水果蔬菜分拣技术已远超表面检测层面。随着食品安全法规日益严格、质量要求不断提升,生产商亟需能在全速生产状态下检测内部缺陷、细微材质差异及隐蔽污染的检测技术。 例如,超市顾客通常不会购买表面有明显瘀伤的苹果,即使其内部品质仍可食用。通过精准分拣技术,这类苹果可被转移至果汁、果泥或加工食品等替代用途,而非直接丢弃。这既能为零售商实现产品价值最大化,又能显著减少整个供应链的食品浪费。
短波红外成像技术(SWIR)正是此领域的变革力量。
不同于可见光或标准单色成像,SWIR技术利用水、糖分、脂肪及有机化合物在1000-1700纳米波长范围内的特征吸收特性。这种光谱特性使SWIR能够精准识别传统视觉系统无法探测的缺陷、异物及品质属性。
下文将探讨SWIR相机如何实现对多种高价值农产品类别的可靠检测。
为何选择SWIR进行食品分选?
在食品检测领域,SWIR成像具备三大关键优势:
材料鉴别:不同有机/无机材料对短波红外光的吸收特性各异,即使在可见光下外观相同。
透视能力:SWIR可揭示表皮或外壳下的缺陷,尤其适用于含水量高的产品。
暗色/低对比物体可靠检测:黑色、棕色或深色表面在短波红外下仍可清晰检测。
这些特性使短波红外技术在分级、缺陷检测和异物识别方面表现尤为出色。
猕猴桃品质评估
检测瑕疵、软点和穿刺损伤
猕猴桃检测面临独特挑战:粗糙纤维表皮可能掩盖内部损伤。目视检查常难以区分外观差异与实质性质量缺陷。
短波红外相机可实现:
柑橘品质评估(柠檬与橙子)
突破表面色彩限制
柑橘类果实外观均匀,仅使用RGB或单色相机难以有效检测。短波红外技术可同时实现表层与次表层缺陷的稳定检测。
关键缺陷解析
干果质量控制
异物检测与质量保障
干果检测面临独特挑战:低含水量及高度多变的形态质地。传统目视检查难以可靠识别高密度污染物。
短波红外技术在以下方面表现卓越:
这些材料与有机干果相比具有截然不同的短波红外吸收特性,使其即使颜色相似也能清晰区分。
坚果品质分选
从异物检测到黄曲霉毒素风险降低
坚果品质分选需基于内部结构与物质成分而非表面外观,实现合格产品与缺陷品的可靠区分 。
关键SWIR功能
黄曲霉毒素(风险筛查)
黄曲霉毒素是由特定真菌(尤其是曲霉属真菌)在不当储存条件下于坚果表面产生的有毒化合物,其特性为:
虽然短波红外技术无法直接"测量"黄曲霉毒素含量,但它能高效检测受霉菌污染及结构受损的坚果——这类坚果与黄曲霉毒素风险存在高度关联性。
短波红外成像在食品检测中的作用
在生鲜农产品、干果及坚果领域,短波红外成像技术始终能实现传统视觉系统无法企及的功能:可靠的物料区分、亚表面缺陷检测以及强大的异物识别能力。
随着生产速度加快和质量标准提高,SWIR相机已不再是小众技术,而是成为先进食品分选和分级系统的重要组成部分。
通过透视表面表象,短波红外技术助力生产商优化决策、减少浪费,向市场输送更安全、更高品质的食品。
JAI即将推出更多专为蔬果分级需求设计的定制化解决方案。这些方案将运用短波红外成像技术,解决新鲜农产品、干果及坚果领域的实际检测难题,实现传统系统无法识别的缺陷、污染物及品质特征的可靠检测。