„Allrounder“ Zerstörungsfreie Prüfung von Obst und Gemüse: „Meister der Diagnose“ + „Schadendetektiv“ + „Qualitäts-Torwächter“

Anbau, Lagerung, Transport, Verkauf und Verbrauch in der Obst- und Gemüseindustrie sind komplexe und eng miteinander verbundene Prozesse, die sich direkt auf die Stabilität und Qualität der Lebensmittelversorgungskette auswirken. Landwirte sagen oft, ihr Lebensunterhalt sei vom Wetter abhängig, da das Wetter eng mit dem Wachstum von Obst und Gemüse zusammenhängt und die Qualität und Sicherheit von Obst und Gemüse in verschiedenen Phasen auch Herausforderungen mit sich bringt. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt in Wissenschaft und Technik ist jedoch die zerstörungsfreie Prüftechnologie entstanden, die sich zu einem wirkungsvollen Hilfsmittel bei der Verbesserung der Produktion und des Verkaufs von Obst und Gemüse entwickelt hat.

Pflanzphase: Meister der „medizinischen Behandlung“ für Obst und Gemüse

Landwirte sagen oft, ihr Lebensunterhalt sei vom Wetter abhängig, da die meisten Obst- und Gemüsesorten im Freien angebaut werden und ihr Wachstum daher eng mit dem Wetter zusammenhängt. Beispielsweise wird bei schlechtem Wetter die Photosynthese von Obst und Gemüse behindert, sodass der Ertrag sinken kann. Wenn es lange regnet und nicht genügend Sonnenlicht vorhanden ist, neigen Bakterien dazu, sich in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit zu vermehren, was zu verschiedenen Krankheiten bei Obst und Gemüse führen kann.

Wer vor oder während des Auftretens dieser Situationen künstlich eingreifen möchte, muss zunächst die Wachstumsbedingungen von Obst und Gemüse, die Dünge- und Wasserpreise sowie die Dynamik von Schädlingen und Krankheiten verstehen, um „die richtige Medizin zu verschreiben“. Hier kommt die zerstörungsfreie Prüftechnologie ins Spiel. Durch den Einsatz von Bildverarbeitungstechnologie in Kombination mit Hochdurchsatzlösungen für die phänotypische Analyse können Landwirte aus großen Luftbildern phänotypische Parameter wie Vegetationsindex und Blattflächenindex extrahieren, die mit dem Ertrag in Zusammenhang stehen, und so die Größe von Obst und Gemüse sowie ihre Verteilung auf dem Feld messen. Mit diesen Informationen können Landwirte rechtzeitig vor der Ernte verschiedene wirksame Managementmaßnahmen ergreifen, um den Ertrag von Obst und Gemüse zu sichern und deren Marktfähigkeit zu verbessern.

Lagerung und Transport: Der „Schadendetektiv“ des Obst- und Gemüsetransports

Nachdem Obst und Gemüse gepflückt und geerntet wurden, müssen sie eine Reihe von Lager- und Transportvorgängen durchlaufen, bevor sie verarbeitet und verkauft werden können. Bei diesem Vorgang können Obst und Gemüse sehr leicht „verletzt“ werden. Beispielsweise physiologische Erkrankungen durch Kälteschäden, Frostschäden, mechanische Schäden durch Quetschen, Stöße usw. sowie Infektionskrankheiten durch pathogene Bakterien. Darunter sind es physiologische Erkrankungen und mechanische Schäden, die das Auftreten von Infektionskrankheiten verschlimmern. Während der Lagerzeit von Obst und Gemüse nach der Ernte sind Infektionskrankheiten hoch ansteckend. Wenn kontaminiertes Obst und Gemüse nicht rechtzeitig entfernt wird, kann es leicht zu großflächiger Verderbnis und Schäden kommen, die zu erheblichen Verlusten führen. Berichten zufolge beträgt die Nachernteverlustrate bei Obst und Gemüse in China 15 bis 25 %, was zu direkten wirtschaftlichen Verlusten von bis zu 400 Milliarden Yuan führt. Die zuständigen Behörden gehen vorsichtig davon aus, dass der Verlust an Obst und Gemüse durch Verderb nach der Ernte beinahe den Grundbedarf an Nährstoffen von 200 Millionen Menschen decken kann.

Im Allgemeinen dringen Krankheitserreger in den frühen Wachstumsstadien von Obst und Gemüse ein und lauern dann darin. Während sich Obst und Gemüse entwickeln und reifen, wachsen und vermehren sich Krankheitserreger in ihnen und verursachen Krankheiten. Allerdings sind in den frühen Stadien der Krankheit auf der Oberfläche von Obst und Gemüse noch keine offensichtlichen Krankheitssymptome erkennbar, so dass sie durch herkömmliche manuelle Tests nicht rechtzeitig erkannt werden können. Zerstörungsfreie Prüftechnik kann diese Lücke schließen. Es können Details erfasst werden, die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind. Beispielsweise kann die Technologie der elektronischen Nase Veränderungen in Art und Gehalt flüchtiger organischer Verbindungen nach einer Erkrankung von Obst und Gemüse gut erfassen. Die Veränderungen dieser Komponenten stehen in engem Zusammenhang mit dem Grad der Obst- und Gemüsekrankheit. Auf der Grundlage der von der elektronischen Nase erfassten Daten können Landwirte daher während der Lagerung und des Transports eine dynamische Überwachung und Frühwarnung vor Obst- und Gemüsekrankheiten durchführen und so die Qualität von Obst und Gemüse wirksam sicherstellen.

Vertriebslink: Der „Qualitätswächter“ der Obst- und Gemüsesortierung

Wenn Sie Obst und Gemüse kaufen, werden Sie feststellen, dass einige Obst- und Gemüsesorten mit Wörtern wie Klasse A, Klasse B usw. gekennzeichnet sind. Dabei handelt es sich tatsächlich um die Klassifizierung von Obst und Gemüse. Der Hauptzweck der Obst- und Gemüseklassifizierung besteht darin, die Produkte auf kommerzielle Standards zu bringen. Die Qualität von Obst und Gemüse wird durch zahlreiche natürliche, umweltbedingte und menschliche Faktoren beeinflusst. Die Qualität der Früchte in verschiedenen Obstgärten oder von verschiedenen Bäumen im selben Obstgarten oder sogar der Früchte aus verschiedenen Teilen desselben Baumes kann nicht genau gleich sein. Durch die Klassifizierung können Produkte, die den Standards nicht entsprechen, wie beispielsweise solche mit Krankheiten, Insekten, Verletzungen oder verfaulten Früchten, aussortiert werden, während Obst und Gemüse mit gleichbleibenden Spezifikationen verpackt und verkauft werden können. Unterschiedliche Noten bedeuten unterschiedliche „Werte“. Durch die Einstufung können Verkäufer Preise auf der Grundlage der Qualität aushandeln, hohe Qualität und hohe Preise erzielen und den Nutzen maximieren.

Die Sortierung von Obst und Gemüse ist ein unverzichtbarer Teil des Obst- und Gemüseindustrialisierungsprozesses. Die zerstörungsfreie Prüftechnologie ist der herkömmlichen manuellen Prüfung hinsichtlich Arbeitskosten, Prüfgenauigkeit und Prüfverlust weit überlegen. Es kann den Prozess der Qualitätsbewertung von Obst und Gemüse erheblich beschleunigen und den Bedarf an schneller und effizienter Testtechnologie im Industrialisierungsprozess von Obst und Gemüse decken.

Verbrauchsphase: Personalisierter, maßgeschneiderter „Big Data-Entwicklungsplan“

Für Verbraucher, die sich am Ende ihrer Karriere als Obst- und Gemüsekonsument befinden, hat sich das Konsumniveau der Öffentlichkeit im Zuge des aktuellen Trends zur „Qualitätsgenuss“-Wirtschaft erheblich verbessert und auch das Streben der Menschen nach einer ausgewogenen Ernährung hat ein neues Niveau erreicht. Im Vergleich zu früher, als die Verbraucher mehr auf die Kosteneffizienz achteten, legen sie heute mehr Wert auf Frische, Qualität, Nährwert und Aussehen von Obst und Gemüse.

Auf der Grundlage der Qualitätsstandardisierung wird das Streben der Verbraucher nach Obst- und Gemüsequalität zunehmend individueller. In den letzten Jahren hat sich die Adoptionslandwirtschaft rasant entwickelt. Verbraucher mieten online ein Stück Land und bewirtschaften es selbst oder bitten Landwirte, es nach ihren Wünschen anzubauen. Auf diese Weise erreichen sie eine „persönliche Anpassung“ von Obst und Gemüse. Während dieses Prozesses können Verbraucher das Wachstum des von ihnen angebauten Obstes und Gemüses aus der Ferne über das Internet überwachen. Die Durchführung dieses Prozesses erfordert außerdem die Unterstützung durch zerstörungsfreie Prüftechnologie. Mithilfe der Technologie des Internets der Dinge werden mithilfe zerstörungsfreier Prüfverfahren wichtige Parameter wie Pflanzenwachstum, Bodentemperatur und -feuchtigkeit, Lichtintensität und Insektenbefall überwacht. Dies trägt zu einer präzisen Bepflanzung von Obst und Gemüse, einem visuellen Management und einer intelligenten Entscheidungsfindung bei.

Mit der landwirtschaftlichen Angebotsreform in meinem Land und der Verbesserung des Lebensstandards der Bevölkerung hat sich das Konsumkonzept der Öffentlichkeit von der primären Forderung „genügend essen“ zu der höheren Forderung „gut essen“ gewandelt, und auch die Qualitätsanforderungen an Obst und Gemüse werden immer höher. Der großflächige Einsatz zerstörungsfreier Prüfverfahren verbessert nicht nur die Effizienz der Obst- und Gemüseproduktion und verringert Verluste, sondern bietet den Verbrauchern auch eine qualitativ hochwertigere Auswahl. Die Entwicklung dieser Technologie wird die Lieferkette für Obst und Gemüse weiterhin prägen, mehr Möglichkeiten für verfeinerten Anbau, Lagerung, Verkauf und Verzehr bieten und eine intelligentere, nachhaltigere und qualitativ hochwertigere Obst- und Gemüseindustrie ermöglichen.

Produziert von: Populäre Wissenschaft in China zum Nutzen der Landwirte

Wissenschaftlicher Berater: Guo Zhiming (Professor, School of Food and Bioengineering, Jiangsu University)

Koordinatoren: Liao Danfeng, Zheng Fengmao, Wang Changhai, Zhang Ruijie

Planung: Wu Yuetong

Herausgeber: Wang Yuanyuan (Praktikum)