□ 楊 陽 赤峰工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
超聲波是一種頻率高于2萬赫茲的聲波,無法被人體所感知,但卻具有多種化學(xué)、物理效應(yīng)。超聲波技術(shù)在食品科學(xué)中的應(yīng)用主要有提取、合成、殺菌、貯藏以及提高品質(zhì)等,應(yīng)用范圍十分廣泛,是一種實用性和安全性都比較高的先進技術(shù),對于食品加工工藝技術(shù)以及質(zhì)量的提高具有促進作用。
超聲波技術(shù)應(yīng)用于食品科學(xué)中,可以從不同的食品固體原料中提取出目標(biāo)成分,例如,從植物果實、植物籽或者植物花莖中提取出相應(yīng)的香料或者油等[1]。同時,超聲波技術(shù)還可以對動物軀體組織中的有害物質(zhì)和有益物質(zhì)進行提取分離。另外,超聲波技術(shù)還可以將蘋果、梨、菠菜、芹菜等瓜果蔬菜中的汁液提取出來,制作成果汁、蔬菜汁等。超聲波技術(shù)在食品科學(xué)中的應(yīng)用不但可以提高食品固體原料的破碎效果,而且還可以針對食品進行更深層次的純化處理[2]。
食品添加劑是一種可以改善食品色澤、香味、營養(yǎng)以及延長食品保存期限的物質(zhì),對食品的食用口感以及外觀等方面的改善都具有十分重要的作用。目前,超聲波技術(shù)在食品添加劑的合成以及篩分方面的應(yīng)用已經(jīng)取得了很大的進步,食品添加劑超聲波振動篩的使用,可以有效改善食品添加劑帶電靜電粉體的粘附效應(yīng),從而提高篩分效率與質(zhì)量。超聲波技術(shù)在殺菌防腐劑以及氫化大豆油等方面的實踐應(yīng)用技術(shù)趨于成熟,食品科學(xué)研究也比較多,獲得的實用效果良好。
食品殺菌是食品加工生產(chǎn)過程中必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,是保證食品質(zhì)量安全的核心內(nèi)容。超聲波技術(shù)在食品殺菌過程中的應(yīng)用,主要作用機制是利用超聲波所形成的空化作用完成殺菌任務(wù)。超聲波技術(shù)的應(yīng)用過程中會產(chǎn)生十分劇烈的機械運動,可以對非均相界面造成比較大的切向力,切向力的產(chǎn)生會對食品加工過程中以及食品包裝過程中遺留的污垢產(chǎn)生作用,將污垢進行有效的祛除,從而保證食品生產(chǎn)加工過程中的食品質(zhì)量安全?,F(xiàn)階段,超聲波技術(shù)已經(jīng)在板鴨的殺菌保鮮、果蔬殺菌、品質(zhì)保持以及超聲波清洗等方面取得了很高的應(yīng)用效果,在西方發(fā)達國家以及日本等,已經(jīng)將超聲波技術(shù)應(yīng)用于例如酒類、鮮奶制品等液體食品方面,起到了良好的殺菌作用,同時也有助于保持液體食品的初始口感和原有的營養(yǎng),應(yīng)用范圍極為廣泛。
在超聲波作用下,飽和溶液會產(chǎn)生大量的結(jié)晶,同時,不同頻率的超聲波會得到不同粒度的結(jié)晶體沉淀物。例如,食鹽、味精、蔗糖等調(diào)味品的生產(chǎn)加工都應(yīng)用了超聲波技術(shù),而且超聲波作用產(chǎn)生的結(jié)晶體不容易附著在冷卻管上,便于收集結(jié)晶產(chǎn)物,提高冷卻速率。
在水果、蔬菜以及糧食等食品品類的清洗和除沫中應(yīng)用超聲波技術(shù),可以有效提高食品的等級、質(zhì)量以及生產(chǎn)效率等,超聲波在食品清洗與除沫操作流程中應(yīng)用,具有泡沫一邊產(chǎn)生一邊消失的現(xiàn)象,從而實現(xiàn)食品清洗與除沫的自動化操作,在保證食品清洗效果的前提下,最大限度的減少了泡沫的產(chǎn)生,進一步提高食品生產(chǎn)效率,提高食品質(zhì)量和品質(zhì)。
還可以使用超聲波對肉制品進行破碎,超聲波可以對肉制品的肌纖維進行有效的破壞,進而分泌出一種粘稠物質(zhì),增加肉制品的粘度。同時,使用超聲波技術(shù)還可以對肉制品的肉質(zhì)起到嫩滑的作用,并在在室溫環(huán)境下對肉制品進行超聲波輻射還可以減少肉制品中的結(jié)締組織,提高肉制品的口感和食用品質(zhì)。使用超聲波對冷凍后的豬背脊進行輔助解凍,解凍后的豬背脊可以保持較好的物理、化學(xué)以及生物學(xué)特性,豬背脊的品質(zhì)與冷凍前相差不大,品質(zhì)保持效果比較好。
將兩臺相同的超聲換能器組裝在同一個水平面上,并采用相向?qū)χ玫奈恢?,在食品過濾工作中,兩臺超聲換能器的工作頻率設(shè)定不同,具有輕微的差別,換能器之間就會形成駐波,從而使溶液中的離子聚集,并且隨著駐波的移動引起滯留在相距半波長位置上的離子朝著超聲換能器的另一側(cè)移動,經(jīng)由分流后即可將食品中的固相以及液相進行分離,從而達到食品過濾的最終目的。
綜上所述,隨著超聲波技術(shù)的不斷發(fā)展與完善,其應(yīng)用于食品科學(xué)中的范圍越來越大,并且在食品提取、添加劑合成、食品殺菌、食品結(jié)晶與冷凍、食品清洗除沫以及食品過濾和品質(zhì)提升等多個方面取得了良好的應(yīng)用效果。所以,應(yīng)該不斷加大對超聲波技術(shù)在食品科學(xué)中的研究投入,不斷提高技術(shù)應(yīng)用效率與效果,進一步提高我國食品加工生產(chǎn)質(zhì)量,為百姓營造一個健康、綠色的食品加工生產(chǎn)環(huán)境,保證制品的品質(zhì)優(yōu)良與食用安全。