高光譜成像技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)食品外部品質(zhì)和內(nèi)部品質(zhì)的共同檢測(cè)

隨著各類企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)計(jì)劃的進(jìn)一步實(shí)施，國(guó)內(nèi)檢測(cè)行業(yè)也逐漸擺脫了新冠肺炎疫情的影響，恢復(fù)了對(duì)市場(chǎng)生產(chǎn)和安全的監(jiān)管控制。近日，廣東省市場(chǎng)監(jiān)管局組織抽檢并公布了2020年第7期食品安全檢測(cè)信息，在對(duì)9類、659批次的各類食用農(nóng)產(chǎn)品抽檢之中，發(fā)現(xiàn)不合格樣品23批次，不合格項(xiàng)目包括微生物、獸藥、重金屬污染物及食品添加劑等問(wèn)題。

一直以來(lái)，農(nóng)產(chǎn)品及果蔬安全都是廣受大眾關(guān)注的熱點(diǎn)，其安全問(wèn)題不僅影響著民眾的身體健康，由此引發(fā)的焦慮和恐慌也不在少數(shù)。如何提升檢測(cè)技術(shù)水平，對(duì)果蔬品質(zhì)和安全進(jìn)行快速有效的檢測(cè)，成為食品檢測(cè)市場(chǎng)的主要需求。尤其是近年來(lái)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展速度越來(lái)越快，高光譜成像技術(shù)也成為成為當(dāng)今食品和農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

作為計(jì)算機(jī)成像技術(shù)與光譜技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，高光譜圖像檢測(cè)技術(shù)具有靈敏度高、取樣量少、操作簡(jiǎn)便、連續(xù)監(jiān)測(cè)等特點(diǎn)，其可通過(guò)探測(cè)目標(biāo)的二維幾何空間以及光譜信息，來(lái)獲取高光譜分辨率的連續(xù)、窄波段的圖像數(shù)據(jù)。因而，高光譜成像技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)食品外部品質(zhì)和內(nèi)部品質(zhì)的共同檢測(cè)。

果蔬品質(zhì)檢測(cè)

果蔬的品質(zhì)是影響其食用口感和價(jià)值的重要因素，果蔬品質(zhì)檢測(cè)主要包括對(duì)其形態(tài)、色澤、成熟度、外觀風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等方面的測(cè)定。傳統(tǒng)的果蔬品質(zhì)檢測(cè)方法如化學(xué)法、高效液相色譜法、質(zhì)譜分析法等通常對(duì)果蔬產(chǎn)品具有破壞性，耗時(shí)費(fèi)力。而基于高光譜成像技術(shù)只需少量樣本，通過(guò)提取果蔬樣品的二維圖像信息和三維的波長(zhǎng)信息，建立定量關(guān)系模型，就可實(shí)現(xiàn)果蔬品質(zhì)的快速、無(wú)損測(cè)定。

果蔬表面污染和損傷檢測(cè)

果蔬表面的塵土、雜質(zhì)及微生物等過(guò)多也會(huì)損害食用者的健康。因此，果蔬表面污染和損傷檢測(cè)也也果蔬檢測(cè)的重要內(nèi)容。高光譜數(shù)據(jù)具有多光譜通道、高光譜分辨率和連續(xù)光譜的特點(diǎn)，可得到任意像素點(diǎn)的連續(xù)光譜曲線和不同物質(zhì)的不同光譜曲線。在某些特定的波長(zhǎng)下，損傷區(qū)域的光譜值與正常區(qū)域的光譜值之間會(huì)存在很大差異，所以能夠?qū)崿F(xiàn)果蔬表面的無(wú)損檢測(cè)。

果蔬農(nóng)藥殘留檢測(cè)

果蔬組織中的農(nóng)藥殘留量、重金屬含量及其他物質(zhì)如亞硝酸鹽的含量等的檢測(cè)是果蔬檢測(cè)中較為重要的一個(gè)指標(biāo)。常見(jiàn)的農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法很多，但過(guò)程較為復(fù)雜，而且檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，僅能滿足實(shí)驗(yàn)室農(nóng)藥殘留的精確分析。而高光譜成像檢測(cè)能達(dá)到實(shí)時(shí)、快速有效、無(wú)損檢測(cè)的目的，通過(guò)高光譜儀獲得果蔬的高光譜圖像，應(yīng)用成分分析方法對(duì)所獲得的高光譜圖像進(jìn)行分析，找出特征波長(zhǎng)下的圖像，經(jīng)過(guò)圖像處理技術(shù)，就可以檢測(cè)出水果表面的農(nóng)藥殘留。

作為一項(xiàng)新興檢測(cè)技術(shù)，雖然高光譜成像技術(shù)在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域要比傳統(tǒng)檢測(cè)方式更具有優(yōu)勢(shì)，但要走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用中還有一段路要走。盡管如此，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高光譜成像技術(shù)也將不斷完善，未來(lái)在農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)領(lǐng)域也會(huì)有一席之地。

編輯點(diǎn)評(píng)：在食品安全問(wèn)題頻發(fā)的今天，重視蔬菜瓜果的安全性早已是大家心照不宣的態(tài)度。但如果我們?nèi)コ胸洸耸袌?chǎng)看看，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，人們果蔬不僅會(huì)在意其品質(zhì)，也會(huì)在意其外觀，例如人們更愿意購(gòu)買表面光滑無(wú)損傷的馬鈴薯。無(wú)論是對(duì)果蔬安全性的重視，還是對(duì)其外觀的考慮，檢測(cè)市場(chǎng)都高光譜成像技術(shù)都有著比較大的需求。