第一章食品無損檢測緒論

食品無損檢測潘磊慶南京農業(yè)大學食品科技學院

E-mail:Tel:025-843990161385179430131一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院2食品無損檢測作者：陳斌

ISBN：750255175出版社：化學工業(yè)出版社出版日期：2004-3-1定價：25.00元

作者：應義斌韓東海主編出版社：

化學工業(yè)出版社

出版日期：2005年5月定價：40.00元鄒小波//趙杰文出版社：輕工業(yè)出版社出版日期：2021-1-1市場價：35.00第一章緒論本章要點：了解1.常用的無損檢測技術；2.無損檢測技術的應用。掌握1.食品、農產品、品質的概念；2.無損檢測的定義和原理；3.無損檢測一般步驟。31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院4

一農產品/食品/品質

農產品:一般是指從農業(yè)生產中獲得的產品，如谷物、水果、蔬菜、肉、蛋、奶、水產品等初級產品；31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院531一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院6

食品:指經過一次加工的各種食用油、糖類、奶粉、蛋粉、

面粉等，以及加工成半成品和成品的面條、面包、饅頭、

糕點、豆腐、果汁、果醬、粥飯等。

31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院731一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院8食品與農產品的品質有三個方面的內容：①一是反映物體外表特征的外部品質；〔外表顏色、外表光澤、外表平整度、物體的外表形狀以及尺寸大小等內容〕②二是反映物體根本物理性質的品質；〔質量、密度、彈性、硬度和黏度等內容〕③是反映物體內部特征的內部品質?！财桨残浴⒊墒於?、新鮮度、營養(yǎng)成分的組成、味覺、口感、病蟲害的檢測等內容〕31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院9蘋果31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院10二、無損檢測簡介無損檢測:〔非破壞性檢測〕在不破壞待測物原來的狀態(tài)、化學性質等前提下，為了獲取與待測物的品質有關的內容、性質或成分等物理、化學情報所采用的檢查方法。

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優(yōu)點：

?

與現行的理化分析法不同，無損檢測的方法無需大量的試劑、

溶劑等化學藥品，不會造成環(huán)境污染。

?無損檢測的方法不需要分析的前處理工作，試樣制作簡單，

可迅速分析，且分析精度高。

?無損檢測的方法因能即時檢測，適用于在線檢測(即在流水線

上檢測)。

?無損檢測的方法可以在單元操作下獲得多個信息。31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院12缺點：〔1〕初次投入的本錢比較高，適合規(guī)?；a；〔2〕對產品中的微量成分的檢測比較困難?！厕r藥、獸藥殘留等〕31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院13應用形式：一、生產過程質量控制中的無損檢測。它可以剔除每道生產工序中的不合格產品，并把檢測結果反饋到生產工藝中去，指導和改進生產，監(jiān)督產品的質量。二、用于成品的質量控制。它主要是檢驗產品是否符合國家或行業(yè)的質量標準，保證食品與農產品的平安性。三、產品流通和貯藏過程中的品質監(jiān)測。規(guī)定的保質期、保存期中的品質監(jiān)控，同時也為及時發(fā)現偽劣產品，打擊制假和不合格產品提供科學的依據。31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院14三、無損檢測原理原理：從外部給待測物一個鼓勵能量，待測物受鼓勵能量影響時，從輸入和輸出的關系可獲得待測物的物理化學特性。31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院15無損檢測方法：

射線檢測電學和電磁檢測計算機圖像處理聲和超聲檢測光學方法檢測力學方法檢測31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院16四、常用無損檢測技術

(1)力學方法利用食品與農產品的力學特性(如振動頻率、振動的吸

收、硬度、彈性等特性)進行檢測的方法。31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院17聲波透射法：測定牛乳中脂肪含量及大豆的水分；超聲波：檢查家禽的肉質、脂肪層厚度、里脊肉斷面等；〔物體中密度有差異處的反射波〕激振法：測定蘋果、西瓜等的成熟度和內部缺陷，以及測定蛋和罐頭食品的新鮮度等。31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院18(2)光學方法利用紫外光、可見光、紅外光等光線和物體的相互作用而產生的透射、反射和吸收等現象進行檢測的方法。光和待測物相互作用過程中，從紫外光到可見光范圍內的光線能使組成食品與農產品物質的電子產生鼓勵；

31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院19紫外光：作鼓勵光源照射食品與農產品外表獲得熒光輻射，根據熒光的強度可以判別食品與農產品上附著的微生物的代謝物(主要是霉菌)。如花生類干果上附著的微生物及其代謝物(如黃曲霉素會發(fā)出熒光)。近紅外線：測定食品與農產品的成分含量，可在40s內實時測定水分、碳水化合物、蛋白質、脂肪等9種食品的主要成分。31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院20(3)電磁學方法

電磁法分為主動特性法和被動特性法兩種。主動特性法：是利用待測物自身所具有的某種電磁特性(如生

物電等)的測量方法；

被動特性法：是將待測物置于電磁場內，利用其受電磁影響

后反過來對外部環(huán)境施加影響的特性的測量方

法。例如核磁共振(NMR)和電子自旋共振(ESR)

等。31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院21

(4)放射線法

X射線、γ射線：一樣具有透射、反射和漫射等性質。X射線主要用于：測定物體的密度差、判別內部缺陷和異物檢出。判定球形瓜果類食品中的空洞(例如西瓜的空洞)；

判定生菜的結球度；

測定已損傷蘋果及柑橘類水果的內部品質；31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院22五、無損檢測的步驟建立物理信號和食品與農產品品質指標的一般步驟如下。①選擇合理的檢測系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)的參數設定。②收集包括可能出現的所有狀態(tài)的樣本，一般需要量在50～80個左右，其中一局部用作定標方程的建立，另一局部用作對定標方程的檢驗。③按統(tǒng)一的檢測方法對全部樣本進行物理信息的測定。

④按國家標準或行業(yè)標準用法定的化學方法測量全部樣本的待測成分的含量。⑤運用化學計量學方法建立定標樣本化學測量值與物理檢測數據之間的定標方程；⑥將預測樣本的物理檢測數據代人定標方程計算出待測成分的理論計算值。⑦進行預測樣本的預測計算值與化學測量值之間的誤差計算與分析，假設誤差不能到達預定的要求，那么需要改變定標方程的建立方法，返回到第⑤步重新建立定標方程。31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院2331一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院24物理檢測參數與物料的待測成分之間建立關聯的步驟和聯系31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院25六、過程檢測五個開展階段分析化學的開展過程分為五個階段：離線檢測(off-line)、現場檢測(at-line)、側線在線檢測(on-line)、定位實時在線檢測(in-line)非接觸性檢測(noninvasive)。31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院26七、無損檢測應用實例①加拿大/輸出小麥/小麥的蛋白質含量/每年的樣品約為60萬:80％～90％采用近紅外無損檢測法——傳統(tǒng)的凱氏(Keldal)定氮法；每年可節(jié)約50萬美元檢測費用。②米的食味主要因素/蛋白質、水分、淀粉等日本北海道農業(yè)試驗場需要改進水稻的品種，由于季節(jié)性限制，要求半年內檢查萬個樣品——效率高90倍的近紅外法，成功地解決了困難。31一月2024南京農業(yè)大學食品科技學院27③