本期介紹發表在《中國食品學報》第25卷第2期特約專欄（食品裝備）上的文章《糧油加工過程品質控制的近紅外智能檢測裝備現狀與趨勢》。
可見/近紅外光譜檢測技術作為典型代表，融合了光學、化學、計算機科學和信息科學等多學科技術，憑借其高效性、便捷性、準確性以及快速、無損的檢測特性，實現對糧油產品中脂肪、蛋白質、淀粉、水分等核心品質指標的精準檢測。值得關注的是，該技術的應用領域已從實驗室檢測階段跨越至加工過程現場實時監測，并衍生出適配不同場景的智能化裝備與系統。文章聚焦我國大宗糧油加工過程品質的光譜快檢技術及智能裝備的現狀，系統梳理可見/近紅外光譜領域的技術創新、裝備研發、數據處理與建模方法革新等關鍵進展，深入分析該技術在糧油加工中的實際應用案例與發展趨勢，旨在為推進大宗糧油加工過程品質監測技術及裝備的智能化轉型提供理論依據與實踐參考。
1 糧油加工智能化檢測技術需求分析
在糧油產品體系構建中，多元化發展特征顯著。在消費者對糧油質量安全訴求持續升級的背景下，快速檢測技術正成為保障加工品質的核心支撐。市場對高端快檢裝備的需求呈現顯著增長態勢，其高效精準的檢測能力與時效性優勢，正重塑糧油加工業的質量控制范式。
可見光（380~780 nm）與近紅外光譜（NIR，780~2526 nm）的協同檢測體系已突破單一光譜局限，其中可見光譜精準捕捉油脂色澤等表觀特征，近紅外則深度解析分子結構信息，二者融合形成多維品質評價模型，該技術組合現已成為糧油加工過程監控的創新范式。
2 近紅外光譜檢測技術與智能裝備
（a）微型近紅外光譜圖；（b）微型近紅外模塊；（c）便攜式光譜儀；（d）谷物品質分析光譜儀；（e）手持農產品品質分析光譜儀
圖1 糧油加工過程中使用的便攜式品質監控光譜儀
在數字化技術深度賦能的背景下，便攜式近紅外光譜儀于糧油加工檢測領域實現突破性發展，其檢測精度顯著提升并形成獨特應用優勢。隨著智能手機生態的蓬勃發展，便攜式近紅外光譜儀與移動終端的深度融合，正推動糧油品質檢測向現場化、即時化方向加速演進。國內產學研機構已成功研發多款適配該場景的微型化設備，逐步構建起覆蓋糧油全產業鏈的快速檢測技術體系。
圖2 糧油加工可見/近紅外光譜在線監控系統
當前，近紅外光譜技術已實現從實驗室研發向工業化應用的跨越。本土企業研發的近紅外在線監測系統，通過集成PLC控制、通信協議及中控平臺，構建了涵蓋色澤、酸價、水分等指標的實時監控體系，該系統可同步獲取油脂過氧化值、谷物面筋含量等多元參數，有效支撐加工過程精準調控。
3 光譜大數據處理與智能分析平臺
當前研究焦點集中于構建高效數據處理范式，即：通過優化光譜預處理（降噪、基線校正）、特征波長優選（遺傳算法、連續投影法）、模式識別（PLS、SVM）及定量建模（深度神經網絡）等關鍵環節，實現海量數據中目標特征的精準提取與魯棒模型構建。與此同時，隨著當代互聯網與云計算技術的深度融合，云平臺系統設計正經歷革命性變革，基于OPC-UA、MQTT等工業協議的糧油光譜數據流架構已實現云-邊-端協同，推動檢測系統向智能化、分布式方向演進。
