到电信号的蛋为无精蛋；孵 化lOd的无精蛋的卵黄还完好，内容物缓慢地变质； 弱精蛋或死胚蛋：开始检测时有一定的信号，但经过一段时
鸡蛋生物电检测系统
它包括电极、鸡蛋夹紧装置、放大器、A／D采集器、计 算机和监控示波器等。 电极从蛋壳外采集的电信号送入放大器后分成两路：一路 接示波器；一路接A／D采集器。采样后数据送入计算机，供 处理分析用。
．鸡蛋生物电信号的测试及分析
种蛋在实验室用孵化器孵化，温度为37.8，湿度为50％， 在室温下进行测试。检测时，先将电极的海绵套浸入生理盐水， 将鸡蛋小头朝下插入夹紧装置，lmin后，待示波器上显示生命 电信号后启动A／D采集器，记录数据。每次测定时间为2min， 每天1次，持续10d，然后打开蛋壳，检查胚胎。 受精蛋与无精蛋的生物电信号的波形有较大的差异。 通过100只样本(60只种蛋和40只无精蛋)连续10d的跟踪观测， 发现无精蛋的电信号的波幅很小，其时域信号大多近乎直线； 受精蛋的生物电信号较为丰富，其时域信号波形如图3—17所 示。
第二节 利用力学特性的检测技术
本节目的：需要掌握如何利用食品的力学 特性、声学特性以及超声波特性对其进行 无损检测的原理及应用实例。
5.2.1 食品无损检测中常用的力学特性 1. 固体食品: 质量、密度、应力-应变规律、 冲击、震动、屈服强度、硬度、松弛、流 变模型等； 2. 散粒体食品: 摩擦、粘附、变形、流动、 离析等； 3. 液体食品：流体力学特性、流变特性、黏 性、黏弹性等； 4. 对所有形态食品都适用的：力学特性和超 声波特性。
164-280
132-164 107-130
检测装置由机械部分和声波解析两部分组成。机械部分包括 光电式果高测定部分、打击装置、声波传感器和空洞、成熟度表 示装置、控制装置等。 随载果托盘送来的西瓜由光电式果高测定装置测出西瓜的高 度。托盘运动到成熟度测定处，两个定位臂自动动作，使其停止 在预定位置上。三个互成120℃可沿导杆垂直上下移动的听筒状声 波传感器根据果高测定装置测出的果高，自动下移至西瓜赤道高 度后，再水平移动，与西瓜表面接触。此时，和声波传感器，同 步下移的打击装置动作打击西瓜。打击声波被三个传感器检测， 经放大及模式转换后，输入电子计算机进行声波解析，并根据预 定的鉴别基准，判断成熟度和内部空洞，判定结果输出到成熟度 表示装置，控制臂动作压下托盘上相应的表示装置。然后传感器 和打击装置离开西瓜并升起，完成一次测定。该装置测定一个西 瓜只需4s。
MAKL公司研制生 产的西瓜选果系统， 利用打击声波解析测 定装置，判定西瓜的 成熟度及内部空洞。 该选果系统已得到实 际应用。
www.geocities.jp/zozocyan2/ p2e/2003suika.htm
1、检测装置
西瓜声波检测装置示意图
光 电 式 果 高 测 定 装 置
2、基本检测原理
/shoping/type.asp?typeid=10
第三节 利用电学特性的检测技术
食品的组织、成分、结构、状态等和它们的电特 性都有着密切的关系，食品与农产品的成分、状态 或品质的检测是研究其电特性的主要目的之一。食 品与农产品电特性的变化主要表现在电流密度、磁 导率、绝对介电常数(电容率)、电导率等方面。
/ archives/cat_276706.html
是安徽祁门红茶的反 射光谱，波长在600nm以上， 叶和梗的反射率相差很大， 可用相应的滤光片，滤除 叶和梗的反射率相差不大 的一段光谱（400－600）， 利用其反射率相差较大的 一段光线进行检测，将茶 梗从茶叶中分选剔除。
1、概述：
利用紫外、可见、红外等光线与物体的相互 作用而产生的反射、散射和吸收等现象，用于 食品品质检验是20世纪60年代开始的新方法。
光学特性可以反映食品与农产品物料的：
表面颜色、内部颜色、内部组成结构以及某种特
定物质的含量，进而反映了食品与农产品物料的某些
重要的品质指标，目前发达国家已把光学特性检测和
恢复系数：物料冲击后与冲击 前的速度比。 r = v2/v1 能量吸收率：冲击后物料吸收 的能量与总能量的比。 E=(h-h1)/h
时间特性参数：冲击力峰值与 达到冲击力峰值所经过的时 间之比 C = f/t
5.2.3.西瓜品质的无损检测：
检测内容：成熟度和内部空洞 传统方法：生长天数和感官鉴别 效果:难以准确判定， 迫切需要一种能准 确、方便且无损伤 测定西瓜成熟度的 装置。
主要相关参数: 电磁波的波长：λ 电阻：R Ω[oumige] ρ [rou] ：电阻率 电容：C 复阻抗: Z*（介于导体和绝缘体之间的物质的电特性）
例如：利用生物电特性鉴别受精蛋
为何鉴别受精蛋？ 不浪费大量食用蛋
不消耗无用的能量
避免和减少细菌对
正常孵化蛋的污染。
母鸡产下176克巨无霸蛋 破吉尼斯世界纪录
适熟西瓜
打击声波呈规则的指数衰 减波形，对称度为0.92— 0.98 ， 指 数 衰 减 率 为 0.12-0.18 ， 功 率 谱 峰 值 频率为132-164HZ
过熟或空洞西瓜
呈不规则的波形，指数 衰减率为0.10-0.16 ， 对称度为0.90-0.97 ， 功率谱峰值频率为110130Hz。
西瓜选瓜包装系统工艺流程
待选 www.omiscale.co.jp/ newpage20.htm 洁净机
检测 自动装箱
封箱
5.2.4.利用测定声波传播速度确定甜瓜的成熟度
经研究发现，随着甜瓜的成熟，声波在甜瓜中的传 播速度和共振频率均将降低，而且两者的变化趋势完 全一致。利用传播速度来确定甜瓜成熟度，不需测定 质量，与共振频率相比，声波传播速度是易测定的指 标(如图5—12所示)。试验表明，适宜食用的成熟甜瓜 的声波传播速度为37－50m／s。
5.2.2 力学特性的检测技术
随着水果蔬菜的生 长期与储藏时间， 果蔬的坚实度会不 断变化 M-T戳穿试验方法 （Magness Taylor puncture test）
桃子冲击特性的无损检测
图5.3 桃子力学特性检测系统示意图
冲击力特性参数：
恢复系数（r）
能量吸收率（h） 时间特性参数（c）
食品品质
1. 外表品质: 颜色、光泽、形状、大小等 2. 物理品质: 质量、硬度、粘度、弹性等 3. 内部品质：安全性、新鲜度、营养、口感等
理想检测方法
快速、准确、无损
无损检测的概念
非破坏性检测
无损检测的定义
无损检测：就是在不破 坏待测物原来状态、 化学性质等前提下，为 了获取与待测物的 品质有关的内容、性质 或成分等物理、化学 情报所采用的检测方法。
进行自动化分级、分类和分选。如：
剔除缺陷品：如损伤个体、霉变个体
பைடு நூலகம்按某成分含量分类：如叶绿素分茶叶的新鲜度
对成熟度分类：以便分别贮藏和销售。
经过自动分类的合格产品，可以获得总体质量等级 的提高。
2、可见光的检测技术及其实例
对食物（品）含有异种、异色颗 粒、变霉变质粒、机械损伤个体等 产品进行检测和分选。 常规手段：方法：眼、手配合的 人工分选 主要特点：是生产率 低、劳动力费用高、容易受主观因 素的干扰、精确度低。
另外，过熟或空洞西瓜的打击声波到达检测部位的时间与适熟西 瓜略有不同。利用电子计算机解析打击声波波形，根据由试验确 定的鉴别基准值，便可测定内部空洞、成熟度和果肉变质状态。
对称度
衰减率
频率Hz
未成熟
适成熟 过成熟
0.55-0.80
0.92—0.98 0.90-0.97
0.40-0.76
0.12-0.18 0.1-0.16
有时，只采用一段光 谱还难以把物料中的合格品 与疵品完全分开，可采用两 段或多段光谱对物料进行检 测分选。图4-21是三个等级 的花生仁的反射光谱，采用 两段的反射光谱就可以将它 们分开。
水果色选机机理：
水果依次下落至色检箱，在 通过色检箱的过程中，受到上 下光线的照射。对于不同的物 料，为得到适宜波长的光，可 更换背景板3。从水果皮反射的 光，靠箱内相隔120°配置的镜 子1反射进入到三个透镜5，通 过集光器4混合，然后分成两路， 分别通过带有不同波长滤光片 的光学系统，得到不同波长下 的反射率，从而区别水果的颜 色。
无损检测技术的应用
一. 二. 三.
生产过程的质量控制 成品的质量控制 产品流通和储藏过程中的品质检测
无损检测的特征
一. 二. 三. 四. 五. 六.
经济、环保 简便、易行 在线检测 连续测定 现场检测 信息量大
无损检测原理及方法
食品无损检测的主要方法
一. 二. 三. 四. 五.
力学方法 电学方法 光学方法 化学方法 生物方法
分选技术应用于食品与农产品的物料质量评定和质量
管理的许多方面。