成像技术在食品安全与质量控制中的研究进展

食品行业与人们的生活密不可分，随着社会的发展进步，人们对于食品安全和健康也有了更高的要求。为了满足人们的高需求，食品检测办法应加速创新，不断研发更加精确的数据分析系统，及时发现食品中的各种有害成分。目前的食品管控手段主要是化验抽检，并作出品质评判，检测项目主要有各种营养物的配比、热能、脂肪、碳水化合物与蛋白质等等。此外，还要完成添加剂检验、防腐剂抽检、是否含抗氧化剂以及其他有害化学成分等。

1 高光谱成像技术

社会的发展进步，加速了人们的生活和工作节奏。为了满足人们日益多元化的需求，迎合人们日益增高的食品需求，在食品检测行业引进信息技术非常重要。实践表明，先进的高光谱检测技术手段大大提升了我国食品行业的检测效率，食品安全质量更高，极大地推动了社会的发展进步。

综合分析高光谱技术的优势，主要体现在以下几点：①通过多波段运行，大大提高了其识别效率。较以往检测技术不同，高光谱成像的特征是波段窄，数量多。每个不同的光谱区域内有几十甚至上百波段。并且其锐度高，细节尤为丰富，呈连续分布状态，较以往的分散分布而言优势显著。不只是体现在数量的多少上，可供参考的数据资源更加丰富，大大提升了工作效率。②高光谱成像的覆盖范围更广。据相关数据分析，该技术的电磁波长可以实现远距离拓展，有时会延伸至中红外处。③具有高分辨率优势。在实际工作中，其有效分辨率可至10 nm，可清晰地完成细微检测。④高光谱成像技术资源丰富，运行中获取的光谱曲线可用性较高，其价值等同于实测地物曲线图。为了便于分析，可以直角坐标轴的模式来展现。横轴为波长，纵轴则为灰度值，即可获得灰度值的变化情况图。从而获得样品检测数据。

1.1 果蔬表面污染和损伤检测

近几年，在果蔬的破损状况检测中，高光谱成像技术备受欢迎。从检测反馈来看，在不损坏食品本身的情况下，得到的图像、数据等相关资料完整精确。通过快速成像以及光谱识别检测，对果蔬的自身构造，内部特征以及内部成分含量等进行分析。对1 000 nm以下的光谱活动情况，结合曝光时长、成像速度以及资源校正等相关资料进行综合分析，获取图像二维码和三维波度图像。高光谱成像技术通道数量多，分辨率高，并且连续性能好，在有效时间内可以快速识别不同波长的图像，同时还能根据需求选择任意像素或者物质，进而得到连续曲线光谱图。如果物体有损伤，特定波长下的成像图与正常情况下的成像图会有很大差别，因此对于果蔬的污损检测效果明显。

1.2 果蔬品质检测

一般来说，判定果蔬是否成熟的关键在于其自身软硬度以及溶解物质的含量多少。其外观情况、口感、味道以及相应元素含量对其品质有着直接影响。以往检测技术，不仅浪费了大量人力物力，同时还会破坏果蔬的外观及营养成分等，对于数量巨大的监测工作意义不大。实践表明，应用高光谱成像技术，用时短，对果蔬本身没有破坏性影响，结果精确度高。该技术可分为2步：①完成像素资源的提取，主要包括二维图像和三维波长成像。②组建模型进行数据分析，关联有效的资源组建定量关系，完成样品检测和品质等级划分等相关工作。

1.3 果蔬农药残留

传统的果蔬检测技术手段较多，大多数步骤繁琐，耗时较长，检测结果也仅仅局限于实验过程中的化学药品残留数据。而借助化学制剂进行检测产品检测破坏度高，同时提升了检测成本。高光谱检测技术以效率高，检测时间短，破坏性小的优势备受欢迎。在高光谱仪器的辅助下获取相关图像资源，再通过相应的图像分析技术完成成分检测，获取固定波长的图像资源。图像经过特定的处理，即可完成表面残留农药的检测[1]。

2 热成像技术

在原材料性能以及生产加工数据和成品质量是否合规的检测中，热成像技术具有明显优势。原料性能分析主要是检测其质量、等级和储藏性能等是否满足要求。在原料品质检测环节，可借助热成像技术对果蔬的成熟状况和质量好坏进行分析。针对小麦而言，可通过成像辐射对其进行加热处理，在红外光的作用下，内部温度急速上升，内部分子运动加速，得出相关的温度变化数据，检测工作者可依据此数据完成质量分析。热成像技术在目前的食品加工环节应用也较为广泛，通过温度变化情况，参考理论标准温度值，进一步分析其质量状况。在热加工处理中，可通过温度变化数据对加工过程进行合理调控。后期存放阶段，也可通过此技术进行温度调控，有效预防食品质变。食品销售前需要完成相应的原料加工及输送，稍有不慎就会引发污染，进而影响其品质。如果控制不当，还可能会掺入毒害成分，给人们的生命安全带来巨大的威胁，因此，为了保证食用者的生命安全，食品质量检测不容忽视。热成像处理技术可实现无接触检测，同时该技术对检测人员没有任何伤害，是迄今为止较为先进的检测技术之一。

文章来源：《中国辐射卫生》 网址: http://www.zgfswszz.cn/qikandaodu/2021/0207/346.html