超聲波技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用探究

張貴川

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

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

1 超聲波技術(shù)

1.1 超聲波概念

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

1.2 無損檢測技術(shù)

在食品檢測中，應(yīng)用超聲波技術(shù)可對食品的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)開展無損檢測工作。超聲波檢測技術(shù)雖然存在缺陷，但可以實現(xiàn)快速檢測。超聲波檢測技術(shù)的優(yōu)勢為適用性范圍廣，具有快速性和非破壞性，但無法檢測高濃度或不透光材料的食品。

1.3 超聲波提取

傳統(tǒng)食品檢測需要用各種溶劑對食品進(jìn)行一系列的提取，而在食品檢測中應(yīng)用超聲波檢測技術(shù)，檢測流程相對簡單，且在檢測過程中縮減了提取溶劑的時間。另外，低溫環(huán)境下超聲波檢測技術(shù)能快速完成檢測提取的工作，防止食品的結(jié)構(gòu)物質(zhì)出現(xiàn)變性；在高溫下應(yīng)用超聲波檢測技術(shù)，能檢測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、蔗糖檢測等。使用超聲波技術(shù)開展提取時，可針對食品材料的物質(zhì)特性應(yīng)用對應(yīng)的振動頻率的超聲波。比如，在提取非活性物質(zhì)時，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，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，強化結(jié)晶過程有利于食品檢測，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程，以免冰晶形成過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 超聲波檢測技術(shù)在食品中的應(yīng)用

2.1 檢測充氣類食品

食品中的氣泡會影響超聲波的操作，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，一方面會保護(hù)食品，一方面包裝效果也備受消費者喜愛。在檢測食品包裝時，包裝內(nèi)的氣泡會干擾超聲波頻率，從而使其內(nèi)部構(gòu)造出現(xiàn)變化。

2.2 檢測肉禽制品

隨著超聲波檢測技術(shù)的不斷推廣，近年來很多學(xué)者都提出了將超聲波檢測技術(shù)應(yīng)用于肉制品檢測、保鮮等方面的思路，雖然從目前來看，超聲波檢測技術(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一些肌原蛋白纖維具有較強的破壞性，在利用超聲波進(jìn)行肉制品檢測時，只要超聲波穿過肉制品，那么肉制品中的肌原蛋白就會被嚴(yán)重破壞，并釋放出液體，而這些液體則會促使肉質(zhì)纖維粘貼在一起，使肉制品強度發(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)分開來，實現(xiàn)對瘦肉與肥肉厚度的判斷[3]。

2.3 檢測乳狀液體

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)儀器無法看到粒子情況，要應(yīng)用檢測儀器查看分層粒子是否有聚集情況，通常此部分內(nèi)容無法檢測。應(yīng)用超聲波技術(shù)能夠解決此問題。而利用超聲波檢測技術(shù)進(jìn)行乳狀液體檢測時，可充分發(fā)揮出其對測量環(huán)境要求較低的特點，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，對樣品無影響，通常可用于產(chǎn)品操作控制和質(zhì)量評價[4]。

2.4 檢測果蔬產(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。儲存水果和蔬菜時，水分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)會產(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

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，并且對食品質(zhì)量安全的要求也更嚴(yán)格，因此實施食品檢測有著重要作用。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，能夠應(yīng)用在食品檢測中，實現(xiàn)快速檢測，且其具有在線分析食品的功能。