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无损检测让农产品论个卖论颗卖

发布时间:2019-08-15 15:49:37

  通常只能靠鼻子闻出来的气味,竟然能够很直观而又精确地用眼睛 看 出来。一套检测系统,不仅能够将水果按照品种、大小、颜色、形状等外形指标分拣出来,而且还可以按照糖度、酸度、嫩度、生理成熟度等内在指标进行品质的分级分等 在江苏大学食品/农产品无损检测技术研究中心实验室,笔者见识了这个听起来似乎是 天方夜谭 的神奇技术。

  这项曾获2008年度国家技术发明奖二等奖的 食品、农产品品质无损检测新技术和融合技术的开发 项目,发明者就是江苏大学食品学院教授赵杰文。

  无损检测,让农产品 论个卖,论颗卖

  同样的红苹果,国产的每斤只卖到一块多,而国外按大小颜色分拣出来,就能卖上十倍的价钱! 赵杰文向笔者介绍,因为我国的农产品基本不经检测和分类直接上市,品质良莠不齐,无法按质论价,也不利于出口创汇,其贱卖的直接结果就是农民收入低。而在发达国家,食品、农产品的检测和分类很多已经自动化,根据不同的品质分级分等在超市里出售,可以使那些优质农产品卖出好价钱,有的甚至可以 论个卖、论颗卖 。

  对此,赵杰文忧心忡忡,造成这种状况的关键就在于国内没有 无损检测 ,国外农产品通过这项检测,基本不用挑选就可达到形状、颜色、口感几乎相同。而这类检测设备都是进口的,价格高、推广难。因此,研究快速、高效、精确的农产品品质检测技术,对推动农业的健康、持续发展,提高农产品交易价格等,具有十分重要的现实意义。

  食品无损检测技术属现代食品检测技术、现代电子信息技术、人工智能与模式识别等技术交叉渗透的新领域,是国际上很热的一个研究领域,也是我们国家要着力发展的方向之一。

  早在上世纪80年代,江苏大学农产品加工学科的专家们就开始了农产品无损检测的研究。1992年和1998年,赵杰文分别以高访学者和客座教授的身份赴日本三重大学、京都大学考察研究。两次赴日经历使他紧紧地把握住了农产品无损检测领域的国际前沿动态及最新技术的发展趋向。回国后,他迅速成立了专门研发农产品无损检测新技术的科研团队。

  所谓无损检测,顾名思义,就是在不破坏被检测对象的情况下,应用一定的检测技术和分析方法对其内在品质和外在品质加以测定,并按一定的标准对其作出评价的过程。 赵杰文介绍说。

  在实验实践过程中,赵杰文和他的团队引入了信息科学领域中的高技术融合技术,在传统的单一检测技术基础上,将计算机视觉、电子嗅觉和近红外光谱分析等多种检测信息有机融合,取得了一系列的创新成果。2002年在国内第一个创新性地提出把多种技术一体化,以多维信息联用来克服单一技术不足这一新学术思想,同时获批我国有关食品、农产品无损检测领域的第一个国家 863 专项。

  2008年度国家科学技术奖励大会,由江苏大学赵杰文、黄星奕、邹小波等完成的 食品、农产品品质无损检测新技术和融合技术的开发 的项目获国家技术发明奖二等奖。该项目主要发明点有三个:发明了一种新的食品气味无损检测方法,开发的 农产品气味的图像化识别系统 是全球首台气味图像化识别系统,能够将食品气味转化为图像进行识别,使 闻 气味变为 看 气味;针对不同对象,解决了食品无损检测中信息的更全面获取问题,使检测指标更多,发明了国内外首创的视觉信息全面获取的苹果检测装置、多种指标全面获取的牛胴体等级检测装置以及外观、糖酸度、气味三种信息全面获取的水果检测装置等3台装置;在拓展应用对象方面,发明的计算机视觉软胶囊分选机、小型水果自动分选机,也均为国内外首创。

  搞科研,要耐得住寂寞

  在江苏大学校园里,流传着一段逸事一位老教授,春节不在家看春晚,而是跑到安徽、山东的农村,在屠宰户家里看杀牛,并拍下上百张 牛的12到13截肋骨间断面肉纹 牛肉的照片。这一现代版 庖丁解牛 的主角,就是赵杰文。

  这些照片,正是检测牛肉品质的关键 特征值 。 赵杰文说,该项技术的高难度,就在于要用软件识别各种农产品的 特征值 。譬如根据苹果的糖酸度和颜色确定其品质,根据鸡蛋的敲击声判断是否有裂缝等等,往往一个产品的检测需要找到数十个这样的 特征值 ,而这些第一手数据则有赖于大量的基础性搜集工作。正是凭着这股 韧劲 ,他们已经自主研发出醋胶囊、苹果、脐橙、鸡蛋等数十种农产品检测设备。其中在江西农大农场应用的一条脐橙检测线,一秒钟能自动分拣出5个相同大小、形状、品质的脐橙,效率和精确度是人工的20倍。

  有些科技问题,光凭嘴上说,是很枯燥的。这样吧,到我的实验室去,我用我们研发的设备给你演示演示,你就能够理解了。 赵杰文边介绍边把笔者领进了他的实验室。

  笔者在现场看到,赵杰文和他的助手们先是将一些个头差不多大小的金橘和小西红柿混在一起放上了装着自动传输带的检测台,随着检测机器徐徐开启和传输带轻轻转动,不仅金橘和小西红柿被准确地区分开来并输送到不同的篮子里,而且个头大小不一、颜色深浅不同的金橘或者小西红柿也被分别分拣到了不同的篮子里。随后,赵杰文又将十余个苹果放在了另一张检测台上,随着机器的转动,不仅苹果的外形被与机器相连的电脑记录下来,而且反映其内在品质的糖度、酸度等指标也被记录在电脑上。在此之后,赵杰文和他的助手们还演示了鸡蛋有无裂痕,板栗、核桃有无内质损害等检测技术。

  20年来,赵杰文的团队只专注一件事农产品 无损检测 ,致力让这一技术设备拥有自主知识产权。他20年如一日,主持过6项国家自然科学基金,获批发明专利28项,国家知识产权局在 中国发明及专利 中专题报道称 我国有关食品无损检测的发明专利中,近年来赵杰文教授申请的占了30% , 相对于一些跟风的发明专利,他的专利涉及到无损检测的核心技术,是新技术、新方法的创新 。

  赵杰文感慨地说,搞科研要耐得住寂寞。中国农民肯干、苦干、实干的精神,是科研人员最好的 导师 ;黄土地提出的种种问题,也给科研人员拓展了无限的研究方向。

  做人,比做学问更重要

  赵杰文经常说: 我已经60多岁,荣誉对我来说不重要了,让你们年轻人去闯吧。 一旦有什么荣誉,他大多选择回避。在已有的科研成果和荣誉面前,他始终强调成就是集体智慧的结晶,从不以学术权威自居,而是始终努力为年轻人才的成长成才创造各种条件。

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