光谱无损检测技术在农业产品中的研究进展
摘要：只有根据农产品品质不同进行合理分级分类，才能更好的提高农产品的商业价值，为了实现这一目的，就有必要对农产品进行品质监测。无论是化学分析还是仪器分析，其试样的前处理与实验本身的耗时性以及对产品的破坏性是在许多场合所不允许的，而光谱无损检测技术以其快速、准确等特点很好的弥补了这些缺点。本文就光谱无损检测技术在农产品中的应用,尤其是空间分辨光谱技术进行了相应的阐述，重点阐述了其在苹果方面的应用，总结了国内外研究现状，并对光谱无损检测技术在日后的发展提出建议。
关键词：空间分辨光谱；品种判别；无损检测
1 引言
我国一直以来都是农业大国，也是名副其实的水果大国。其中苹果作为世界四大水果之一，更是中国的第一大水果。当下中国已经成为了世界上最大的苹果生产与消费国家，对世界苹果产业经济有着重大影响[1]。现如今，在中国，苹果作为少数具有国际竞争优势的农产品[2]，正处在一个关键的转折点，从传统农业向着现代农业转变。在经济全球化的背景下，机遇和挑战并存，中国苹果产业需要积极进步，发挥自身的优势，才能进一步提高中国果业在国际中的竞争力[3]。
苹果营养价值极高，一直是人们喜爱的水果，并且具有生态适应能力强、供应周期长等优点，因此苹果成为了世界范围内不可替代的重要果品。我国的苹果相关产业经过发展，在苹果生产与出口方面已经成为世界第一大国，但就苹果单位产量和质量而言，与世界先进标准还有一定差距。中国苹果产业主要以家庭为生产单位，这就导致了生产的苹果千差万别，使得苹果兴业标准化程度低，缺乏行业竞争力[4]。
我国虽然是苹果生产与消费的大国，但并不是贸易强国。其中还有一个主要原因就是苹果商品化处理技术落后，在产品流通以及加工等环节缺少无损检测仪器和一些在线的检测装备，导致了过高的作业操作劳动强度，因此无法实现智能高效的商品化处理。当前，大部分工作还是以手工分类为主。虽然说一部分苹果种类通过其成熟的时期、外形、颜色、风味等易于区别；但还有一部分苹果种类外部相似率较高，非专业人员很难辨别，这就造成了无法实现在采摘后快熟识别[5],所以这种方法会浪费大量的时间与精力。而且，不同的苹果种类往往其化学成分和物理结构都有所不同，而不同苹果采后贮藏特性以及价格等方面差异较大。在巨大的产品需求的背景下，一种高效且无损的苹果品种的鉴别方法迫在眉睫。
只有根据农产品品质不同进行合理分级分类，才能更好的提高农产品的商业价值[6]，为了实现这一目的，光谱无损检测技术的的应用日益广泛，在农产品检测中主要对产品品质进行检测和分析；如对水果成分、成熟度、果肉的水分以及新鲜度进行检测等[7],并可以依据相关数据对水果品种进行判别研究。在目前,选择优质农产品已然成为了一种消费观念和消费文化，这也是对产品按照品种区分以及质量定价的依据。苹果检测、分级与分类装备对我国提高水果质量，提高产品竞争力有着很大的积极作用。而当下的苹果之类农产品的内外部检测，有着检测技术手段和设备落后、产品质量优劣混杂等一系列问题。农产品加工过程中的在线的品质检测，不仅是农产品质量管理的要求也是市场的选择。在线品质检测一般来说是基于成分分析之上的，但是，无论是化学分析还是仪器分析，其试样的前处理与实验本身的耗时性以及对产品的破坏性是在许多场合所不允许的[8]。对苹果而言，这就导致了很难有效且无损的区分不同的苹果种类，很大的制约了苹果等产业的商品化，并且如果不能很好的对苹果进行检测，关系到了消费者的食用品质和安全保障，也关系到了我国苹果产业的进出口贸易。光谱无损检测技术以其快速、准确等特点很好的弥补了这一缺点，说以发展我国农产品无损检测技术对开发我国农产品商品化市场有很大的积极作用，可以节省大量人力物力并带来大量的经济社会效益。
随着人们生活水平的日益提高，人们对农产品质量的要求也逐渐提高，市场上对农产品的无损检测技术得到了迅速发展，但目前为止我国对农产品内部质量的无损检测与国际先进水平还有很大一段距离，对无损检测限额技术的研究任重而道远[9]。就拿苹果来说，对其的大部分检测都还依赖于人工感官识别，对无损检测文献报道也较少[10]，因此，研究光谱无损检测技术在农业中的应用具有重要意义。
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