無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在食品品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

趙超++曲圣++唐嘉

摘 要：當(dāng)前，隨著人民生活質(zhì)量的日益提升，對(duì)食品提出了越來(lái)越嚴(yán)格的要求，因此，為了有效提高食品品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)注重將無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用到食品工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展中，從而有效的掌握當(dāng)前食品品質(zhì)的狀況，讓食品到達(dá)最佳品質(zhì)狀態(tài)，以便滿足當(dāng)前人們的需求。本文主要從無(wú)損檢測(cè)的技術(shù)分析著手，全面介紹和闡述無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在食品品質(zhì)檢測(cè)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；食品；品質(zhì)檢測(cè)

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，由于是近年來(lái)，因食品問(wèn)題而頻發(fā)的安全事故日益居高不下，而且呈現(xiàn)多樣的疑難。在嚴(yán)峻的形勢(shì)下，人們對(duì)食品的質(zhì)量的重視程度日益提高，在傳統(tǒng)的檢測(cè)中時(shí)間長(zhǎng)，流程繁瑣，工序復(fù)雜、浪費(fèi)資金，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的不僅維持了傳統(tǒng)檢測(cè)的化學(xué)類(lèi)特性以及的物質(zhì)樣態(tài)。在此基礎(chǔ)之上還有效的辨別了物質(zhì)獨(dú)特的理化屬性，并從物質(zhì)的理化屬性中選取了檢測(cè)的依據(jù)規(guī)程，并根據(jù)物質(zhì)的檢測(cè)機(jī)理，檢測(cè)出物質(zhì)中的聲學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)特性。不僅如此，還可以在借助射線進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)損檢測(cè)的測(cè)定途徑可分為光衍射的測(cè)定、近紅外光譜測(cè)定、生物傳感器。

一、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)分析

無(wú)損檢測(cè)主要指對(duì)檢測(cè)物質(zhì)給予能量的基礎(chǔ)之上，根據(jù)物質(zhì)的能力情況變化，有效的了解分析給予檢測(cè)物質(zhì)的品質(zhì)狀況，其中無(wú)損技術(shù)流程在相關(guān)檢測(cè)人員的開(kāi)展工作中，嚴(yán)格要求對(duì)信號(hào)以及數(shù)據(jù)的采集，另外信號(hào)以及數(shù)據(jù)的分析、處理必須利用當(dāng)前最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息化來(lái)進(jìn)行，并將分析整理出來(lái)的有效信息用數(shù)學(xué)知識(shí)的形勢(shì)呈現(xiàn)出來(lái)。方可達(dá)到檢測(cè)目的。當(dāng)前，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在各種物質(zhì)的應(yīng)用過(guò)程中慢慢的呈現(xiàn)出速度快，成本低的有效優(yōu)勢(shì)，因此，被廣泛的運(yùn)用到農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等不同領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，但我們必須注意的是在對(duì)食品品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，需要重點(diǎn)保留食品的化學(xué)特性，并通過(guò)對(duì)其化學(xué)特征的分析，從而有效的達(dá)到檢測(cè)的目的。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的的應(yīng)用其主要目的就是為了提升入物質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果的高度精準(zhǔn)[1]。因此，在對(duì)檢測(cè)物進(jìn)行定量定向分析過(guò)程中必須嚴(yán)格技術(shù)人員將檢測(cè)物的和化學(xué)特性作為其重要的檢測(cè)指標(biāo)，并構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而全面的對(duì)檢測(cè)物品質(zhì)實(shí)現(xiàn)有效的評(píng)價(jià)。

二、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在食品品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

（一）應(yīng)用光學(xué)原理的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

近紅外分光法、紫外分光法、光音響分光法、紅外光分光法以及可見(jiàn)光法主要是利用食品對(duì)各種光的吸收、透射、擴(kuò)散等屬性，來(lái)判斷食品內(nèi)在品質(zhì)的有效方法。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中光學(xué)原理的應(yīng)用主要在水果、蔬菜以及各種干糧等食品中的物理學(xué)品質(zhì)分析以及成分分析，由于，水果、蔬菜以及各種干糧等食品外部特性和內(nèi)部成分存在顯著差異。導(dǎo)致其在不同的波長(zhǎng)的射線照射狀態(tài)下，產(chǎn)生不同的吸收、透射、擴(kuò)散等特殊效果，促使部分光也會(huì)從食品上的表面上反射回來(lái)，同時(shí)食品內(nèi)部的不組織結(jié)構(gòu)也會(huì)相應(yīng)的吸收部分光，而食品光的吸收量和反射量是檢測(cè)食品的光學(xué)特性。因此，在無(wú)損檢測(cè)中有效的運(yùn)用光的電管等設(shè)施設(shè)備檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)食品樣品、待檢食品樣品的透過(guò)光與反射光，在計(jì)算機(jī)中輸入內(nèi)置CPU，計(jì)算出食品的光的透光率與發(fā)射率。從而實(shí)現(xiàn)食品品質(zhì)檢測(cè)的最終目的。

（二）應(yīng)用聲學(xué)原理的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

待檢物樣品在聲波的條件作用下的透射特性、散射特性、反射特性、傳播速度、衰減系數(shù)、吸收特性以及待檢物與生俱來(lái)的固有頻率和聲音等是聲學(xué)的特性。其反映了待檢物與聲波的二者之間的相互作用的基本規(guī)律，聲學(xué)原理的基本特性是指根據(jù)特定的參考變化來(lái)檢查物品的特性。以甜瓜為例，隨著甜化的成熟情況，聲波在甜瓜中的共振頻率與傳播速度明顯呈現(xiàn)降低狀態(tài)，而且兩者的變化趨勢(shì)完成相同，在其中甜瓜果肉的硬度與傳播速度有著很多大的聯(lián)系，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，二者之間的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.856，因而，甜瓜的成熟程度可利用聲波的傳播速度來(lái)判定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，適宜食用的成熟甜瓜的在聲波速度為38-55m/s。另外西瓜為例，用打擊音波的解析法來(lái)檢測(cè)西瓜的成熟情況。當(dāng)西瓜受到到打擊時(shí)，不同成熟情況西瓜會(huì)出現(xiàn)有差異的音波，打擊音波的出現(xiàn)規(guī)律的指數(shù)的減退波形則為適熟果，或出現(xiàn)不規(guī)則的波形則為過(guò)度成熟果。另外，過(guò)度成熟果的打擊音波達(dá)到檢測(cè)位位置的時(shí)間與適熟果存在一定的差異性[2]。因此，西瓜的成熟情況有效的利用計(jì)算機(jī)分析打擊音波的波形。實(shí)踐證明，超聲波在水果組織中穿透能力重要受聲波的頻率的影響。還可用超聲波檢測(cè)水果果皮的光滑度以蔬菜表面的裂紋等如柑橘、番茄。還有學(xué)者提出應(yīng)用超聲波的電導(dǎo)率、聲速、衰減系數(shù)有機(jī)結(jié)合量檢測(cè)牛乳重要成分濃度，其檢測(cè)原理主要是因?yàn)榕Ｈ橹懈鞣N成分存在一定的差異性，通過(guò)應(yīng)用超聲波透射定量容器中的牛乳，均可發(fā)現(xiàn)其聲強(qiáng)衰減程度、傳播的速度和輻射阻抗等都都發(fā)生翻天覆地的改變。由此可見(jiàn)，聲強(qiáng)衰減、聲音的速度與牛乳各成分濃度在一定程度上有著緊密的聯(lián)系。

（三）應(yīng)用電學(xué)原理的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

通過(guò)檢測(cè)待測(cè)物食品的電導(dǎo)率、電阻抗等特而檢測(cè)食品的品質(zhì)的方法被稱(chēng)為電學(xué)原理的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，一般情況下，等待檢測(cè)的食品若是固體事物，則就需要將電極插入等待檢測(cè)好量的食品中進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測(cè)，其主要檢測(cè)方式，相關(guān)技術(shù)人員將等待檢測(cè)量的食物放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面上的平衡電極板間，有效測(cè)定節(jié)電特性的固定參數(shù)值，其在有效范圍內(nèi)的參數(shù)值可以直接顯示食品的實(shí)際品質(zhì)水平狀況。因此，應(yīng)用到食品中可以有效的實(shí)現(xiàn)食品的無(wú)損自動(dòng)化評(píng)定。具有非常高的檢測(cè)意義。

（四）應(yīng)用力學(xué)原理的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

敲打解析法、敲打解析法、振動(dòng)激發(fā)法等方法主要是利用的檢測(cè)食品的力學(xué)性特征。例如粘彈性、振動(dòng)頻率、振動(dòng)的吸收和硬度等，可以針對(duì)性的對(duì)食品的品質(zhì)檢測(cè)施予損檢測(cè)技術(shù)，在普遍情況下，對(duì)待檢測(cè)的食品的品質(zhì)的指標(biāo)可以運(yùn)用振動(dòng)與聲波進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)這種方式可以檢測(cè)出食品當(dāng)中的組織結(jié)合以及食品內(nèi)部缺陷。比如，測(cè)定大豆中的水分含量和牛乳中的脂肪含量情況都可以運(yùn)用此方法，從而根據(jù)檢測(cè)食品中的所城呈現(xiàn)的不同的發(fā)射波來(lái)判斷食品的品質(zhì)情況。除此之外，還可以運(yùn)用超聲波的來(lái)測(cè)定牛、羊、雞、鴨、鵝等動(dòng)物的脂肪層、肉質(zhì)的厚度。

（五）生物傳感器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

在當(dāng)前食品品質(zhì)檢測(cè)中運(yùn)用得非常廣泛的技術(shù)是生物傳感器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，可以檢測(cè)食品基本成分、有害成分、有毒成分和添加劑等，此類(lèi)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要在于，它不需要提前進(jìn)行樣品處理、不需要用到大量試劑、并且可以進(jìn)行連續(xù)的在線檢測(cè)、敏銳的靈敏度、環(huán)保無(wú)污染。該項(xiàng)技術(shù)是一門(mén)研究與應(yīng)用技術(shù)，把物理、化學(xué)、生物等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)有效融合在一起，運(yùn)用到的技術(shù)有納米技術(shù)、生物技術(shù)、微電子技術(shù)和材料技術(shù)等處于科學(xué)發(fā)展前沿的技術(shù)。例如，食品添加劑的檢測(cè)，現(xiàn)在檢測(cè)食品中的添加劑含量我們采用的是生物傳感器技術(shù)，眾所周知，食品添加劑里含有大量的亞硫酸鹽，長(zhǎng)期食用會(huì)引發(fā)哮喘，有害人體身體健康，當(dāng)研發(fā)成功檢測(cè)亞硫酸鹽的生物傳感器，極大地減少了檢測(cè)食品中添加劑含量?？傊?，生物傳感器的出現(xiàn)，通過(guò)檢測(cè)食品品質(zhì)，保證了食品質(zhì)量，同時(shí)提高了生產(chǎn)效率。

結(jié)語(yǔ)：

總之，從目前食品的現(xiàn)狀來(lái)看，在其加工過(guò)程中，傳統(tǒng)的食品品質(zhì)檢測(cè)方式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)的快速發(fā)展，在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中逐漸呈現(xiàn)主精準(zhǔn)度低下，效率不高的局面，嚴(yán)重影響整體食品的加工質(zhì)量。因?yàn)?，為了有效滿足人們對(duì)食品的高度要求，需要我們?cè)谑称饭I(yè)的可持續(xù)發(fā)展中將無(wú)損檢測(cè)技術(shù)廣泛的運(yùn)用到食品品質(zhì)檢測(cè)中，讓食品加工的質(zhì)量得到進(jìn)一步提升，從而讓食品的品質(zhì)達(dá)到最佳的狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

[1]閻偉.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在食品質(zhì)量安全檢測(cè)中的典型應(yīng)用分析[J].食品安全導(dǎo)刊，2015，33：167-168.

[2]李志霞，聶繼云.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其在果品質(zhì)量安全檢測(cè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2013，04：31-35.endprint