“多面手”果蔬無損檢測：“看病大師”+“損傷偵探”+“品質(zhì)守門人”

果蔬產(chǎn)業(yè)的種植、貯運、銷售和消費環(huán)節(jié)都是復雜而緊密相連的過程，直接影響了食品供應鏈的穩(wěn)定和品質(zhì)。農(nóng)民常說“靠天吃飯”，因為天氣與果蔬生長息息相關，而果蔬的質(zhì)量和安全問題也在不同階段帶來挑戰(zhàn)。然而，隨著科技的不斷進步，無損檢測技術(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，因為大部分的果蔬都是在戶外種植的，因此果蔬的生長與天氣有著緊密的關系。例如天氣不好的時候，果蔬的光合作用受阻礙，那么它的產(chǎn)量可能就會降低；當長期下雨陽光不足的時候，高濕環(huán)境下容易滋長病菌，可能會引發(fā)果蔬的各種疾病。

想要在這些情況發(fā)生或者發(fā)生前進行人為的干預，首先得先掌握果蔬的生長狀況、肥水行情以及病蟲草害動態(tài)才能“對癥下藥”，這時無損檢測技術(shù)就“粉墨登場”了，通過利用機器視覺技術(shù)結(jié)合高通量的表型分析方案，種植戶可以從大型航空圖像中挖掘出與產(chǎn)量相關的植被指數(shù)、葉面積指數(shù)等表型參數(shù)，從而測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。

貯運環(huán)節(jié)：果蔬運輸?shù)摹皳p傷偵探”

果蔬在采摘收獲后，還需要經(jīng)過一系列地貯藏、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)才能被加工銷售。在這一過程中，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，生理性病害和機械損傷會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的傳染性，若不能及時剔除染菌果蔬，容易引起大規(guī)模的腐敗病變，造成嚴重的損失。據(jù)報道，中國果蔬的產(chǎn)后損失率為15%-25%，直接造成的經(jīng)濟損失高達4000億人民幣。有關部門曾保守估計過，果蔬采后的腐爛損耗，幾乎可以滿足2億人口的基本營養(yǎng)需求。

一般來說，病原菌會在果蔬生長早期侵入，然后一直潛伏在果蔬內(nèi)部。隨著果蔬的發(fā)育成熟，病原菌會在果蔬內(nèi)部生長繁殖進而引起病變，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)的人工檢測是無法及時發(fā)現(xiàn)的。而無損檢測技術(shù)正好可以填補這一空缺，它可以捕捉到肉眼所不能觀察到的細節(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。因此，農(nóng)戶可以根據(jù)電子鼻檢測的數(shù)據(jù)對貯藏、運輸期間果蔬的病害進行動態(tài)監(jiān)測和早期預警防治，有效保障果蔬的品質(zhì)。

銷售環(huán)節(jié)：果蔬分級的“品質(zhì)守門人”

日常在購買果蔬的時候會發(fā)現(xiàn)，有些果蔬會被標上A類、B類等這樣的字眼，這其實是果蔬的分級。果蔬分級的主要目的是使產(chǎn)品達到商品化的標準。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，甚至是同一果樹不同部位上的果實，他們的品質(zhì)都不可能完全相同。通過分級可以淘汰病、蟲、傷、爛果等未達標的產(chǎn)品，同時將規(guī)格一致的果蔬進行包裝銷售。而不同的等級也就意味著不同的“身價”，通過分級銷售商可以按質(zhì)論價，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價，達到效益的最大化。

果蔬的分級是果蔬產(chǎn)業(yè)化過程中必不可少的一環(huán)，而無損檢測技術(shù)無論是在人力成本、檢測精準性、檢測損耗等方面都要遠優(yōu)于傳統(tǒng)的人工檢測，可以大大加快果蔬品質(zhì)評價的進程，滿足果蔬產(chǎn)業(yè)化過程中對于快速、高效檢測技術(shù)的需求。

消費環(huán)節(jié)：個性定制“大數(shù)據(jù)養(yǎng)成計劃”

對于果蔬消費最后一站的消費者來說，在現(xiàn)如今“質(zhì)享”經(jīng)濟的大趨勢下，大眾的消費水平得到了大幅提升，人們對膳食營養(yǎng)水平的追求也邁上了新臺階。相比于過去對性價比的看重，現(xiàn)今消費者更加追求果蔬的新鮮度、品質(zhì)、營養(yǎng)價值以及顏值。

在品質(zhì)標準化的基礎上，消費者對果蔬品質(zhì)的追求也日益?zhèn)€性化。近年來，“認養(yǎng)”農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，消費者在網(wǎng)上租一塊地，自行耕種或者讓農(nóng)戶按照他們的要求進行種植，實現(xiàn)果蔬的“私人訂制”。在這一過程中消費者可以通過網(wǎng)絡對自己認養(yǎng)的果蔬生長情況進行遠程監(jiān)控，而這一過程的實現(xiàn)同樣也離不開無損檢測技術(shù)的支持。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加持下，通過無損檢測技術(shù)對農(nóng)作物生長情況、土壤溫濕度、光照強度、蟲報等重要參數(shù)進行監(jiān)測，助力果蔬精準化種植、可視化管理和智能化決策的實現(xiàn)。

隨著我國農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革和人民生活水平的提高，大眾的消費觀念從“吃得飽”的初級需求轉(zhuǎn)變成“吃得好”的更高要求，并且對果蔬的品質(zhì)要求標準也越來越高求。而無損檢測技術(shù)的廣泛應用不僅提高了果蔬生產(chǎn)的效率，減少了損失，還為消費者提供了更高品質(zhì)的選擇。這一技術(shù)的發(fā)展將繼續(xù)塑造果蔬供應鏈，為精細化種植、貯存、銷售和消費提供更多可能性，實現(xiàn)更智能、可持續(xù)和高品質(zhì)的果蔬產(chǎn)業(yè)。

出品：科普中國智惠農(nóng)民

科學顧問：郭志明 （江蘇大學食品與生物工程學院 教授）

統(tǒng)籌：廖丹鳳 鄭鋒茂 王長海 張瑞杰

策劃：武玥彤

編輯：王媛媛（實習）