海南大学本科生
课程论文
题 目: 现代农产品检验技术
作 者: 学 号: [1**********]0 学 院: 环境与植物保护学院 专业年级: 2009级农产品质量与安全 指导老师: 柳志强
2011年12月24日
现代农产品检验技术
吴家飞
(海南大学环境与植物保护学院 农产品质量与安全专业0901班 海口 570228)
摘要:本文主要介绍了目前常用的农产品检验技术,如各种快速测定技术,无损测定技术及一些仪器分析技术,并简单归纳了目前我国在农产品分析上还存在的问题。
关键词:农产品 快速检测 无损检测 仪器分析
自2005年,国内媒体相继报道的农产品食品安全事件似乎都围绕着国内外知名公司,如食品中苏丹红事件,炸薯条含有丙烯酰胺致癌物,食用油中酸价超标,奶粉碘含量超标,茶中氟含量、哈根达斯的“黑作坊”事件,维他奶风波,牛奶的“回炉奶”,“早产奶”以及“95%
[1]国产啤酒添加甲醛”风波,以及之后的三鹿奶粉事件,蒙牛纯牛奶致癌事件,瘦肉精事件
等等,暴露出了我国在农产品监管上的诸多问题,如何保障农产品,食品的品质和安全,对我国的农产品生产、加工企业提出了新的挑战。而农产品检测技术及标准的发展与推广将有大大利于这一问题的缓解。
1:快速检测技术
中国农业大学资源与环境学院李季教授自主制备了对硫磷、甲基对硫磷、克百威、甲萘威的抗体, 开发出了对硫磷、甲基对硫磷和克百威的酶联免疫检测试剂盒以及克百威的检测试纸条, 技术均达到了国内领先水平。试剂盒和试纸条的最低检测限达到ng/mL级, 试剂盒检测时间为60 — 90 分钟;试纸条检测时间少于5 分钟; 检测费用均低于10元/次。由天津科技大学王硕博士主持研制的“多残留快速检测试剂盒”不仅检测的灵敏度达到了100亿分之一, 而且只需30分钟就可同时对2至3种农药残留进行快速检测, 大大缩短了检测时间, 提高了检测结果的时效性, 可应用于农产品的西维因、硫丹等农药残留物的快速检测。中国农业大学沈建忠教授主持开发了玉米赤霉醇、氯霉素、恩诺沙星、链霉素和四环素类残留检测试剂盒, 这5种试剂盒方法灵敏、检测方便快速、性能可靠, 可替代进口试剂盒产品。英科新创(厦门)科技有限公司最新推出了瘦肉精酶联免疫定量检测试剂盒, 平均检测下限为0.1ng/ml。上海市畜牧兽医站等单位研制的瘦肉精快速检测试纸条, 灵敏度为10微克/升, 只需一滴尿样,5分钟内就能检测出是否用过瘦肉精。吉林大学与长春吉大小天鹅仪器有限公司共同开发的“粮食中农药残毒现场快速检测仪”, 可应用于面粉、大米、黄豆、绿豆表面残留农药的
[2]现场快速检测。
2:无损检测技术
2.1:声学特性检测技术
声学特性检测是利用样品在声波作用下的反射特性、散射特性、透射特性、吸收特性、衰减系数和声波传播速度及本身声阻抗、固有频率等的变化与农产品内部组织变化信息间的
[3]关系来反映声波与样品相互作用的基本规律,并据此做定量分析。
2.2:力学特性检测技术
力学特性检测技术是基于动力学原理的农产品检测方法,利用农产品的力学特性进行检
[4]测,主要有振动频率分析法和冲击力检测法对果品坚实度进行检测以判断果实成熟度。
2.3:光学特性检测技术
光学特性检测技术是利用被检对象对光的吸收、散射、反射和透射等特性来确定农产品内部品质的一种方法,可广泛用于谷物、果蔬等多种产品的化学成分分析、物理学品质分析、
[5]色度学品质分析,具有适应性强、灵敏度高、易实现自动化等优点。
2.4:机器视觉检测技术
机器视觉技术是以计算机和图像获取部分为工具,以图像处理技术、图像分析技术、模式识别技术、人工智能技术为依托,用图像传感器获取农产品图像转换成数字图像,并利用
[6]计算机模拟人的判别准则理解和识别图像,达到分析图像做出结论的目的。
2.5:核磁共振检测技术的应用
核磁共振(NMR)技术对水、脂的混合团料状态下的响应变化较敏感,能生成果实内部组织的高清晰图像。果蔬在成熟过程中,水、油和糖的氢质子的迁移率会随其含量的变化而变
[7]化。
2.6:X 射线检测技术
X 射线具有穿透能力、衍射作用和激发荧光的特性,其无损检测原理主要是基于其穿透能力的性质。由于检测对象内部存在的缺陷或者异物会引起穿透射线强度的变化,通过检测
[8]穿透后的射线强度,按照一定方法转化成图像,并进行分析以达到无损检测的目的。
3:仪器分析技术
3.1:原子光谱法
原子光谱法由于其独特的优点, 成为无机成分分析方法中最主要、 最常用和最值得信赖的分析方法。 原子光谱法具有分析速度快、设备费用较低、操作比较简单以及检验结果受操作人员熟练程度影响小等优点。
3.2:紫外可见分光光度法
紫外可见分光光度法历史悠久,应用广泛。这种方法的最大特点是仪器简单、操作简便。食品中无机成分的检验在食品安全检验中占有相当重要的地位。应用范围包括:①定量分析,广泛用于各种物料中微量、超微量和常量的无机和有机物质的测定。②定性和结构分析,紫外吸收光谱还可用于推断空间阻碍效应、氢键的强度、互变异构、几何异构现象等。③反应动力学研究,即研究反应物浓度随时间而变化的函数关系,测定反应速度和反应级数,探讨反应机理。④研究溶液平衡,如测定络合物的组成,稳定常数、酸碱离解常数等。
3.3:色谱法
色谱法是分离混合物和鉴定化合物的一种十分有效的方法,既能鉴定化合物又能准确测定含量,操作也相对方便。 具有分离效能高、分析速度快、灵敏度高、定量结果准确和易于自动化等特点,因此在有机成分的检验中得到广泛的应用。在分子光谱法中红外光谱法应用较为广泛。 通常情况下,红外光谱法与拉曼光谱法等其他分析方法结合使用,可作为鉴定化合物、测定分子结构的主要手段。有机成分的分析一般由气相色谱或高效液相色谱法以及分子光谱法完成。 相关检验中,特别是农药残留,如有机氯、苯并(a)芘、 拟除虫菊制脂、有机磷等的测定得到普遍的关注。
4:目前我国农产品检测存在的问题
目前我国农产品检测仍然存在很多问题,主要集中在标准落后,体制不建全。特别是园
艺产品质量卫生安全方面的指标落后。标准的配套性和可操作性差。最重要的还是法制的不健全,包括技术法规体系不健全,法律法规透明度差,没有公众信服的认证机构等。当然,每个国家都有这样的问题,相信随着社会的发展农产品的检测技术及检测体制也更加先进、完善。
参考文献
[1] 马东. 论食品安全危机管理, 中国食品质量报,2005,8(2)
[2] 冯国栋, 王兴华, 谢菲等. 米、面、果、蔬中农药残留现场快速检测方法的研究, 现代科学仪器,2005,1,86~
88
[3] 孔静,谢鸣. 无损检测技术在农产品品质检测方面的应用[J].消费导刊. 科技论坛.2009(8):210.
[4] 卜凡艳,韩剑众. 无损检测技术在食品品质检测中的应用[J].食品工业科技.2007,28(7):221-223.
[5] 陈斌,韩雅珊,赵丽丽,等. 食品分析技术进展[J].营养学报.2003,25(2):135-138.
[6] 龙满生,何东健,宁纪锋. 基于遗传神经网络的苹果综合分级系统[J].西北农林科技大学学报.2001,29
(6):108-111.
[7] 张钟华,贺青,李正坤. 核磁共振法快速测量大豆含油量[J].现代科学仪器.2006,(1):6-9.
[8] 章程辉,刘纯青,刘木华,等. 应用X 射线CT 图像技术检测红毛丹内部品质的试验研究[J].江西农业
大学学报.2005,27(6):939-942.
海南大学本科生
课程论文
题 目: 现代农产品检验技术
作 者: 学 号: [1**********]0 学 院: 环境与植物保护学院 专业年级: 2009级农产品质量与安全 指导老师: 柳志强
2011年12月24日
现代农产品检验技术
吴家飞
(海南大学环境与植物保护学院 农产品质量与安全专业0901班 海口 570228)
摘要:本文主要介绍了目前常用的农产品检验技术,如各种快速测定技术,无损测定技术及一些仪器分析技术,并简单归纳了目前我国在农产品分析上还存在的问题。
关键词:农产品 快速检测 无损检测 仪器分析
自2005年,国内媒体相继报道的农产品食品安全事件似乎都围绕着国内外知名公司,如食品中苏丹红事件,炸薯条含有丙烯酰胺致癌物,食用油中酸价超标,奶粉碘含量超标,茶中氟含量、哈根达斯的“黑作坊”事件,维他奶风波,牛奶的“回炉奶”,“早产奶”以及“95%
[1]国产啤酒添加甲醛”风波,以及之后的三鹿奶粉事件,蒙牛纯牛奶致癌事件,瘦肉精事件
等等,暴露出了我国在农产品监管上的诸多问题,如何保障农产品,食品的品质和安全,对我国的农产品生产、加工企业提出了新的挑战。而农产品检测技术及标准的发展与推广将有大大利于这一问题的缓解。
1:快速检测技术
中国农业大学资源与环境学院李季教授自主制备了对硫磷、甲基对硫磷、克百威、甲萘威的抗体, 开发出了对硫磷、甲基对硫磷和克百威的酶联免疫检测试剂盒以及克百威的检测试纸条, 技术均达到了国内领先水平。试剂盒和试纸条的最低检测限达到ng/mL级, 试剂盒检测时间为60 — 90 分钟;试纸条检测时间少于5 分钟; 检测费用均低于10元/次。由天津科技大学王硕博士主持研制的“多残留快速检测试剂盒”不仅检测的灵敏度达到了100亿分之一, 而且只需30分钟就可同时对2至3种农药残留进行快速检测, 大大缩短了检测时间, 提高了检测结果的时效性, 可应用于农产品的西维因、硫丹等农药残留物的快速检测。中国农业大学沈建忠教授主持开发了玉米赤霉醇、氯霉素、恩诺沙星、链霉素和四环素类残留检测试剂盒, 这5种试剂盒方法灵敏、检测方便快速、性能可靠, 可替代进口试剂盒产品。英科新创(厦门)科技有限公司最新推出了瘦肉精酶联免疫定量检测试剂盒, 平均检测下限为0.1ng/ml。上海市畜牧兽医站等单位研制的瘦肉精快速检测试纸条, 灵敏度为10微克/升, 只需一滴尿样,5分钟内就能检测出是否用过瘦肉精。吉林大学与长春吉大小天鹅仪器有限公司共同开发的“粮食中农药残毒现场快速检测仪”, 可应用于面粉、大米、黄豆、绿豆表面残留农药的
[2]现场快速检测。
2:无损检测技术
2.1:声学特性检测技术
声学特性检测是利用样品在声波作用下的反射特性、散射特性、透射特性、吸收特性、衰减系数和声波传播速度及本身声阻抗、固有频率等的变化与农产品内部组织变化信息间的
[3]关系来反映声波与样品相互作用的基本规律,并据此做定量分析。
2.2:力学特性检测技术
力学特性检测技术是基于动力学原理的农产品检测方法,利用农产品的力学特性进行检
[4]测,主要有振动频率分析法和冲击力检测法对果品坚实度进行检测以判断果实成熟度。
2.3:光学特性检测技术
光学特性检测技术是利用被检对象对光的吸收、散射、反射和透射等特性来确定农产品内部品质的一种方法,可广泛用于谷物、果蔬等多种产品的化学成分分析、物理学品质分析、
[5]色度学品质分析,具有适应性强、灵敏度高、易实现自动化等优点。
2.4:机器视觉检测技术
机器视觉技术是以计算机和图像获取部分为工具,以图像处理技术、图像分析技术、模式识别技术、人工智能技术为依托,用图像传感器获取农产品图像转换成数字图像,并利用
[6]计算机模拟人的判别准则理解和识别图像,达到分析图像做出结论的目的。
2.5:核磁共振检测技术的应用
核磁共振(NMR)技术对水、脂的混合团料状态下的响应变化较敏感,能生成果实内部组织的高清晰图像。果蔬在成熟过程中,水、油和糖的氢质子的迁移率会随其含量的变化而变
[7]化。
2.6:X 射线检测技术
X 射线具有穿透能力、衍射作用和激发荧光的特性,其无损检测原理主要是基于其穿透能力的性质。由于检测对象内部存在的缺陷或者异物会引起穿透射线强度的变化,通过检测
[8]穿透后的射线强度,按照一定方法转化成图像,并进行分析以达到无损检测的目的。
3:仪器分析技术
3.1:原子光谱法
原子光谱法由于其独特的优点, 成为无机成分分析方法中最主要、 最常用和最值得信赖的分析方法。 原子光谱法具有分析速度快、设备费用较低、操作比较简单以及检验结果受操作人员熟练程度影响小等优点。
3.2:紫外可见分光光度法
紫外可见分光光度法历史悠久,应用广泛。这种方法的最大特点是仪器简单、操作简便。食品中无机成分的检验在食品安全检验中占有相当重要的地位。应用范围包括:①定量分析,广泛用于各种物料中微量、超微量和常量的无机和有机物质的测定。②定性和结构分析,紫外吸收光谱还可用于推断空间阻碍效应、氢键的强度、互变异构、几何异构现象等。③反应动力学研究,即研究反应物浓度随时间而变化的函数关系,测定反应速度和反应级数,探讨反应机理。④研究溶液平衡,如测定络合物的组成,稳定常数、酸碱离解常数等。
3.3:色谱法
色谱法是分离混合物和鉴定化合物的一种十分有效的方法,既能鉴定化合物又能准确测定含量,操作也相对方便。 具有分离效能高、分析速度快、灵敏度高、定量结果准确和易于自动化等特点,因此在有机成分的检验中得到广泛的应用。在分子光谱法中红外光谱法应用较为广泛。 通常情况下,红外光谱法与拉曼光谱法等其他分析方法结合使用,可作为鉴定化合物、测定分子结构的主要手段。有机成分的分析一般由气相色谱或高效液相色谱法以及分子光谱法完成。 相关检验中,特别是农药残留,如有机氯、苯并(a)芘、 拟除虫菊制脂、有机磷等的测定得到普遍的关注。
4:目前我国农产品检测存在的问题
目前我国农产品检测仍然存在很多问题,主要集中在标准落后,体制不建全。特别是园
艺产品质量卫生安全方面的指标落后。标准的配套性和可操作性差。最重要的还是法制的不健全,包括技术法规体系不健全,法律法规透明度差,没有公众信服的认证机构等。当然,每个国家都有这样的问题,相信随着社会的发展农产品的检测技术及检测体制也更加先进、完善。
参考文献
[1] 马东. 论食品安全危机管理, 中国食品质量报,2005,8(2)
[2] 冯国栋, 王兴华, 谢菲等. 米、面、果、蔬中农药残留现场快速检测方法的研究, 现代科学仪器,2005,1,86~
88
[3] 孔静,谢鸣. 无损检测技术在农产品品质检测方面的应用[J].消费导刊. 科技论坛.2009(8):210.
[4] 卜凡艳,韩剑众. 无损检测技术在食品品质检测中的应用[J].食品工业科技.2007,28(7):221-223.
[5] 陈斌,韩雅珊,赵丽丽,等. 食品分析技术进展[J].营养学报.2003,25(2):135-138.
[6] 龙满生,何东健,宁纪锋. 基于遗传神经网络的苹果综合分级系统[J].西北农林科技大学学报.2001,29
(6):108-111.
[7] 张钟华,贺青,李正坤. 核磁共振法快速测量大豆含油量[J].现代科学仪器.2006,(1):6-9.
[8] 章程辉,刘纯青,刘木华,等. 应用X 射线CT 图像技术检测红毛丹内部品质的试验研究[J].江西农业
大学学报.2005,27(6):939-942.