在现代农业和食品生产中，确保果蔬的品质和安全是至关重要的任务。然而，果蔬的内部质量问题通常是难以察觉的，这给生产商、零售商和消费者带来了挑战，幸运的是，现代技术已经带来了一种令人印象深刻的解决方案，即近红外（NIR）透射光谱技术。这一先进技术允许我们深入了解果蔬内部的情况，从而能够快速、准确地检测内部缺陷、腐烂、虫害以及营养成分，目前果蔬内部缺陷检测已经广泛应用于农产品生产和销售中。

在农产品生产环节中，果蔬内部的虫害是农产品质量的重要问题。在检测虫害时，NIR透射光谱技术通过分析透射光谱数据，可以识别并判断出果蔬内部是否存在病虫害问题，并进行定量评估，空心化问题也是同样如此。在检测果蔬内部腐烂程度时，NIR透射光谱技术可以透过果蔬表皮，识别果蔬内部存在的腐烂区域，并定量评估腐烂程度。这可以帮助农产品生产商和零售商提前筛选掉腐烂的果蔬，以保证产品的品质和延长货架期。

以苹果为例，苹果的霉心病和水心病是两种常见的内部缺陷疾病，在苹果品质评估和出口质检中非常重要。

霉心病是一种由霉菌引起的苹果内部病变，通常在果实存储期间出现，常表现为水势失衡，导致果实内部形成棕色或黑色的霉斑。霉心病的检测通常通过目视检查和切开果实进行观察，如果果实有可疑的病变迹象，就会被判定为受到霉心病的感染。近年来，一些新的非破坏性检测方法也被研究用于霉心病的检测，包括使用NIR透射光谱技术，通过分析果实内部的光谱信息，检测苹果中潜在的霉心病病变并进行预测，很大程度上减少了果实损耗，降低了经济损失。

苹果“冰糖心”也是一种苹果病害，即水心病。在中国西北高原干旱地区多有发生，是一种生理性病变。病果剖开后，其内部组织的细胞间隙充满细胞液而呈水渍状在果实中心，也有的发生于果实维管束四周和果肉其他部位。“冰糖心”通常指富士苹果中的水心病表现比较明显的果实，其内部病变形成的水渍状果心常被商家用来作为卖点进行宣传。

对于水心病的苹果，当果实内部的水心未发生褐变腐败之前，是可以食用的。此时，苹果水分丰富，口感脆嫩多汁，具有较高的糖度，能满足一些消费者对于甜味的追求。然而，需要注意的是，虽然水心病苹果可以食用，但由于水心病对果实贮藏性的影响，其保鲜期相对较短。由于水心病导致果实内部的细胞液增多，这可能会降低果实的贮藏寿命，患水心病的果实在贮藏过程中更容易变软、褐变和腐烂。

目前，水心病检测主要依靠目视观察和切开果实进行检查。水心病导致果实内部细胞间隙充满细胞液，改变了果实的光学性质。近红外透射光谱技术可以探测这种光学变化，并通过对光谱数据的分析来判断水心病的程度和位置。利用近红外透射光谱技术进行水心病的检测，不仅可以提高检测效率，减少人工判断的主观性，还可以实现对大批量样品的快速检测。

除了缺陷，NIR透射光谱技术还可应用于检测果蔬内部的营养成分。通过分析透射光谱数据，可以获得果蔬内部的营养成分含量，例如糖分、酸度、维生素含量等。这对提升产品食用价值和市场竞争力，优化农产品质量和生产工艺具有重要意义。此外，NIR透射光谱技术还能够快速测量果蔬样品的透射光谱，并通过建立与缺陷相关的数学模型，实现对果蔬内部缺陷的快速筛选和分级。这可以提高生产效率，降低人工检测的成本，并确保所销售的果蔬符合质量标准。

在不断创新和发展中，近红外（NIR）透射光谱技术的应用已经成为现代农业和食品生产领域的一项革命性技术。它不仅使果蔬内部质量问题的检测更加准确和高效，还有效提高了产品质量和竞争力，增强了果蔬产业的可追溯性和管理效率。

出品：科普中国智惠农民

科学顾问：郭志明 （江苏大学食品与生物工程学院 教授）

统筹：廖丹凤 郑锋茂 王长海 张瑞杰

策划：武玥彤

编辑：王媛媛（实习）

来源: 光明三农

内容资源由项目单位提供