超聲波技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用研究

魏興昀

食品作為人類生存發(fā)展過(guò)程中必不可缺的一部分，其質(zhì)量直接關(guān)系到人們的身體健康。因此，市場(chǎng)有關(guān)機(jī)構(gòu)部門必須加強(qiáng)對(duì)各類食品的安全檢測(cè)工作，通過(guò)將超聲波技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用于食品安全檢測(cè)作業(yè)中，能夠輔助食品檢測(cè)人員高效準(zhǔn)確完成對(duì)食品結(jié)構(gòu)與質(zhì)量的檢測(cè)目標(biāo)，大力提升食品安全的檢測(cè)質(zhì)量與效率，從而有效保障市場(chǎng)消費(fèi)者的身體健康。

1. 超聲波技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用內(nèi)容分析

超聲波是指一種振波頻率在2000Hz以上的聲波，其有著極佳的傳播性和穿透性，無(wú)論是在固體傳播中，還是在液體傳播中，都不會(huì)產(chǎn)生較大損耗。因此，超聲波技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，其能夠有效幫助檢測(cè)人員有效提升檢測(cè)工作質(zhì)量和效率。在食品檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)技術(shù)人員通過(guò)利用超聲波的獨(dú)有特性，能夠科學(xué)準(zhǔn)確完成對(duì)各類食品內(nèi)部結(jié)構(gòu)與質(zhì)量的檢測(cè)任務(wù)，切實(shí)保障食品檢測(cè)工作效果，防止在食品檢測(cè)中出現(xiàn)人為誤差問(wèn)題。

1.1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

在食品檢測(cè)工作中，檢測(cè)技術(shù)人員通過(guò)規(guī)范操作使用超聲波技術(shù)，能夠依靠其獨(dú)特的物理特性與化學(xué)特性，快速準(zhǔn)確完成對(duì)食品的無(wú)損檢測(cè)目標(biāo)。超聲波技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用其優(yōu)勢(shì)在于，適用性廣、簡(jiǎn)單方便、非破壞性以及非介入性。其應(yīng)用關(guān)鍵涵蓋了兩方面內(nèi)容：一方面是其聲特性，主要包括聲音阻抗、聲音傳播速度以及傳播衰減系數(shù);另一方面是其產(chǎn)品特性，主要包括了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、使用成分、相變系數(shù)等。比如，當(dāng)食品檢測(cè)技術(shù)人員要想充分掌握了解到處于封閉儲(chǔ)存環(huán)境內(nèi)的蔬菜內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況，準(zhǔn)確分析判斷出蔬菜的水分散失情況、糖分積累情況以及食品結(jié)構(gòu)變化等，則可以通過(guò)合理運(yùn)用超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，深入清晰觀察到蔬菜食品在密閉儲(chǔ)存空間內(nèi)的結(jié)構(gòu)變化，科學(xué)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出蔬菜的水分、糖分占比變化，并有效預(yù)測(cè)評(píng)估出蔬菜的成熟度。

1.2 超聲波提取

在傳統(tǒng)食品檢測(cè)工作中，相關(guān)技術(shù)人員往往需要對(duì)食品樣品的相關(guān)溶劑進(jìn)行有效作業(yè)，并基于不斷手工攪動(dòng)促使相關(guān)成本溶解提煉出來(lái)。而在超聲波提取技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用下，則能夠有效省去復(fù)雜的操作環(huán)節(jié)，最大程度提升食品檢測(cè)工作效率。即便是在一些惡劣的檢測(cè)工作環(huán)境下，超聲波技術(shù)依然能夠輔助檢測(cè)技術(shù)人員高效完成檢測(cè)工作任務(wù)，同時(shí)還可以防止相關(guān)的食品結(jié)構(gòu)物質(zhì)出現(xiàn)變性情況，最終影響到食品的檢測(cè)結(jié)果。比如，在高溫檢測(cè)實(shí)驗(yàn)工作環(huán)境下，超聲波技術(shù)的合理運(yùn)用能夠幫助工作人員準(zhǔn)確有效提取到相關(guān)食品的結(jié)構(gòu)特性，并檢測(cè)出食品在高溫下產(chǎn)生的具體情況與安全狀況，食品內(nèi)部結(jié)構(gòu)質(zhì)量是否產(chǎn)生損壞。值得注意的是，在對(duì)不同物質(zhì)特性的食品材料進(jìn)行提取檢測(cè)工作中，檢測(cè)技術(shù)人員需要運(yùn)用不同振動(dòng)頻率的超聲波，結(jié)合實(shí)際情況合理增減聲音功率，充分保障食品中非活性物質(zhì)的提取質(zhì)量。當(dāng)檢測(cè)技術(shù)人員在對(duì)食品中活性物質(zhì)展開提取作業(yè)時(shí)，要注意創(chuàng)建出良好的提取環(huán)境，要合理控制好超聲波的振幅頻率，避免引起細(xì)胞內(nèi)部換流，促使細(xì)胞的滲透壓與通透性產(chǎn)生變化，這樣一來(lái)，會(huì)影響到物質(zhì)提取效果。檢測(cè)技術(shù)人員需要合理運(yùn)用細(xì)胞的物理化學(xué)特性，基于超聲波提取技術(shù)有效提取到相應(yīng)的活性物質(zhì)酶等，最終順利完成對(duì)食品質(zhì)量的檢測(cè)工作任務(wù)。

1.3 結(jié)晶控制

在食品檢測(cè)工作中，超聲波技術(shù)的應(yīng)用能夠輔助檢測(cè)技術(shù)人員完成對(duì)物質(zhì)檢測(cè)過(guò)程結(jié)晶的形成，由于超聲波具備良好的定向效應(yīng)，能夠有效強(qiáng)化加強(qiáng)波能動(dòng)，尤其是某些物質(zhì)處于臨界核狀態(tài)，超聲波的應(yīng)用能夠加速其核心形成。基于超聲波技術(shù)應(yīng)用輔助下，食品檢測(cè)人員能夠科學(xué)有效控制好食品物質(zhì)結(jié)晶的生長(zhǎng)速度，并促使結(jié)晶形成過(guò)程始終維持良好的恒定狀態(tài)，防止生成的結(jié)晶受到污染，從而提高食品檢測(cè)質(zhì)量。當(dāng)前超聲波技術(shù)在巧克力、冰激凌以及膳食脂肪等特性檢測(cè)中具有極佳的檢測(cè)效果，能夠從根本上改變這些食品物質(zhì)的特性，確保結(jié)晶控制形成過(guò)程中處于完整狀態(tài)，不會(huì)因?yàn)槌暡ㄊ褂眠^(guò)程產(chǎn)生的物理化學(xué)特性影響到該類食品的結(jié)晶過(guò)程。同時(shí)，還可以有效避免障礙細(xì)胞的內(nèi)部組織出現(xiàn)破裂情況，致使食品在檢測(cè)中自身品質(zhì)的下降。

1.4 滅菌處理

在食品檢測(cè)工作中應(yīng)用超聲波技術(shù)，不僅可以有效提高食品檢測(cè)工作質(zhì)量和效率，還可以充分發(fā)揮出超聲波的殺菌與滅菌作用。超聲波本身具備了良好的物理化學(xué)特性，在不借助任何外來(lái)化學(xué)物理添加物的情況下，就能夠快速安全完成對(duì)食品攜帶細(xì)菌地殺滅作業(yè)。在以往食品安全消毒過(guò)程中，相關(guān)工作人員通常會(huì)采用消毒液展開食品消毒，然而這樣就會(huì)導(dǎo)致部分消毒液殘留在食品上，如果消費(fèi)者未對(duì)其進(jìn)行有效清潔消除工作，就直接進(jìn)入到人體中，對(duì)身體健康會(huì)造成損害。如果在食品消毒檢測(cè)中采用超聲波技術(shù)，則可以有效避免該種情況的發(fā)生。因此，要利用超聲波特性完成對(duì)食品本身攜帶病菌的處理，充分保障市場(chǎng)消費(fèi)者的身體健康。當(dāng)前超聲波技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用，能夠有效對(duì)食品攜帶的大腸桿菌、沙門菌以及酵母等細(xì)菌群體完成清除工作，同時(shí)其能夠?qū)魏思?xì)胞微生物完成殺菌滅菌任務(wù)。

1.5 超聲波干燥

在傳統(tǒng)食品檢測(cè)工作中，檢測(cè)人員在使用干燥技術(shù)時(shí)需要運(yùn)用到高溫，而食品長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境下，容易出現(xiàn)老化、變形等問(wèn)題，嚴(yán)重影響食品質(zhì)量。此時(shí)，食品檢測(cè)技術(shù)人員需要充分發(fā)揮出超聲波技術(shù)的干燥作用，基于有效降低水分轉(zhuǎn)移阻力，去除結(jié)合水，降低食品的含水量。并且超聲波干燥技術(shù)應(yīng)用不會(huì)引起食品溫度的升高，從而科學(xué)保障食品的原本品質(zhì)。超聲波技術(shù)用于食品干燥常與熱風(fēng)干燥融合在一起，在超聲波技術(shù)輔助應(yīng)用，能夠促使食品內(nèi)部的結(jié)合水組轉(zhuǎn)移到食品表面，并在熱風(fēng)干燥處理下帶走表面水分，從而大大提升食品檢測(cè)過(guò)程的干燥處理效率，有效縮短干燥時(shí)間。比如，當(dāng)檢測(cè)人員在55℃檢測(cè)環(huán)境下干燥處理胡蘿卜，干燥到原來(lái)重量的10%，使用傳統(tǒng)干燥技術(shù)需要花費(fèi)兩個(gè)小時(shí)，而應(yīng)用超聲波技術(shù)只需要50分鐘即可。

2. 超聲波技術(shù)在食品檢測(cè)中的實(shí)踐應(yīng)用

超聲波技術(shù)作為一項(xiàng)先進(jìn)的通用技術(shù)，被廣泛應(yīng)用在食品安全檢測(cè)工作中，通過(guò)合理規(guī)范使用該項(xiàng)技術(shù)，能夠有效發(fā)揮出其良好適應(yīng)性、成本低以及操作簡(jiǎn)單方便等優(yōu)勢(shì)，并充分保障食品檢測(cè)結(jié)果的精確度，切實(shí)維護(hù)好消費(fèi)者的合法權(quán)益。

2.1 超聲波技術(shù)在肉制品檢測(cè)中的應(yīng)用

在我國(guó)社會(huì)民眾日常餐桌飲食生活中，肉類食品是一種極為常見的重要食品，能夠幫助人體補(bǔ)充必需的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素等物質(zhì)。因此，我國(guó)食品市場(chǎng)監(jiān)督管理部門必須高度重視對(duì)各類肉制品的質(zhì)量安全檢測(cè)工作，通過(guò)將超聲波技術(shù)引進(jìn)應(yīng)用于肉制品檢測(cè)作業(yè)中，能夠最大程度提升肉制品質(zhì)量。在超聲波的物理特性作用下，檢測(cè)技術(shù)人員利用超聲波穿透過(guò)肉體，會(huì)促使肉體中的一些膠原蛋白纖維被破壞掉，并有效生成一些液體。這樣一來(lái)，肉制品的肉質(zhì)纖維之間就會(huì)相互粘貼在一起，從而改變?nèi)庵破返漠a(chǎn)品強(qiáng)度。在肉制品檢測(cè)工作中，超聲波技術(shù)的應(yīng)用能夠準(zhǔn)確識(shí)別出精瘦肉與肥肉之間的區(qū)別，判斷出精瘦肉與肥肉的厚度。除了對(duì)豬肉產(chǎn)品的檢測(cè)，超聲波技術(shù)還可以被應(yīng)用在魚類、家禽類等肉類產(chǎn)品的固脂含量檢測(cè)中。

2.2 超聲波技術(shù)在乳制品檢測(cè)中的應(yīng)用

通常情況下，乳制品中存在的乳液狀粒子都有著較好的散光作用，會(huì)促使乳制品的液體呈現(xiàn)出渾濁不清的狀態(tài)。比如，生活中常見的牛奶具有不透光的特征，并且牛奶液狀的粒子分散體積較大，倘若食品檢測(cè)人員借助光學(xué)顯微鏡展開對(duì)牛奶液狀粒子的檢測(cè)觀察工作，就會(huì)發(fā)現(xiàn)無(wú)法清晰準(zhǔn)確觀察到牛奶產(chǎn)品的相關(guān)分子粒子結(jié)構(gòu)的具體變化。為了改變此種現(xiàn)狀，食品檢測(cè)人員就需要合理運(yùn)用超聲波技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)在乳制品檢測(cè)中的應(yīng)用可以幫助檢測(cè)人員高效準(zhǔn)確檢測(cè)出乳制品液體會(huì)是否產(chǎn)生凝聚沉降等情況。同時(shí)，還可以大大提升乳制品的檢測(cè)工作效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)市場(chǎng)乳制品質(zhì)量變化情況與安全性的快速安全監(jiān)測(cè)目標(biāo)。

2.3 超聲波技術(shù)在飲品檢測(cè)中的應(yīng)用

在生活中，我們常見的各類飲品都是以液體形式存在的，絕大多數(shù)飲品的主要溶劑為水，然而由于溶質(zhì)的不同會(huì)對(duì)飲品液體混合物的物理特性產(chǎn)生較大的影響。在飲品檢測(cè)工作中，檢測(cè)人員要正確認(rèn)識(shí)到不同液體有著不同的密度，將它們進(jìn)行融合處理會(huì)生成新密度形式的混合液體，當(dāng)液體密度產(chǎn)生變化后，超聲波在空氣與液體中傳播的速度也會(huì)隨之出現(xiàn)偏差，從而影響到飲品的檢測(cè)結(jié)果。因此，檢測(cè)人員在利用超聲波技術(shù)對(duì)飲品開展檢測(cè)作業(yè)時(shí)，可以通過(guò)科學(xué)合理使用該種檢測(cè)結(jié)果的變化值，有效判斷分析出不同液體的實(shí)際特征和種類，完成對(duì)飲品的安全檢測(cè)工作任務(wù)。

2.4 超聲波技術(shù)在果蔬食品檢測(cè)中的應(yīng)用

果蔬食品水分含量高，十分容易腐爛，利用超聲波技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)能夠?qū)ζ淦焚|(zhì)進(jìn)行掌握。果蔬食品的超聲特性主要是由果蔬細(xì)胞間的空穴結(jié)構(gòu)所決定的。特定頻率范圍中的超聲波在這類特殊結(jié)構(gòu)中所形成諧振效應(yīng)。通過(guò)分析果蔬楊氏模量與共振頻率之間的關(guān)系，能夠了解果蔬的硬度以及成熟度之間的聯(lián)系。且果蔬在存儲(chǔ)過(guò)程中內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)與水分含量會(huì)持續(xù)發(fā)生變化，所以還可以通過(guò)超聲波技術(shù)來(lái)對(duì)其水分、糖分進(jìn)行檢測(cè)，以此判斷果蔬的成熟度。

2.5 超聲波技術(shù)在充氣食品檢測(cè)中的應(yīng)用

在充氣類食品檢測(cè)工作中，超聲波對(duì)空氣泡的存在是極為敏感的，如果操作不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致空氣中的氣泡直接影響到超聲波的傳播，致使超聲波傳播出現(xiàn)偏差，從而影響到該類食品的檢測(cè)結(jié)果。對(duì)此，檢測(cè)人員需要對(duì)充氣食品檢測(cè)的每個(gè)環(huán)節(jié)做好細(xì)節(jié)化管理工作，對(duì)檢測(cè)誤差數(shù)據(jù)展開深入對(duì)比分析，以最大程度發(fā)揮超聲波技術(shù)的檢測(cè)價(jià)值。當(dāng)前市場(chǎng)面上常見的充氣包裝食品主要包括面包、薯片以及餅干等，它們的包裝里面通常灌有較多的空氣，空氣氣泡的產(chǎn)生會(huì)對(duì)超聲波檢測(cè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大變化。與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比較，超聲波技術(shù)在充氣食品中的應(yīng)用能夠避免對(duì)包裝內(nèi)氣體產(chǎn)生任何污染，同時(shí)也不會(huì)影響到氣體的穩(wěn)定性。

3. 超聲波技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用優(yōu)化

3.1 技術(shù)創(chuàng)新融合發(fā)展

在食品檢測(cè)中，有關(guān)部門要想最大化發(fā)揮出超聲波技術(shù)的檢測(cè)價(jià)值，還需將先進(jìn)的信息化技術(shù)融入檢測(cè)工作中，這樣有利于進(jìn)一步簡(jiǎn)化食品檢測(cè)流程，充分保障食品安全檢測(cè)管理流程的完整性。有關(guān)機(jī)構(gòu)部門要根據(jù)內(nèi)部實(shí)際工作情況和需求，合理引進(jìn)應(yīng)用信息化技術(shù)與超聲波技術(shù)，并科學(xué)有效明確技術(shù)規(guī)范應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格要求檢測(cè)人員按照規(guī)章制度規(guī)范操作，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用過(guò)程展開深入研究?jī)?yōu)化，推動(dòng)我國(guó)食品檢測(cè)工作穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

3.2 健全食品檢測(cè)相關(guān)管理機(jī)制

食品市場(chǎng)的檢測(cè)部門要想優(yōu)化改善食品質(zhì)量檢測(cè)工作，需要從管理機(jī)制健全工作入手。檢測(cè)部門需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)檢測(cè)人員的專業(yè)培訓(xùn)工作，不斷提高他們的業(yè)務(wù)能力和職業(yè)素養(yǎng)，引導(dǎo)他們正確規(guī)范使用超聲波技術(shù)展開食品檢測(cè)作業(yè)。當(dāng)檢測(cè)人員在利用超聲波技術(shù)進(jìn)行食品檢測(cè)工作前，要深入掌握了解到不同食品種類的性質(zhì)特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況，合理使用該項(xiàng)技術(shù)。比如，在針對(duì)蔬菜食品進(jìn)行超聲波檢測(cè)工作時(shí)，要綜合考慮到該類食品受季節(jié)氣候、時(shí)間以及采集地點(diǎn)等不同因素的影響，詳細(xì)記錄檢測(cè)過(guò)程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，確保整個(gè)過(guò)程的穩(wěn)定性與安全性。

3.3 完善食品安全檢測(cè)法律法規(guī)

為了保障食品市場(chǎng)安全，為消費(fèi)者提供健康優(yōu)質(zhì)的食品，國(guó)家應(yīng)及時(shí)制定相關(guān)法律法規(guī)內(nèi)容，嚴(yán)格督促市場(chǎng)相關(guān)執(zhí)法部門加強(qiáng)對(duì)食品安全檢測(cè)監(jiān)督管理工作，促使能夠充分發(fā)揮出法律法規(guī)的約束力，讓食品生產(chǎn)企業(yè)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)高度重視食品安全檢測(cè)的重要性，合理運(yùn)用超聲波技術(shù)展開科學(xué)高效檢測(cè)作業(yè)，保障食品檢測(cè)工作質(zhì)量。食品檢測(cè)法律法規(guī)內(nèi)容制定要從細(xì)節(jié)入手，基于質(zhì)量把關(guān)確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，并將相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果如實(shí)記錄到報(bào)告中，反饋給市場(chǎng)消費(fèi)者。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中，食品安全是社會(huì)各界人士高度關(guān)注的一項(xiàng)民生問(wèn)題，食品安全不僅關(guān)乎人們的生命安全，同時(shí)也影響到社會(huì)和諧有序的健康發(fā)展。因此，國(guó)家要及時(shí)制定頒布相關(guān)法律法規(guī)政策，要求各地區(qū)執(zhí)法部門加強(qiáng)對(duì)市場(chǎng)食品的安全檢測(cè)管理工作，檢測(cè)人員需要通過(guò)合理運(yùn)用超聲波技術(shù)，全面提升食品安全檢測(cè)的精確度，充分保障食品檢測(cè)的實(shí)效性，以推動(dòng)我國(guó)食品行業(yè)建設(shè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。