畜牧业机械化论文.doc

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse蒇石河子大学畜牧业机械化课程论文蒄——《农畜产品无损检测研究概述》羄羀蒈学院:机械电气工程学院袆班级:2011级农机(2)班莃姓名:张斌螀学号:2011509463蕿指导老师:李景彬羅螃石河子大学蒁2014年12月25日莇农畜产品无损检测研究概述莇摘要:食品质量与安全是目前国内的热点问题,如何保证农畜产品及其产品的质量与安全还面临较多的问题,这些问题的解决目前仍主要依靠常规微生物检测、理化检测、感官评估等方法。为弥补传统方法的诸多缺陷,国内外学者不断研究食品质量与安全的无损检测方法。无损检测是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,利用物体的光、声、电、磁、力等原理对对象物进行缺陷、化学、物理参数的检测技术。不仅可以避免破坏性测量造成的样品损失,而且检测速度快,自动化程度高,节约时间和经费。节关键词:高光谱图像;畜产品品质;无损检测;食品安全膁1引言莈农畜产品作为人们赖以生存的食物,其质量安全是食用品安全的基础,成了食品安全的重中之重,是当前最受人们关注的重大民生问题。优质安全的农畜产品,越来越受到消费者广泛重视和追求,逐渐赢得市场青睐。主要农畜产品有水果、蔬菜、生鲜肉等,其质量参数包括物理属性、化学属性和生物属性。物理属性主要有外观的大小、形状、质量、色泽、硬度等;化学属性主要有营养成分、新鲜度、成熟度等;生物属性是指致病性细菌等。农畜产品安全的主要检测指标是指有毒有害杂质掺入等物理性污染;农药残留、兽药残留、重金属超标等化学性污染;致病性细菌、病毒以及***等生物性污染。为了优化农畜业种植养殖的品种、质量,提高质量安全水平,保证农畜产品供给的安全性、可靠性、食用性,实现农畜产品质量安全的快速无损检测具有重要现实意义。蒆无损检测技术是近年在农业中快速发展的新兴高新检测技术,能使样品检测后仍然可以销售和食用,不损害生产者的经济效益,具有极大的商业化实用潜力。与此同时,无损检测技术可替代人工用于过冷和过热、有毒的环境,成为该领域最新的研究热点。根据无损检测原理的不同,可分为基于声学特性的超声波检测技术、基于电磁学特性的核磁共振波谱法检测技术、基于气味原理的电子舌和电子鼻、基于图像分析的机器视觉检测技术、基于光学特性的无损检测技术等。超声波检测技术在农产品加工及安全检测领域有一定应用,但是该技术只能检测某部位的化学成分,且易受超声波频率、测量部位、被测物组织分布均匀性等因素影响。核磁共振检测技术在品质分析中起到较好的作用,然而在实际应用中仍然存在不少问题。电子鼻和电子舌在一定程度上解决了食品品质评价对工业自动化的制约,却受到敏感材料、制造工艺、数据处理等制约。机器视觉有效地实现了农产品检测的智能化,但在识别速度和准确度上有待进一步提高。目前,应用于农畜产品质量安全检测的光学技术主要有4种:图像检测技术、近红外线检测技术、高光谱成像检测技术和激光拉曼光谱技术等。图像检测技术把外部特征等具体信息高速地输送给计算机进行图像信息的实时处理、识别,从而实现外观质量的综合评价,但是对于农产品内部品质参数和安全性能无法进行准确检测。近红外线检测技术发展相对较为成熟,但是其分析结果准确性受温度等多种因素的影响,从复杂、重叠、变动的背景中提取弱信息,干扰因素比较多,需要不断改进研究方法。另外由于检测范围所限,一般仅用于质地均匀的农畜产品。高光谱检测技术将图像技术与光谱技术融为一体,虽然起步较晚,但是随着其功能提高和应用需求,在农畜产品品质检测和安全评定上呈现出极大的优越性,是无损检测最具潜力的新方法之一。蚁2光学技术在生鲜肉检测中的研究与应用羁近红外光谱技术应用是农畜产品无损检测研究的热点,主要在于其能对农畜产品内部质量进行无损检测这一独特的优势。冷鲜肉和解冻肉由于其保鲜方法不同,因此品质有一定差异,通过检测冷鲜肉和解冻肉的光谱曲线,并对其光谱数据的建模可以快速检测两者的区别。早在1998年,美国食品安全实验室已经将光学技术应用于禽肉品质的研究。刘炜等[1,2]应用傅立叶变换近红外光谱法检测肌内脂肪、蛋白质和水分含量,分别在鲜猪肉和鲜鸡肉中建立了良好的模型。Qiao等[3]利用430~1000nm光谱范围的高光谱成像技术对猪肉的滴水损失、pH值、颜色等质量进行了检测。2011年Gjerlaug-Enger等[4]应用近红外光谱法检测育种猪肌内脂肪酸和水分含量,脂肪酸预测相关系数R2=。2012年,Kamruzzaman等[5]发现结合多元分析的近红外高光谱成像能对羊肉的品质属性进行有效评定。近几年来,国内外有许多学者[6-8]利用可见/近红外反射光谱技术成功预测并评价了生鲜猪肉的营养品质。利用拉曼光谱技术同样也可以获取与肉类营养成分相关信息,如肉