余健霞，侯鵬飛

(漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南漯河 462002)

摘　要：超聲波技術(shù)作為一種新型的技術(shù)手段，因具有適應性強、操作簡(jiǎn)單與使用設備投資較少的特點(diǎn)，在食品檢驗領(lǐng)域中已經(jīng)得到了廣泛的應用。本文簡(jiǎn)述了超聲波技術(shù)的分類(lèi)和機理，總結其在食品領(lǐng)域中的應用，并簡(jiǎn)要分析其在食品檢測中的應用優(yōu)勢，為超聲波技術(shù)在食品檢驗領(lǐng)域的推廣應用提供參考。

關(guān)鍵詞：超聲波技術(shù);食品檢測;應用

當前，隨著(zhù)人民生活水平的不斷提高，人們越來(lái)越關(guān)注食物的種類(lèi)，包括食物的創(chuàng )新與質(zhì)量，在此影響下，食品行業(yè)應積極做出響應，以滿(mǎn)足人們對現代食品的需求。在目前各產(chǎn)業(yè)結構升級的影響下，建設節約型社會(huì )也有著(zhù)相應需求，越來(lái)越多的現代高新技術(shù)被引入食品加工領(lǐng)域。而超聲波技術(shù)由于使用成本低、方便、高效和易于操作等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)受到食品檢驗行業(yè)的極大歡迎。

1　超聲波技術(shù)的作用

超聲波是一種機械波，這種機械波的頻率非常廣泛，實(shí)際應用的范圍較廣，通過(guò)對超聲波技術(shù)分析可以得知，超聲波技術(shù)主要是聲波傳播下的一種產(chǎn)物，在實(shí)際應用期間遵循基本規律特征能夠形成一種機械振動(dòng)，這種機械振動(dòng)的模式可以引起超聲與介質(zhì)之間存在的一種相互作用，并產(chǎn)生熱現象[1]。同時(shí)，超聲波在實(shí)際應用中也會(huì )產(chǎn)生較多的效應，如機械效應、熱效應、光學(xué)效應和化學(xué)效應等，而其作用種類(lèi)以及作用的強度與超聲作用參數和對象密切相關(guān)。

2　超聲波技術(shù)在食品檢測中的內涵與原理

2.1　超聲波技術(shù)在食品檢測中的內涵

通過(guò)超聲波與待檢測物質(zhì)之間相互作用，可以了解待檢測物質(zhì)固有的化學(xué)和物理性質(zhì)。超聲波技術(shù)在食品檢測期間產(chǎn)生的聲波與普通聲波是相同的，通常使用表面波、壓縮波或剪切波這3種方法實(shí)現介質(zhì)傳輸[2]。

2.2　超聲波技術(shù)在食品檢測中的應用原理

超聲波具有設備簡(jiǎn)單、方便高效、易于操作的優(yōu)點(diǎn)，在食品檢驗領(lǐng)域具有優(yōu)異效果。目前而言，超聲波技術(shù)的應用主要基于介質(zhì)方式，以探測聲波振幅的衰減和聲速變化，這項技術(shù)經(jīng)常頻率小于100 kHz，能量通常高達10 kW/m-2，但其操作復雜，對操作人員的技術(shù)要求和儀器使用要求相對較高，因此，應加強操作人員的技術(shù)能力[3]。同時(shí)，超聲波技術(shù)在食品檢測中并不會(huì )引起化學(xué)或物理作用，且實(shí)際操作技術(shù)具有簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn)，因此，可以廣泛用于食品檢測當中。

3　超聲波技術(shù)在食品檢測中的應用價(jià)值

食品安全與人們健康息息相關(guān)，直接關(guān)系到人們的生活質(zhì)量和生活幸福，因此，必須予以關(guān)注。目前而言，食品安全質(zhì)量檢測是確保食品安全的重要內容，而超聲波技術(shù)在食品檢測中屬于最有效、最便捷的方法，在檢測食品安全的眾多技術(shù)中，超聲波技術(shù)具有成本低廉、簡(jiǎn)單方便等優(yōu)勢。隨著(zhù)人們生活水平的不斷提高，人們在飲食方面已經(jīng)不再局限于以飽腹，目前人們更多地追求食品的色彩和香氣，希望得到更好的飲食，在超聲波技術(shù)逐漸發(fā)展下，由于其操作簡(jiǎn)單方便，因此，在食品檢測領(lǐng)域中已經(jīng)得到廣泛關(guān)注。食品工業(yè)是我國現代經(jīng)濟體系中不可或缺的重要組成部分，其健康發(fā)展影響了整個(gè)經(jīng)濟穩定發(fā)展，但近年來(lái)，食品安全事故頻繁發(fā)生，受到人們的廣泛關(guān)注，必須采用超聲波檢測試技術(shù)對食品質(zhì)量進(jìn)行控制，才可以進(jìn)一步確保食品安全。

4　超聲波技術(shù)在食品檢測中的具體應用

4.1　超聲波檢測技術(shù)的類(lèi)型

4.1.1　無(wú)損檢測技術(shù)

無(wú)損檢測技術(shù)是超聲波技術(shù)中最常用的技術(shù)類(lèi)型，主要是指使用脈沖技術(shù)消除食物中的化學(xué)藥品殘留，并保證在檢測期間不會(huì )破壞食物本身。但是進(jìn)行無(wú)損檢測時(shí)應注意：①無(wú)損檢測技術(shù)所應用的測試材料不能是透明的，應該采用不透明的食品進(jìn)行測試，這樣才可以提升效果，無(wú)損檢測主要應用的食品類(lèi)型為番茄醬等高濃度、低透明度產(chǎn)品。②無(wú)損檢測技術(shù)應用期間需注意，應基于食品的檢驗特性進(jìn)行分析，主要分析的是食品材料與結構等內容，然后根據分析結果選擇合適的超聲波技術(shù)。

4.1.2　超聲波提取技術(shù)

超聲波提取技術(shù)可以在50～120 ℃完成食品檢查任務(wù)，食品在高溫或低溫影響下，可能會(huì )出現一定程度的劣化，嚴重影響食品本身的性質(zhì)，因此，通過(guò)超聲波技術(shù)的使用可以檢測出食品中存在的風(fēng)味劑、生物酶等活性物質(zhì)，借由檢測技術(shù)以確保以上物質(zhì)均處于最佳儲存狀態(tài)，通過(guò)將食物構成物質(zhì)全部檢測出來(lái)，可以提高超聲波技術(shù)的應用質(zhì)量，目前，這項技術(shù)已成熟地應用于生物酶中[4]。

4.1.3　結晶控制技術(shù)

結晶控制技術(shù)主要利用超聲波的良好定向效果，有效控制食物內部的結晶速度，以確保食物內部的晶體不被外部污染，同時(shí)，結晶控制技術(shù)在實(shí)際應用中，可以用于各種冷凍食品，包括冰淇淋、巧克力、冷凍肉、海鮮及其他食品產(chǎn)品的生產(chǎn)和儲存。

4.2　超聲波檢測技術(shù)在具體食品中的應用

4.2.1　在肉禽制品的應用

隨著(zhù)超聲波技術(shù)應用的逐漸深入，應加強人們日常所需肉類(lèi)食品的檢測，因為肉類(lèi)食品與普通食品不同，肉類(lèi)食品放置時(shí)間越長(cháng)就會(huì )導致其中病毒越多，一旦被人們食用就會(huì )導致人們身體受到威脅，所以，應通過(guò)超聲波技術(shù)加強對肉類(lèi)食品的研究。目前，我國午餐肉中的脂肪含量試驗主要用酸水解檢測方法，酸水解檢測方法與超聲提取法相比非常復雜，在操作過(guò)程中需對肉類(lèi)進(jìn)行加熱，而超聲波技術(shù)則可以檢測出精制肉和肥肉之間的差異，因此，通過(guò)超聲波技術(shù)可以區分肉類(lèi)的質(zhì)量，有效保證人們食用肉類(lèi)食品的價(jià)值。近年來(lái)，隨著(zhù)人們對肉禽制品的研究逐漸深入，研究人員還提出將超聲波檢測技術(shù)用于成品魚(yú)和雞肉的檢測，主要檢測的內容是固體脂肪含量[5]。

4.2.2　在充氣類(lèi)食品應用

充氣類(lèi)食品中所存在的空氣氣泡會(huì )對超聲波檢測結果產(chǎn)生很大影響。一般來(lái)說(shuō)，超聲波技術(shù)在充氣類(lèi)食品中的應用十分廣泛，市面上所擁有的充氣類(lèi)食品主要包括：冰淇淋、水果、啤酒、餅干、面包和黃油等，這些食品的包裝形式都是以充氣為主，每個(gè)包裝袋均灌有較多空氣[6]。但是，這種充氣包裝的形式在食品檢測期間會(huì )直接影響測試的效果，分析其原因，主要是因為食品袋內的空氣會(huì )影響超聲波頻率，從而導致超聲波結構發(fā)生重大變化。

4.2.3在乳狀液體的應用

乳狀液體是不透明的食物，例如牛奶等食品，多數乳狀液體借助光學(xué)儀器檢測期間很難觀(guān)察到顆粒的狀況，因此，如果用超聲波技術(shù)來(lái)檢測層狀顆粒是否結塊的情況，就很難下結論，因為在這種情況下很難檢測到乳狀液體具體情況，但可以通過(guò)超聲波Wave技術(shù)快速有效地解決此類(lèi)問(wèn)題。一旦乳狀液體出現結塊的情況就會(huì )影響人們食用的心理情緒，這種現象通常被消費者視為產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，所以生產(chǎn)者為了避免乳狀液體出現結塊的情況，總是試圖通過(guò)檢測的方式分析結塊的原因，并針對引起乳狀液體結塊的原因提出相應解決方案。超聲波技術(shù)在乳狀液體檢測中可以有效提高樣品掃描效率和速度，這種技術(shù)應用操作比較簡(jiǎn)單、快捷，并不會(huì )影響食物本身。

4.2.4　在乳制食品中應用

乳制食品是人們生活中常見(jiàn)的食品種類(lèi)之一，常見(jiàn)的乳制食品為奶酪，也是大多數人喜歡的食物，可以為人們提供基本的營(yíng)養。目前，由于我國上市食物上有很多種類(lèi)型，因此，為了確保食物的安全性，相關(guān)技術(shù)人員有必要通過(guò)超聲波技術(shù)加強對乳制食品的研究，奶酪主要由牛奶及其他物質(zhì)所構成，具有豐富的奶味，一旦乳制食品開(kāi)封時(shí)間過(guò)長(cháng)就會(huì )出現變硬的情況，影響食物本身的味道。

4.2.5　在飲料與酒的應用

超聲波技術(shù)用于食品性能的檢測和改進(jìn)方面非常有效，超聲波技術(shù)的應用成本低廉，且整體檢測的速度極快，檢測結果也較為準確。隨著(zhù)我國現代食品種類(lèi)的不斷增加，人們所食用的食品越來(lái)越多樣化，因此為了確保食品的安全性，可以使用超聲波技術(shù)檢測各種類(lèi)型食物。通常情況下，飲料或酒精的主要成分是液體，在超聲波技術(shù)檢測期間發(fā)現雖然其液體成分主要是以水的形式而存在，但所產(chǎn)生的溶質(zhì)卻有著(zhù)不同特性，這些不同特性對飲料與酒精的物理性質(zhì)有很大的影響，因此，通過(guò)對不同的飲料和酒精測試后可以發(fā)現，其測試結果會(huì )有很大的不同，超聲波技術(shù)在頻率選擇中應根據實(shí)際情況進(jìn)行選擇[7]。

5　結語(yǔ)

超聲波技術(shù)由于自身具備低成本、方便高效、操作簡(jiǎn)便等許多優(yōu)點(diǎn)已廣泛應用于食品領(lǐng)域中，被用于各種物質(zhì)的檢測。而隨著(zhù)超聲波技術(shù)的不斷發(fā)展，在食品領(lǐng)域應用中能夠起到較佳的效果，因此，本文將超聲波技術(shù)應用于食品檢驗領(lǐng)域中，旨在分析不同食品蘊含的不同性質(zhì)，在對不同食品檢測期間可以應用不同的檢測技術(shù)，目前來(lái)說(shuō)，超聲波技術(shù)主要包括無(wú)損檢測技術(shù)、超聲提取技術(shù)和超聲結晶控制技術(shù)，以上所有技術(shù)類(lèi)型均可以準確檢測出食品的構成。將超聲波技術(shù)應用于食品檢驗領(lǐng)域中，能夠最大程度實(shí)現對食品安全的保護，同時(shí)促進(jìn)食品生產(chǎn)行業(yè)健康穩定發(fā)展。

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