◎ 潘俊秋，李紅霞

（河北通標檢測技術(shù)有限公司，河北 石家莊 050000）

隨著我國食品行業(yè)的不斷快速發(fā)展，食品市場的競爭變得越來越為激烈，為有效提高食品企業(yè)的市場競爭力，各大食品企業(yè)越來越重視新食品的研發(fā)、食品質(zhì)量的提高與食品生產(chǎn)成本的降低。但是在近些年中因不斷出現(xiàn)食品安全事件，極大危及人們的身體健康與生命安全，所以人們越來越注重食品安全問題。在此背景下，開展食品安全檢測工作是非常有必要的，而超聲波技術(shù)因具有高效、便利、快速等多種優(yōu)點，而被廣泛應用于食品檢測工作中?；诖耍疚木统暡夹g(shù)在食品檢測中的運用展開探討。

1 超聲波技術(shù)的檢測原理

所謂超聲波，就是指振動頻率高于20 000 Hz 的聲波。由于超聲波具有非常高的振動頻率，所以超聲波具有比較好的傳播性能，尤其是在固體與液體中進行傳播時，超聲波的衰減程度并不大。因此，超聲波被廣泛運用于多個不同行業(yè)領(lǐng)域中，其中就包括食品檢測領(lǐng)域。在食品檢測中，通過運用超聲波技術(shù)能夠加深人們對食品性能、結(jié)構(gòu)的了解與認識[1]。

2 食品檢測中常用的超聲波檢測技術(shù)

在進行食品檢測過程中，經(jīng)常會用到超聲波提取技術(shù)、超聲波結(jié)晶控制技術(shù)、無損檢測技術(shù)等超聲波檢測技術(shù)。

2.1 超聲波提取技術(shù)

在過去進行食品檢測時，需要提取食品樣品中的有關(guān)溶劑，同時需要選用攪動等方式，才能夠有效溶解有效成分。在食品檢測中運用超聲波提取技術(shù)，可以有效簡化食品檢測的步驟與工序，有助于有效縮短溶劑提取時間，值得一提的是，在低溫環(huán)境條件中，通過運用超聲波提取技術(shù)，仍然可以高效、快速完成檢測工作與溶劑的提取，同時還可以有效避免一些食品結(jié)構(gòu)物質(zhì)發(fā)生變性現(xiàn)象。與此同時，超聲波提取技術(shù)也適用于高溫環(huán)境，能夠及時檢測有關(guān)食品的結(jié)構(gòu)特性，可以對其安全狀態(tài)與變化情況進行有效檢測，有助于食品結(jié)構(gòu)質(zhì)量的改善與優(yōu)化。通過對目前我國超聲波檢測技術(shù)的發(fā)展狀況進行深入分析后可知，通過運用超聲波提取技術(shù)，能夠進行多糖成分的提取檢測、生物堿性檢測、蔗糖檢測等[2]。需要注意的是，通過利用超聲波提取技術(shù)，可以對溶劑的提取起到強化的作用，因為不同食品具有不同的物質(zhì)特性，所以應選用不同震動頻率的超聲波。另外，在提取非活性物質(zhì)過程中，為確保非活性物質(zhì)的提取質(zhì)量，需要對聲音功率進行適時增加。在提取活性物質(zhì)過程中，必須要營造一個足夠溫和的提取條件，聲音振幅頻率應適當，嚴禁過高，否則會出現(xiàn)細胞內(nèi)部環(huán)流現(xiàn)象，進而會改變細胞的滲透壓與通透性，提取出來的物質(zhì)無法滿足活性要求，這就意味著提取將以失敗而告終。因此在進行超聲波提取過程中，一定要對細胞進行活性溫和提取，通過運用細胞的物理特性與化學特性，將食品中的相關(guān)活性物質(zhì)酶提取出來，以對食品質(zhì)量進行有效檢測。

2.2 超聲波結(jié)晶控制技術(shù)

超聲波結(jié)晶控制技術(shù)，就是指通過運用高能超聲波方式與超聲波的定向效應，對食品內(nèi)部的結(jié)晶過程與速度進行有效控制，確保外界不會污染食品內(nèi)部結(jié)晶，促使食品內(nèi)部結(jié)晶變得足夠細致與均勻。在海鮮、冷凍肉等食品儲存與巧克力、冰淇淋等冷凍食品制作方面，常常會選用超聲波結(jié)晶控制技術(shù)。例如，通過利用超聲波結(jié)晶控制技術(shù)來對肉、蝦等進行冷凍，能夠有效降低這些食物在儲存過程中的細胞液外流比重[3]，約降低40%～60%，具有較高的使用價值與經(jīng)濟價值。

（1）由于超聲波具有非常好的定向效應，食品物質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)晶核的形成便會受到超聲波高能特性的影響，因此可以對超聲波進行有效增強，尤其是當部分物質(zhì)處于臨界核狀態(tài)時，通過利用超聲波，可以有效提高物質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)晶核的形成速度。

（2）通過運用超聲波，能夠?qū)κ称肺镔|(zhì)結(jié)晶的生長速度進行有效控制，能夠保證物質(zhì)結(jié)晶的均勻形成，同時能夠有效避免外界污染已成長出來的物質(zhì)結(jié)晶。在食品檢測中，超聲波結(jié)晶控制技術(shù)發(fā)揮著極為重要的作用，具有極高的商業(yè)價值。通過對現(xiàn)階段中食品行業(yè)檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢進行深入分析后可知，在食品檢測中，強化物質(zhì)結(jié)晶的過程產(chǎn)生著十分重要的效果與作用，尤其是在對冰激凌、巧克力、膳食脂肪等進行檢測時，通過運用超聲波結(jié)晶控制技術(shù)能夠獲取較好的檢測效果。

（3）通過運用超聲波結(jié)晶控制技術(shù)，能夠有效保證速凍食品中冰晶形成過程的完整性，因為速凍食品的結(jié)冰過程會受到超聲波化學效應、物理特性的影響，在確保冰晶形成的同時，還可以有效避免細胞組織產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，有效防止細胞組織結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞、凍傷等現(xiàn)象。

2.3 無損檢測技術(shù)

所謂無損檢測技術(shù)，就是指針對不需要進行物理或者化學破壞處理的不透明材料，利用脈沖式技術(shù)對其進行不破壞材料的無損害的檢測，以有效測定材料的含水量、結(jié)構(gòu)、組織和性質(zhì)等。在進行無損檢測過程中，應注意：①應根據(jù)檢測食品的結(jié)構(gòu)特性、材質(zhì)特性等來選取相應的超聲波減弱系數(shù)。②檢測食品必須要為不透明物質(zhì)，包括香蕉、哈密瓜等水果或者耗油等高濃度食品。

3 超聲波技術(shù)在食品檢測中的運用

根據(jù)超聲波技術(shù)的檢測原理，超聲波技術(shù)的運用范圍為：①食品物質(zhì)的復合剪切黏度，特別是高黏彈性的物質(zhì)。②食品物質(zhì)的剛性模量與體相模量。③膠體體系與分散體系的分散相粒度大小、其他的一些物質(zhì)性質(zhì)檢測。④物質(zhì)的相轉(zhuǎn)變。⑤各種超聲波介質(zhì)層的深度、厚度等。⑥各種超聲波介質(zhì)的混合物體系的組成成分。⑦物質(zhì)的流動速度檢測等。因此，超聲波技術(shù)常用于充氣類、肉禽類、乳狀液體、果蔬類、酒類與飲料等食品的檢測[4]。

3.1 充氣類食品

在餅干、面包、冰激凌、人造黃油和啤酒等充氣類食品中，常常含有較多的空氣泡，這種包裝形式不但加大了食品的體積，還能夠激發(fā)消費者的購買欲望，但是這種包裝卻會影響食品檢測的準確性。針對食品中含有的空氣泡，超聲波對其非常敏感。食品中氣泡的分布狀況與大小決定了這類食品的很多感官性質(zhì)與物理性質(zhì)。通過分析氣泡與其周圍介質(zhì)之間在超聲波性質(zhì)上的差別性，能夠?qū)Τ錃忸愂称分袣馀荽笮?、體積分數(shù)等進行有效測定。在現(xiàn)階段中可以進行的充氣類食品檢測有面包吐司檢測、水果酒檢測、冰激凌檢測等。

3.2 肉禽類食品

在肉禽類食品檢測中利用超聲波技術(shù)，主要檢測肉禽類食品的儲存情況、保鮮情況。例如，通過利用超聲波技術(shù)，可以破壞肉類食品的肌原纖維，通過利用滲透的黏稠液體可以有效黏貼肉纖維，能夠?qū)εＨ狻⒇i肉、鴨肉和雞肉等多種不同肉類食品的儲存和保鮮效果進行有效改進。

3.3 乳狀液體

一般來說，與乳狀液體中的油相相比，水相的密度更大一些，所以乳狀液體中的粒子在運動過程中，油相液體常常會在水相液體的上面進行運動，進而乳狀液體會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，但是這并不能證明乳狀液體已經(jīng)發(fā)生質(zhì)變，不過消費者卻常常誤認為其已經(jīng)發(fā)生質(zhì)變。因此，乳狀液體生產(chǎn)企業(yè)一定要有效檢測乳狀液體中油相的分布情況與含量大小，能夠有效解決乳狀液體的質(zhì)變問題。在過去乳狀液體的傳統(tǒng)檢測中，常常利用粒子的散射光作用來對粒子的運動狀況進行觀察，通過利用速凍的方法來對油相位置進行固定，以獲取油相的分布狀況、運動規(guī)律、含量等[5]。由此可知，乳狀液體油相的傳統(tǒng)檢測方法存在較多缺陷，不便操作、效率低、不能夠獲取高精確的結(jié)論等，而通過利用超聲波技術(shù)，則能夠?qū)αＷ泳奂闆r、粒子分層狀況進行有效檢測，另外超聲波技術(shù)易于操作，能夠獲取較高精準度的檢測結(jié)果。例如，牛奶屬于不透光物質(zhì)，牛奶粒子具有比較大的分散體積，假如僅利用光學顯微鏡來檢測、觀察牛奶粒子的情況，要想觀察到牛奶粒子結(jié)構(gòu)變化情況，幾乎是不可能的。而通過超聲波技術(shù)，則可以對牛奶液體是否出現(xiàn)凝聚沉降等情況進行有效檢測，還可以有效加快食品檢測的速度。

3.4 果蔬類食品

通過利用無損檢測技術(shù)，可以有效檢測果蔬類食品的成熟度與保鮮情況。例如，在檢測蘋果等貯藏水果過程中，通過利用無損檢測技術(shù)，能夠有效檢測蘋果的含糖量、含水量、結(jié)構(gòu)和組織等，并以此為重要依據(jù)，對蘋果的質(zhì)量進行定級，對蘋果的儲存環(huán)境進行評定，同時還能夠有效預測蘋果的衰敗時間，能夠?qū)μO果的成熟度進行更好的分析，可以對蘋果的儲存環(huán)境進行有效調(diào)整與改善。

3.5 酒類與飲料

在酒類與飲料中，液體是主要成分，盡管水是主要溶劑，不過不同的溶質(zhì)卻會對液體混合物的物理性質(zhì)帶來不同程度的影響，其中變化最大的就是密度，當密度發(fā)生變化時，超聲波在液體中的傳播速度也會發(fā)生變化。因此，針對各種不同的酒類與飲料，通過超聲波技術(shù)得到檢測結(jié)果存在比較大的區(qū)別，所以在進行超聲波檢測過程中，應根據(jù)實際情況來確定超聲波的檢測頻率。

4 結(jié)語

在食品檢測中，超聲波技術(shù)發(fā)揮著極為重要的作用，通過利用超聲波技術(shù)，可以有效檢測食品的性能，提高食品檢測的精準度，另外超聲波技術(shù)具有易于操作、檢測速度快等特點。在當前社會發(fā)展形勢下，食品種類變得越來越為多，為確保人們的身體健康與生命安全，通過利用超聲波技術(shù)，能夠?qū)Ω鞣N不同種類的食品進行有效檢測，超聲波技術(shù)具有較強的適用性。本文對超聲波技術(shù)在食品檢測中的運用進行了詳細闡述，以期為食品檢測工作人員的工作提供一定的借鑒。