超聲波技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用探究

張貴川

（貴州省檢測(cè)技術(shù)研究應(yīng)用中心，貴州貴陽(yáng) 550014）

超聲波技術(shù)在食品檢測(cè)中有著重要價(jià)值，能夠幫助人們了解食品性能，確保食品檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度。超聲波技術(shù)因其檢測(cè)速度快、易操作的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在食品檢測(cè)中。

1 超聲波技術(shù)

1.1 超聲波概念

超聲波指的是振動(dòng)頻率超出20 000 Hz 的聲波，其頻率高，傳播性強(qiáng)，在液體和固體中均能傳播，同時(shí)損耗小，因此其在食品檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用中比較廣泛。超聲波有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能幫助檢測(cè)人員了解食品的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)，保障食品安全。但超聲波在傳播時(shí)，也會(huì)受影響出現(xiàn)偏差，可能會(huì)使結(jié)果產(chǎn)生差異，因此檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)開(kāi)展精細(xì)化管理，確保發(fā)揮出超聲波技術(shù)的最好水平。

1.2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

在食品檢測(cè)中，應(yīng)用超聲波技術(shù)可對(duì)食品的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)開(kāi)展無(wú)損檢測(cè)工作。超聲波檢測(cè)技術(shù)雖然存在缺陷，但可以實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)。超聲波檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)為適用性范圍廣，具有快速性和非破壞性，但無(wú)法檢測(cè)高濃度或不透光材料的食品。

1.3 超聲波提取

傳統(tǒng)食品檢測(cè)需要用各種溶劑對(duì)食品進(jìn)行一系列的提取，而在食品檢測(cè)中應(yīng)用超聲波檢測(cè)技術(shù)，檢測(cè)流程相對(duì)簡(jiǎn)單，且在檢測(cè)過(guò)程中縮減了提取溶劑的時(shí)間。另外，低溫環(huán)境下超聲波檢測(cè)技術(shù)能快速完成檢測(cè)提取的工作，防止食品的結(jié)構(gòu)物質(zhì)出現(xiàn)變性；在高溫下應(yīng)用超聲波檢測(cè)技術(shù)，能檢測(cè)食品安全狀況和變化情況，從而改善食品的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量。

超聲波技術(shù)可應(yīng)用于生物堿性檢測(cè)、蔗糖檢測(cè)等。使用超聲波技術(shù)開(kāi)展提取時(shí)，可針對(duì)食品材料的物質(zhì)特性應(yīng)用對(duì)應(yīng)的振動(dòng)頻率的超聲波。比如，在提取非活性物質(zhì)時(shí)，要增加頻率，確保提取非活性物質(zhì)的質(zhì)量；在提取活性物質(zhì)時(shí)，要構(gòu)建合適的提取條件，條件要溫和，確保振幅、頻率適當(dāng)，否則會(huì)使細(xì)胞內(nèi)部出現(xiàn)環(huán)流，改變細(xì)胞的滲透壓和通透性，導(dǎo)致提取的物質(zhì)不符合活性的標(biāo)準(zhǔn)，最終提取失敗[1]。

1.4 結(jié)晶控制

超聲波可以幫助物質(zhì)構(gòu)成結(jié)晶，超聲波具有強(qiáng)烈的定向效應(yīng)，影響晶核的形成，特別是某些物質(zhì)在臨界狀態(tài)，超聲波能夠加速形成核心。使用超聲波技術(shù)能夠把控物質(zhì)結(jié)晶的生成效率，使結(jié)晶形成均勻狀態(tài)，防止結(jié)晶受到污染。從食品行業(yè)技術(shù)相關(guān)研究中可知，強(qiáng)化結(jié)晶過(guò)程有利于食品檢測(cè)，在基礎(chǔ)上改變著食品特性，能夠用于巧克力、膳食和冰淇淋檢測(cè)等。另外，在速凍食品的凍結(jié)階段，還可以利用超聲波的物理特性、化學(xué)效應(yīng)，對(duì)速凍食品中冰晶的形成施加影響，使冰晶能夠擁有完整的形成過(guò)程，以免冰晶形成過(guò)程不完整而使速凍食品細(xì)胞組織出現(xiàn)破裂，最終導(dǎo)致速凍食品質(zhì)量下降[2]。

2 超聲波檢測(cè)技術(shù)在食品中的應(yīng)用

2.1 檢測(cè)充氣類(lèi)食品

食品中的氣泡會(huì)影響超聲波的操作，比如啤酒、水果和冰淇淋等。一些零食包裝大多數(shù)是充氣形式，一方面會(huì)保護(hù)食品，一方面包裝效果也備受消費(fèi)者喜愛(ài)。在檢測(cè)食品包裝時(shí)，包裝內(nèi)的氣泡會(huì)干擾超聲波頻率，從而使其內(nèi)部構(gòu)造出現(xiàn)變化。

2.2 檢測(cè)肉禽制品

隨著超聲波檢測(cè)技術(shù)的不斷推廣，近年來(lái)很多學(xué)者都提出了將超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于肉制品檢測(cè)、保鮮等方面的思路，雖然從目前來(lái)看，超聲波檢測(cè)技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于探索階段，但卻具有可行性。這主要是由于超聲波對(duì)一些肌原蛋白纖維具有較強(qiáng)的破壞性，在利用超聲波進(jìn)行肉制品檢測(cè)時(shí)，只要超聲波穿過(guò)肉制品，那么肉制品中的肌原蛋白就會(huì)被嚴(yán)重破壞，并釋放出液體，而這些液體則會(huì)促使肉質(zhì)纖維粘貼在一起，使肉制品強(qiáng)度發(fā)生變化，達(dá)到良好的保鮮效果。另外，根據(jù)超聲波穿過(guò)肉制品后發(fā)生的變化，還可以將精瘦肉與肥肉準(zhǔn)確區(qū)分開(kāi)來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)瘦肉與肥肉厚度的判斷[3]。

2.3 檢測(cè)乳狀液體

乳液體系屬于分散粒子，有著散射光的作用，此體系呈現(xiàn)出乳濁狀，分散體積大，用光學(xué)儀器無(wú)法看到粒子情況，要應(yīng)用檢測(cè)儀器查看分層粒子是否有聚集情況，通常此部分內(nèi)容無(wú)法檢測(cè)。應(yīng)用超聲波技術(shù)能夠解決此問(wèn)題。而利用超聲波檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行乳狀液體檢測(cè)時(shí)，可充分發(fā)揮出其對(duì)測(cè)量環(huán)境要求較低的特點(diǎn)，準(zhǔn)確判斷出乳狀液體中是否發(fā)生凝聚沉降等變質(zhì)現(xiàn)象。另外，使用超聲波檢測(cè)技術(shù)的工作效率快，能夠提升掃描樣品的速度、操作便利，對(duì)樣品無(wú)影響，通常可用于產(chǎn)品操作控制和質(zhì)量評(píng)價(jià)[4]。

2.4 檢測(cè)果蔬產(chǎn)品

蔬菜和水果的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特殊，此結(jié)構(gòu)范圍和超聲波會(huì)出現(xiàn)共振效應(yīng)。根據(jù)蔬菜、水果以及楊氏模量間共振頻率關(guān)系，掌握水果硬度、蔬菜成熟度間的變化。儲(chǔ)存水果和蔬菜時(shí)，水分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生變化，糖分也發(fā)生變化，應(yīng)用超聲波技術(shù)可以了解蔬菜、水果中的水分，從而確定水果成熟度[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，近些年食品安全事件頻繁發(fā)生，人們愈發(fā)重視食品安全，并且對(duì)食品質(zhì)量安全的要求也更嚴(yán)格，因此實(shí)施食品檢測(cè)有著重要作用。目前出現(xiàn)的超聲波技術(shù)有著節(jié)省成本、檢查效率快等優(yōu)勢(shì)，能夠應(yīng)用在食品檢測(cè)中，實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)，且其具有在線(xiàn)分析食品的功能。