无损检测 | 量子荧光|微型光纤光谱仪-ag贵宾会

【提要】本章分析了我国水果产业的发展及现状，指出了我国水果业加大产后商品化处理力度、提高水果国际市场竞争力的必要性；本章还分析了水果品质无损检测技术的发展及现状，并介绍了近红外光谱分析技术的原理、基础及发展过程，最后对近红外光谱分析的技术流程作了简要描述。

【提要】本章简略阐述了我国水果产业的发展现状以及水果内部品质检测的必要性，并对近红外光谱技术检测水果内部品质的国内外研究现状、商业化便携式水果内部品质分析仪以及商业化水果品质分级生产线现状进行了综述。最后，阐述了研究课题的来源，主要内容以及技术路线。

【提要】本章分析了转基因生物技术发展的现状、基因技术带来的好处和存在的潜在风险以及各国政府采取的不同管理办法；列举了目前主要的转基因生物鉴别方法及这些方法存在的不足；介绍了近红外光的原理和光谱分析的一般流程，提出了用可见/近红外光谱检测转基因生物的可行性及国内外研究进展；介绍了评价近红外光谱分析数学模型优劣的标准和近红外光谱分析数学模型维护的方法，概述了优化近红外光谱分析数学模型的措施和方法；分析了国内外同类研究中存在的问题及借鉴之处；最后，阐述了本课题的来源，课题的研究对象、目的和主要内容及课题开展的技术路线。

生鲜肉品质的好坏,直接影响到消费者的生活质量和健康安全,受到了整个肉品行业的日益关注和重视，光学技术作为快速无损检测技术在生鲜肉品质检测和安全评定上得到广泛应用[1],近年来的研究表明,可见/近红外光谱技术可对肉品的化学成分、品质参数和安全性等指标进行检测,具体包括蛋白质、水分、脂肪等成分含量检测[2-5],嫩度、ph值、新鲜度和颜色等品质参数检测[6-10]，因其具有分析效率高、样品无需预处理、操作简便、非破坏性、便于实现在线分析等特点,成为一种快速无损的新型检测技术[10]。

本文简要介绍了我国水果产业的发展状况，分析了水果品质检测的主要检测方法，概述了近红外光谱检测技术在水果内部品质检测中的应用。

近年来，可见/近红外光谱分析技术已广泛应用于水果内部品质无损检测研究[1-2]，并在逐步走向在线检测[3-4]。国内外学者先后采用近红外光谱技术反射法或漫反射法对水果内在品质进行检测，如：苹果[5-6]、梨[7]、柑橘[8-9] 、番茄[10]等水果的可溶性固形物含量（ssc）、总酸度（ta）、干物质（dm）等指标。但水果的表面颜色及各位置品质指标的不一致性，使生产实践中采用基于单点反射或漫反射光谱采集方式来检测水果的内部品质存在较大误差。自mcglone等[11-12]成功应用近红外光谱透射法检测水果内部品质，以及商业化的便携式光纤光谱仪的发展极大方便了现场检测[13]，并使成本降低[14]，透射光谱采集模式逐渐成为检测水果内部品质的主要方法。但水果的摆放位置以及检测部位始终受到限制，使得模型的鲁棒性大大降低。fan[15]比较了不同检测位置透射光谱信号的影响，认为赤道部位检测效果最好，但并未将其模型对其他位置采集的光谱进行预测。特别是在实际生产中，生产线上水果检测位置存在随机性，都会影响光谱的检测精度。此外，由于透射光谱信号弱，极容易受到外界光线的干扰，所以选择适合的光照强度和可靠的聚光系统就显得尤为重要。本实验是针对水果摆放位置的随机性，寻找最适光源分布，克服当前实际操作中水果的摆放位置不一致，以便提高模型的鲁棒性能，满足生产需要。

中国是世界水果生产大国，水果产业在我国农业产业中占有重要地位【1】。2009年我国水果总产量为2.04亿吨（含果用瓜），比2008年增加了1204吨，增幅为6.1%。其中，果林水果产量为1.22亿吨，与2008年相比增加了908万吨，增幅为8%。果园面积为11140千公顷，比2008年增加了405千公顷，增幅为3.8%。水果的总产值已超过3100亿元，大约占到农林牧渔总产值的6%，农业产值的11%【2】。2012年我国的水果生产继续实现了稳步增长，其中水果产量达到了1.5亿t，水果生产面积达到了1213.99hm2，分别同比增长了7.25%和2.61%。主要的水果产量均再创历史新高，其中，梨、柑桔二和苹果三大水果产量分别达到了1707.30万t，3168.8万t和3849.07万t。分别同比增加了8.09%，7.60%和6.96%【3】。与此同时，水果的质量和商品化水平也在不断地提高。到目前为止，水果产业已成为仅次于粮食、蔬菜的第三大种植产业。但是在国际市场上，中国并不是水果贸易的强国。中国的水果商品无论是在外观品质上，还是内在品质上，都与发达国家有明显的差距。从国内来讲，睡过的市场需求制约了水果产业的发展，供需矛盾日益突出，“卖果难”的现象频出。

近些年来, 可见/近红外光谱分析技术已经广泛应用于水果内部品质无损检测的研究[1,2], 并且逐步由实验室研究向实际生产、在线检测方向发展[3,4], 对苹果[5]、梨[6]、柑橘[7]、番茄[8]、猕猴桃[9]等水果内部品质进行检测。随着光感技术的发展, 光谱仪越来越微型化[10], 极大方便了现场检测以及成本的降低[11],光纤光谱仪的出现, 更是加快了光谱检测技术应用到实际生产的步伐。

中国是世界禽蛋生产消费大国，随着食品安全问题的日益突出和国际市场对禽蛋质量要求越来越严格，禽蛋品质检测备受关注。血斑和肉斑是鸡蛋内部一种常见的缺陷。较多的情况是，蛋黄上被染有血斑，多为红色斑点或血块，但血斑也偶见于蛋白中；肉斑则指白色到褐色不同色调的内含物，在蛋白和蛋黄中均可发现[1-2]。鸡蛋中可存在多种类型的异物，但最主要的异常内含物为血斑和肉斑，故本文将血斑与肉斑蛋统称为异物蛋。血斑肉斑的存在会影响消费者的观感以及购买欲，根据鲜鸡蛋品质分级要求标准sb/t 10638-2011[3]，要求鸡蛋中无血斑，肉斑等异物。美国农业部对禽蛋的分级手册[4]中也明确规定 aa 级和 a 级蛋内血液聚合的直径需小于1/8 英寸（约 3.2 mm），且只允许aa 和a 级鸡蛋进超市销售。因此，禽蛋内部异常物的检测对禽蛋品质评价、分级和销售十分重要。

【提要】本章介绍了西瓜的营养成分和营养价值，分析了我国西瓜的产业发展现状、限制因素以及西瓜内部品质检测的必要性，概述了国内外西瓜内部品质无损检测的研究现状以及商业化西瓜内部品质无损检测生产线发展现状。最后，提出了本课题的研究目标、研究内容以及技术路线。