农产品无损检测技术

农产品无损检测技术（精选12篇）

农产品无损检测技术 第1篇

农产品品质关系到人民生命安全和国民经济发展,因此农产品的检测技术一直是农业工程领域的重要研究课题。农产品的品质包括内部品质和外部品质。目前,对农产品的外部品质检测主要采用可见光图像检测和红外图像检测等较成熟的技术,但是这些检测技术无法获取农产品内部品质有效信息。近红外光谱技术可在线实时无损检测农产品的内部品质,而近红外光谱技术只提供对检验客体一个小区域的检测。由于农产品的品质在空间上存在差异 ,所以 该方法还存在一定的局限。

近年来, 高光谱图像技术在农产品品质无损检测中的应用是一个重要的发展趋势。由于高光谱图像技术检测的农产品品质信息包含光谱和图像信息,光谱技术能检测水果的物理结构和化学成分等, 图像技术又能全面反映农产品的外在特征、表面缺陷及污染情况, 所以通过提取农产品高光谱图像中各检测参数所对应的特征波长, 能对农产品的综合品质进行全面、快速的检测。

1 高光谱图像基本原理

高光谱图像是一系列光波波长处的光学图像。光谱范围可以在紫外(200~400nm )、 可见光(400~760nm )、 近红外(760~ 2560nm ) 以及波长大于2560nm 的区域。它比多光谱图像具有更高的光谱分辨率, 通常精度可达到2~ 3nm。高光谱图像数据是三维的, 称为图像块(如图1所示)。其中:二维是图像像素的坐标信息(以x 和y 表示) ;第三维是波长信息(以K表示) 。一个分辨率为x y 像素的图像检测器阵列在n个波长处获得的样品图像块是x y n 的三维阵列。

高光谱图像是由一系列特定波长下的光学图像组成的三维数据块,特定波长的光可通过滤波片和光谱仪两种方式获得。因此,根据获取的方式不同,特定波长光可以分为基于滤波片的高光谱图像系统和基于光谱仪的高光谱图像系统。基于光谱仪的高光谱图像系统采集得到的数据精度高,可以用于寻找检测目标所需要的特定波长,但其数据量超大,数据处理时间长,仅适合于实验室研究阶段;反之,基于滤波片的高光谱图像系统采集得到的数据量小,数据分析所需要的时间短,适合在线检测,但是数据过于简单,很难寻找到检测目标所需要的特征波长。一般情况下,在实验室阶段利用基于光谱仪的高光谱图像系统寻找检测目标所需要的最优波长,再根据最优波长设计基于滤波片的高光谱图像系统,以实现在线检测。

2 基于高光谱图像技术的农产品品质检测

2.1 农产品外部信息检测

Mehl 等[1]利用高光谱成像技术对不同种类及颜色苹果表面的损伤、腐烂、疤痕和土壤污染进行检测。实验表明, 区分苹果正常和污染区的正确率范围在76%~95%之间。无论使用主成分分析法(PCA) 或叶绿素吸收谱峰值法, 都可以较好地区分出各类苹果中的缺陷和污染区域。

Alan 等[2,3]利用高光谱成像设备对外形已知的苹果表面的动物排泄物污染进行检测,获取苹果荧光图像。由于在荧光图像中苹果和动物排泄物在不同区域的灰度值有明显差异,故采用均衡能量变换法对图像进行处理。转换前后图像对比发现, 苹果区域的灰度一致性得到提高, 污染区域与苹果区域的反差有些增强。

Juan 等[4,5]利用高光谱图像技术分别对“Golden Delicious”和“Jonagold”苹果的表面损伤进行检测:首先,对采集到的高光谱图像在光谱维进行均值滤波;然后,采用主成分分析法对每幅滤波后的高光谱图像进行降维, 得到4 幅主成图像;最后,采取阈值分割和形态学运算实现苹果表面损伤的检测。对“Golden Delicious”和“Jonagold”苹果表面损伤的检测正确率分别为86%和75%。

Lu R[6]采用主成分分析和最小噪声分离变换(Minimum Noisefraction Transform)算法检测了苹果新旧损伤。结果表明,检测准确率随苹果损伤后存放天数不同而有变化。

赵杰文等[7]利用高光谱图像技术进行了检测水果轻微损伤的方法研究。试验以苹果为研究对象,利用500~900 nm范围内的高光谱图像数据,通过主成分分析提取547 nm波长下的特征图像;设计不均匀二次差分,消除了苹果图像亮度分布不均匀的影响;再通过合适的数字图像处理方法提取苹果的轻微损伤。试验结果表明,高光谱图像技术对苹果轻微损伤的检测正确率达到88.57%。

2.2 农产品内部特征检测

Lu 等[8]利用高光谱图像技术检测桃子的坚实度。首先,利用高光谱成像设备获取样品的高光谱图像;然后,对同一样品在相同的区域利用MT (Magness-Taylor) 坚实度测量法获得坚实度用以建立预测模型。实验发现,667nm 波段图像与坚实度的相关度最高。

Masateru 等[9,10]利用可见光和近红外波段高光谱图像分别对草莓的坚实度进行研究。在可见光波段高光谱图像中,根据光谱反射率选取了5 个波段对草莓的坚实度进行预测结果与采用传统的压力法预测结果之间的相关系数R分别为0.80,0.83,0.83,0.79,0.78。近红外高光谱图像中选取3 个波段建立多元线性回归模型, 预测的相关系数R为0.786。

Hyun 等[11]利用高光谱图像对苹果的品质进行研究。实验中,利用主成分分析法得到高光谱图像的3 组主成分指标, 再利用神经网络建立预测模型。结果表明, 对可溶性固体含量进行预测的R值为0.75, 对可滴定酸含量进行预测的R值为0.57。

Gamal E等[12]应用高光谱图像研究了草莓内部含水率、总可溶性固体以及酸度(以pH 值表示)。数据处理采用偏最小二乘法, 最佳光谱波段通过PLS 模型中的B系数进行选择。利用全光谱波段图像多元线性回归预测模型对湿度、总可溶性固体及酸度进行预测的相关系数R分别为0.90, 0.80和0.87; 利用最佳光谱波段多元线性回归预测模型对湿度、总可溶性固体及酸度进行预测的相关系数R分别为0.87, 0.80和0.92。

洪添胜等[13]研究了基于高光谱图像技术的雪花梨品质的无损检测。首先,利用高光谱图像系统提取雪花梨中糖和水的光谱响应和形态特征参数,获取样品含糖量和含水率的敏感水分吸收光谱带;然后,利用人工神经网络建立雪花梨含糖量和含水率预测模型,以及利用投影图像面积预测雪花梨鲜质量。结果表明,雪花梨含糖量预测值和实际值间相关系数R=0.996,含水率预测值和实际值间相关系数R=0.94,鲜质量预测值和实际值间相关系数R=0.93。

刘木华等[14,15]利用高光谱图像系统来检测脐橙、柑桔糖度的方法。由脐橙反射光谱图像获取反映脐橙糖度的光谱特征波长;应用人工神经网络系统建立了脐橙糖度的预测模型。结果表明,脐橙糖度预测模型相关系数R=0.831。另外,用高光谱图像采集系统收集南丰蜜桔和脐橙样品的荧光散射图像,用线性回归方法建立荧光高光谱图像数据预测果实糖度值的预测模型。结果表明,该模型预测柑桔糖度值的相关系数分别为:南丰蜜桔R=0.970 ,脐橙R=0.960。

3 高光谱图像信息处理方法

由于高光谱图像数据具有波段数多(几十个甚至几百个)、光谱分辨率高(纳米级)、数据量大等特点,因此选择合理的图像数据处理算法对农产品检测系统的设计非常重要。主成分分析(简称PCA)在高光谱图像数据的处理中应用非常广泛。高光谱图像数据通常是有一定冗余的,主成分分析法就是设法将原来相互冗余的数据组成为互相无关的数据,同时根据实际需要从中选取较少的数据来代替原来的数据。因此,它是一种数学降维处理方法。Lu R和Mehl P M等[1,6]利用主成分分析法,选择检测农畜产品品质的特征波长;然后,将这些特征波长处的高光谱图像进行比例运算得到比例图像;最后,提取比例图像的特征,构成模式识别模型的输入量。建立模式识别模型的方法主要有人工神经网络、偏最小二乘法、主成分回归和模糊分类器等。

为了突出所要寻找的农产品品质特征,利用了高光谱图像信息的优势,目前研究得最多的是二次差分分析。

Mehl和Chen等[1]设计不均匀二次差分算法,能很好地区分出苹果中的污染和缺陷部位,而且能很好地消除由于水果形状不平整而带来的光线反射不均匀影响,表明不均匀二次差分算法对苹果缺陷的检测有独特的优势。

独立分量分析(简称ICA)是近年发展起来的多道信号处理方法。其基本原理是将多道观察信号按照统计独立的原则通过优化算法分解为若干独立成分,从而实现信号的增强和分析。与PCA相比,ICA 不仅实现了信号的去相关(二阶统计独立),而且要求各高阶统计量独立。Polder等[16]应用独立分量算法分析高光谱图像,结果表明:得到的2个独立分量分别与西红柿中的番茄红素和叶绿素的实际吸收光谱相似,此独立分量是判断西红柿成熟度的有效信号。由于独立分量分析算法是非常有效的信号盲分离方法,所以该方法即使在分级机器性能参数和分级对象等发生变化后也能保证分级质量,很适合用于西红柿成熟度的无监督机器视觉分类。

4 结语

高光谱图像技术结合了图像学和光谱学两种技术的优势, 在农产品的内都和外部综合品质进行多信息融合无损检测中具有很大的发展潜力。在分析高光谱图像数据时,要研究新的数据分析算法,以提高高光谱图像检测的有效性和准确性。另外,要想实现在线快速检测,首先利用高光谱图像技术确定检测农产品品质的最有效特征波长;再通过设计具有若干个波长的光谱图像系统,应用到生产实际中。这样设计出的高光谱图像检测系统能大大提高检测效率,真正达到在线、快速和无损检测农产品综合品质的目的。

摘要：高光谱图像技术结合了计算机图像与光谱技术两者的优点,是农产品品质无损检测技术的发展趋势。为此,阐述了农产品品质检测中高光谱图像技术的基本原理;介绍了高光谱图像技术在农产品外部品质和内部品质检测中的应用现状及信息处理方法;并对高光谱图像技术应用于农产品品质检测技术的发展提出了建议。

农产品质量安全检测技术研究论文 第2篇

2.1.1气相色谱技术气相色谱法是一种经典的`分析方法，主要原理是以气体为流动相，与固定相互相作用进行检测分析，常用于农产品质量检测中的农药残留检测[1]。由于气相色谱法具有较高的灵敏度，检测便捷且效果好，目前被广泛用于农产品质量安全检测中。主要检测设备有火焰电离检测器和热导检测器等。

2.1.2液相色谱技术液相色谱检测技术原理和气相色谱相似，但液相色谱技术的流动相为液体，且所用仪器和操作流程也和气相色谱法有所差别。这种检测技术可以用于分析分子量大、极性强的农药，对农药的残留检测具有显著的效果。随着当下检测设备和相关技术的发展，液相色谱技术也在检测效果和灵敏度方面有着明显的提高。

2.1.3色质联用技术色质联用技术是将气相、液相质谱的特质结合到一起加以检测分析的方法，在检测操作中具有分离效果好、能准确测得化合物结构的优点，在检测时又能同时定性、定量检测，可以有效测得农产品的农药残留，但此技术需要复杂的操作流程和昂贵的设备支持，因此在常规检测中很少使用。

2.1.4超临界流体色谱技术在超临界流体色谱法应用过程中，被检测物质的温度和压力处于临界点时物性会发生改变，例如粘度、密度、热容量、溶解度等快速变化，通过对待测物质物性变化的观察来判断农产品有害物质的残留情况。

2.1.5免疫分析法免疫分析方法分为很多种，其中酶联免疫法被广泛运用。这种检测技术是利用酶标记对动物的免疫抗体进行测定，酶作用于底物后通过颜色的变化来进行农产品的检测。免疫分析法成本低，特异性强、分析效率高，多用于农产品中的残留抗生素、真菌毒素和病原微生物的测定。

2.1.6毛细管电泳法毛细管电泳法是在大约20kw的电压下利用毛细管对农产品质量安全进行测定，一些农产品残留物质较为顽固，传统的色谱法难以分离检测，这种情况下可以利用毛细管电泳法进行测定，这种方法具有分析能力强、速度快等特点。

2.2新型检测技术

2.2.1电子鼻技术电子鼻技术是现代科技发展中流行起来的新型检测技术，可通过气味传感器检测到样本物质的测定信息，具有检测效率高，操作方法简单等特点。在农产品质量安全、食品防腐剂、危险品探测等多个领域都有所涉及。具体检测方法以谷物为例，收获后的谷子多储存在仓库中，可能会出现霉变，食用后会危及人体健康。利用电子鼻技术可以对谷子的气体组分进行分析，推断出谷子的存储时间，确保健康营养的农产品流入市场。

2.2.2生物传感器技术生物传感器技术可以对待测物质的浓度进行检测并以电信号的形式转换出来。其中识别元件为抗体、抗原、酶、微生物、核酸等物质，再与理化转能器、信号放大装置等设备进行配合，用分子识别的方法对待测物质进行识别，能够有效检测农药残留、食品新鲜度、微生物和毒素等。生物传感器技术还被应用于很多领域，在食品、环境、医学检测中都具有宽阔的发展空间。

2.2.3电感耦合等离子体光谱技术电感耦合等离子体光谱技术是当前检测研究中的新成果，具有操作简单、分析能力强、灵敏度等优势。通过将农产品处理后经过系统分解为激发态，激发态粒子回到基态需要的能量通过光谱的形式展现出来，得到相应的谱线图，在与标准溶液进行比对后得出测定物质中的元素种类及含量。这种方法在重金属、有害物质、有机成分及微量元素的检测中都是有效的检测手段，也适用于农产品的外包装材料中重金属、有害物质、微量元素的检测。为了确保农产品的安全，我国农产品的安全质量检测技术也在不断科学化、系统化、先进化。在以后的检测工作中，要继续对农产品的检测严格把关，引进科学高效的检测技术，确保农产品市场健康运行。

参考文献

转基因农产品检测前沿技术与应用 第3篇

关键词：转基因农产品；产品检测前沿技术；技术应用

中图分类号： S188 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.08.084

出于保障人们身体健康安全考虑，利用先进的检测技术对转基因农产品进行检测是非常必要的。通过转基因农产品检测前沿技术的正确应用，可以直接检测出转基因农产品的质量，进而确定其安全性，从而保障农业安全和粮食安全。

1 转基因农产品的说明

很多转基因农产品的生产是将其他植物或动物的基因利用转基因技术导入到农作物中，从而实现农作物基因改良，生长出新的农业品种。由此可见，转基因技术的应用，打破了农作物原有基因的限制，将一种或多种基因转移到农作物上，基因杂交，不仅会改变农作物特性，也有可能使农产品中出现危害人类身体健康的物质[1]。所以，在将转基因农产品投入市场上销售之前，需要对转基因农产品进行检测。

2 转基因农产品检测

转基因农产品检测的最终目的是保护人们的身体健康。基于此，在进行转基因农产品检测的过程中，首先是检测转基因农产品的核酸及蛋白质，确定两种物质外源基因内的表达与整合是否完好，进而确定转基因是否正常，如若不正常，则说明转基因农产品很有可能会危害人们的身体健康。除此之外，还要检测转基因农产品的基因中是否有特定的转基因材料，在对转基因材料进行检测，确定其是否会危及人们的身体健康。通过深入的、彻底的转基因产品检测后，确定转基因农产品符合食品质量要求，才能在市场上销售转基因农产品。由此可以说明，转基因农产品检测技术应用效果，直接决定人们能否食用安全的转基因农产品[2]。所以，在转基因农产品检测的过程中，一定要采用前沿技术，使转基因农产品检测技术可以深入的、全面的、详细的检测产品基因，进而确定转基因农产品的安全性。

3 转基因农产品检测前沿技术及其应用分析

基于目前农业技术水平，目前国内运用的转基因农产品检测前沿技术主要有：

3.1 电化学免疫生物传感器技术

电化学法是使用碳纳米管电极，采用安培法持续、动态检测免疫传感器中标记抗体的碱性磷酸酶 （AP）的方法。正确的、合理的利用电化学免疫生物传感器技术来进行转基因农产品检测，主要是对农产品CrylAb蛋白进行检测。此技术具有多种优点，如成本低、制备简单、检测准确等，科学的检测转基因农产品，对农产品进行电化学法处理，如若抗原浓度为0.5ppb，则可以显示产物特征峰，对其进行分析，可以确定转基因农产品是否安全[3]。

3.2 提取转基因食品DNA技术

转基因食品 DNA 的提取和纯化是检测的前提条件。正确的运用提取转基因食品DNA技术，可以检测出转基因食品DNA，对其进行分析，可以确定转基因农产品是否安全。利用提取转基因食品DNA技术进行寡核苷酸基因芯片检测，使用Chelex-100法来提取转基因食品的DNA，并利用硅膜吸附柱技术对食品DNA进行吸附处理。在此基础上，利用多重PCR扩增标记技术对食品DNA进行标记，如此可以对样品内外质量进行分析，确定转基因食品是否安全。由此可以确定，提取转基因食品DNA技术具有检测成本低、操作简单等多种优点，科学、合理的运用转基因食品DNA技术进行转基因食品检测是非常适合的[4]。

3 结语

基于以上内容的分析，确定在农业科技发展越来越好的情况下，转基因农产品的推出，为农业创造更多经济效益。但转基因农产品的安全问题备受人们关注。为了保证人们可以放心食用转基因农产品，一定要利用转基因农产品检测前沿技术，如提取转基因食品DNA技术、电化学免疫生物传感器技术等，深入的、全面的检测转基因农产品，保证市面上出现的都是安全的转基因农产品，人们可以放心食用转基因农产品。

参考文献

[1]龚宏伟.转基因农产品检测前沿技术及应用[J].甘肃农业，2010（12）：34-35，40.

[2]曲婷婷.转基因农产品检测前沿技术解析及运用[J].黑龙江科技信息，2014（22）：74-74.

[3]曹际娟.建立转基因作物及产品外源抗性基因检测技术体系的研究[D].沈阳农业大学，2010.

农产品无损检测技术 第4篇

1 检测技术以及仪器

1.1 各种生物传感器

生物传感器广泛用于食品工业生产和检测中, 具有功能多样、微型、经济、操作系统比较简单和准确度高等特点。受到国内外高度重视, 它发展快、种类很多, 主要包括:一是发达国家已广泛应用的SPR生物传感器, 它与其他新技术强强结合, 推出了一批新型的快速筛查、检测方法和仪器。最典型的以Biacore AB和美国TI以及Bio-RAD为代表。Biacore将SPR检测系统、生物传感芯片和微流控系统组合在一起, 并配入多种试剂盒, 构成了快速检测和筛查毒素、致病菌和兽残药的仪器, 这种仪器具有便捷、使用方便、灵敏快速的特点。生物传感器的研究重点是将各种生物活性材料与传感器结合, 研发具有识别功能的换能器。例如河南农大胡建东等研究员研发出主要作用是检测兽药残留量等的SPR, 其发展特点是高寿命、高效率、高灵敏、微型;二是最近有报导说美国利用纳米技术开发出了可快速检测食品和水中极微量的细菌、病毒和病原体等的新型生物传感器, 这种仪器在被欧美重视发光菌的研究和应用, 尤其以对毒性物质具有高灵敏发光反应为代表。随着科学的发展, 不断有新的农药和抗生素用于农业和食品生产, 在给人们带来富足的同时, 也给人类的健康带来了伤害。所以各种生物传感器的应用和发展对农药及各种有害物质的测定, 保证食品安全具有非常重要的意义。

1.2 免疫分析方法与仪器

免疫学检测技术是食品检测技术中的一个重要组成部分, 包括荧光免疫技术, 酶联免疫技术和射免疫技术。利用免疫学检测技术可检测各种毒素、寄生虫等有害物质在食品中的残留量。酶联免疫检测技术发展迅速, 种类繁多, 能检测农药残留、致病菌、病毒以及转基因产品, 具有高特异性、准确性和快速的特点, 被列为检测残留物的三大支柱技术之一。酶免疫技术分为酶免疫组化技术和酶免疫测定技术, 其中酶免疫测定技术又分为均相免疫测定技术和异相免疫测定技术。由于仪器功能单一, 国产试剂盒品种少和进口又太贵的原因, 虽然有多家生产, 酶联免疫仪在我国食品安全和环境检测中尚未得到广泛使用。但是免疫分析技术具有检测成本低和安全可靠等优点, 所以在食品安全检测中有着良好的应用前景。

1.3 酶的抑制法与仪器

国内曾把国外不太推崇的酶抑制法和仪器首推为速测技术和仪器。酶的抑制法具有操作简便, 快速而且不需要昂贵仪器适用于现场检测及大批量样品的检测, 已经得到了广泛的应用。近几年, 已有十几种商品化仪器推出、推广, 该方法对同类而不同种农药的抑制率差别很大, 只能检测有机磷和氨基甲酸醋二类农药, 而且这种方法仅适用于基层初检, 起着警示作用, 所以用统一的抑制率确定农药残留是否超标, 必然会产生假阳性或假阴性的漏检, 当发现超标现象时, 必须用标准方法复测和确证。

1.4 分子光谱法的速测仪器

在食品安全检测中, 最常用最经典的是分子光谱法, 几乎可用于所有检测任务。但是难于承担痕量分析, 只能粗测。为了更好的发挥分子光谱法在食品安全检测中的应用, 现在运用分析化学的基础, 有针对性地合成和优化不同检测目标和任务的试剂盒, 并采用集束式冷光源单色器等新技术进行创新。最好的例子就是吉林大学于爱民教授的团队和华厦科创等推出能快速检测与食品安全密切相关的40多种参数 (如硝酸盐、甲醛、人造色素、金属铅、劣质奶、地沟油、潜水油等等) 这种仪器具有高精度、高稳定性、便携的优点, 配合样品快速提取和富集技术, 在食品安全快速筛检中占一席之地, 而且符合我国国情。

2 食品安全的现场快速检测

2.1 食品安全现场快速检测, 就是可用于现场的快速检测方法。

食品安全快速检测目前尚没有经典的定义, 只是约定俗成为能够在短时间内出具检测结果的行为。根据检测时间和应用场合的不同, 食品安全快速检测分为现场快速检测和实验室快速检测。目前人们比较熟悉、也是应用较多的食品安全现场快速检测方法有胶体金检测、微生物纸片检测、生化试剂检测和便携仪器等。而实际上除了这些方法及其依赖的技术, 还有其他一些在现场检测中非常具有应用前景的技术或方法。

2.2 现场快速检测是指可用于现场, 并能够在十几分钟甚至几分钟内出具检测结果的较为理想的现场快速检测方法。

实验室快速检测方法是指包括样品制备在内, 能够在2小时以内出具检测结果的检测方法, 或能够大幅度缩短检测时间 (相比传统检测方法缩短1/2或1/3的时间) , 并在发现阳性结果或超标样品时, 能用传统方法复检 (特殊样品除外) , 结果也基本相同的微生物检测方法。实验室快速检测是利用一切可以利用的仪器设备快速进行定性与定量, 而现场快速检测则是利用一切可以利用的手段快速进行定性与半定量。与实验室检测相比, 现场检测具有检测时间短、操作简单、对环境要求低和成本低等优点, 因而在食品安全监管中发挥着越来越重要的作用。

结束语

以上是我对几类检测技术和仪器以及现场快速检测的简要分析, 我认为食品安全快速筛查检测技术和仪器是新方法和仪器的整合、衍生和嫁接。其实还有新技术待运用, 也会有更新的技术、材料出现和运用, 比如将纳米材料应用到一系列速测仪的传感器、检测器中, 这会极大地提高仪器的灵敏度、稳定性;又如以分子印迹聚合物为核心的分子印迹技术具有高预定性、高识别性、高选择性和高稳定性的特点, 这不仅成为很好的分离富集手段, 将它嫁接到其他速测方法和仪器中, 会大大改进现有速测方法和仪器。同时在仪器设备不具备时, 我们也可以采用现场快速检测的方法。总之在人们日益增强的健康意识和技术发展的要求下, 食品安全检测仪器和快速检测技术将层出不穷。

参考文献

[1]江李云.影响提高农产品质量安全水平的因素与对策[J].安徽农学通报, 2008, 9.

农产品无损检测技术 第5篇

关键词：农产品质量安全；控制；农药残留检测技术；应用

食物作为人类生存的根本，在社会生产生活进行过程中担负着十分重要的角色，对社会稳定、和谐发展也具有积极的意义，因此自古以来农产品在人类历史发展过程中都处于至关重要的地位。但是现阶段，我国食品市场在注重食物保健性的同时更加强调食物以及农产品的安全。这里的安全不仅包括数量供应满足需求，同时也包括农产品的无毒无害性。

1农产品质量安全及控制

所谓的农产品质量安全，主要就是指在农产品中不存在危害人体健康的隐患，可以说农产品质量对消费者健康安全起决定性作用，因此必须加大对农产品污染问题的重视和研究力度，并制定改进控制措施。

1.1完善生产供给体系

作为农产品生产主体———农民对农产品质量安全起决定性作用，因此必须从源头上加大对添加剂、高毒高残留农药等问题的控制力度，以有效的防范农产品农药残留问题的发生。另外还应当构建以粮食与农产品生产能力为基础的农业生产体系，并对农业发展实施宏观调控，保障社会供给以及农产品安全。同时强化农民安全生产积极性，加大对水资源、农产品科技技术以及生态环境等保护的研究力度，构建完善且安全的农产品供给体系，严格控制产品质量。

1.2加大安全监管力度

政府部门应当结合具体情况加大对农产品安全的宣传和教育力度，完善有关农产品质量安全的法律法规，做好专业培训工作，增强农民在农产品生产过程的安全意识，从根本上防范农产品质量问题。另外还应当不断的完善农产品质量检测网络平台建设。例如地方政府部门应当担负着这一重要的社会责任，加大对检测平台等的资金投入，做到农产品信息的公开性，保证信息的真实性。而作为农产品检测技术人员，应当加强对专业检测知识的学习力度，提升专业技术水平，提高安全监管力度，实现检测资源的最佳化配置，为农产品质量安全监管体系的建设提供基础，进而消除质量安全隐患。

2农产品农药残留检测技术

2.1经典检测技术

2.1.1气相色谱法

作为一种分离分析方法———气相色谱法应用主要是利用分析物质在不同相的分配系统不同而实现分离的，同时通过检测设备的应用也可以用电信号来替代分析物质浓度，并由记录仪进行记录。通常情况下，检测器主要以氢烟电离检测器、氮磷检测器、火焰光度检测器、电子捕获检测器等为主。该方法在具体应用过程中以气体为载体，主要在具有一定挥发性农药特质的检测中使用。另外气相色谱法具有灵敏性高、分离度高、稳定性高以及分离效率快等特点，应用范围广泛。

2.1.2高效液相色谱法

高效液相色谱法在实践应用过程中也比较频繁，主要适用于极性强、分子量大的离子型农药，尤其是在沸点高、稳定性差、分子量大、气化难、易受热分解等农药检测中应用较多。究其原因是气相色谱分析法在进行受热易分解或者是失去活性物质检测分析过程中应用受到限制，且不符合气相色谱检测分析原理。

2.1.3色质联用法

气相和液相同质谱相结合的方法在检测过程中充分利用了色谱分离效率高、质谱检测结果准确等优势，通过互补来完成对物质定性或者是定量检测的目的，因此在农药代谢物、降解物以及多残留等方面检测应用较为广泛。但是经实践验证发现，检测过程操作有相当大的难度，必须使用一些价格较高的仪器来完成，且流程复杂，通常情况主要在最后确认工作阶段使用，在常规试验中使用的比较少。

2.2常用快速检测方法

2.2.1酶抑制方法

酶抑制方法在实际应用过程中不会引入其他的干扰物质对检测产生不利影响，同时也不需要进行去除杂质的操作，检测所需时间段，使用的仪器设备也比较简单常见，因而在现场定性和半定量检测中应当较为广泛，但是应当注意的是酶抑制法只能用于有机磷以及氨基甲酸酯类的农药检测，适用检测方位较窄。

2.2.2免疫分析法

免疫分析法包括的种类较多，但是尤以酶联免疫法应用最为广泛。酶联免疫法应用过程中是根据化学物质在动物体能所产生的免疫抗体特性来进行农产品残留检测的，且该方法使用的农药残留范围比较广泛。

2.2.3化学法

作为化学法———速测灵法依据的是催化化学反应来完成农药残留检测的，其中主要针对甲胺磷或者是硫磷毒性气体等有机磷进行检测。该方法在实践应用过程中操作简单，投入成本减少，检测速度快。其具体原理为：金属离子具有一定的催化作用，而有机磷农药在金属离子催化作用下被分解为磷酸和醇，这些水解产物会与显色剂产生反应，如由紫红色变为无色。

3结论

农产品无损检测技术 第6篇

一、气相色谱技术简谈

（一）气相色谱的概念

气相色谱是使用惰性气体作为流动相的色谱。通常被用为载气的主要有氦气、氮气、氢气或混有甲烷的氩气。载气的作用是传输样品通过整个系统。色谱是一种将混合物分离为单独化合物组分的分析技术。

（二）气相色谱的工作原理

气相色谱分离是利用式样中各组分在色谱柱中的气相和固定相的分配系数不同，当气化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组分就在其中的两相间进行反复多次的分配，通过不断的吸附-脱附-放出，由于固定相对各种组分的吸附能力不同，各组分在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，依次离开色谱柱进入检测器产生的离子流信号经放大后，在记录器上描绘出混合物中的组分。如果保留时间吻合，一般就表示组分相同。

（三）气相色谱的特点

1.分离效率高：复杂混合物，有机同系物，异构体，手型异构体都能够通过气相色谱技术产生分离；2.灵敏度高：可以检出μg.g-1（10-6）级甚至ng.g-1（10-9）级的物质量；3.分析速度快：一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析；4.应用范围广：适用于沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。不足之处：不适用于高沸点，难挥发，热不稳定物质的分析。

二、气相色谱技术在农产品检测中的应用

近年来，农产品质量安全越来越引起人们的重视，对农产品质量安全检测技术的要求也越来越高。蔬菜和水果中的有机磷和有机氯的农药残留已被社会广泛关注，而农药残留检测的一项重要技术就是气象色谱技术。

（一）农药残留中有机磷和有机氯的主要种类

有机磷主要有：甲胺磷、甲拌磷、氧化乐果、对硫磷、甲基对硫磷、毒死蜱、敌敌畏、乙酰甲胺磷、三唑磷、水胺硫磷、杀螟硫磷、马拉硫磷、伏杀硫磷、亚胺硫磷等；有机氯主要有：滴滴涕、六六六、氯氰菊酯、氰戊菊酯、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氟氯氰菊酯、溴氰菊酯、联苯菊酯等。

（二）样品的处理

1.试样制备 按标准抽取蔬菜、水果样品，取可食部分，将其切碎，充分混匀放入打浆机中粉碎，制成待测样品。

2.提取 准确称取25.0克样品，加入50.0毫升乙腈，在匀浆机中高速匀浆2分钟后用滤纸过滤，将滤液收集到装有5～7克氯化钠的100毫升具塞量筒中，收集滤液40～50毫升盖上塞子，剧烈震荡1分钟，在室温下静置30分钟，使乙腈和水相分层。

3.净化 从具塞量筒中吸取10.00毫升乙腈溶液，放入50毫升烧杯中，将烧杯放在80℃水浴锅上水浴蒸至近干。有机磷加入2毫升丙酮，盖上铝箔纸，用超声波超声，用一次性针管，扎过铝箔纸，吸取溶液打入2毫升的进样瓶中，待测；有机氯水浴蒸至近干后，加入2毫升正己烷，盖上铝箔纸，用超声波超声，待净化。将弗罗里硅土柱依次用5.0毫升丙酮+正己烷（10+90）和5.0毫升正己烷预淋洗，让弗罗里硅土活化，当溶剂液面到达柱吸附层表面时，立即倒入上述待净化溶液，用50毫升烧杯收集洗脱液，用5毫升丙酮+正己烷（10+90）冲洗烧杯后淋洗弗罗里硅土柱，并重复一次。将收集好的洗脱液，在水浴温度50℃条件下，蒸至近干，加入5毫升正己烷，盖上铝箔纸，在超声波上超声，移入2毫升自动进样器样品瓶中，待测。

（三）仪器条件

用火焰光度检测器测定有机磷，所用毛细柱为DB-1701P，进样口温度为220℃，检测器温度为250℃，载气流速为5毫升/分钟；用电子捕获检测器测定有机氯，所用毛细柱为HP-5，进样口温度为250℃，检测器温度为300℃，载气流速为55毫升/分钟。

（四）定性和定量

农产品无损检测技术 第7篇

气相色谱是一种流动相色谱,主要使用的是惰性气体。常用的惰性气体有氦气、氮气、氢气或者是甲烷的氩气,这些气体的作用是将样品在整体系统中进行传输。色谱实际上是一种分析技术,分析之前将混合物分离成为单独的化合物。

2 农产品质量安全检测

2.1 检测对象

农产品在该文中所指的是农业初级阶段的产品,主要包括在农业生产活动中培养的动植物、微生物以及这些产品的衍生物。目前针对农产品质量安全的检测手段主要是农药残留和家禽排泄物残留等检测手段。为了保证人们的饮食安全,必须要对农产品的质量进行严格把关,农产品检测技术很多,其中使用比较广泛的是气相色谱检测技术。

2.2 检测设备

农产品质量检测所使用的各种设备应该有针对性,并且要严格遵守相关规定和要求,才能够确保检测结果的准确性。目前,市面上检测设备很多,比如气相(液相)检测仪、气质(液质)联用仪等。目前对蔬菜和水果等农产品进行质量检测使用的主要是气相色谱仪,并且应用非常广泛,主要检测蔬菜和水果中的农药残留,比如检测有害成分有机磷和有机氯等含量。气相色谱检测仪器主要有电子捕获检测器、氮磷检测器、火焰光度检测器[l],这些仪器在农产品农药残留检测方面使用比较广泛。

2.3 气相色谱在农产品检测中的具体应用——以农药残留为例

2.3.1 电子捕获检测器。

电子捕获检测器检测农药残留量,利用的是放射源或者非放射源形成的热电子,该种检测仪器主要检测的是农产品农药残留中有机氯的含量,其在检测过程中能够获取非常准确可靠的检测数据。在检测器中放入亲电子特点较强的有机物,达到通过获取电子使基流降低的目的,最终形成信号。电子捕获检测器具有很强的放射性,是一种放射性检测仪器,工作原理是借助于放射源的放射作用影响和干扰阳极,使得电子在阳极聚集,从而俘获电子[2]。电子俘获器主要应用于叶类及水果类蔬菜的农药残留检测,尤其在菊酯类农药的检测方面灵敏度较高,能够在菊酯类农药检测方面得到理想的检测效果。

2.3.2 氮磷检测器。

氮磷检测器主要检测的是农产品农药残留中的氮和磷含量,检测过程中会对这两种元素化合物进行全面分析,该种检测方法的突出优点是灵敏度高、选择性较强。氮磷检测器检测效果非常理想,并且在实践中也得到了有效证明,即便是农产品农药残留中氮磷的含量很低,也能够清晰地检测出来,具有非常强大的功能,能够快速反应出氮磷元素化合物的含量,并且可以将这两种化学元素进行有效分离。

2.3.3 火焰光度检测器。

火焰光度检测器可以有效识别农产品农药残留中硫磷元素化合物,并且非常灵敏。通过实验可知,富含氢的火焰能够将硫磷元素还原,然后放射出长度大约为500 nm的光谱,使得火焰光度检测器能够有效检测硫磷元素,呈现出线性的为磷元素,非线性的为硫元素。火焰光度检测器的突出优点是操作简单,灵敏度高,检测结果准确可靠,可以对农产品农药残留中的多种成分进行检测,极大地保证了人们的饮食安全。

3 结语

气相色谱检测技术应用于农产品质量检测,尤其是农产品农药残留检测,极大地保证了人们的饮食安全,具有非常重要的现实意义。随着人们生活水平的不断提高,对农产品质量安全要求越来越高,气相色谱检测技术以其特有的优点得到了更加广泛的应用,进而促进我国农产品加工行业的健康有序发展。

参考文献

[1]樊雯娟,代立勤.液相色谱技术在农产品质量安全检测中的应用[J].现代农业科技,2015(8):290-291.

农产品安全与检测技术的发展 第8篇

为杜绝这些不安全的农产品流人市场, 常抓不懈的工作首先为检测。随着人们对农产品安全问题的重视, 促使各国政府及其职能部门不断加强对产品安全的监测工作, 制定的标准越来越严格, 检测指标不断增多, 限量标准也逐渐降低;另一方面, 在科技发展的今天, 新污染源会不断出现, 新开发的农药、添加剂也将包含各种各样新的结构基团, 结构更复杂, 不法分子也会在添加的手段上呈现多样化, 添加品种的繁杂化。因此, 产品中需要检测的项目也越来越多, 分析条件也日益严格, 对检测技术也提出了更高的要求。

一、不断发展的检测技术

1. 色谱

色谱分析是目前最为活跃的分析化学分支学科之一, 在农产品检测领域的作用日益突出。

(1) 气相色谱气相色谱法是一种极有效的分离方法, 是色谱技术仪器化、成套化的先驱。具有高效能、高选择性、高灵敏度、高分辨率、用量少、速度快等特点, 主要用于沸点低、具有挥发性成分的定性定量分析。目前用于农药残留检测的检测器主要有热导检测器 (TCD) 、氢火焰离子化检测器 (FID) 、电子捕获检测器 (ECD) 、火焰光度检测器 (FPD) 等。但是气相色谱也有其技术限制, ECD检测器为非选择性检测器, 对样品的净化要求严格, 前处理较为复杂, 且工作温度最高只能达到350~500℃, 因此高沸点或热稳定性较差的化合物无法用气相色谱分析。

(2) 高效液相色谱高效液相色谱是吸纳了液相柱层析和气相色谱法的优点进行改进和发展起来的现代分析方法, 具有分离速度快、检测效率高、重现性好、分离范围广的特点, 另外, 它对化合物的结构破坏性小, 适合有机分子和生物分子的分离。广泛应用于添加剂、违禁添加物质、生物毒素等食品、农产品安全项目的检测中, 同时, 也能够应用于细菌的分子生物学鉴定和细菌细胞的化学成分分析, 可直接测定细菌DNA的碱基组成和细菌的化学组分, 为细菌的分类鉴定提供有利的证据。

液相色谱与气相色谱相比, 既有能在常温下分离制备水溶性物质的优点, 又有气相色谱快速、高分辨率和高灵敏度等特点, 且重现性好、进样量少, 便于多次测量。另外, 它对测定挥发性及热不稳定性化合物具有优势, 是气相色谱缺陷的有力补充。

(3) 色谱一质谱-质谱联用法色谱一质谱-质谱联用技术是近年来发展相对成熟的检测手段, 是农药残留速测技术中极为重要的技术, 尤其适合于多残留分析。包括气相色谱-质谱联用 (GC-MS-MS) 和液相色谱一质谱联用 (LC-MS-MS) 。 (1) 气相色谱-质谱联用 (GC-MS-MS) 适宜分析小分子、易挥发、热稳定、能气化的化合物, 具有气相色谱的高分离性能, 又具有质谱准确鉴定化合物结构的特点, 在多组分的定性、定量分析中能减少干扰物的影响, 提高仪器的灵敏度。在农药代谢物、降解物和多残留检测中具有极为突出的优点。 (2) 液相色谱一质谱联用 (LC-MS-MS) 具有高效率、高可靠性的特点。它可以分析GC-MS-MS所不能分析的强极性、难挥发、热不稳定、大分子量的化合物。

(4) 离子色谱法离子色谱是高效液相色谱的一种, 是分析离子的一种液相色谱方法。根据分离机理, 离子色谱可分为高效离子交换色谱、离子排斥色谱和离子对色谱。样品前处理后, 经过人工合成高分子树脂柱分离, 由电导率信号大小来对检测的离子定性、定量。具有快速方便、灵敏度高、选择性好、可同时分析多种离子化合物的特点。多用于生物胺、有机酸、糖类的分析。

2. 光谱

光谱分析仪器是农业常规分析手段中应用最广泛的方法之一。其中涉及原子吸收和原子荧光等分光光度技术。

(1) 原子吸收分光光度计原子吸收分光光度法是基于元素所产生的原子蒸气中, 待测元素的基态原子对所发射的特征谱线的吸收程度来进行定量分析的一种技术。具有灵敏度高、选择性好、精密度高、检出限低、分析速度快等优点, 用于准确测定农产品中常规金属元素如锌、铜等离子和锶、锗、硒等多种稀有元素, 是微量元素检测的一个十分有效的方法之一, 在农产品检测领域中占有重要的地位。

(2) 荧光分光光度计荧光分光光度法也是近年来发展迅速的痕量分析方法, 该方法操作简单、快速、灵敏度高、精密度和准确度好, 并且线形范围宽, 检出限低。主要用于砷、锑、锡、铅、铋、硒等十几种能产生气态氢化物的元素的测定, 特别是用其它分析测定方法难以满意测定的砷、汞、硒等元素的测定, 具有谱线简单、干扰小、检出限低、误差小等特点。在国标食品中砷、汞等元素的测定标准中已将该方法定为第一法。

(3) 近红外光谱近红外光谱分析技术是20世纪70年代发展起来的一项新的分析技术, 是利用有机化学物质在近红外光谱区的光学特性, 快速检测样品中一种或几种化学成分含量的新技术。这种方法省去了通常分析中的称量、定容、提取和分离等烦琐步骤, 一旦建立好合适的定标, 就可以同时测定出同一样品中多个不同组分的含量。在农产品分析中, 既能有效分析防腐剂、保鲜剂成分, 能对粮食、肉类、甘蔗中的水分、蛋白质、脂肪、氨基酸、纤维素、灰分以及谷物加工品品质进行检测, 又能无损检测水果和蔬菜中的营养组分、甜度、酸度、湿度及脆度。近红外光谱分析技术将成为最具发展前景的过程分析技术之一。

(4) 电感耦合等离子体质谱电感耦合等离子体质谱ICP/MS是20世纪80年代发展起来的新型分析技术。在同样能检测土壤和农产品中的金属元素有效态浓度的光谱中, 应用原子吸收分光光度计或者原子荧光分光光度计虽然也能够满足调查的需要, 但是每个元素需要单独分析, 且应用的仪器也有不同, 耗时长, 操作繁琐, 而ICP/MS能够在元素分析检测中一次性同时检测几十种金属元素和非金属元素, 且能提供精确的同位素信息等分析特性, 具有检出范围广、高灵敏度、低检出限、速度快等无可比拟的优势。因此, ICP/MS目前已成为公认的最强有力的元素分析技术。今后, 若能促进ICP/MS与其他分析技术的联用, 以提高其在元素分析方面的性能和可靠性, 将具有更广阔的发展空间。

3. 分子生物学技术

在目前利用传统的理化方法难以满足日益严峻的农产品质量检测需要的情况下, 人们需要灵敏度高、特异性强、简便快捷的检测方法。伴随生物技术发展起来的生物检测方法使这一要求成为可能。利用某些生物材料 (如酶、抗体、组织、细胞等) 对一定的化学物质具有的特异性识别能力或灵敏响应能力, 研究农产品品质及其污染物。由于生物检测具有特异的生物识别功能, 而且选择性高, 结果精确、灵敏、专一、微量和快速, 已经在食品、农产品检验中显示出了巨大的应用潜力。

(1) 生物传感器生物传感器是最早应用于食品成分和品质检测 (包括食品中的基本成分、添加剂、有毒有害成分、感官指标) 及一些特殊指标 (如食品保质期) 的生物检测方法。其原理是选用选择性良好的生物活性物质 (如酶、DNA、抗原等) 作为分子识别元件, 当待测物与分子识别元件特异性结合后, 所产生的复合物 (或光、热等) 通过信号转换器变为可以输出的电信号、光信号等并予以放大输出, 从而得到相应的检测结果。

目前, 生物传感器由于具有较好的敏感性、特异性, 并且操作简便、反应速度快等优势, 应用在农药残留、重金属污染、激素和兽药污染以及生物污染等方向均取得了大量的研究成果, 并以自身的独特优势在农产品安全检测中显示出巨大的应用潜力。

然而, 生物传感器技术在检测中实现商业化还受到各种制约, 究其原因, 主要是在生物物质的稳定性、有效性和重复性等方面的困难。

(2) 生物芯片生物芯片技术是是近几十年来在生命科学领域迅速发展起来的一项高科技技术, 是一项基于基因表达和基因功能研究的革命性技术。其原理是将待测样品加在芯片的表面, 利用生物分子之间特异性亲和反应 (如核酸杂交、抗原抗体反应等) , 检测样品中的待测成分分别和芯片上固定化的生物识别分子结合反应, 从而实现对样品的分析和检测。

生物芯片可以在很小的面积上平行分析成千上万种生物分子, 所以分析量比较大, 在短时间内可分析多种致病菌, 而且分析结果的可比性好, 试剂的消耗量少, 操作简单。因此, 运用在农产品检测上, 能对农作物致病菌包括病毒、细菌、真菌和线虫迅速作出检测, 能对畜类、水产类进行微生物检测, 从而保证农产品的安全性。

生物芯片技术在食品安全检测中虽然能够很好地应用于定性分析, 但要定量还需与常规方法结合才能完成, 另外, 其费用也比较昂贵, 加上生物芯片应用性能目前还不能达到人们所希望的程度, 因此, 使其在应用上也受到了极大的限制。

(3) 核酸探针技术核酸探针技术是目前分子生物学中应用最广泛的技术之一, 是定量检测特异RNA或DNA序列的有力工具。其工作原理是:2条碱基互补的DNA链在适当条件下可以按碱基配对原则, 形成杂交DNA分子。由于DNA分子杂交时严格遵守碱基配对的原则, 通过考察待测样品与标记性DNA探针能否形成杂交分子, 即可判断样品中是否含有此种微生物, 并且还可以通过测定放射性强度考察样品中的微生物数量。

在食品检测中, 核酸探针技术主要用于致病性病原菌的检测, 包括沙门氏菌、弯杆菌、轮状病毒、狂犬病毒等多种病原体。

核酸探针技术作为一种快速、敏感、特异的检测新技术, 在检测方面起着十分重要的作用, 但核酸探针检测技术在实际应用中仍在一些问题:如放射性同位素标记的核酸探针半衰期短、对人体有危害、操作技术复杂、使用费高等缺点, 所以只能作为实验室诊断手段;而作为生物素标记的核酸探针虽然对人畜无害, 但其不足之处在于受紫外线照射易分解。并且在实际检测中, 检测一种菌就需要制备一种探针, 目前尚未建立所有致病菌的探针。这些都有待于新的分析理论和手段的出现。

4. 免疫学

免疫分析法是一种以抗体作为生物化学检测器, 对化合物、酶或蛋白质等物质进行定性和定量分析的分析技术, 它基于抗原与抗体的特异性反应, 具有特异性强、灵敏度高、简单快捷、分析容量大、检测成本低、安全可靠等优点。20世纪90年代以来它在检测农畜产品中农药、兽药的残留分析上得到迅速发展, 成为研究比较多的一项分析技术。其中酶联免疫吸附技术和胶体金免疫层析技术在食品安全检测中应用最多。

(1) 酶联免疫吸附技术酶联免疫吸附技术是在放射免疫分析技术理论的基础上发展起来的一种非放射性标记免疫分析技术, 是把抗原抗体免疫反应的特异性和酶的高效催化作用有机地结合起来的一种检测技术, 它既可测抗原, 也可测抗体, 并且在反应中, 酶促反应只进行1次, 而抗原-抗体的免疫反应就可进行数次。

酶联免疫吸附技术具有选择性好、灵敏度高、结果判断客观准确、实用性强、且样品前处理简单、纯化步骤少的特点, 应用于检测农产品中的毒素、微生物、残留农药等非常方便。在农药的检测方面, 酶联免疫吸附技术已得到了初步应用和发展, 可检测的农药残留种类包括:有机磷农药, 拟除虫菊酯类农药, 有机氯类农药;主要兽药残留有抗生素类、磺胺药类、呋喃药类、激素药类和驱虫药类。

酶联免疫吸附技术分析也存在着一些缺陷, 比如抗体制备难度大;检测限度还不能完全达到国际标准;不能同时完成多残留检测;对结构类似的化合物有一定程度的交叉反应等。但如果与其它检测手段如GC、HPLC联合使用, 既可增加检测的灵敏度, 又可降低交叉反应, 还可进行更准确的定量。相信随着一些新技术的加入, 随着免疫试剂盒的商业化, 酶联免疫吸附技术在食品安全检测领域中一定会得到进一步的应用和推广。

(2) 胶体金免疫层析技术胶体金免疫层析技术是一种将免疫技术和色谱层析技术相结合的快速免疫分析方法。该方法除了试剂外不需要任何仪器设备, 通过酶促显色反应或直接使用可目测的着色标记物, 短时间内便可得到直观的实验结果。该法操作简单、快速, 分析结果易于判断, 非常适用于食品主要成分如蛋白质、糖类、脂肪、水分、矿物质、维生素的现场快速检测, 缺点就是不能准确定量。

二、微型化、智能化的发展趋势

随着人们对食品安全的重视和对有关毒理学及病理学研究的深入, 对有毒有害物检测的种类、组分和最低检出限等方面的认知不断地深入, 对检测方法和仪器的要求日趋严峻:

1. 可靠性

要求仪器的主机和检测器更加稳定、可靠、准确, 以确保可靠地进行定性、定量检测和确证, 降低假阳性率。为此, 当今仪器厂家不断地努力提高气相色谱 (GC) 、液相色谱 (LC) 、等实验室大型分析仪器的流速、流量控制精度和稳定性, 不断地降低各种选择性检测器的噪音、漂移, 提高灵敏度、精度和最低检出限的水平。

2. 微型化

要求仪器的微型便携化, 检测方法的准确化, 并且能适应绝大多样品中多残留共存的现实, 实现农产品、食品中的各种相关成分的同时、快速检测。

近几年来, 仪器微型化、全微分析、芯片技术、纳米技术等发展极快, 出现了鞋盒大小的微型质谱、微型色谱、芯片毛细管电泳仪、阵列传感器 (电子鼻、电子舌) 和生物芯片。这些仪器已在生物技术、疾病诊断、药物和食品安全检测领域得到应用。新仪器、新方法的不断开发, 必将使这些新技术延伸和扩散到农产品安全检测领域, 催生出新一代的方法和仪器, 既具有大型分析仪器的灵敏度、准确性、检出限, 又便于使用和携带, 能在农、牧、渔业生产和食品加工及营销现场进行检测和监控。

农产品无损检测技术 第9篇

1 农产品的光谱技术

光谱检测技术是一门新兴的综合性应用学科, 它在检测的时候是通过不破损检测被检测对象进行控制, 利用对农产品内部结构异常和缺陷存在的问题所引起对光结构中存在的各种变化结构形式来检测农产品内部缺陷, 并对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸以及分布规律进行判断, 能够针对其中存在的各种问题和缺陷进行合理的控制。检测方法大致可分为光学特性分析法和空间分辨光谱法两种。在应用之中对光子输运理论的描述是通过光能量在组织样品的中传播行为, 设置生物组织及其农产品样品的行为, 通过不同的分辨方式和分辨措施;根据农产品品种及其物理特性的多样性, 在检测的时候对产品需要采用不同的光谱检测方式来进行。

2 光谱检测主要方法与基本原理

我国作为一个农业大国, 农业的可持续发展关系着国家经济建设和社会稳定全局, 是目前社会经济发展的重要衡量依据。随着农业产业的快速发展, 农产品在生产之中不可避免的需要使用一些农药或者化学物质, 这就导致农产品之中存在着生于残留量超标的化学残留物, 影响了消费者的使用安全, 严重的时候甚至会造成消费者生病和发育不正常, 更有可能造成中毒死亡的事故。

2.1 光学检测

由于农产品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, 即水果的分光反射率或吸收率在某一特定波长内会比其它部分大, 根据这一特性结合光学检测装置能实现农产品品质的光谱检测。目前用于水果内部品质的光学检测主要有3种方法:规则反射光法、漫反射光法和透射光法。

2.2 X射线检测技术

x射线具有较好的穿透能力, 对于农产品来讲其密度大小影响x射线的穿透量的多少, 通过对穿透量的分析, 可探明物质内部的情况。X射线适合于那些与密度变化有密切联系的品质因素检测。由于农产品的密度与金属等物质相比要小得多, 所以所需x射线强度很弱, 通常称其为软X射线。

3 光谱检测技术在农产品品质检验中的应用

3.1 在果蔬产品检测中的应用

选择不同谱区范围的近红外光谱, 利用偏最小二乘法对柑橘中总酸、总糖和维生素三种组分建立数学预测模型并进行优化, 三种组分的化学值与近红外预测值的相关决定系数分别为:总酸r2=0.959, 总糖r2=0.970和维生素Cr2=0.973, 所建模型具有实际应用价值。基于频谱分析来估测西红柿的硬度的方法, 研究表明西红柿椭圆模型的共鸣频率与其硬度相关, 他们把一种基于统计的无参数滤波方法应用于频谱以获得共鸣频率的有力估计, 并施加以合适的算法, 从而可以以最少的测量次数获得单个西红柿的硬度。

3.2 在谷物籽粒检测中的应用

基于离散余弦变换和BP神经网络, 建立了玉米的近红外光谱与其成分含量之间关系的数学模型, 提出了应用近红外光谱快速检测玉米样品中的淀粉、水分、蛋白质和油等四种主要成分含量的方法。研究结果表明, 玉米样品集的化学检测值与近红外预测值的相关系数分别为:淀粉R=0.967, 蛋白质R=0.957, 油R=0.967和水R=0.971, 其所建模型具有实际应用价值。针对开口与未开口松子结构差异, 利用声学测试系统, 对开口松子与未开口松子声学特性进行测试, 以区分开口与未开口松子。试验中, 松子在一定高度下落, 碰撞到陶瓷板, 微音计接收到声音, 输入计算机, 利用计算机进行分析计算, 得到波形图和频谱图。

通过实验对其有效性进行了验证, 以茶的HIS图像为模型, 提取H作为识别指标的遗传神经网络新途径, 对茶叶图像进行了有效的识别。用所建立的识别指标和方法对不同烘炒工艺的茶叶进行检测, 检测结果与人工判别结果的吻合率为91.7%, 说明用计算机视觉代替人工感官进行识别是可行的。稳定空间分辨光谱技术的应用为茶叶感官品质检测提供了一种新的检测方法, 应用前景广阔。

4 发展与展望

对于各种农产品光谱检测方法有各自的优缺点:如, 近红外主要应用于有机物的定性鉴定和定量分析, 可在瞬时同时分析多组成分的含量。但由于农产品形状各异性、内部成分的复杂且含量极少等因素, 使近红外分析技术的研究需进一步深入;声学特性则是实现硬度自动检测的有效方法, 但多种声学特性对农产品某一内部品质指标或多种内部品质指标的综合影响的研究还未见有报道:计算机视觉技术是实现农产品自动识别和分级的最有效的方法, 是解决不规则的农产品形状分析的一种可行的手段;农产品介电特性检测法可以迅速简便地确定农产品的含水率和吸湿性, 检测其品质, 确定其成熟度等, 但目前状况下, 基于介电特性的农产品光谱检测系统远没有达到实用阶段;核磁共振技术可在不侵入和不破坏样品的前提下, 对样品进行快捷、实时、全方位和定量的测定分析, 正成为分析弄清农产品中不均匀系列复杂特性的最佳研究手段之一, 但是x射线图像光谱检测系统的制造成本比较高。

结束语

农产品无损检测技术 第10篇

电子鼻既对人类嗅觉感知的模拟。20世纪九十年代,英国Warwick大学的Gardner和Southampton大学的Bartlett率先提出“电子鼻”一词,并定义为:“是一类由具有部分选择性的化学传感器阵列与相关的模式识别系统组成的,通过传感器的部分专一性和系统的模式识别功能,用来检测简单或复杂气味的电子仪器设备”。电子鼻主要是由具有部分选择性的传感器阵列和模式识别系统构成。电子鼻获得的信息代表其检测样品中全部挥发物的总体分布结果,并不是常规仪器的分析检测的一种或某几种具体组成的含量。其信息作为样品的特征“DNA”,可用于鉴别产品的原料质量是否合格、真伪、生产工艺流程作业是否正常。所以,它可以广泛应用于生产行业中的各个领域,如化妆品、烟草业、食品工业、粮食贮存与加工、饮料、酒类和临床医学诊断等。

由于传感器技术、微电子及MEMS等技术的发展及应用的需求,电子鼻系统的产品趋势也逐步向体积小、成本低发展,从“台式”到“便携式”,再到现在的“手持式”电子鼻的应用,价格发生急剧变化,由最初的十多万美元下降到现在的不到一万美元,美国研究人员甚至提出并实现了“电子鼻芯片(Nose on a chip)”的构想,照此趋势发展,市场化的实用性便捷微型电子鼻将会大量普及应用。

1 历史发展

关于电子鼻的最早报道是这样描述的:客观的行业需要、传感器技术的发展及在电极上的氧化-还原反应对嗅觉过程进行了电子模拟。二十世纪六十年代,Buck等利用金属和半导体电导的变化实现了气体的测量,Dravieks等则基于接触电势的变化对气体进行了测量。然而,作为气体分类用的智能化学传感器阵列的概念直到八十年代才由英国Warwick大学的Persuad等人正式提出,他们研制的电子鼻系统包括气敏传感器阵列和模式识别系统两部分。其中传感器阵列部分由三个半导体气敏传感器组成。这种相对简单的技术系统可以识别桉树脑、玫瑰油等一些易挥发性化学物质的气味。1987年由英国Warwick大学举办的第八届欧洲化学传感研究组织年会成为了电子鼻技术研究的转折点。在此次会议上,以Gardner为首的Warwick大学气敏传感研究小组发表了传感器在气体测量方面应用的论文,并重点提出了模式识别的概念,引起了学术界广泛的重视。两年后,北大西洋公约研究组织(NATO Advanced Research workshop)专门召开了致力于人工嗅觉及其系统设计这两个专题的化学传感器信息处理高级专题讨论会。随后,该组织又在冰岛召开了第一次电子鼻专题会议。电子鼻的研究从此得到快速发展。1994年Gardner发表了关于电子鼻的综述性文章,正式提出了“电子鼻”的概念,标志着电子鼻技术进入到成熟、发展阶段。

2 国际技术的发展和研究

近年来,国际对电子鼻技术的研究非常活跃,主要应用于工业生产及相关的各个领域如酒类、茶叶、鱼和肉等副食品易挥发气味的识别检测和分类,以达到对其进行品质质量等级和新鲜度判别的目的,除此之外,电子鼻技术还更加广泛的应用于其他领域,如环境监测、临床医学诊断、香水及香料香型的判别和检测等。

早些年,Benady等发明了一种水果成熟度传感器,其作用原理是根据水果挥发的气味,进行电子感应区分,来识别其品质特征。在传感器中利用了气体探测半导体技术,如同一个小小的帽子被安置在水果的表面,成熟水果的气味散发出来即被帽子积累,引起传感器传导率的变化,再通过计算机数据系统进行计算。在实验室测试阶段,判断甜瓜是否成熟的实验成功率达到90%以上。1997年,Jonsson等人利用电子鼻技术结合人工神经网络识别技术,对不同发生霉变气味的燕麦、黑麦、大麦以及含有不同麦角固醇的小麦进行了实验检测研究。2001年,西班牙的Brzmes等人研的电子鼻技术对梨、桃、苹果成熟度的品质检测;采用神经网络分析的方法能把水果样品分成未熟、成熟和过熟三个类别,对梨和桃的品质识别检测成功率达到92%。意大利的Natale等人利用电子鼻技术对收获后桔子和苹果的农产品品质质量进行了检测评价。检测结果是电子鼻对各不同品种的桔子和苹果的气味识别反应敏感,有较强的区分识别能力,并且能预测出苹果的各种缺陷以及桔子的仓储时间。

国际上二十世纪九十年代出现了正式商品化的电子鼻技术仪器,销售电子鼻产品的公司主要有Aroma scan Plc(英国)、Neotronics scientific Ltd(英国)、Alpha MOS SA(法国)、Lennartz Electronic GmbH(德国)和Cyrano Sciences Inc(美国)等十几家公司,如英国Aroma Scan公司的“数字气味分析系统”,法国Alpha-MOSSA公司的FOX2000系统、德国研制的PEN2型电子鼻和英Neotronics Scientific Ltd公司的NOSE系统都已经作为产品进入市场。并在英国的威士忌酒及烟草的品质检测、意大利橄榄油的质量等级识别判定、日本清酒的产品品质质量评定、食品的新鲜度指数等领域得到了广泛大量的应用。

以德国研制的PEN2型电子鼻为例,它是一种用来检测气体和蒸汽的小巧、快捷、高效的监测系统,其作用原理是由传感器阵列、采样及清洗通道、吸附解吸附单元、数据采集系统及计算机等几部分组成,经过实践后可以快速识别单一化合物或混合气体。但是,其应用领域还不够广泛、没有得到进一步的普及使用,其主要原因在于它的体积偏大和价格偏高。就实际情况而言,德国研制的PEN2型电子鼻以及法国Alpha-MOS的桌面型FOX电子鼻,都具有体积较大不方便携带,而且这些电子鼻市场报价在10万美元以上,偏昂贵,这些客观情况都阻碍了电子鼻向市场化发展、向行业化应用普及。

近年来随着传感器技术、微制造技术的迅猛发展,催生出新的传感器技术-微结构气敏传感器,并通过采用微电子及微机械加工(MEMS)技术研制出微型金属氧化物气敏元件及其阵列,这样一来,使得传感器的实际成本大幅度降低,而且这种集成化传感器阵列具有体积小、功耗低的优点,使得电子鼻技术系统也向着微型化、智能化、实用化、推广化发展。如美国研制的Cyranose230型电子鼻,其组成单元实际是32个传感器集成,能模仿嗅觉系统识别出稻米的种类和产地,同时其价格也大幅度降低,市场售价大约在8000美元左右,当然其功能也单一化、简单化。但这样更加能够有利于电子鼻产品的普及和发展,我们可以针对具体的产品种类,做单一化、专门化、专业化的专门电子鼻技术产品,正是这种具有低价格、低功耗、便于携带、通用性好、能够现场进行即时的检测等特点的手持式电子鼻技术产品,才具有在一般的用户中有大量普及的优势,成为用户及市场的普遍需求,才能够具有很好的行业市场发展前景。

3 国内技术的发展和研究

与国外相比较而言,我国的电子鼻技术研究工作则相对起步较晚,但现在研究电子鼻的人日趋增多了。国内所研究现有的电子鼻总体上可分为两大种类:一种是采用国外先进的电子鼻系统进行后续的改进与开发;另种则是自主研发电子鼻技术系统。目前国内在电子鼻技术上的大部分研究主要集中在第一种方式,比较典型的实例如黄骏雄和蒋弘江等于2000年采用英国Aroma Scan公司生产的Lab Station电子鼻仪器对几种国产香烟的质量鉴别进行了初步的研究。于鹏、潘敏等使用金属氧化物气敏传感器阵列,采用动态工作温度全程信号采集的方法设计了一个电子鼻系统。2002年邹小波和赵杰文研制了一套能够实时、准确地检测饮料散发气味的电子鼻系统,并应用该系统对可乐、橙汁、雪碧等几种常见的饮料进行了快速飞实时的区分,结果表明,其识别率高达95%,在对三种白酒的识别实验中,得到了98%的识别率。李照,邢黎明等在2008年用FOX4000系统检测牛奶中掺入外来脂肪的含量。国内的电子鼻技术到目前为止还主要处在实验室阶段,还没有成熟商品化电子鼻技术产品。

4 结束语

海南是我国热带水果等热带农产品的主要产地,热带农产品的存储和物流过程中其品质会发生各种变化,准确、快捷的检测,对于判定其品质的优劣尤为关键,通过对其实时的监测和检测来发现产品状态,采取必要措施,保证农产品的品质。我们可通过对市场上现有电子鼻系统的技术设计与改进,使其能够进行充分的科学实验,通过选取有特点的热带水果,如芒果、香蕉、木瓜等热带农产品,对其进行品质识别实验、腐败过程监测实验;以及其他热带农副产品品质识别实验,经过具体实验过程,取得一定概率的实验数据,获取实验结果,来得出总体结论和方案。通过软件对数据的处理,利用实验以芒果、香蕉、木瓜及其他一些热带农产品为实验对象,进行品质检测实验,对比PCA-BP及LDA-BP神经网络的识别效果,得出实验结论,基于电子鼻的关键技术,并且通过优化设计使其趋向于便携式的发展,寻求一种专门针对热带农产品品质检测的便携式类电子鼻检测系统,最终形成产品化,应用到仓储和物流过程中去,可以进一步促进我省热带农产品以及相关物流企业的产业化、系统化、规模规和现代化水平的提升,对我省农产品以及相关物流业的科学技术水平和产品的商品实际价值及其潜在价值起到综合性提高的效果,同时对促进我省农业地区经济发展和农民收入的增长具有重要的实际意义。

参考文献

[1]金晶,廖桂平,李锦卫等.农产品品质无损检测概述[J].农业网络信息.2008.2:90-93.

[2]朱剑锋,尹成国,熊志斌.农产品质量监测信息系统的设计与实[J].琼州学院学报.2011.18(5):17-21.

[3]龙满生,何东健,等.基于遗传神经网络的苹果综合分级系统[J].西北农林科技大学学报.2001.29(6):108-111.

[4]张红梅,王.俊..电子鼻传感器阵列优化及其在小麦储藏年限检测中的应用[J].农业工程学报.2006.22(12):164-167.

[5]朱剑锋,尹成国,熊志斌.ZigBee无线传感网络与IP网络的网关设计[J].软件.2011.32(9):53-55.

[6]Jonsson,A.,F.Winquist,J.Sehnurer,et al.Electronic nose for microbial quality classification of grains.1997,Elsevier.187-193.

农产品无损检测技术 第11篇

关键词：石油；产品质量；快速检测技术；需求；发展

目前，随着科学技术的不断进步，我国石油产品质量快速检测技术有了一些进展。在人们的日常生活中，随时随地都能用到石油产品，比如说汽车、飞机等，因此，对石油产品质量也提出了更高要求。但是，从目前我国石油产品检测的现状来说，依然存在很多的问题亟需解决，产品检测技术已经跟不上时代发展的脚步，导致生产出来的石油产品质量参差不齐。因此，为了我国石油技术能够长久持续的发展下去，就必须加大对石油产品质量快速检测技术的研发，结合市场变化的需求，创新更多的检测技术手段，为提高我国石油产品质量检测技术奠定良好的基础。

1 石油产品质量快速检测技术的需求

1.1 石油产品应用范围的需求 在人们的日常生活中使用石油产品非常的广泛，比如：日常生活、军事、工业等，由此可见，研究石油产品质量检测技术非常重要。在对石油产品质量检查研发时，一定要考虑不同的使用方面，然后根据实际情况作出相应的调整。从目前我国石油发展的现状来看，对石油产品质量的检测都有与之相对应的衡量标准，把我们检测出来的数据与标准值进行比对，如果发现在允许误差范围内就表示合格，如果超出了误差范围就表示不合格。在我国军事领域中使用的石油产品，检测要求是非常严格的，现如今，我国的军事特点就是全天候、全方位发挥作战准备，因此，对石油检测技术提出了更高的要求，如果没有一个更高的产品质量快速检测技术，就会严重影响军事的作战效率。此时，数字检测技术已经被广泛的应用到了军事中，这样不仅提高了检测效率，而且提高了石油的产品质量。在我国上个世纪九十年代末，检测设备耗损能量非常的大，检测出来的石油产品质量也是非常不理想，后来经过相关技术人员共同的研发和实验，研制出现代检测仪器，为军事发展提供较大支持。

1.2 石油运输及生产方面的需求 我们都知道，油品的运输过程是一个相当复杂的过程，如果受到自身震荡、温度变化或者自身的不稳定等因素的影响，就会非常容易引发安全事故，严重的甚至会造成无法弥补的损失。因此，在运输油品之前，一定要先对油品做一个全面的检测，尤其是对不稳定因素的排查，比如说废气物质。做完检测之后，要认真比对检测数据结果，然后找到一个最合理的运输方式进行运输，既要降低石油产品成本又要避免发生安全事故，油品的运输是石油产品不可缺少的一部分，所以还要对其运输做好监控措施，这其中采用过程分析技术，不仅能够提高油品检测效率，而且有利于石油行业的生产和发展。但是，我国科学技术与国外发达国家相比还是比较落后，我国相关技术部门手持式辛烷值机引进，对进行产品离线检测，实现了即时检测目标，为石油检测技术的发展指明方向，为我国石油产品质量快速检测技术提供了科学的依据。

1.3 节能环保的需求 在石油生产的过程中，会产生大量污染环境的物质，如果不对石油产品做好检测控制，不仅会造成环境的严重破坏，而且还会浪费很多的原料。由此可见，石油生产过程中开展节能环保工作势在必行。同时，还要在检测技术上进行创新，把可重复利用的物质与废弃物进行科学分离，最大限度的把可重复利用物质重复利用，废弃物进行合理处理。因此，相关技术人员应该不断提高自身的专业知识，引进国外先进的技术，依照我国提倡的节能环保原则，对石油产品质量的快速检测技术不断的创新。世界上为了满足节能环保的需求，各个国家加大了对环保技术的研究，尤其是美国利用光谱分析技术对发动机氧化物等进行实时监督和控制，目前已经取得了明显的成果。

2 石油产品质量快速检测技术的实际情况和未来发展趋势

2.1 实际情况 在油品检测过程中使用数字信息化技术，通过大量数据的运算、分析、对比，不仅能够节省大量的检测时间，又能够提高石油产品的质量。从检测技术人员角度来分析，技术人员的专业技能也有了很大的提高，检测数据结果准确性逐步提高。在技术人员的实际检测中，要结合我国石油市场的实际情况，在數据准确的基础上，最大限度的提高检测效率。在目前我国的石油领域中，已经普遍使用光谱技术，它主要是鉴别油品物质和化学组成的相关性方法，比如，应用旁路检测样品系统，把系统与生产线连接起来，然后对样品进行相应处理，这样不仅能够确保测量准确性及真实性，又能提高检测质量及效果。

2.2 未来发展趋势 从目前我国石油产品质量的检测现状来看，还存在像检测手段落后、自动化程度不高等问题。因此，相关技术人员应该总结这些问题，找到一些适合解决这些问题的方法，引进先进的检测技术和分析手段，在现有的技术手段上进行创新和突破。在未来检测技术的发展方向上，要学会自主创新，重视自动化控制理念，避免人工操作的误差。同时，技术人员还要定期参加培训，熟练掌握计算机操作技术，借助计算机设备高效完成工作任务。与此同时，还要创新发展我国石油的相关分析仪器，加大对国产化仪器进程，最大程度上减少成本投入，创造更多的社会价值和经济价值。总之，相关技术人员应最大程度的发挥自身潜能，结合我国实际情况，争取最大限度的提高我国石油产品质量快速检测技术。

3 结束语

总而言之，石油产品与我们的日常生活息息相关，因此，为了提高人们的生活质量和我国的经济效益，就必须创新石油产品质量检测技术。在研发技术的过程中，一定要结合市场需求和我国发展的实际情况，不断提高石油产品质量快速检测技术，为我国科学和经济的发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]欧艳丽.浅谈石油产品质量快速检测技术的需求和发展[J].黑龙江科技信息，2016，02：58.

[2]王庆红.石油化工原料质量检验检测方面问题的分析[J].化工管理，2015，11：106.

[3]史桂玲，沈小莉.石油产品质量快速检测技术的需求和发展[J].化工管理，2015，21：155.

[4]张健健，胡建强，杨士钊.石油产品水分检测技术研究现状及进展[J].当代化工，2016，01：210-212.

农产品无损检测技术 第12篇

1 无损检测技术在工业产品质量检验中的作用

1.1 改进产品生产工艺

在产品生产过程中, 采用无损检测技术逐一对每个工艺流程的产品进行检测, 可以发现众多生产流程中哪个生产环节存在缺陷, 在确定由于哪个环节不合理而影响到产品质量后, 可以针对这一环节重点改进, 并且可以从检测数据中得到启发, 进行工艺创新, 优化整体工艺流程, 这样不但可以缩短生产时间, 还可以从整体上提高产品质量。

1.2 降低产品生产成本

在产品的零件配备阶段, 对配件进行无损检测, 可以有效将一些不符合组装要求的零件筛选出来, 在后期组装过程中就能减少一些无效组装环节, 进而减少产品返工和二次组装, 降低设备使用率和设备磨损, 减少了后期设备维护费用, 并且节约了材料与能源, 也省去了人工投入, 为厂家的产品生产降低了大量成本[1]。例如, 在家用电器生产中, 通过前期对质量不合格产品零部件的筛选, 可避免后期影响到整体产品质量而增加的产品生产成本投入。

1.3 保证产品的安全运行

破坏性检测只能对产品进行抽样检测, 而无损检验技术可以对产品进行全面检测, 保证了所生产产品的绝对安全。工业产品的质量不同于艺术品和文化产品, 很多产品的安全性关系着用户的生命财产安全, 例如, 家用电器行业、自行车行业、五金行业、轻工机械行业等, 都与用户的人身安全息息相关, 因此在这些行业中应用无损检测技术, 能更有效地保障用户的安全。

2 无损检测技术的种类

2.1 超声波检测技术

超声波检测是利用声波在被检测产品内部传播时, 产品内部缺陷造成的声波差异, 对声波的反射与投射等物理现象进行研究, 来判断产品内部是否发生结构变化、几何形变、力学质变等。相比较其他的无损检测技术, 超声波检测技术具有独特的优点。超声波检测技术应用范围广, 对于金属、非金属和有机材料产品等都可以进行检测, 并且成本低、速度快, 安全性也比较高。例如, 在农业生产中, 超声波检测可以判断农副产品的成熟度, 进而检测出食品内部的缺陷, 对于食品安全有很大的帮助。超声波在工业产品质量中的检验有着更为重要的作用, 如, 检验工业产品表明的平滑度, 如果表面过于粗糙, 通过声波能够快速准确的诊断出。另外, 应用于工业产品焊接件的质量检验, 可以准确检验出焊接件中存在的裂缝缺陷, 这是以往工业产品质量检验中所无法做到的。

2.2 磁粉检测技术

当产品材料被磁化后, 产品表面的磁力线就会发生一定的形变, 使磁力线不均匀, 进而产生漏磁现象。如果存在质量缺陷, 将很容易使产品内部的结构遭受破坏, 严重的形变通过肉眼便会看见划痕, 而轻微的质变只有通过磁粉检测技术才能检查出来。例如, 在工件或材料被磁化之后, 材料表面存在缺陷, 就会形成漏磁场, 所以将工件或材料通电磁化后, 可以直接发现其中的缺陷。虽然磁粉检测技术不适合铜、铝等非磁性金属产品的检测, 但由于其极高的精准性, 依然被列为三大常规无损检测技术之一。磁粉检测技术主要应用在工业上, 以下五种工业产品应用最广, 一是表面尺寸小、孔隙窄的铁磁性产品;二是半成品、成品部件以及未加工的原材料;三是马氏体不锈钢以及沉淀钢化不锈钢等材料, 但是对奥氏不锈钢应用效果不佳;四是焊接件、铸钢件、管材等金属构件;五是表面或者近表面存在一定缺损的金属产品, 对于产品深部以及角度较大的产品磁粉检测技术效果不够明显。

2.3 涡流检测技术

涡流检测技术是对电磁感应原理的一种应用, 当被测产品导电时, 产品内部就会出现一定的涡流, 通过对涡流的变化进行观察, 就可以判断出产品的质量变化涡流检测技术最显著的优点就是操作方便、成本较低且应用范围广。例如, 可以将其应用到轻工业中, 涡流检测技术可以检测皮革生产中的缝纫机械, 通过对缝纫机针头的检测, 可以判断缝纫机针头是否存在裂纹[3]。

3 结束语

无损检测技术与破坏性检测技术相比, 具有全面性、全程性、可靠性等特点, 并且其中蕴含着多种检测方法, 根据其检测原理, 结合具体产品, 我们可以选择合适的检测方式, 因此无损检测技术应用范围极广, 在轻工业的金属首饰行业、食品行业、电器行业、陶瓷行业等, 都显示出了其特有的优越性, 但无损检测技术的应用范围还存在一定的局限性, 并且该类技术也不够纯熟, 相关科研机构应不断探索, 使无损检测技术发挥更大作用。

摘要：主要介绍了无损检测技术, 并分析了无损检测技术在工业产品质量检验中的作用, 表明在很多行业中, 无损检测技术已成为不可缺少的重要组成部分。

关键词：无损检测技术,工业产品,质量检验

参考文献

[1]陈海英, 李华桃.常用无损检测方法的特点及应用选择[J].无损探伤, 2013 (5) .

[2]李文山, 隋德福.浅谈道桥无损检测技术的应用[J].黑龙江科技信息, 2014 (1) .