农产品声学特性及其在品质无损检测中的应用

综述了国外对农产品声学特性研究的进展，阐明了农产品声学特性的测定原理，介绍了农产品声学特性在农产品品质无损检测中的典型应用实例，为发展我国农产品品质无损检测技术提供一定的参考。     

农产品品质无损检测技术研究进展

基于农产品的物理特性的无损检测技术是近几十年来国内外研究的一个热门课题,随着现代技术的发展,这些研究已经取得了较大的进展,为农产品的品质检测系统开发了一系列的无损检测技术.本文较为全面地介绍了国内外基于农产品物理特性无损检测技术的研究现状及方法,如电学特性检测技术、光学特性检测技术、声波振动特性检测技术、核磁共振(NMR)技术、电子鼻技术、撞击技术以及一些其他技术与方法,并对未来的发展方向予了展望,综合应用多种高科技技术进行农产品的无损检测与分拣是未来发展的趋势.     

食品电物性在无损检测中的应用研究进展

现代农业和食品加工的快速发展，使农产品的品质检测技术显得非常重要。无损检测技术已成为食品科学的一个重要研究热点，利用电物性对农产品品质检测、分级筛选等方面已显示出特殊的优越性。该文从农产品的含水量、可溶性固形物含量、新鲜程度等指标的检测及食品干燥、油炸、发酵、冷冻等过程的在线检测方面，阐述了利用电物性的食品无损检测技术的研究现状，也提出了今后进一步研究的方向和目标。     

生物散斑技术在农产品品质分析中的应用

该文综述了生物散斑技术的装置结构、数据处理方法及其在农产品品质检测中的应用进展。生物散斑技术是一种成本较低、快速、无损、实时和可定性/定量的光学无损检测技术,在农产品质量检测的应用中,由于生物散斑活性与农产品的细胞器颗粒大小和细胞质流等生理特征关系密切,因此该技术可用于果皮厚度、成熟度、硬度、酸度、可溶性固形物含量、淀粉含量、水分含量、呼吸速率等理化指标的测量。该文指出今后生物散斑技术的发展需要改进设备,稳定相干光光源,还需要深入研究生物散斑在农产品生理学上的意义,从而实现该技术的标准化和商品化。该文为今后生物散斑技术在农产品品质分析领域的发展提供了一定指导意义。     

果品内在品质无损检测技术的研究进展

该文综述了目前国内外果品内在品质的无损检测技术——近红外分析法、声学特性分析法、X射线分析法、计算机视觉技术及电、磁特性法的研究进展，简单介绍了果品的无损检测技术在国内外的应用现状，并提出发展意见。     

生鲜肉质量与安全无损检测关键技术研究

生鲜肉质量与安全无损检测技术具有不破坏检测样本、检测速度快、客观性强等优点,适于大规模产业化生产的在线检测和分级,易于实现自动化.为了跟踪国内外的最新研究成果,对生鲜肉质量与安全无损检测技术以生鲜肉食用品质、等级评判、微生物与污染物和异物排查4方面进行了分类综述,以期为无损检测技术在生鲜肉质量与安全检测方面更广阔的应用提供参考.     

中国科协青年科学家论坛第110次活动——农产品质量与安全无损检测和溯源技术

会场气氛活跃,青年学者们展示了农产品无损检测和溯源技术的研究成果。分析了存在的问题和发展方向,主要包括近红外光谱、RFID、声学、太赫兹、机器视觉、高光谱成像、电子鼻、生物传感器等技术在水果、蔬菜、食品、饲料、粮食、纤维、动物制品的内部品质、外观、质地、生物信息、生长环境检测中的应用。NickSigrirhis教授、YudrenChen教授等著名专家有关本研究领域国际前沿动态的报告,给青年学者以极大的启示。与会学者普遍认为,虽然中国农产品产量在世界名列前茅,但是由于检测技术与装备的落后,缺乏对每个环节的监控,质量管理部门对药残、毒素、微生物等的污染状况,缺乏应有的监测资料,标准体系也不健全,导致农产品品质优劣不均、安全隐患十分突出、重大和突发事件多。没有农产品质量与安全的检测技术和溯源信息管理系统及相应的数据库作为基础,就无法真正确保农产品的质量与安全。因此,与会学者建议★加强农产品质量与安全检测和溯源技术的基础研究,积极开展机器视觉、近红外光谱、RFID、声学、太赫兹、电子鼻、生物传感器等技术的应用基础研究和应用研究,尽快突破本领域的关键技术问题,并希望国家自然科学基金委员会和国家的各类科技计划给予足够的关注和支持。★加快农产品质量与安全检测和溯源的相关标准体系建设,制订和完善相应的检测标准。★积极探索并尽快建设农产品质量安全溯源机制与追溯平台,建立农产品质量与安全及造成相关危害的监测、溯源和预警机制,提高对农产品质量与安全的溯源能力和对重大突发事件的处理能力,推进中国农产品质量与安全管理工作逐步与国际接轨。★建立农产品质量与安全检测和溯源技术的学术组织,探索本领域青年学者之间的合作机制,建立农产品无损检测专业网站,集全国本领域青年学者的力量,共同推进本领域的基础与应用研究。与会学者还认为,确保农产品的质量与安全是一项公益事业,影响着中国建设和谐社会的步伐,而且其研究、检测和管理需要大量人力物力的投入,在短期内难以产生较大的直接经济效益,建议政府采取特殊的产业政策,扶植相关产业的发展。中国科协青年科学家论坛第110次活动的闭幕之日正值《农产品质量安全法》实施的第一天,论坛为本领域前沿的一批青年科学家提供了展示、探讨、争鸣的平台,必将有利于促进中国农产品质量与安全无损检测与溯源技术的快速发展。     

计算机控制的农产品光特性检测系统

介绍了新建立的多功能农产品品质光特性无损检测系统,可由微机控制进行光谱数据的采集和分析,能迅速而准确地得到检测对象的反射光谱和透射光谱。自行设计的软件能完成对光谱数据的平滑处理、计算反射率、透射率和颜色参数、求微分光谱以及回归分析等处理。     

空间频域成像在农产品品质检测中的应用现状与展望

空间频域成像,作为一种新兴的光学成像技术,具备宽场非接触、成像深度辨析和有效信号增强等特点,能够提供与组织物理结构、化学成分相关的信息,被广泛应用于农产品组织光学特性表征和品质无损检测等领域。该文首先概述了空间频域成像技术的起源和发展,继而阐明了该技术的工作原理,包括光在生物组织中的传输理论与正向问题、测量与数据处理、逆向反演,然后描述了该技术的多种实施方式,如常规空间频域成像、多光谱空间频域成像、高光谱空间频域成像以及高频空间频域成像,并总结其在苹果、梨、桃等农产品组织光学特性表征和品质检测方面的应用现状,最后讨论了该技术面临的挑战,如测量双层/多层农产品组织光学特性时误差较大、测量深度局限于毫米级、缺乏标准化的光学参考样本、检测耗时较长等,为该技术在未来的研究提供参考。     

鸡蛋内部品质的光特性无损检测

无损检测鸡蛋内部品质是鸡蛋流通、加工中不可缺少的组成部分。为了提高鸡蛋内部品质光特性无损检测的精度,建立了鸡蛋的光学模型,找出了整蛋、内容物、蛋壳三者透射特性之间的关系。通过试验研究,得到了鸡蛋内部品质指标(哈氏单位)与整蛋透射率、蛋壳颜色、鸡蛋几何参数之间的相关关系。并对光特性无损检测的分级精度作了初步分析。     

漫透射法无损检测荔枝可溶性固形物

为了快速无损检测荔枝内部品质并为荔枝快速检测分级提供科学依据,研究荔枝可溶性固形物无损检测途径。该文首先针对荔枝果皮较硬而且凹凸不平的特征,比较了漫反射法和漫透射法的试验效果,接着采用多种预处理方式对漫透射光谱进行了处理,并采用连续投影算法结合相关系数法优选建模波长,最后比较了最小二乘法和神经网络法的建模效果。试验结果显示漫透射方式是较好的荔枝光谱采集方式;通过连续投影算法结合相关系数法,从全部500个波长变量中最终提取出11个优选波长,只占波长总数的2.2%;基于这11个波长的神经网络模型的预测相关系数为0.867,预测均方根误差为0.370%。结果表明基于漫透射法进行荔枝可溶性固形物无损检测是可行的。     

农产品组织中光输运规律的初步研究

目前对农产品近红外无损检测中的光输运规律研究较少，该文主要从光的辐射传输方程出发，简析了基于该理论的几种相关模型及Monte Carlo(蒙特卡罗)仿真方法，讨论了各种模型适用条件和范围。应用Monte Carlo仿真方法，选择目前已知的肌肉组织光学参数进行了仿真计算，给出光源到检测距离与穿透深度的计算结果。研究表明，光传输理论和蒙特卡罗仿真方法在农产品无损检测领域将有良好的应用前景。     

果蔬产品品质无损检测技术的研究进展

该文较为全面地介绍了国内外基于果蔬产品物理特性的无损检测技术的研究现状及方法，如电学特性检测技术、光学特性检测技术、声波振动特性检测技术、核磁共振(NMR)技术、电子鼻技术、撞击技术以及一些其他技术与方法，并对未来的发展方向予以了展望，认为综合应用多种高科技技术进行果蔬产品的无损检测与分选是未来发展的趋势。     

基于高光谱图像的茶树LAI与氮含量反演

为了对茶树进行实时、快速、无损的叶面积指数LAI和氮含量检测,该文以英红九号茶树为试验对象,利用便携式高光谱成像仪采集光谱数据、人工破坏性采摘叶片进行叶面积指数的计算以及传统化学方法测量叶片氮含量,比较不同高光谱特征变换形式与LAI和氮含量之间的相关性,并选择其中相关系数较高的高光谱特征变量作为自变量,分别采用线性、指数、对数和抛物线表达式建立LAI和氮含量的回归模型。结果显示:在多种高光谱数据变量建立的模型中,以绿峰反射率R_g为自变量的对数拟合模型最佳,其拟合样本的决定系数R~2和验证样本的均方根误差RMSE值分别为0.9和0.087 6。以植被指数变量VI_4(红边面积/黄边面积)与氮含量建立的指数模型为最佳建模效果,拟合样本的决定系数R~2和验证样本的均方根误差RMSE值分别为0.830 3和0.102 9,研究结果可为茶树叶面积指数LAI和营养成分的无损检测提供参考。     

基于介电特性与蛋黄指数回归模型的鸡蛋新鲜度无损检测

为了更准确、快速的实现鸡蛋新鲜度品质指标蛋黄指数的无损检测,基于介电特性建立了鸡蛋新鲜度无损检测模型,获取鸡蛋的蛋黄指数信息。试验以不同新鲜度鸡蛋为研究对象,采用平行极板法测量不同新鲜度鸡蛋在温度为20℃,相对湿度为72%~89%,频率为1~200 k Hz下的介电特性参数,分析鸡蛋介电特性的变化规律,并建立鸡蛋介电特性与蛋黄指数之间的数学模型。分析了鸡蛋介电特性随测量信号频率及新鲜度指标蛋黄指数的变化曲线,发现其介电参数随频率及蛋黄指数的增大而减小。构建了蛋黄指数与相对介电常数的拟合方程,鸡蛋样品的实际蛋黄指数与模型预测的蛋黄指数间的决定系数R2为0.9115,蛋黄指数的误差为±4.2%,试验结果表明:利用拟合方程预测检验鸡蛋蛋黄指数取得了较好的预测效果,为无损检测鸡蛋新鲜度提供了一种新的可行方法。     

土壤有机质测定方法述评与展望

有机质是土壤的重要组成部分,是判定土壤质量动态变化的重要标准。为了便于了解当前土壤有机质测定方法的优点和局限性,利于今后有机质研究和测定工具的开发,本文对当前测定有机质的方法,包括干烧法、湿烧法、化学氧化法、灼烧法和土壤有机质光谱测定法进行了阐述,分析了各方法的优缺点以及研究中适宜选择的方法,并对当今农业的需求和测定方法的不足,提出了研究无损、原位测量有机质工具的构想,展望了土壤有机质快速测定方法的发展趋势,以此为精准农业的实施和农业的可持续发展,提供基本的信息及建议。     

农产品中类似神经鞘脂类真菌毒素的污染与控制

类似神经鞘脂类真菌毒素（SAMT）腐马素和AAL-Toxin因其结构与二氢神经鞘氨醇类似,它们竞争性抑制二氢神经鞘氨醇N-酰基转移酶的活性,打破生物体内神经鞘脂类物质的平衡,从而对人畜健康产生威胁。本文介绍了SAMT的结构、生物合成和毒理机制,综述了SAMT及其产毒菌株的各种检测方法及在农产品中的污染状况和相应的防控手...     

农业结构调整与农业工程技术

在分析我国农业大好形势的基础上,对农业结构的调整,提出要适应“五化”要求,即需求的多样化、消费的优质化、贸易的一体化、农业的高效化、农业的多功能化;在调整中要注意五性,即适应性、战略性、长期性、艰巨性和动态性;用农业工程支撑五调,即结构要调优、链条要调长、技术要调新、效益要调高和基础要调强。     

太赫兹技术及其在农业领域的应用研究进展

太赫兹波在电磁波谱中位于中红外波与微波之间,具有探测分子间或分子内部弱相互作用的独特性质,是当前研究的热点之一。近年来,随着太赫兹波产生和探测技术的快速发展,太赫兹光谱及成像技术在多个领域正逐步从实验室研究转向实际应用,包括安全成像检测、航空航天、爆炸物分子检测等,同时农业领域专家学者也积极开展了太赫兹技术的农业应用研究,取得了较好的研究进展。该文从太赫兹光谱简介、产生探测原理、样品制备及数据处理出发,系统地介绍了待测样品理化信息的太赫兹数据获取方法,然后结合太赫兹技术特性,聚焦农业领域,探讨了太赫兹光谱和成像技术在该领域中的应用研究进展及有待解决的问题,具体包括农业生物大分子检测、农产品质量安全检测、植物生理检测和环境监测等多个方面,进而揭示太赫兹技术这一新兴科技在农业领域的研究潜力和应用前景。