□ 鲁佳琦 朱 琳 费承鑫 戢小宇 张 文 西南科技大学生命科学与工程学院

猕猴桃是水果中的“维生素C之王”，又称奇异果、藤梨等，我国是猕猴桃的原产国之一，具有悠久的种植历史[1]。质地是猕猴桃内部评价的重要指标，猕猴桃的质地与其果实的口感、成熟度等有着紧密的关系[2]，消费者在购买时也常通过猕猴桃的质地来主观判断猕猴桃内部品质的好坏。无损检测技术的迅速发展，能提高水果质量检测的效率，不破坏水果后续的销售和食用，不产生不良影响，增加了果农的经济效益。传统的猕猴桃质地检测是通过捏、破皮检查等手段进行判断，但预判结果不精确，同时还会破坏猕猴桃的原有状态和化学性质。

1 猕猴桃质地无损检测方法

1.1 基于计算机视觉无损检测

利用特定编写的计算机程序代替人的视觉对猕猴桃的颜色、性状、大小、表面伤损等特征进行感知，捕获图像后进行识别和分析，从而作为猕猴桃分级分类的依据。计算机视觉无损检测方法检测迅速、精确度高、信息量大，可用于猕猴桃的颜色、形状、表皮损伤等外观特征的无损检测。李倩倩采用形态学对猕猴桃表面损伤进行处理并基于BP（Back Propagation）神经网络算法对猕猴桃进行分级分类，准确率为91.3%[3]。

1.2 基于介电特性无损检测

猕猴桃内部含有大量带电粒子，随着生长、成熟、受损、腐败等过程发展，猕猴桃内部也存在能量与物质的交换，从而导致内部电荷的所带电量及空间分布发生改变，在宏观上表现出不同的电特性[4]。与其他方法相比，介电特性无损检测方法具有快速、灵敏、装置简单、易实现等优点，可应用于猕猴桃的机械损伤、新鲜度、质地等品质特征的识别。卢丹对猕猴桃介电特性特征频率进行提取和数据降维时，发现建模效果较好的是遗传算法，降维效果较好的是投影算法[5]。

1.3 基于声学振动无损检测

猕猴桃与检测装置接触的过程中产生声学振动信号，利用音频采集器和数据分析器对数据进行收集和分析处理，可得到猕猴桃的质地与其声学信号特征之间的关系。声学振动方法具有操作便捷、速度快、装置便于携带等优点[6]，可应用于猕猴桃的质地、内部缺陷、成熟度等品质无损检测。陈翀构建声学无损检测平台，利用猕猴桃声学振动特性，结合硬度、内部品质指标构建预测模型[7]。

1.4 基于近红外漫反射光谱技术无损检测

可见光和中红外之间是近红外光谱，由于猕猴桃中含氢基团X-H（X=C、N、N），近红外漫反射光谱技术可通过振动的倍频和合频吸收检测出猕猴桃的成分或含量等属性[8]。近红外漫反射光谱无损检测方法操作简便、快速，已成功应用于猕猴桃的糖度、质地和含水量等方面的检测。胡晓峰等人以浙江江山猕猴桃为研究对象，利用近红外光谱技术和化学计量法进行猕猴桃的品质检测和品质分级筛选，实现对其果实硬度、可溶性固形物含量（SSC）等快速无损检测[9]。

1.5 基于高光谱图像无损检测

高光谱图像是基于多个窄波段的影像数据处理技术，其将现代光谱技术和传统成像技术相结合，探测目标的二维几何空间和光谱信息，获取图像信息[10]。高光谱成像技术使检测结果更加综合、精确，可用于猕猴桃成熟度、质地、可溶性固形物、外表损伤、虫蛀等内外部品质的无损检测。霍迎秋等人利用高光谱图像集合机器对空白猕猴桃和使用化学保鲜剂的猕猴桃样品进行检测研究，构建的模型平均正确识别率为100%[11]。

1.6 其他水果质地无损检测方法

除上述的几种无损检测技术外，在水果质地无损检测中还涉及到电子鼻技术、嗅觉可视化技术、X射线成像技术、叶绿素荧光法、红外热成像技术和核磁共振技术等，可无损检测水果的成熟度、质地、虫害、损伤程度、表面缺陷等。

2 猕猴桃质地无损检测方法的展望

随着计算机系统的不断发展和人工智能的兴起，农产品的无损检测技术会越来越完善，检测方法和检测平台也会随着不同的检测对象而增加，从采摘到销售的过程中都可以进行农产品的无损检测，发现劣质品及时剔除，进而保证农产品的品质。我国无损检测技术起步较晚，很多还要借鉴国外先进的技术，目前基于不同原理的无损检测也存在着不同的问题，优化无损检测方法展望如下。

2.1 基于声学特性无损检测

基于声学特性对农产品进行无损检测是近几年的热点，目前已应用于猕猴桃、梨、哈密瓜、小麦和西瓜等农产品的检测中，但多数仅局限于某一声学特性对应农产品某一品质指标的关系，未有多种对应关系的研究。加强声学特性对应多种农产品品质指标的研究，可提高无损检测的准确度。

2.2 基于智能感官仿生技术无损检测

智能感官仿生技术在近几年发展迅速，在农业、食品和环境等行业中都有广泛应用，使用电子鼻、计算机视觉等可提高检测的准确度和效率，结合计算机系统和算法可以适用与不同品种和特征的农产品。目前已应用于枣干、苹果、哈密瓜、猕猴桃、荔枝和香蕉等水果的无损检测和分级分类中，有利于从源头上减少果品的损耗，保证后期的质量。智能感官仿生技术最关键的是计算机系统的开发、传感材料的稳定性和仿生器官的灵敏性，这是现代化水果智能感官仿生技术无损检测的必经之路。