由華南理工大學、浙江大學、寧夏大學等共同完成的“農產品品質波譜快速無損檢測技術與裝備研發及應用”專案， 日前榮獲2016年度教育部高等學校科學研究優秀成果科學技術進步獎二等獎。
該項目針對果蔬、畜禽肉品和水產品等在生產、加工與冷鏈過程中， 保障品質安全的低成本、實用化、高性能的快速無損檢測技術及裝備缺乏的難題， 綜合應用果蔬及肉品的光譜特性， 對典型農產品的波譜圖像快速檢測機理和方法進行了系統研究， 取得多項創新成果， 開發出的果蔬、肉品、水產品品質快速檢測技術和線上檢測裝備，
為快速無損檢測提供理論依據
提升農產品品質檢測應用水準
項目第一完成人、歐洲人文和自然科學院院士、愛爾蘭皇家科學院院士、廣東省冷鏈智慧感知與程序控制工程技術研究中心主任、華南理工大學食品科學與工程學院孫大文教授在接受採訪時介紹說，
孫大文介紹， 針對水果品質線上分級快速檢測生產線技術水準整體不高的問題， 研製了集粗精選分級、清洗風乾、自動稱重、裝箱於一體的鮮棗快速無損檢測分級生產線， 突破了集波譜圖像採集、處理、視覺化與分揀一體的果蔬/肉品產線式裝備缺乏的難題， 實現線上檢測速度為每秒50個， 竄級率小於3%， 生產能力達每小時1000公斤， 解決了鮮棗加工線上快速精確分級難題。
研製的可擕式果蔬養分測試儀， 實現了生產過程中基於水果葉面積指數、群體葉綠素和氮含量等即時資訊的快速感知， 果蔬群體葉綠素等養分指標測量誤差小於3%。
針對光譜入射光的離軸對檢測精度和穩定性的影響問題， 發明和研製了全域面光源及調整方法和系統， 開發了集光譜圖像即時採集、存儲、分析及視覺化顯示一體的“蓋亞”系列高光譜分選儀， 光譜檢測系統光源均勻度達95%， 相比國內外同類產品提高15%， 國內市場佔有率超過30%。
突破果蔬品質快速無損檢測難題
為肉品水產品安全提供技術支撐
孫大文介紹， 針對低成本、實用化、高性能的水果內外品質快速無損檢測技術缺乏的難題， 研究人員突破傳統的濕化學檢測方法， 利用快速無損的光譜和圖像檢測， 開發了基於鮮棗大小、形狀、顏色、缺陷、裂紋指數、質構的粗精兩級快速分級技術，
針對果蔬內外品質快速無損檢測方法缺乏的難題， 研究並揭示了荔枝新鮮度對其光譜及成像的影響機理， 研究了水果波譜成像多維特徵映射與融合方法， 發明了融合色澤、水分、花色苷、酶(PPO/POD)和紋理等多維資訊的荔枝新鮮度快速檢測方法， 實現荔枝新鮮度分級準確度高達95%， 解決了果蔬多維資訊映射、融合、綜合決策等問題， 該方法對其他果蔬多品質性狀的同步快速無損檢測的實現有參考意義。
果蔬加工生產過程中， 果蔬製品品質安全快速檢測和調控技術是果蔬製品品質的關鍵。 目前， 國內果蔬加工過程， 普遍常用跟蹤抽樣化驗檢測的方法，檢測效率低且易導致產品品質不穩定。課題組開發了基於光譜及成像技術的果蔬加工過程及成品（果酒、橙汁、果醋、米醋等）的品質快速無損檢測及程序控制方法；發明了普適性好的葡萄汁酸度、橙汁酸度與可溶固形物含量、果醋酸度的快速檢測方法及線上監控方法，其相關性達到0.9以上，實現了基於品質需求的水果製品精深加工方法的應用研究。
孫大文說，研究人員還針對我國水產品和大宗肉品生產過程品質安全快速檢測技術缺乏的難題，研究了草魚、三文魚、基圍蝦等水產品，由新鮮到逐步腐敗全過程光譜回應特徵的動態變化規律，揭示了水產品腐敗過程中生理生化指標變化（K值）、脂肪氧化變化（TBA）和蛋白質降解變化（TVB-N）的時間序列波譜成像回應特性，發明了三文魚、草魚新鮮度快速標識和多寶魚肉、基圍蝦仁快速巴比妥酸值、揮發性鹽基氮的高光譜快速無損檢測方法，首次實現了魚肉揮發性鹽基氮等3種新鮮度指標的魚身全域視覺化分佈檢測。
課題組研究了豬肉、牛肉、羊肉、雞肉等畜禽肉綜合品質的高光譜回應特性，開發了鮮肉與冷凍解凍肉鑒別、牛羊肉製品摻假區分、雞肉營養快速預測、豬肉醃制過程水分遷移及氯化鈉分佈的波譜成像檢測方法，實現了肉品分級、鮮肉與冷凍-解凍肉鑒別、新鮮度標識、摻假識別的即時快速視覺化監測，在湖南唐人神肉製品有限公司、廣東壹號食品股份有限公司等肉品品控方面應用，提高肉品質量穩定性5%—10%。
成果達到國際先進水準
產業化推廣與應用效益顯著
廣東省科技廳組織了以羅錫文、任露泉等院士為組長的鑒定委員會對該研究進行了成果鑒定。鑒定委員會認為：“該成果總體研究達到國際先進水準，其中在果蔬生長過程快速感知與調控、新鮮度指標的魚身全域視覺化分佈和肉品質線上無損檢測技術等方面處於國際領先水準”。該成果獲授權發明專利30項、實用新型專利9項，發表SCI收錄論文55篇，其中JCR二區以上45篇，ESI高引論文7篇，出版相關專著3本。
孫大文介紹，基於農產品品質波譜成像的線上快速檢測技術及設備已在湖南唐人神肉製品有限公司、廣東壹號食品股份有限公司、廣州一衣口田有機農業有限公司等農產品與食品龍頭企業應用推廣。鮮棗加工線上精確分級移動式設備和生產線在靈武市農友果蔬專業合作社300多個棗園應用中，受到《寧夏新聞》《寧夏電視臺話題節目》及《寧夏日報》等多家媒體關注，先後參加楊淩農高會、園博會、現場觀摩會等進行推介，受到一致好評，已累計分級鮮棗超過1000萬斤。項目成果已在浙江、廣東、寧夏、湖南等多個省市十幾家企業推廣應用，近三年累計新增銷售額8.32億元，新增利稅1.48億元。
孫大文表示，基於“農產品品質波譜快速無損檢測技術與裝備研發及應用”專案，研發出的果蔬和肉品內外品質快速無損檢測方法及線上分級裝備等成果的推廣應用，打破了國外同類技術壟斷，實現了果蔬、水產品及肉品生產加工過程中品質安全資訊的快速無損檢測和線上分級，促進了農產品生產增產增效，提高了我國農產品品質監控效率和安全監管水準，完善了生產、加工、物流過程農產品品質安全技術和裝備保障手段，取得了顯著的社會、經濟和生態效益，對確保人民群眾“菜籃子”安全具有重要意義。潘鋒
普遍常用跟蹤抽樣化驗檢測的方法，檢測效率低且易導致產品品質不穩定。課題組開發了基於光譜及成像技術的果蔬加工過程及成品（果酒、橙汁、果醋、米醋等）的品質快速無損檢測及程序控制方法；發明了普適性好的葡萄汁酸度、橙汁酸度與可溶固形物含量、果醋酸度的快速檢測方法及線上監控方法，其相關性達到0.9以上，實現了基於品質需求的水果製品精深加工方法的應用研究。孫大文說，研究人員還針對我國水產品和大宗肉品生產過程品質安全快速檢測技術缺乏的難題，研究了草魚、三文魚、基圍蝦等水產品，由新鮮到逐步腐敗全過程光譜回應特徵的動態變化規律，揭示了水產品腐敗過程中生理生化指標變化（K值）、脂肪氧化變化（TBA）和蛋白質降解變化（TVB-N）的時間序列波譜成像回應特性，發明了三文魚、草魚新鮮度快速標識和多寶魚肉、基圍蝦仁快速巴比妥酸值、揮發性鹽基氮的高光譜快速無損檢測方法，首次實現了魚肉揮發性鹽基氮等3種新鮮度指標的魚身全域視覺化分佈檢測。
課題組研究了豬肉、牛肉、羊肉、雞肉等畜禽肉綜合品質的高光譜回應特性，開發了鮮肉與冷凍解凍肉鑒別、牛羊肉製品摻假區分、雞肉營養快速預測、豬肉醃制過程水分遷移及氯化鈉分佈的波譜成像檢測方法，實現了肉品分級、鮮肉與冷凍-解凍肉鑒別、新鮮度標識、摻假識別的即時快速視覺化監測，在湖南唐人神肉製品有限公司、廣東壹號食品股份有限公司等肉品品控方面應用，提高肉品質量穩定性5%—10%。
成果達到國際先進水準
產業化推廣與應用效益顯著
廣東省科技廳組織了以羅錫文、任露泉等院士為組長的鑒定委員會對該研究進行了成果鑒定。鑒定委員會認為：“該成果總體研究達到國際先進水準，其中在果蔬生長過程快速感知與調控、新鮮度指標的魚身全域視覺化分佈和肉品質線上無損檢測技術等方面處於國際領先水準”。該成果獲授權發明專利30項、實用新型專利9項，發表SCI收錄論文55篇，其中JCR二區以上45篇，ESI高引論文7篇，出版相關專著3本。
孫大文介紹，基於農產品品質波譜成像的線上快速檢測技術及設備已在湖南唐人神肉製品有限公司、廣東壹號食品股份有限公司、廣州一衣口田有機農業有限公司等農產品與食品龍頭企業應用推廣。鮮棗加工線上精確分級移動式設備和生產線在靈武市農友果蔬專業合作社300多個棗園應用中，受到《寧夏新聞》《寧夏電視臺話題節目》及《寧夏日報》等多家媒體關注，先後參加楊淩農高會、園博會、現場觀摩會等進行推介，受到一致好評，已累計分級鮮棗超過1000萬斤。項目成果已在浙江、廣東、寧夏、湖南等多個省市十幾家企業推廣應用，近三年累計新增銷售額8.32億元，新增利稅1.48億元。
孫大文表示，基於“農產品品質波譜快速無損檢測技術與裝備研發及應用”專案，研發出的果蔬和肉品內外品質快速無損檢測方法及線上分級裝備等成果的推廣應用，打破了國外同類技術壟斷，實現了果蔬、水產品及肉品生產加工過程中品質安全資訊的快速無損檢測和線上分級，促進了農產品生產增產增效，提高了我國農產品品質監控效率和安全監管水準，完善了生產、加工、物流過程農產品品質安全技術和裝備保障手段，取得了顯著的社會、經濟和生態效益，對確保人民群眾“菜籃子”安全具有重要意義。潘鋒