果蔬是人类膳食营养的重要食物来源。随着农业机械化生产的发展，果蔬在采摘、分装和运输等过程中更加容易发生因碰撞、挤压、振动等原因引起的机械损伤。碰压损伤容易引起果蔬采后损耗。它不仅造成果蔬感官变化、品质降低，而且增加了微生物侵染的危险性，使果蔬腐烂程度增加、货架期缩短，严重影响品质及其经济效益。更为严重的是，损伤组织还会为病原菌提供滋养繁衍的场所，进而引起正常果蔬的损坏，加剧经济损失。
无损检测
内部损伤会引起果蔬生理生化和物理结构上的变化，是构成目前许多无损检测技术的基础。浙江大学生物系统工程与食品科学学院高迎旺、耿金凤、饶秀勤以损伤后果蔬发生的生理和物理变化为切入点，从损伤果蔬的光、热、声和电磁学特性的角度对果蔬内部损伤的无损检测进行综述。
1、果蔬损伤后发生的变化
损伤后发生的生理变化
损伤引起的细胞破裂会使结合水变成自由水，并流失到细胞间隙，使得水分含量升高。随后水分会逐渐蒸发，导致水分含量下降。乙烯增加被认为能够引起受伤部位组织呼吸代谢加强，大量研究表明，采后果蔬因机械损伤作用，乙烯释放速率明显增强。碰压损伤还会促使果蔬瞬间产生大量活性氧自由基，扰乱正常的代谢活动。同时，在一定时间内碰压损伤会刺激产生次级代谢产物（如萜类、酚类、生物碱等），这些次级代谢产物对伤口愈合、抵御病原菌侵袭具有一定的作用。果蔬中的果胶物质是决定其硬度的主要因素，果蔬受到损伤后原果胶在果胶酶的作用下发生水解转变成果胶酸，而果胶酸不具有黏性从而使细胞间失去了黏着，致使果蔬迅速软化。
损伤后发生的物理结构变化
Loodts等认为碰压损伤是细胞间分离、细胞壁的破裂和因细胞液流失扩散造成的细胞紧缩。Mitsuhashi-Gonzalez等利用扫描电子显微镜和荧光显微镜观察到碰压损伤发生在薄壁细胞的位置，由死亡细胞、破裂细胞和挤碎细胞等构成。细胞间隙大的地方，死亡、破裂或压碎的细胞多。Alvarez等指出所有固体破裂的原因在于结构的不均匀性。
2、国内外无损检测研究现状
基于光特性的无损检测研究
损伤产生后，细胞破裂引起组织变化，细胞间隙被渗出的细胞液填充。组织结构的变化也会改变光线在样品中的传播路径，导致光学传感器接收到的数据因组织状态的不同而不同。因此，与样品相互作用后光特性的改变构成了光学无损检测的基础。
光谱技术
光谱技术能够反映由损伤引起的果蔬组织结构和组分的变化，从而对损伤进行检测分析。光谱技术在新旧损伤检测和定量检测方面也具有一定的潜力。但是光谱技术只能获取样品小块区域的光谱信息，缺失空间信息。而且仅依靠光谱反射强度，很难消除时间因素对损伤识别的影响。另外，预测模型仍存在稳定性和适应性问题。
光谱成像技术
光谱成像技术弥补了光谱技术缺乏空间信息的缺点，其采集的丰富数据能够解释果蔬内部损伤。光谱成像中有效波段选取非常关键，但是由于检测对象、检测环境和分析技术的影响可能造成有效波段并不相同。因此需要多次验证，以保证其稳定性和适应性。另外，类球形果蔬表面光照分布不均匀，会干扰有效波段的选取，影响检测效果。
基于热特性的无损检测研究
损伤发生后，热量在果蔬中的吸收和传播发生变化，引起热扩散系数、热传导系数、比热容等热特性参数发生变化，从而导致正常和损伤组织间产生一定的温度差异。利用热特性检测水果损伤是可行的，主要挑战在于如何增强损伤信号和如何提取损伤信号，在热成像方面表现在热源的优化设计和热图像的处理上。另外，研究表明热成像在损伤的定量检测方面具有一定的可行性，这为今后在热成像的损伤检测领域指明了方向。
基于声学特性的无损检测研究
果蔬的声学特性是指果蔬在激励声源作用下声波的反射特性、散射特性、透射特性、吸收特性、衰减系数和传播速率及其本身的声阻抗与固有频率等，它们反映了声波与农产品相互作用的基本规律。检测时由声波发生器发出的声波射向被检对象，声波传感器接收到从物料透射、反射或散射出的声波信号，经放大传送到动态信号分析仪和计算机进行分析。果蔬发生损伤后，其声学特性相应发生变化，根据被检对象的声学特性差异对内部损伤进行检测。
基于电磁特性的无损检测研究
果蔬是有机生命体，在采后阶段仍具有一定的生命特征。果蔬内部存在大量的带电粒子从而形成生物电场，在遭受损伤后，果蔬物质和能量转换发生一系列变化，影响了生物电场的分布和强度，宏观上表现为电学特性发生改变。磁共振成像是根据特定原子核在磁场中的磁特性用于检测果蔬的品质特性的。而NMR信号强度与被测样品中1H核密度有关，损伤组织会因细胞破裂而产生较强的NMR信号，后期会因水分蒸发较快而产生较弱的信号，利用这种差异可实现损伤检测。
结 论
针对果蔬采后内部碰压损伤检测存在的问题，可从提取损伤信号方法和后期增强损伤信号方面考虑，今后研究可从以下3个方面展开：
1）对果蔬样品进行力学特性研究，更好地理解损伤的产生机理并模拟内部碰压损伤；
2）损伤果蔬生理和物理特性研究，为损伤检测提供理论基础。研究光、热、声、电、磁在果蔬组织中的吸收特性和传播路径，分析影响结果的主要物质和结构参数，最终建立损伤后发生的变化和无损检测方法间的联系；
3）尝试多元信息融合检测损伤，以期进一步研究提高检测效果。
