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浙江大学何勇都柏林大学孙大文等综述:新兴技术用于检测茶产品质量与安全

编辑:huaxl 时间:2020年08月20日 访问次数:628

2020年813日,浙江大学生物系统工程与食品工程学院何勇教授、爱尔兰国立都柏林大学孙大文教授等在国际食品顶级期刊《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》在线发表了题为“Emerging techniques for determining the quality and safety of tea products: A review“的综述论文,何勇教授为通讯作者,Xiao\Lan Yu为第一作者。


类似于其他食品,茶叶产品的质量和安全是茶叶产品的两个主要方面,包括物理参数(例如新鲜茶叶的颜色、质地和嫩度)、化学参数(例如儿茶素、挥发性有机化合物(VOCs))、分类参数(例如等级、产地来源、品种和类别)、无机污染物(例如铅铬绿)和有机污染物(例如西布曲明)。目前,大部分参数都有标准检测方法,然而这些方法费时费力且需要操作技能,特别是茶的感官品评需要专业人员来进行。这些局限性促使研究人员聚焦新技术,从而开发出能够快速、高效且当场检测茶产品质量和安全的方法。

目前,光谱技术、电化学方法、纳米模拟酶、计算机视觉、改进色谱技术是目前能够有效检测茶产品(例如新鲜茶叶、商品茶、茶饮料、茶粉和茶烘培产品)质量和安全的5种新兴技术。通过简化样品制备、加快检测过程、减少样品中其他物质的干扰以及提升现有标准方法的灵敏度和准确性,上述技术可以实现对茶产品的快速、成本效益高、无损或轻微损伤检测,而且有些技术能够提供实时检测结果。这些新兴技术在整个茶产品加工过程(从新鲜茶叶的采摘、茶叶的发酵到商品茶的感官品评)中的应用以及开发的便携式设备对茶产品分类和安全参数的实时和现场检测不仅能够消除对专业人员的强烈依赖,而且能够有助于茶产品的机械化生产。

本文章综述了这些新兴技术在检测茶产品质量和安全中的应用,而这可为这些新兴技术作为潜在的检测和评估手段在其他食品和饮料中的应用提供指导,从而促进食品工业的发展。


附:图表

图1:茶产品的质量和安全评估


图2:中国茶感官品评和英国茶感官测试基本流程


图3:中国绿茶感官品评基本配置和过程


图4:光谱技术基本检测过程


图5:电子感应基本检测过程


表1:目前用于检测茶产品质量和安全的标准方法


表2:新鲜茶叶和加工茶叶参数


表3:绿茶、红茶、白茶和黄茶冲泡时间和五项指标比例


表4:新兴技术在检测茶产品物理、化学和微生物参数中的应用



表5:新兴技术在检测茶产品分类参数中的应用




表6:新兴技术在检测茶产品安全性中的应用



表7:建立模型方法用于检测茶产品质量与安全


表8:对茶产品分类参数解释说明




附:简介


何勇教授,浙江大学求是特聘教授,浙江大学学术委员会委员,浙江省科协常委,现任浙江大学生物系统工程与食品科学学院院长、浙江大学农业信息技术研究所所长、浙江大学数字农业与农村信息化研究中心常务副主任、农业农村部光谱检测重点实验室主任,国家“双一流”建设学科和全国第四轮学科评估A+序列学科--农业工程学科学术带头人之一、“十二五”国家863现代农业领域“数字农业技术与装备”主题专家、863项目首席专家、国家教学名师、国家百千万国家级人才、国家农村信息化示范省国家级指导专家、入选国家级教学团队、浙江省首届十大师德标兵、第四届浙江省十大杰出青年、浙江省优秀杰出青年基金,荣获浙江大学永平教学贡献奖。曾先后在日本东京大学、东京农工大学、美国伊利诺斯大学访问和担任Visiting Professor。入选科睿唯安(原汤森路透)201620172018全球高被引科学家(Highly Cited Researchers 201620172018),H指数462017226日央视“对话”节目特邀嘉宾。

主要从事数字农业、农业物联网、农村信息化、农用航空和智能农业装备等方面的科研和教学工作。主持国家863、国家自然科学基金、国家支撑计划及省部级重点科研项目50余项。发表论文400余篇, SCI收录300余篇,其中9篇论文入选ESI近10年农业科学高被引论文。出版著作和教材20多本,主编国家十五、十一五规划教材各1本。获发明专利140多项、软件著作权40多项。获首届中国农业工程学会青年科技奖、浙江省第二届青年科技奖、浙江省突出贡献的中青年科技人员、浙江省151人才工程第一层次、浙江省中青年学科带头人、浙江省教学名师,享受国务院政府特殊津贴,获包氏基金、竺可桢北美基金、宝钢优秀教师奖、第四届教育部高校优秀青年教师奖,全国优秀科技工作者。担任SCI收录农业工程权威杂志《Computers and Electronics in Agriculture》主编,ELSEVIER出版公司《Journal of Agriculture and Food Research》主编,《Food and Bioprocess Technology》等10多本国际学术期刊编委、国内《农业机械学报》、《浙江大学学报》(工学版)、《浙江大学学报》(农业与生命科学版)、《农业科学学报》等10多本学术刊物的副主编、编委,是Transactions of the ASABE等30多种国际学术期刊的审稿人。担任教育部留学回国人员科研启动基金评审专家、科技部国际合作计划评价专家、农业部农机化科技创新-精准农业专业组委员。担任国际农业与生物系统工程学会(CIGR)第二分会(Equipment Engineering for Plants)和第六分会(Postharvest Technology and Process Engineering)执委、担任国际亚洲精细农业学会常务理事、CIGR、美国IEEE、ASAE、ADSA会员,中国农机学会农机化学会副理事长、中国农业工程学会系统工程委员会副主任委员、中国农业工程学会农用航空分会副主任委员,中国农业机械学会、农业工程学会理事,全国农业机械标准化技术委员会农业电子技术委员会副主任委员。浙江省农业机械学会常务副理事长、浙江省农业工程学会副理事长。担任浙江省全国农村信息化示范省建设专家组组长、浙江省永康现代农业装备创新园区专家组组长,30次担任国际学术会议分会场主席、学术委员会委员。浙江省农业遥感与信息技术重点研究实验室学术委员会副主任委员。负责的《精细农业》课程荣获国家精品课程和国家资源公开课程。指导的2位博士研究生分别获得2012、2013年国家百篇优秀博士论文提名奖。获国家科技进步二等奖1项、浙江省科技进步一等奖4项、二等奖9项、教育部科学科技进步一等奖2项、二等奖3项,广东省科技进步一等奖1项,国家教学成果一等奖1项、省教学成果奖一等奖1项、二等奖2项,荣获大北农智慧农业奖、中国专利优秀奖。


孙大文(Da-Wen Sun),欧洲科学院(欧洲人文和自然科学院)(Academia Europaea)院士,爱尔兰皇家科学院(Royal Irish Academy)院士,波兰科学院外籍院士,国际食品科学院(IAFoST)院士,国际农业与生物系统工程科学院(iAABE)院士,国际制冷科学院院士。国际著名期刊《Food and Bioprocess Technology》创刊者和主编。现任华南理工大学教授,博导,现代食品工程研究中心主任;广东省冷链食品智能感知与过程控制工程技术研究中心主任,广东省食品智能质控与过程技术装备国际暨港澳台合作创新平台主任,广东省省级现代农业(农产品无损检测及精深加工)产业技术研发中心主任,广东省农产品品质智能感知与精准控制现代农业科技创新中心主任;广东省农产品保鲜物流共性技术创新团队首席科学家;爱尔兰国立都柏林大学(UCD)食品和生物系统工程终身教授。

在世界著名杂志和国际会议上发表了900篇高水平论文,出版专著17部,共有超过500篇论文被SCI收录(SCIH指数为91SCOPUSH指数为94)。每篇论文平均引用次数超过35次,被引用总数全球农学排名第六位(2018.7)。特别是在高光谱成像、计算机视觉、真空冷却、超声波辅助冷冻和CFD模拟等方面的论文已经成为其他研究者的经典参考文献。50篇论文入选ESI农学“高被引论文”,全球排名第二位。

近三年主持国家“十二五”科技支撑计划项目,国家国际科技合作专项,广东省科技厅,农业厅,教育厅,海洋与渔业局等科技计划项目,广州市科技计划项目,企业合作项目等十多项。授权中国发明专利37项,授权美国发明专利2项,英国发明专利1项,申请国际PCT专利6项。荣获广东省科学技术奖一等奖(排名第二)1项(2015.2),教育部科技进步二等奖(排名第一)1项(2016.12),广东省科学技术奖三等奖(排名第一)1项(2017.1)。他是致公党中央委员,中国侨联特聘专家,国务院侨务办公室专家咨询委员会委员,北京海外专家咨询委员会主任委员,湖北省人民政府咨询委员会委员,广东院士联合会理事。