食品檢測(cè)“照妖鏡”時(shí)代來臨 無損檢測(cè)技術(shù)再獲突破
發(fā)布時(shí)間：2013/12/06 點(diǎn)擊量：
無損檢測(cè)行業(yè)在我國(guó)已有幾十年的歷史，業(yè)內(nèi)專家表示，無損檢測(cè)是一個(gè)朝陽行業(yè)，所謂朝陽行業(yè)不是說其剛起步，而是說這個(gè)行業(yè)的發(fā)展空間很大。無損檢測(cè)的重要性隨著工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程而越來越突出，現(xiàn)代工業(yè)面臨著“四高”——高溫、高壓、高應(yīng)力、高速度，對(duì)工件和設(shè)備的要求越來越苛刻，如何解決好這一問題成為無損檢測(cè)行業(yè)發(fā)展的重要機(jī)遇。
這是一次真實(shí)的實(shí)驗(yàn):把一塊色澤光亮的豬肉遞到王大媽面前讓她來分辨這塊肉是否達(dá)到食用標(biāo)準(zhǔn)，做了幾十年家庭主婦的王大媽先是摸了摸，又聞了聞，自信地說,依我看這塊肉沒什么問題。
工作人員迅速手持檢測(cè)探頭對(duì)一整塊肉進(jìn)行光譜掃描，檢測(cè)裝置在1秒鐘內(nèi)通過成像和分析，得出的數(shù)據(jù)顯示這是一塊外表光鮮實(shí)則變質(zhì)的豬肉，檢測(cè)結(jié)果讓王大媽大吃一驚。在這次互動(dòng)中，王大媽聽到了一個(gè)新鮮詞兒“無損檢測(cè)”，她不禁感嘆到：是啥玩意兒這么神奇？
近期，在“2013年全國(guó)包裝與食品工程農(nóng)產(chǎn)品加工學(xué)術(shù)年會(huì)”上，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院的彭彥昆教授作了一個(gè)報(bào)告——“在農(nóng)產(chǎn)品/食品加工和包裝產(chǎn)業(yè)鏈中的品質(zhì)安全無損快速檢測(cè)技術(shù)與裝備”，詳細(xì)介紹了其團(tuán)隊(duì)開發(fā)的肉品檢測(cè)裝置及其功能，引起了眾多專家、企業(yè)的興趣和關(guān)注。讓王大媽感到神奇的正是該技術(shù)。
不留疤痕的“無創(chuàng)手術(shù)刀”
農(nóng)畜產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量安全檢測(cè)，既保障著百姓日常飲食健康，也影響著農(nóng)畜產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易。無損檢測(cè)也叫非破壞檢測(cè)和非接觸檢測(cè)。認(rèn)識(shí)無損檢測(cè)技術(shù)，不能不提起傳統(tǒng)的破壞性檢測(cè)。
如果我們把傳統(tǒng)的破壞性檢測(cè)比作一把“鋒利的手術(shù)刀”，經(jīng)過這把手術(shù)刀將肉食品“殘忍”地分割后才得知其內(nèi)部狀況。相比之下，無損檢測(cè)則可看做是把“不留疤痕”的“無創(chuàng)手術(shù)刀”。
“不論是肉類或蔬菜，檢測(cè)機(jī)理類似，但不同的檢測(cè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的硬件構(gòu)成、預(yù)測(cè)模型不同。”所以，彭彥昆帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了果蔬農(nóng)藥殘留快速實(shí)時(shí)檢測(cè)、水果品質(zhì)在線分選、豬肉品質(zhì)安全多指標(biāo)同時(shí)自動(dòng)在線無損檢測(cè)等10套系列裝置。
這些檢測(cè)裝置分為在線式和手持便攜式。前者可用于大型家畜屠宰廠、肉品加工廠、肉品包裝和配送企業(yè)等。后者可用于小型肉品加工企業(yè)、肉品商場(chǎng)、飯店、肉品監(jiān)管部門等。
“無創(chuàng)手術(shù)刀”優(yōu)勢(shì)明顯
“傳統(tǒng)檢測(cè)方式是人工抽樣，需要樣品的提前處理，必須要受過專門訓(xùn)練的技術(shù)人員來操作，可即便這樣，人為誤差還是比較大。”彭教授介紹，人工抽樣的方法不但無法實(shí)時(shí)獲得結(jié)果，還破壞樣品并且有抽樣的局限性，更是無法用于在線檢測(cè)，進(jìn)行高通量逐一樣品的食用安全性篩查和品質(zhì)分級(jí)。
而無損檢測(cè)這把“無創(chuàng)手術(shù)刀”則無需將檢測(cè)對(duì)象破壞，不僅能及時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)出不良肉食產(chǎn)品，避免了不良產(chǎn)品售后召回的往返周折，在完成檢測(cè)的同時(shí)也能按品質(zhì)進(jìn)行分級(jí)，而且無損檢測(cè)自動(dòng)化程度高，還保證了逐個(gè)樣品檢測(cè)，不會(huì)出現(xiàn)漏檢，更重要的是還可以合理利用在線分級(jí)技術(shù)，大大提升產(chǎn)品附加值。
“但是，這并不意味著無損檢測(cè)技術(shù)可以面面俱到。”在農(nóng)畜產(chǎn)品的生化成分檢測(cè)方面，如三聚氰胺、瘦肉精等，檢測(cè)精度還不理想。在無損檢測(cè)中，精度是各國(guó)學(xué)術(shù)界所面臨的共同問題，“這主要由于現(xiàn)在光學(xué)技術(shù)的分辨率和解析度還有待于提高。”
無損檢測(cè)技術(shù)一直在轉(zhuǎn)變
在無損檢測(cè)技術(shù)的研究上，各國(guó)國(guó)情的差異決定了研究方向、重點(diǎn)和研究對(duì)象的不同。一些發(fā)達(dá)國(guó)家研究的方向和重點(diǎn)更加側(cè)重于產(chǎn)品品質(zhì)、外觀、口感等方面的檢測(cè)技術(shù)，而我國(guó)因地制宜地將無損檢測(cè)技術(shù)的首要目標(biāo)定為能精確檢測(cè)產(chǎn)品是否安全，是否適宜食用。同時(shí)，由于各國(guó)民眾飲食習(xí)俗的差異，美國(guó)等一些國(guó)家所研究的肉類檢測(cè)對(duì)象多為雞肉，而我國(guó)則要將豬肉作為主要的檢測(cè)對(duì)象。
回顧“無損檢測(cè)”的研究過程，彭教授不勝感慨。2007年，他通過申請(qǐng)國(guó)家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金、“863”等項(xiàng)目從無損檢測(cè)的基礎(chǔ)性研究開始，至2012年，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研究的農(nóng)畜產(chǎn)品無損檢測(cè)的項(xiàng)目課題已進(jìn)入了中期階段。
這6年，無損檢測(cè)技術(shù)一直在轉(zhuǎn)變——由基礎(chǔ)研究的探索轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)用性技術(shù)的研究；由檢測(cè)方法研究逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)裝備的開發(fā)研究；由對(duì)單一對(duì)象檢測(cè)方式的研究轉(zhuǎn)變?yōu)槟軐?duì)多種產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)；由對(duì)最初只能檢測(cè)肉類嫩度信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢酝瑫r(shí)檢測(cè)肉類多種品質(zhì)信息；由靜態(tài)檢測(cè)方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)時(shí)在線式的動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝備。
今年，除了又新增肉類無損檢測(cè)技術(shù)研究項(xiàng)目外，農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)的“果蔬農(nóng)藥殘留光學(xué)無損快速檢測(cè)核心技術(shù)引進(jìn)與示范”和科技部批準(zhǔn)的“中式菜肴原料與植物性原輔料質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)與裝備研發(fā)”也將開始由實(shí)驗(yàn)室研究。
這是一次真實(shí)的實(shí)驗(yàn):把一塊色澤光亮的豬肉遞到王大媽面前讓她來分辨這塊肉是否達(dá)到食用標(biāo)準(zhǔn)，做了幾十年家庭主婦的王大媽先是摸了摸，又聞了聞，自信地說,依我看這塊肉沒什么問題。
工作人員迅速手持檢測(cè)探頭對(duì)一整塊肉進(jìn)行光譜掃描，檢測(cè)裝置在1秒鐘內(nèi)通過成像和分析，得出的數(shù)據(jù)顯示這是一塊外表光鮮實(shí)則變質(zhì)的豬肉，檢測(cè)結(jié)果讓王大媽大吃一驚。在這次互動(dòng)中，王大媽聽到了一個(gè)新鮮詞兒“無損檢測(cè)”，她不禁感嘆到：是啥玩意兒這么神奇？
近期，在“2013年全國(guó)包裝與食品工程農(nóng)產(chǎn)品加工學(xué)術(shù)年會(huì)”上，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院的彭彥昆教授作了一個(gè)報(bào)告——“在農(nóng)產(chǎn)品/食品加工和包裝產(chǎn)業(yè)鏈中的品質(zhì)安全無損快速檢測(cè)技術(shù)與裝備”，詳細(xì)介紹了其團(tuán)隊(duì)開發(fā)的肉品檢測(cè)裝置及其功能，引起了眾多專家、企業(yè)的興趣和關(guān)注。讓王大媽感到神奇的正是該技術(shù)。
不留疤痕的“無創(chuàng)手術(shù)刀”
農(nóng)畜產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量安全檢測(cè)，既保障著百姓日常飲食健康，也影響著農(nóng)畜產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易。無損檢測(cè)也叫非破壞檢測(cè)和非接觸檢測(cè)。認(rèn)識(shí)無損檢測(cè)技術(shù)，不能不提起傳統(tǒng)的破壞性檢測(cè)。
如果我們把傳統(tǒng)的破壞性檢測(cè)比作一把“鋒利的手術(shù)刀”，經(jīng)過這把手術(shù)刀將肉食品“殘忍”地分割后才得知其內(nèi)部狀況。相比之下，無損檢測(cè)則可看做是把“不留疤痕”的“無創(chuàng)手術(shù)刀”。
“不論是肉類或蔬菜，檢測(cè)機(jī)理類似，但不同的檢測(cè)對(duì)象對(duì)應(yīng)的硬件構(gòu)成、預(yù)測(cè)模型不同。”所以，彭彥昆帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了果蔬農(nóng)藥殘留快速實(shí)時(shí)檢測(cè)、水果品質(zhì)在線分選、豬肉品質(zhì)安全多指標(biāo)同時(shí)自動(dòng)在線無損檢測(cè)等10套系列裝置。
這些檢測(cè)裝置分為在線式和手持便攜式。前者可用于大型家畜屠宰廠、肉品加工廠、肉品包裝和配送企業(yè)等。后者可用于小型肉品加工企業(yè)、肉品商場(chǎng)、飯店、肉品監(jiān)管部門等。
“無創(chuàng)手術(shù)刀”優(yōu)勢(shì)明顯
“傳統(tǒng)檢測(cè)方式是人工抽樣，需要樣品的提前處理，必須要受過專門訓(xùn)練的技術(shù)人員來操作，可即便這樣，人為誤差還是比較大。”彭教授介紹，人工抽樣的方法不但無法實(shí)時(shí)獲得結(jié)果，還破壞樣品并且有抽樣的局限性，更是無法用于在線檢測(cè)，進(jìn)行高通量逐一樣品的食用安全性篩查和品質(zhì)分級(jí)。
而無損檢測(cè)這把“無創(chuàng)手術(shù)刀”則無需將檢測(cè)對(duì)象破壞，不僅能及時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)出不良肉食產(chǎn)品，避免了不良產(chǎn)品售后召回的往返周折，在完成檢測(cè)的同時(shí)也能按品質(zhì)進(jìn)行分級(jí)，而且無損檢測(cè)自動(dòng)化程度高，還保證了逐個(gè)樣品檢測(cè)，不會(huì)出現(xiàn)漏檢，更重要的是還可以合理利用在線分級(jí)技術(shù)，大大提升產(chǎn)品附加值。
“但是，這并不意味著無損檢測(cè)技術(shù)可以面面俱到。”在農(nóng)畜產(chǎn)品的生化成分檢測(cè)方面，如三聚氰胺、瘦肉精等，檢測(cè)精度還不理想。在無損檢測(cè)中，精度是各國(guó)學(xué)術(shù)界所面臨的共同問題，“這主要由于現(xiàn)在光學(xué)技術(shù)的分辨率和解析度還有待于提高。”
無損檢測(cè)技術(shù)一直在轉(zhuǎn)變
在無損檢測(cè)技術(shù)的研究上，各國(guó)國(guó)情的差異決定了研究方向、重點(diǎn)和研究對(duì)象的不同。一些發(fā)達(dá)國(guó)家研究的方向和重點(diǎn)更加側(cè)重于產(chǎn)品品質(zhì)、外觀、口感等方面的檢測(cè)技術(shù)，而我國(guó)因地制宜地將無損檢測(cè)技術(shù)的首要目標(biāo)定為能精確檢測(cè)產(chǎn)品是否安全，是否適宜食用。同時(shí)，由于各國(guó)民眾飲食習(xí)俗的差異，美國(guó)等一些國(guó)家所研究的肉類檢測(cè)對(duì)象多為雞肉，而我國(guó)則要將豬肉作為主要的檢測(cè)對(duì)象。
回顧“無損檢測(cè)”的研究過程，彭教授不勝感慨。2007年，他通過申請(qǐng)國(guó)家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金、“863”等項(xiàng)目從無損檢測(cè)的基礎(chǔ)性研究開始，至2012年，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研究的農(nóng)畜產(chǎn)品無損檢測(cè)的項(xiàng)目課題已進(jìn)入了中期階段。
這6年，無損檢測(cè)技術(shù)一直在轉(zhuǎn)變——由基礎(chǔ)研究的探索轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)用性技術(shù)的研究；由檢測(cè)方法研究逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)裝備的開發(fā)研究；由對(duì)單一對(duì)象檢測(cè)方式的研究轉(zhuǎn)變?yōu)槟軐?duì)多種產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)；由對(duì)最初只能檢測(cè)肉類嫩度信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢酝瑫r(shí)檢測(cè)肉類多種品質(zhì)信息；由靜態(tài)檢測(cè)方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)時(shí)在線式的動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝備。
今年，除了又新增肉類無損檢測(cè)技術(shù)研究項(xiàng)目外，農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)的“果蔬農(nóng)藥殘留光學(xué)無損快速檢測(cè)核心技術(shù)引進(jìn)與示范”和科技部批準(zhǔn)的“中式菜肴原料與植物性原輔料質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)與裝備研發(fā)”也將開始由實(shí)驗(yàn)室研究。
