农产品质量分级要素及评价技术_钱永忠
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（ 一） 外观 外观要素包括大小、形状、完整 性、损伤类型及程度、光泽、色泽、透明度和粘稠 度等。大小和形状均易于测量， 也可以通过机械手 段分级。例如， 圆形果蔬和鸡蛋等就可以根据其所 能通过自动分离分级设备的孔径大小来分级。粗分 级后的产品大小也可以根据重量进行估算， 比如通 过测定一定数量鸡蛋的重量来确定鸡蛋的平均大 小。农产品形状不仅仅具有视觉上美观的重要性， 有时还具有生产的必需性。例如， 在机械化生产中 要使用某种机械装置来代替手工操作， 就有必要对 农产品形状进行标准化规定， 便于机械手等机械装 置的操作。农产品的色泽不仅左右人们的喜好， 还 能在一定程度上说明很多问题。肉色就是肉品质量 的重要指标， 不同颜色的肉在一定程度上反映了肉 的品质差异。例如， 正常的牛肉是鲜艳的红色， 而 牛受应激后肉的颜色就会变为暗红色。此外， 色泽 也是成熟和腐败的标志。例如， 未经排酸成熟的肉 是暗红色， 正常排酸成熟后的肉是鲜红色， 而腐败 的肉颜色就会变绿。除色泽外， 光泽程度对提高农 产品的吸引力也非常重要。透明度也是评定产品级 别的指标之一， 如肉汤的透明度就是肉新鲜程度的 判定指标之一， 蜂蜜的透明程度也反映了蜂蜜的品 质差异。稠度可以看作为一个与质构有关的质量属 性， 但在很多场合能够直接观察到， 所以也作为外 观特征， 稠度的大小也可以直接反映出产品的品质 优劣。
（ 二） 仪器测定技术 除了感官评定方法外， 也可以利用仪器对质量评级指标进行量化， 以辅助 感官评级。农产品的色泽就可以利用仪器 （ 如色差 仪） 进行量化， 有色物体的颜色可以量化为 ３ 个数 值： 亮度、色调和彩度， 也可以利用明－ 暗、黄－ 蓝、红－ 绿 ３ 种属性的 ３ 维坐标系统来描述。与色 泽类似， 有的光学测量仪器也能够定量测定食品表 面的光泽程度。液体产品 （ 如蜂蜜） 的稠度可以通 过粘度计来测定， 如利用粘度计测定流过已知直径 小 孔 所 需 的 时 间 ， 或 者 利 用 Ｂｏｓｔｗｉｃｋ 粘 度 计 测 定
ｍ — —— 试样质量， 单位为克 （ ｇ） ；
９ 重复性 同一操作者对同一试样平行测定结果的相对偏差不大
于 １０％。
ｎ — —— 稀释倍数。
３０
农业质量标准 ２００６ 年第 １ 期
研究与探讨
二、农产品质量分级要素
从国外比较成熟的农产品质量分级标准来看， 农产品质量等级的划分主要根据人体感官可以感知 的一些品质要素， 这些品质要素可以归纳为外观、 质构、风味等 ［４］ 。
（ 五） 声学特性应用技术 农产品的声学特性 是指农产品在声波作用下的共振频率、反射特性、 散射特性、透射特性、吸收特性、衰减系数、传播 速度及其本身的声阻抗与固有频率等， 反映了声波 与农产品相互作用的基本规律。应用农产品声学特 性对其进行无损检测和分级是现代声学、电子学、 生物学、计算机等技术在农产品生产和加工中的综 合应用， 是近 ３０ 年研究发展形成的新技术［１４］ 。农 产品声学特性的检测装置通常由声波发生器、声波 传感器、电荷放大器、动态信号分析仪、微型计算 机、绘图仪或打印机等组成。检测时， 由声波发生 器发出的声波连续射向被测物料， 从物料透过、反 射或散射的声波信号由声波传感器接收， 经放大后 送到动态信号分析仪和计算机进行分析处理， 即可 得到农产品的有关声学特性。应用农产品的声学特 性进行农产品无损检测和分级具有适应性强、检测 灵敏度高、对人体无害、使用灵活、设备轻巧、成
农产品质量从广义上说， 包括质量和安全两个方面。从狭义上讲， 农产品质量是指农产品的优劣程度 ［１］ ， 包括外观、质构、风味和营养等 品质要素， 不包括诸如微生物污染、药物残留超标等安全因素。农产品 质量分级就是根据农产品的外观、质构、风味等品质要素进行农产品优 劣等级划分， 这种质量等级既能够确切反映农产品品质的优劣程度， 同 时也带有一定成分人为偏好的主观色彩。
［ １８］
（ 六） 可见光和近红外光分析技术 农产品 的光学特性是指农产品对光的吸收、散射、反射和 透射等特性， 光学特性正越来越广泛应用于农产品 质量分析、新鲜度和成熟度检测中 ［１９］ 。随 着 计 算 机技术和信息提取技术的高度发展， 近红外分析技 术得到了迅速发展。近红外光是电磁波， 具有光的 属性， 近红外法又可分穿透法、反射法和部分穿透 法。当近红外光照射到由一种或多种分子组成的物 质上时， 如果物质分子为红外活性分子， 则红外活 性分子中的键与近红外光子发生作用， 产生近红外 光谱吸收。近红外光谱分析技术就是利用上述性质 根据各含氢基团的近红外吸收特点来检测农产品中 含氢基团的蛋白质、脂肪、水分、氨基酸、淀粉、 糖、酸等成分的含量。近红外光谱分析技术不但可 用于肉类和谷物以及水果的蛋白质、有机酸、脂 肪、淀粉、糖、水分、其他营养成分的 分 析［２０～２１］， 还适用于其他各种农副产品品质分析 （ 如蔬菜、饲 料、烟叶等） 。此外， 当近红外光源发出的近红外 光照射到研究对象后， 由近红外摄像机接收被研究 对象反射回来的近红外光， 形成研究对象的近红外 图像， 对该图像进行光谱转换和亮度增强， 可得到 研究对象的可见光图像。近红外图像技术可用于农 产 品 外 部 品 质 检 测 和 内 部 虫 害 检 测 ［２２］ 。 近 红 外 光 对物质穿透能力较强， 近红外分析不需对样品作任 何处理， 可以进行非破坏性检测及活体分析等， 不 但适用于实验室分析， 也可用于现场分析和在线实 时分析， 并且近红外光子的能量比可见光还低， 不 会对人体造成伤害。
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式中：
８．２ 测定结果用平行测定的算术平均值表示， 保留至小数
Ｘ — —— 试样中雌二醇的含量， 单位为毫克每千克 （ｍｇ／ｋｇ） ；
点后 １ 位。
ｍ １ — —— 试 样 色 谱 峰 对 应 的 雌 二 醇 的 质 量 ， 单 位为微克 （ μｇ） ；
（ 二） 质构 农产品质构所代表的是那些能被 手指、舌头、上颚或牙齿所体验到的产品质量。农 产品质构的范围极其广泛， 包括硬度、弹性、粘 度、黏结性等。同外观一样， 产品的质构也能有效 反映产品的品质差异， 若产品质构偏离期望值就是 质量缺陷。如新鲜水果存放一段时间后， 细胞壁破 裂， 水分就会流失， 发生松弛现象， 吃起来自然就 口感不新鲜； 但如果继续损失更多水分， 果蔬就会 变得干燥、坚韧、富有咀嚼性， 这也是果蔬干制品 的生产原理。成熟前后的肉的质构也有很大差异， 刚屠宰后的畜肉吃起来口 感 较 硬 ， 在 ０～４℃下 经 过一段时间的成熟后， 肌原纤维蛋白发生降解， 肌
农业质量标准 ２００６ 年第 １ 期
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研究与探讨
液体产品从斜面上流下所需的时间。风味的某些特 征成分可以通过气相色谱或气质联用色谱进行量 化。
（ 三） 机械分级技术 机械分级法是根据果实 的大小、密度和硬度用机械装置对农产品进行直接 分级的方法［６］ 。大小分级是让农产品通过不同尺寸 网格的分级筛， 使大小不同的农产品分开， 这在水 果、蔬菜上应用比较多。密度分级法是利用重力、 气流和水的浮力来将不同比重的物料分开， 常用于 谷物的分级。物料的硬度不同， 其冲击力、弹性和 振动特性也不同。不同质量和硬度的物料从某一高 度下落到刚性表面时， 其产生的冲击力、回弹距 离、振动频率和振幅也会有所不同， 根据这些特性 也可将不同质量和硬度的果实进行分级。
三、农产品质量等级评价技术
从国外农产品质量等级评定方法来看， 目前对 农产品质量的等级评定主要还是采用感官评定这样 的主观方法， 但为了提高评级的客观性和公正性， 近几十年来利用现代生物、物理和信息技术等手段 对智能化分级方法也作了大量研究， 目前有些方法 已进入工厂验证推广阶段。
（ 一） 感官评定技术 人们在挑选农产品时， 都会用感觉器官， 包括视觉、触觉、嗅觉、味觉甚 至听觉去判断产品的质量， 根据感觉判断的结果去 作出选择。因此， 感官评定法仍然是目前国际上最 通用的方法。农产品的色泽等外观特性可以利用人 的视觉系统进行检测分级， 此种方法在水果、蔬菜 和畜禽肉上都有应用。如肉色是通过人眼将肉样与 标准比色板颜色相比较， 将其界定为与之相称的比 色板的颜色等级或者是界于两相邻比色板颜色之间 的等级。风味通常也是由品尝小组进行品尝试验来 确定， 不同品尝人员对风味的敏感程度不同， 个人 喜好也不同， 因而评定结果也会有所不同。人体感 官评定方法简单、直接， 可以真实反映人们的需求 特点， 但缺点是评定结果难免带有主观片面性， 是 对质量的一种模糊评定， 不能准确量化。
一、农产品质量分级的重要性
质 量 分
钱
级永 忠
要汤 晓 艳
素 及 评 价 技 术
随着人类的进步和消费物质的不断丰富， 人类对可食农产品的要求 不再满足于农产品的数量， 也不再满足于农产品的安全卫生， 而是对农 产品的外观、风味和营养等品质问题越来越关注， 要求越来越高。在同 等安全卫生的情况下， 选择食用优质农产品渐渐成为一种消费观念和消 费文化， 这使得对农产品按质量要素进行等级划分， 实行以质论价、优 质优价就变得切实可行。例如， 对于同样食用安全的苹果， 从营养上来 看也没有什么特殊差别， 可人们总是愿意花较高价钱去购买外形美观令 人赏心悦目的产品。以质论价的市场竞争机制将会促进生产者千方百计 改进生产方法， 提高农产品质量。因此， 农产品的分等分级最终也将促 进农业总体水平的提高。
原纤维框架结构就会破坏， 肉就会变得柔软多汁， 吃起来口感较嫩 ［５］ 。
（ 三） 风味 风味包括滋味和气味。农产品品 质不同， 产品的风味也截然不同。如新鲜的肉闻起 来有肉的淡香， 煮熟后有肉的滋味和芳香味， 而变 质的肉有酸败味和腐败味。此外， 不同地区、不同 人群对滋味和气味的喜好程度不同， 而且不同人对 风味的敏感程度也不同， 如有的人喜欢味道浓重的 海水鱼， 而有的人则喜欢味道较为清淡的淡水鱼， 因而风味具有比其他质量要素更为浓厚的主观色 彩。
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（ 二） 仪器测定技术 除了感官评定方法外， 也可以利用仪器对质量评级指标进行量化， 以辅助 感官评级。农产品的色泽就可以利用仪器 （ 如色差 仪） 进行量化， 有色物体的颜色可以量化为 ３ 个数 值： 亮度、色调和彩度， 也可以利用明－ 暗、黄－ 蓝、红－ 绿 ３ 种属性的 ３ 维坐标系统来描述。与色 泽类似， 有的光学测量仪器也能够定量测定食品表 面的光泽程度。液体产品 （ 如蜂蜜） 的稠度可以通 过粘度计来测定， 如利用粘度计测定流过已知直径 小 孔 所 需 的 时 间 ， 或 者 利 用 Ｂｏｓｔｗｉｃｋ 粘 度 计 测 定
ｍ — —— 试样质量， 单位为克 （ ｇ） ；
９ 重复性 同一操作者对同一试样平行测定结果的相对偏差不大
于 １０％。
ｎ — —— 稀释倍数。
３０
农业质量标准 ２００６ 年第 １ 期
研究与探讨
二、农产品质量分级要素
从国外比较成熟的农产品质量分级标准来看， 农产品质量等级的划分主要根据人体感官可以感知 的一些品质要素， 这些品质要素可以归纳为外观、 质构、风味等 ［４］ 。
（ 五） 声学特性应用技术 农产品的声学特性 是指农产品在声波作用下的共振频率、反射特性、 散射特性、透射特性、吸收特性、衰减系数、传播 速度及其本身的声阻抗与固有频率等， 反映了声波 与农产品相互作用的基本规律。应用农产品声学特 性对其进行无损检测和分级是现代声学、电子学、 生物学、计算机等技术在农产品生产和加工中的综 合应用， 是近 ３０ 年研究发展形成的新技术［１４］ 。农 产品声学特性的检测装置通常由声波发生器、声波 传感器、电荷放大器、动态信号分析仪、微型计算 机、绘图仪或打印机等组成。检测时， 由声波发生 器发出的声波连续射向被测物料， 从物料透过、反 射或散射的声波信号由声波传感器接收， 经放大后 送到动态信号分析仪和计算机进行分析处理， 即可 得到农产品的有关声学特性。应用农产品的声学特 性进行农产品无损检测和分级具有适应性强、检测 灵敏度高、对人体无害、使用灵活、设备轻巧、成
农产品质量从广义上说， 包括质量和安全两个方面。从狭义上讲， 农产品质量是指农产品的优劣程度 ［１］ ， 包括外观、质构、风味和营养等 品质要素， 不包括诸如微生物污染、药物残留超标等安全因素。农产品 质量分级就是根据农产品的外观、质构、风味等品质要素进行农产品优 劣等级划分， 这种质量等级既能够确切反映农产品品质的优劣程度， 同 时也带有一定成分人为偏好的主观色彩。
［ １８］
（ 六） 可见光和近红外光分析技术 农产品 的光学特性是指农产品对光的吸收、散射、反射和 透射等特性， 光学特性正越来越广泛应用于农产品 质量分析、新鲜度和成熟度检测中 ［１９］ 。随 着 计 算 机技术和信息提取技术的高度发展， 近红外分析技 术得到了迅速发展。近红外光是电磁波， 具有光的 属性， 近红外法又可分穿透法、反射法和部分穿透 法。当近红外光照射到由一种或多种分子组成的物 质上时， 如果物质分子为红外活性分子， 则红外活 性分子中的键与近红外光子发生作用， 产生近红外 光谱吸收。近红外光谱分析技术就是利用上述性质 根据各含氢基团的近红外吸收特点来检测农产品中 含氢基团的蛋白质、脂肪、水分、氨基酸、淀粉、 糖、酸等成分的含量。近红外光谱分析技术不但可 用于肉类和谷物以及水果的蛋白质、有机酸、脂 肪、淀粉、糖、水分、其他营养成分的 分 析［２０～２１］， 还适用于其他各种农副产品品质分析 （ 如蔬菜、饲 料、烟叶等） 。此外， 当近红外光源发出的近红外 光照射到研究对象后， 由近红外摄像机接收被研究 对象反射回来的近红外光， 形成研究对象的近红外 图像， 对该图像进行光谱转换和亮度增强， 可得到 研究对象的可见光图像。近红外图像技术可用于农 产 品 外 部 品 质 检 测 和 内 部 虫 害 检 测 ［２２］ 。 近 红 外 光 对物质穿透能力较强， 近红外分析不需对样品作任 何处理， 可以进行非破坏性检测及活体分析等， 不 但适用于实验室分析， 也可用于现场分析和在线实 时分析， 并且近红外光子的能量比可见光还低， 不 会对人体造成伤害。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
式中：
８．２ 测定结果用平行测定的算术平均值表示， 保留至小数
Ｘ — —— 试样中雌二醇的含量， 单位为毫克每千克 （ｍｇ／ｋｇ） ；
点后 １ 位。
ｍ １ — —— 试 样 色 谱 峰 对 应 的 雌 二 醇 的 质 量 ， 单 位为微克 （ μｇ） ；
（ 二） 质构 农产品质构所代表的是那些能被 手指、舌头、上颚或牙齿所体验到的产品质量。农 产品质构的范围极其广泛， 包括硬度、弹性、粘 度、黏结性等。同外观一样， 产品的质构也能有效 反映产品的品质差异， 若产品质构偏离期望值就是 质量缺陷。如新鲜水果存放一段时间后， 细胞壁破 裂， 水分就会流失， 发生松弛现象， 吃起来自然就 口感不新鲜； 但如果继续损失更多水分， 果蔬就会 变得干燥、坚韧、富有咀嚼性， 这也是果蔬干制品 的生产原理。成熟前后的肉的质构也有很大差异， 刚屠宰后的畜肉吃起来口 感 较 硬 ， 在 ０～４℃下 经 过一段时间的成熟后， 肌原纤维蛋白发生降解， 肌
农业质量标准 ２００６ 年第 １ 期
３１
研究与探讨
液体产品从斜面上流下所需的时间。风味的某些特 征成分可以通过气相色谱或气质联用色谱进行量 化。
（ 三） 机械分级技术 机械分级法是根据果实 的大小、密度和硬度用机械装置对农产品进行直接 分级的方法［６］ 。大小分级是让农产品通过不同尺寸 网格的分级筛， 使大小不同的农产品分开， 这在水 果、蔬菜上应用比较多。密度分级法是利用重力、 气流和水的浮力来将不同比重的物料分开， 常用于 谷物的分级。物料的硬度不同， 其冲击力、弹性和 振动特性也不同。不同质量和硬度的物料从某一高 度下落到刚性表面时， 其产生的冲击力、回弹距 离、振动频率和振幅也会有所不同， 根据这些特性 也可将不同质量和硬度的果实进行分级。
三、农产品质量等级评价技术
从国外农产品质量等级评定方法来看， 目前对 农产品质量的等级评定主要还是采用感官评定这样 的主观方法， 但为了提高评级的客观性和公正性， 近几十年来利用现代生物、物理和信息技术等手段 对智能化分级方法也作了大量研究， 目前有些方法 已进入工厂验证推广阶段。
（ 一） 感官评定技术 人们在挑选农产品时， 都会用感觉器官， 包括视觉、触觉、嗅觉、味觉甚 至听觉去判断产品的质量， 根据感觉判断的结果去 作出选择。因此， 感官评定法仍然是目前国际上最 通用的方法。农产品的色泽等外观特性可以利用人 的视觉系统进行检测分级， 此种方法在水果、蔬菜 和畜禽肉上都有应用。如肉色是通过人眼将肉样与 标准比色板颜色相比较， 将其界定为与之相称的比 色板的颜色等级或者是界于两相邻比色板颜色之间 的等级。风味通常也是由品尝小组进行品尝试验来 确定， 不同品尝人员对风味的敏感程度不同， 个人 喜好也不同， 因而评定结果也会有所不同。人体感 官评定方法简单、直接， 可以真实反映人们的需求 特点， 但缺点是评定结果难免带有主观片面性， 是 对质量的一种模糊评定， 不能准确量化。
一、农产品质量分级的重要性
质 量 分
钱
级永 忠
要汤 晓 艳
素 及 评 价 技 术
随着人类的进步和消费物质的不断丰富， 人类对可食农产品的要求 不再满足于农产品的数量， 也不再满足于农产品的安全卫生， 而是对农 产品的外观、风味和营养等品质问题越来越关注， 要求越来越高。在同 等安全卫生的情况下， 选择食用优质农产品渐渐成为一种消费观念和消 费文化， 这使得对农产品按质量要素进行等级划分， 实行以质论价、优 质优价就变得切实可行。例如， 对于同样食用安全的苹果， 从营养上来 看也没有什么特殊差别， 可人们总是愿意花较高价钱去购买外形美观令 人赏心悦目的产品。以质论价的市场竞争机制将会促进生产者千方百计 改进生产方法， 提高农产品质量。因此， 农产品的分等分级最终也将促 进农业总体水平的提高。
原纤维框架结构就会破坏， 肉就会变得柔软多汁， 吃起来口感较嫩 ［５］ 。
（ 三） 风味 风味包括滋味和气味。农产品品 质不同， 产品的风味也截然不同。如新鲜的肉闻起 来有肉的淡香， 煮熟后有肉的滋味和芳香味， 而变 质的肉有酸败味和腐败味。此外， 不同地区、不同 人群对滋味和气味的喜好程度不同， 而且不同人对 风味的敏感程度也不同， 如有的人喜欢味道浓重的 海水鱼， 而有的人则喜欢味道较为清淡的淡水鱼， 因而风味具有比其他质量要素更为浓厚的主观色 彩。
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