“多面手”果蔬無(wú)損檢測(cè)：“看病大師”+“損傷偵探”+“品質(zhì)守門(mén)人”

果蔬產(chǎn)業(yè)的種植、貯運(yùn)、銷售和消費(fèi)環(huán)節(jié)都是復(fù)雜而緊密相連的過(guò)程，直接影響了食品供應(yīng)鏈的穩(wěn)定和品質(zhì)。農(nóng)民常說(shuō)“靠天吃飯”，因?yàn)樘鞖馀c果蔬生長(zhǎng)息息相關(guān)，而果蔬的質(zhì)量和安全問(wèn)題也在不同階段帶來(lái)挑戰(zhàn)。然而，隨著科技的不斷進(jìn)步，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)嶄露頭角，成為改善果蔬生產(chǎn)與銷售環(huán)節(jié)的得力助手。

種植環(huán)節(jié)：果蔬“看病”大師

農(nóng)民常把“靠天吃飯”掛在嘴邊，因?yàn)榇蟛糠值墓叨际窃趹敉夥N植的，因此果蔬的生長(zhǎng)與天氣有著緊密的關(guān)系。例如天氣不好的時(shí)候，果蔬的光合作用受阻礙，那么它的產(chǎn)量可能就會(huì)降低；當(dāng)長(zhǎng)期下雨陽(yáng)光不足的時(shí)候，高濕環(huán)境下容易滋長(zhǎng)病菌，可能會(huì)引發(fā)果蔬的各種疾病。

想要在這些情況發(fā)生或者發(fā)生前進(jìn)行人為的干預(yù)，首先得先掌握果蔬的生長(zhǎng)狀況、肥水行情以及病蟲(chóng)草害動(dòng)態(tài)才能“對(duì)癥下藥”，這時(shí)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)就“粉墨登場(chǎng)”了，通過(guò)利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)結(jié)合高通量的表型分析方案，種植戶可以從大型航空?qǐng)D像中挖掘出與產(chǎn)量相關(guān)的植被指數(shù)、葉面積指數(shù)等表型參數(shù)，從而測(cè)量出果蔬的大小及其在田間的分布情況。掌握這些信息后，農(nóng)戶就可以在收獲前及時(shí)采取各種有效的管理措施，保障果蔬的產(chǎn)量并提高果蔬的適銷性。

貯運(yùn)環(huán)節(jié)：果蔬運(yùn)輸?shù)摹皳p傷偵探”

果蔬在采摘收獲后，還需要經(jīng)過(guò)一系列地貯藏、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)才能被加工銷售。在這一過(guò)程中，果蔬是極其容易“受傷”的。例如由冷害、凍害等造成的生理病害；因擠壓、撞擊等形成的機(jī)械損傷以及由病原菌侵染而引發(fā)的侵染性病害等。其中，生理性病害和機(jī)械損傷會(huì)加劇侵染性病害的發(fā)生，而侵染性病害在果蔬采后貯藏期間具有較強(qiáng)的傳染性，若不能及時(shí)剔除染菌果蔬，容易引起大規(guī)模的腐敗病變，造成嚴(yán)重的損失。據(jù)報(bào)道，中國(guó)果蔬的產(chǎn)后損失率為15%-25%，直接造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)4000億人民幣。有關(guān)部門(mén)曾保守估計(jì)過(guò)，果蔬采后的腐爛損耗，幾乎可以滿足2億人口的基本營(yíng)養(yǎng)需求。

一般來(lái)說(shuō)，病原菌會(huì)在果蔬生長(zhǎng)早期侵入，然后一直潛伏在果蔬內(nèi)部。隨著果蔬的發(fā)育成熟，病原菌會(huì)在果蔬內(nèi)部生長(zhǎng)繁殖進(jìn)而引起病變，但是在病害的早期，果蔬表面是觀察不到明顯的病變癥狀的，所以依靠傳統(tǒng)的人工檢測(cè)是無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)的。而無(wú)損檢測(cè)技術(shù)正好可以填補(bǔ)這一空缺，它可以捕捉到肉眼所不能觀察到的細(xì)節(jié)，例如電子鼻技術(shù)，它可以很好地捕捉到果蔬病變后揮發(fā)性有機(jī)化合物種類和含量的變化，這些成分的變化與果蔬病變程度密切相關(guān)。因此，農(nóng)戶可以根據(jù)電子鼻檢測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)貯藏、運(yùn)輸期間果蔬的病害進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和早期預(yù)警防治，有效保障果蔬的品質(zhì)。

銷售環(huán)節(jié)：果蔬分級(jí)的“品質(zhì)守門(mén)人”

日常在購(gòu)買果蔬的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)，有些果蔬會(huì)被標(biāo)上A類、B類等這樣的字眼，這其實(shí)是果蔬的分級(jí)。果蔬分級(jí)的主要目的是使產(chǎn)品達(dá)到商品化的標(biāo)準(zhǔn)。果蔬的品質(zhì)受眾多自然環(huán)境和人為因素的影響，不同果園或同一果園的不同果樹(shù)，甚至是同一果樹(shù)不同部位上的果實(shí)，他們的品質(zhì)都不可能完全相同。通過(guò)分級(jí)可以淘汰病、蟲(chóng)、傷、爛果等未達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品，同時(shí)將規(guī)格一致的果蔬進(jìn)行包裝銷售。而不同的等級(jí)也就意味著不同的“身價(jià)”，通過(guò)分級(jí)銷售商可以按質(zhì)論價(jià)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，達(dá)到效益的最大化。

果蔬的分級(jí)是果蔬產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中必不可少的一環(huán)，而無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)論是在人力成本、檢測(cè)精準(zhǔn)性、檢測(cè)損耗等方面都要遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的人工檢測(cè)，可以大大加快果蔬品質(zhì)評(píng)價(jià)的進(jìn)程，滿足果蔬產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中對(duì)于快速、高效檢測(cè)技術(shù)的需求。

消費(fèi)環(huán)節(jié)：個(gè)性定制“大數(shù)據(jù)養(yǎng)成計(jì)劃”

對(duì)于果蔬消費(fèi)最后一站的消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)如今“質(zhì)享”經(jīng)濟(jì)的大趨勢(shì)下，大眾的消費(fèi)水平得到了大幅提升，人們對(duì)膳食營(yíng)養(yǎng)水平的追求也邁上了新臺(tái)階。相比于過(guò)去對(duì)性價(jià)比的看重，現(xiàn)今消費(fèi)者更加追求果蔬的新鮮度、品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及顏值。

在品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，消費(fèi)者對(duì)果蔬品質(zhì)的追求也日益?zhèn)€性化。近年來(lái)，“認(rèn)養(yǎng)”農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，消費(fèi)者在網(wǎng)上租一塊地，自行耕種或者讓農(nóng)戶按照他們的要求進(jìn)行種植，實(shí)現(xiàn)果蔬的“私人訂制”。在這一過(guò)程中消費(fèi)者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)自己認(rèn)養(yǎng)的果蔬生長(zhǎng)情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，而這一過(guò)程的實(shí)現(xiàn)同樣也離不開(kāi)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的支持。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加持下，通過(guò)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)情況、土壤溫濕度、光照強(qiáng)度、蟲(chóng)報(bào)等重要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，助力果蔬精準(zhǔn)化種植、可視化管理和智能化決策的實(shí)現(xiàn)。

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革和人民生活水平的提高，大眾的消費(fèi)觀念從“吃得飽”的初級(jí)需求轉(zhuǎn)變成“吃得好”的更高要求，并且對(duì)果蔬的品質(zhì)要求標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高求。而無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅提高了果蔬生產(chǎn)的效率，減少了損失，還為消費(fèi)者提供了更高品質(zhì)的選擇。這一技術(shù)的發(fā)展將繼續(xù)塑造果蔬供應(yīng)鏈，為精細(xì)化種植、貯存、銷售和消費(fèi)提供更多可能性，實(shí)現(xiàn)更智能、可持續(xù)和高品質(zhì)的果蔬產(chǎn)業(yè)。

出品：科普中國(guó)智惠農(nóng)民

科學(xué)顧問(wèn)：郭志明 （江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院 教授）

統(tǒng)籌：廖丹鳳 鄭鋒茂 王長(zhǎng)海 張瑞杰

策劃：武玥彤

編輯：王媛媛（實(shí)習(xí)）