无损检测技术在食品安全与农产品溯源中的应用与优势分析

2025-04-04
来源:网络整理

非破坏性测试技术是一项新兴的全面应用学科。它是一种检测技术,可以准确获取物理和化学信息,例如内部和外部特性,组件等,而不会破坏所测试的物体的物理状态和化学性质。与传统检测方法的低检测效率和低精度的缺点相比,非破坏性测试技术具有更有效,准确和实时检测的优势。

食品安全问题是主要人民的生计项目之一。目前,农产品可追溯性的技术正在逐渐发展。主要的传统检测技术包括稳定的同位素技术,矿物元素指纹技术和DNA可追溯性技术。不同的技术特征不同,并且在农产品的可追溯性中起着不同的作用。与其他起源可追溯性技术相比,光谱检测技术被广泛用于水果,谷物,肉类和其他领域,具有许多优势,例如简单检测,快速有效,无绿色和无污染,以及在线实时检测。

近红外光谱的应用在农产品起源的可追溯性中

1。在水果可追溯性中应用近红外光谱

来自不同区域的产品作物受气候,环境,土壤和其他因素的影响,以及其内部成分的结构和内容(水,蛋白质,微量元素等),这会导致不同产品的光谱特征的差异。同时,水果的高水分含量特征将严重干扰近红外光谱的吸收。因此,在追踪水果的起源的研究中,应采取预处理原始光谱时扣除水分峰的操作,以减少误差。国内外的学者已经对应用于苹果,柑橘和果汁等散装水果的近红外光谱的起源进行了大量研究。

2。在晶粒示踪中应用近红外光谱

早期的学者对谷物的追踪通常集中在散装重量,体积和密度,颜色,光泽和营养含量等上。这些特征很耗时且精度较低,这严重限制了谷物起源歧视的效率。近红外光谱在检测公共晶粒起源中的影响相对理想。既定的模型可以有效地区分不同类型的谷物产品,这也为其他有机物的分类和鉴定提供了新的思想和方法。将来,需要进一步的深入研究,以确保不同区域掺入谷物的掺入,以确保谷物产品的安全性和真实性。

3。在其他农产品的可追溯性中应用近红外光谱

除了水果和谷物外,近红外光谱技术还用于其他可食用农产品的识别研究,主要集中在植物源农产品和动物源农产品领域。这些研究初步表明,近红外光谱对于鉴定农产品是可行的(见表1)。从表1可以看出,基于近红外光谱学建立的预测模型的准确性非常理想,但是是否被测试的样本是否具有代表性,并且该技术是否可以促进到其他或大多数可食用的农产品,仍然需要大量研究。

表1近红外光谱法在识别其他农产品起源时的应用

高光谱成像在农产品可追溯性中的应用

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1。高光谱成像在水果可追溯性中的应用

近年来,高光谱成像技术在水果可追溯性中的应用已迅速发展。与传统的近红外光谱法相比,高光谱成像可以完全反映所测量样品的空间分布信息,因此它可以迅速反映水果内部的空间分布。

2。高光谱成像在谷物追踪中的应用

高光谱成像技术与化学计量方法相结合可以有效地将谷物产物与不同的起源区分开,但是由于样品的类型和数量,该模型的有效性和鲁棒性仍然需要得到验证。

3。高光谱成像在其他农产品的可追溯性中的应用

此外,高光谱成像技术的应用还集中在鉴定某些植物源农产品,肉和可食用油的掺假分类中。表2总结了其他农产品起源的可追溯性的详细信息。

表2高光谱成像在识别其他农产品起源时的应用

拉曼光谱法在农产品可追溯性中的应用

1。拉曼光谱在水果可追溯性中的应用

在早期,拉曼光谱法主要用于宝石,铁矿石和其他领域,但是使用拉曼光谱技术来追踪水果的起源不是很丰富,并且主要用于果实领域,用于组件分析,药物残留物检测等。

2。拉曼光谱在谷物追踪中的应用

由于谷物中化学成分(淀粉,水分,矿物质)的含量和类型的差异,可以根据形成的光谱信息的差异来分析拉曼光谱,这也提供了快速鉴定晶粒的类型,生产区域和市场的有序监测的可能性。

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3。拉曼光谱法在其他农产品的可追溯性中的应用

此外,拉曼光谱的应用还集中在中药产品的区域分类,鉴定蜂蜜和食用油的掺假等。表3列出了用于分类和检测其他农产品的拉曼光谱的一些研究结果。可以看出,拉曼光谱技术在食品认证领域起着越来越重要的作用。

表3拉曼光谱在鉴定其他农产品中的应用

总体而言,由于其出色的指纹功能,拉曼光谱已成为材料结构及其变化的强大工具。通过通过拉曼光谱数据建立合适的数学模型,它可以实现对农产品类别和掺假识别的无损,快速,准确的判断,这为有序监控市场提供了可能性。

结论和前景

目前,基于光谱的非破坏性测试技术主要用于国内外产品质量测试,并且在食用农产品的产品鉴定方面仍然具有巨大的发展潜力。将来,光谱技术的农产品起源可追溯性的发展趋势是:

1。近红外光谱技术在检测水果,蔬菜,农作物等方面显示出良好的应用前景,但是很少商用的特殊便携式近红外仪器,当前现有的设备成本相对较高。进一步发展方便,准确,可靠和通用的近红外光谱非破坏性检测方法是未来的研究方向。

2。高光谱成像技术可以根据特定的检测对象要求找到最佳检测波长和其他参数,减少数据量,并设计相应的光谱图像系统。降低成本并节省时间,而无需降低准确性。随着科学和技术的发展,非破坏性测试方法变得越来越成熟。以数字化,图像和信息化表示的非破坏性测试方法是未来测试方法开发的一种不可避免的趋势。

3。随着激光和纳米技术的发展,拉曼光谱学产生了不同的分析技术。将来,在加强该技术的研究和开发的同时,需要与化学计量和建立数学模型结合进行深入的研究和发展。同时,一个相对稳定且具有成本效益的小型拉曼光谱分析仪将是仪器开发的关键。

摘录摘自:张海法,纳里,汉·尤姆,苏川。频谱非破坏性测试技术在农产品起源的可追溯性[J/OL]的研究进度。食品工业技术。

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