朱險峰
一、超聲波技術(shù)概述
超聲波是指頻率在2萬赫茲以上的聲波,由于頻率過高,超過人耳的聲閾高限,因此被稱為超聲波。作為機械波的一種,超聲波的傳播遵循聲波傳播的基本規(guī)律,具有頻率很高、傳播的方向性較強、在液體固體中傳播的衰減較小、穿透性很強、強度大到一定程度后會產(chǎn)生空化現(xiàn)象等特點。超聲波在近些年得到迅猛的發(fā)展,已經(jīng)廣泛應(yīng)用在醫(yī)學(xué)觀察、軍事戰(zhàn)爭、食品的加工生產(chǎn)、食品的檢測等多個領(lǐng)域,具有很強的研究與應(yīng)用價值。
在食品的檢測中,通常采用的超聲波主要有兩種,分別是低密度超聲波和高密度超聲波,兩者的應(yīng)用范圍不一樣。低密度超聲波,通常指的是頻率介于100kHz-200kHz的聲波,這個范圍的聲波能量水平較低,通常不會使物料的物化特性產(chǎn)生改變,通常應(yīng)用于食品的無損檢測領(lǐng)域;高密度超聲波的頻率通常介于18kHz-100kHz,屬于高能量水平的超聲波,能夠通過熱效應(yīng)、機械機制和空化效應(yīng)的共同作用,加速待測物的溶出,從而縮短體系達到平衡的時間,通常應(yīng)用于食品安全檢測領(lǐng)域。
二、超聲波技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用
1、安全食品的提取。在對食品進行檢測時,通常需要將食品提取出來,這時便可以采用超聲波技術(shù)。超聲波技術(shù)可以從植物的果實、植物籽以及植物花莖中進行養(yǎng)分的提取,比如我們?nèi)粘3缘氖秤糜?、香料等;也可以進行水果、蔬菜汁液的提取,比如我們?nèi)粘:鹊墓⑹卟酥?。同時,在食品的加工中,有時需要對食品中的一些成分進行提取,這時便可以采用超聲波技術(shù),不僅可以更好地對原材料進行粉碎,還能對食品進行深層次的純化處理。
事實上,食品添加劑也是超聲波技術(shù)的一種應(yīng)用。超聲波技術(shù)可以用于食品添加劑的合成及篩選,有效地改善食品添加劑帶靜電粉體的粘附效應(yīng),從而提升食品添加劑的篩分效率與質(zhì)量。
2、殺菌消毒。在食品的加工生產(chǎn)過程中,殺菌是必不可少的步驟之一,而食品的檢測也需要這一步驟。超聲波技術(shù)可以通過超聲波形成的空化作用完成殺菌任務(wù),這個過程會產(chǎn)生劇烈的機械運動,可以對非均相界面造成比較大的切向力,有效地祛除食品包裝過程中殘留的污垢,從而保證食品的安全。比如保鮮膜、果蔬殺菌、鮮奶制品等,均采用超聲波殺菌方式。很多食堂也配備了超聲波殺菌裝置,當(dāng)就餐完成后,食堂會開啟裝置進行殺菌消毒,保證食堂的衛(wèi)生安全。
3、清洗與除沫。在對食品進行檢測時,很多時候為了得到準(zhǔn)確的檢測結(jié)果,需要先對食品進行清洗再進行檢測。而超聲波在食品清洗與除沫過程中,一邊產(chǎn)生泡沫,一邊進行消除,可以在保證清洗效果的前提下,最大可能地減少泡沫的產(chǎn)生,實現(xiàn)食品清洗與除沫的自動化操作,具有很高的效率,還可以有效地提升食品的等級、質(zhì)量等。