賈一凡 孟哲 宋亞娟

摘 要：食品質(zhì)量對(duì)人們的身體健康有著直接影響，因此加強(qiáng)食品安全檢測(cè)工作尤為重要。相關(guān)檢測(cè)部門必須要重視該項(xiàng)工作，提升食品檢測(cè)工作的質(zhì)量與可靠性。將超聲波技術(shù)積極地應(yīng)用到食品檢測(cè)中，可幫助檢測(cè)人員提升檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性以及效率，使市面上的食品得到質(zhì)量保障，進(jìn)而使消費(fèi)者的權(quán)益得到保障，維護(hù)人們的身體健康。本文就超聲波技術(shù)在食品檢測(cè)中的具體應(yīng)用做出了探究，以供參考。

關(guān)鍵詞：超聲波技術(shù)；食品檢測(cè)；應(yīng)用

The Application of Ultrasonic Technology in the Food Testing

JIA Yifan， MENG Zhe， SONG Yajuan*

（Tangshan Food and Drug Comprehensive Testing Center， Tangshan 063000， China）

Abstract： Food quality has a direct impact on human health. Therefore， it is particularly important to strengthen food safety inspection. Relevant inspection departments must pay attention to this work and improve its quality and reliability. The active application of ultrasonic technology to food inspection can help inspectors improve the accuracy and efficiency of inspection results， ensure the quality of food on the market， and then protect the rights and interests of consumers and maintain peoples health. This paper explores the specific application of ultrasonic technology in food inspection for reference.

Keywords： ultrasonic technology; food inspection; application

如今，各大食品生產(chǎn)加工企業(yè)為了迎合市場(chǎng)需求，研發(fā)和生產(chǎn)了各種新型食品，但這些食品的質(zhì)量卻參差不齊。食品安全事件頻發(fā)對(duì)人們的身體健康造成影響，也使社會(huì)更廣泛地關(guān)注食品安全問(wèn)題。加強(qiáng)食品檢測(cè)是保障食品安全的主要手段，隨著超聲波技術(shù)的出現(xiàn)，食品安全檢測(cè)工作有了新的思路。

1 開(kāi)展食品檢測(cè)的意義

食品檢測(cè)是指食品在進(jìn)入市場(chǎng)售賣前對(duì)其進(jìn)行安全問(wèn)題檢測(cè)，如食品是否變質(zhì)、添加物是否符合國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)等，都屬于食品檢測(cè)工作的內(nèi)容。雖然我國(guó)目前針對(duì)食品安全已經(jīng)做出了重點(diǎn)整治，但當(dāng)下的食品安全問(wèn)題仍舊非常突出，因此積極地應(yīng)用超聲波技術(shù)提高食品檢測(cè)效率是非常有必要的[1]。

2 超聲波檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

超聲波是指振動(dòng)頻率超過(guò)20 000 Hz的聲波。超聲波具有振動(dòng)頻率高、速度快的特點(diǎn)，可在固體和液體中快速傳播，在食品檢測(cè)中有比較好的應(yīng)用。正是由于超聲波這些特征，檢測(cè)人員可利用該技術(shù)探查食品內(nèi)部的情況，在保障食品安全方面有著積極的作用。但超聲波在傳播過(guò)程中也會(huì)受到一些外界因素的影響，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差，因此在利用超聲波技術(shù)時(shí)，必須做好精細(xì)化管理，規(guī)避一系列可能產(chǎn)生影響的因素，以更好地發(fā)揮超聲波技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

2.1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

傳統(tǒng)的食品檢測(cè)技術(shù)是在采樣后使用物理檢測(cè)技術(shù)或化學(xué)檢測(cè)技術(shù)對(duì)樣品中的成分進(jìn)行檢測(cè)，這種檢測(cè)方式比較復(fù)雜，等待時(shí)間較長(zhǎng)，非常依賴高科技的檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)成本比較高，且無(wú)法對(duì)食品生產(chǎn)加工中的每個(gè)過(guò)程進(jìn)行有效地檢測(cè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全過(guò)程檢測(cè)和無(wú)損檢測(cè)的目的。而超聲波檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用能實(shí)現(xiàn)對(duì)食品進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，但僅限于高濃度的食品和不透光材料，在其他類型的食品檢測(cè)上，其應(yīng)用效果還不夠好。超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用主要是通過(guò)聲特性和產(chǎn)品特性實(shí)現(xiàn)，如可詳細(xì)地了解儲(chǔ)存在封閉環(huán)境內(nèi)的蔬菜水分含量、結(jié)構(gòu)變化等[2]。

2.2 超聲波提取

傳統(tǒng)食品檢測(cè)中需使用一些溶劑來(lái)提取樣品中的有效成分，這期間需不斷地?cái)嚢璐龠M(jìn)有效成分溶解，而超聲波技術(shù)的應(yīng)用能極大程度地簡(jiǎn)化食品檢測(cè)流程，縮短有效成分的提取時(shí)間，即便是在低溫或高溫的環(huán)境中，依舊可快速地完成檢測(cè)，還可有效地避免溫度變化導(dǎo)致的食品變質(zhì)。目前我國(guó)超聲波檢測(cè)技術(shù)在蔗糖檢測(cè)、多糖成分檢測(cè)等方面有著非常廣泛的應(yīng)用。在對(duì)不同物質(zhì)特性的食品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要改變超聲波的震動(dòng)頻率，針對(duì)非活性物質(zhì)，還需增加聲音功率；針對(duì)活性物質(zhì)，還需在特定的環(huán)境中，使用較低的聲音震動(dòng)頻率，這樣不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)部性質(zhì)改變，使提取出來(lái)的物質(zhì)滿足活性要求。

2.3 結(jié)晶控制

①超聲波具有的高能特性會(huì)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)晶核形成造成影響，這是因?yàn)槌暡ㄓ幸欢ǖ亩ㄏ蛐?yīng)，一些處于臨界核狀態(tài)的物質(zhì)在超聲波的影響下會(huì)加速核心形成。②超聲波還可控制物質(zhì)結(jié)晶的速度，讓結(jié)晶能勻速形成，避免早期形成的結(jié)晶出現(xiàn)污染。超聲波所具有的這一優(yōu)勢(shì)對(duì)于食品檢測(cè)來(lái)說(shuō)意義巨大，其從根本上改變了食品的特性，在巧克力、冰激凌等食品檢測(cè)方面有非常好的應(yīng)用效果。③超聲波技術(shù)能保障速凍食品結(jié)晶過(guò)程的完整性。食品在凍結(jié)時(shí)，超聲波會(huì)對(duì)其凍結(jié)過(guò)程產(chǎn)生影響，可在促進(jìn)結(jié)晶的基礎(chǔ)上保障細(xì)胞組織的完整性，避免食品結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，不會(huì)對(duì)食品的質(zhì)量造成影響[3]。

2.4 超聲波干燥

以往檢測(cè)人員在對(duì)食品進(jìn)行干燥時(shí)采用的干燥技術(shù)主要是依靠高溫實(shí)現(xiàn)，但很多食品在高溫環(huán)境中容易出現(xiàn)變質(zhì)的問(wèn)題。應(yīng)用超聲波技術(shù)所具備的干燥作用，能有效降低食品中的水分含量，且超聲波技術(shù)的干燥作用不會(huì)使食品本身的溫度變高，不會(huì)導(dǎo)致食品變質(zhì)。超聲波干燥常與熱風(fēng)干燥聯(lián)合使用，能迅速帶走食物內(nèi)部的水分，大大地提高了食品干燥的效率。例如，在55 ℃的環(huán)境中對(duì)胡蘿卜進(jìn)行干燥處理時(shí)，要求將胡蘿卜干燥到其本身重量的10%，利用傳統(tǒng)干燥技術(shù)需要2 h，而利用超聲波技術(shù)的干燥作用僅需50 min即可完成目標(biāo)。

2.5 滅菌作用

超聲波由于其特有的理化性質(zhì)以及空化作用，可對(duì)細(xì)胞的細(xì)胞壁以及細(xì)胞液產(chǎn)生影響，形成微射流以及局部高溫高壓，能夠起到很好的滅菌效果。此外，超聲波由于其高頻振動(dòng)的特點(diǎn)，可快速殺死細(xì)菌，不需要額外使用化學(xué)殺菌劑，不會(huì)對(duì)人體健康造成影響。目前我國(guó)大多數(shù)食品生產(chǎn)加工企業(yè)在對(duì)食品進(jìn)行消毒滅菌時(shí)，使用特定的消毒液，即便是經(jīng)過(guò)反復(fù)清洗，仍舊不可避免地會(huì)有少量藥物殘留，對(duì)人體健康產(chǎn)生影響。而利用超聲波技術(shù)對(duì)食品進(jìn)行消毒殺菌，不僅可得到預(yù)期的滅菌效果，還不會(huì)給人體造成健康威脅。將超聲波技術(shù)與壓力技術(shù)、熱處理技術(shù)等結(jié)合起來(lái)使用，還可起到更好的滅菌效果。例如，熱超聲波是一種聯(lián)合超聲波技術(shù)與熱能而研發(fā)出的新技術(shù)，可有效殺滅多種細(xì)菌生物，如大腸桿菌、沙門氏菌等。

3 超聲波技術(shù)在食品檢測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用

超聲波技術(shù)是一種先進(jìn)的技術(shù)，其在醫(yī)學(xué)、食品檢測(cè)、建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。在食品質(zhì)量檢測(cè)中，嚴(yán)格地按照使用程序?qū)ζ溥M(jìn)行合理的應(yīng)用，可充分地發(fā)揮出其具有的優(yōu)勢(shì)，并提升檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，切實(shí)保障人們的食品安全[4]。

3.1 在肉類食品檢測(cè)中的應(yīng)用

肉類富含豐富的蛋白質(zhì)，能滿足人體日常營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求，相關(guān)部門要積極地引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)對(duì)肉類食品進(jìn)行更嚴(yán)格的檢測(cè)，以更大程度地提升肉類食品的質(zhì)量。鑒于超聲波獨(dú)有的物理特征，利用超聲波技術(shù)對(duì)肉類進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，超聲波可穿過(guò)肉類，導(dǎo)致其中一些蛋白纖維遭到破壞，形成液體物質(zhì)，使肉質(zhì)纖維發(fā)生粘連，能有效地提升肉類的強(qiáng)度。目前，超聲波技術(shù)可精確地檢測(cè)出肥肉和瘦肉之間的結(jié)構(gòu)差異，判斷肉類的厚度，除了在豬肉檢測(cè)方面有廣泛的應(yīng)用外，近年來(lái)，越來(lái)越多的檢測(cè)人員也將超聲波技術(shù)應(yīng)用到了其他肉類食品的檢測(cè)中，且效果良好。

3.2 在充氣食品檢測(cè)中的應(yīng)用

在很多食品包裝中都采用充氣包裝，如市面上常見(jiàn)的薯片、餅干等，為了避免其在運(yùn)輸過(guò)程中受到擠壓，會(huì)在包裝中灌入大量氮?dú)?，而這些氮?dú)鈺?huì)對(duì)超聲波檢測(cè)的準(zhǔn)確性造成影響。在對(duì)充氣食品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，如果出現(xiàn)操作失誤，讓空氣中的氣泡對(duì)超聲波的傳播造成干擾就會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差，因此在利用超聲波技術(shù)對(duì)充氣食品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，一定要細(xì)致地對(duì)每一個(gè)操作步驟進(jìn)行規(guī)范化處理。

3.3 在乳制品檢測(cè)中的應(yīng)用

乳制品中含有的乳液狀粒子具有非常好的散光性質(zhì)，可使乳制品呈現(xiàn)出不透光、渾濁的狀態(tài)。例如，牛奶在正常狀態(tài)下是不透光的，且由于其粒子的分散體積比較大，檢測(cè)人員如果直接使用顯微鏡對(duì)牛奶進(jìn)行檢測(cè)，不能清晰地觀察到其分子粒子結(jié)構(gòu)的變化情況。此時(shí)，就需要借助超聲波技術(shù)快速地檢測(cè)出包裝內(nèi)牛奶的性質(zhì)結(jié)構(gòu)，判斷其是否出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，極大程度地提升對(duì)乳制品質(zhì)量的檢測(cè)效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)乳制品質(zhì)量安全控制監(jiān)督的目的。

3.4 在飲品檢測(cè)中的應(yīng)用

飲品多是由水和其他物質(zhì)混合而成，由于溶質(zhì)不同其物理性質(zhì)也不同，在發(fā)生混合時(shí)會(huì)產(chǎn)生新的物理性質(zhì)，如將兩種不同密度的液體進(jìn)行混合后，產(chǎn)生的新液體的密度必定會(huì)發(fā)生變化。超聲波在不同液體中的傳播速度不同，利用超聲波的此特性就可對(duì)不同的飲品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，判斷出不同飲品的種類[5]。

3.5 在果蔬食品中的應(yīng)用

蔬菜水果中含有大量水分，在正常環(huán)境中的儲(chǔ)存時(shí)間比較短，非常容易腐爛，可利用超聲波技術(shù)準(zhǔn)確掌握蔬菜水果的品質(zhì)。蔬菜水果內(nèi)部的細(xì)胞間存在空穴的結(jié)構(gòu)，超聲波會(huì)在空穴結(jié)構(gòu)中發(fā)生諧振效應(yīng)，對(duì)其進(jìn)行分析后就可判斷出蔬菜水果的成熟度。蔬菜水果在儲(chǔ)存的過(guò)程中其內(nèi)部的水分會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)超聲波技術(shù)對(duì)其水分變化等情況進(jìn)行檢測(cè)，能準(zhǔn)確地掌握蔬菜水果是否有腐爛的情況。

4 超聲波技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用優(yōu)化策略

4.1 技術(shù)創(chuàng)新融合發(fā)展

要讓超聲波技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在食品檢測(cè)中得到充分地發(fā)揮，必須積極地引入信息化技術(shù)，使其與檢測(cè)工作相融合，有利于促進(jìn)食品檢測(cè)流程的簡(jiǎn)化。相關(guān)部門要結(jié)合實(shí)際工作情況對(duì)信息技術(shù)與超聲波技術(shù)進(jìn)行融合創(chuàng)新，且明確相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用范圍和標(biāo)準(zhǔn)，要求相關(guān)檢測(cè)人員嚴(yán)格地按照流程和要求開(kāi)展檢測(cè)工作，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)一步優(yōu)化工作流程，促進(jìn)我國(guó)食品檢測(cè)工作能更好地發(fā)展。

4.2 健全食品檢測(cè)相關(guān)管理機(jī)制

相關(guān)部門必須通過(guò)健全食品檢測(cè)管理機(jī)制提高食品質(zhì)量檢測(cè)工作的水平。要對(duì)食品檢測(cè)人員進(jìn)行培訓(xùn)，提升其專業(yè)知識(shí)的掌握情況，提高其檢測(cè)能力，且培訓(xùn)其正確地使用超聲波技術(shù)開(kāi)展食品檢測(cè)工作。檢測(cè)人員必須充分了解超聲波技術(shù)，同時(shí)掌握不同類型食品的性質(zhì)特點(diǎn)，合理應(yīng)用超聲波技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，才能達(dá)到更好的檢測(cè)效果。例如，在對(duì)蔬菜進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，需要結(jié)合蔬菜的采摘地點(diǎn)、時(shí)間等情況，對(duì)檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)地記錄，以此來(lái)保證檢測(cè)過(guò)程的規(guī)范性。

4.3 完善相關(guān)法律法規(guī)

為了保障食品市場(chǎng)以及消費(fèi)者的安全，國(guó)家需完善相關(guān)法律法規(guī)，督促相關(guān)部門加強(qiáng)食品安全檢測(cè)的力度，且嚴(yán)格規(guī)范食品生產(chǎn)加工企業(yè)的各項(xiàng)工作，督促檢查人員依照法律法規(guī)開(kāi)展檢測(cè)工作。對(duì)于發(fā)展落后、檢測(cè)水平較差的偏遠(yuǎn)地區(qū)，要專門為其設(shè)置相應(yīng)的食品質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)對(duì)這些地區(qū)食品質(zhì)量的檢測(cè)，防止質(zhì)量不合格的食品進(jìn)入市場(chǎng)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，食品安全是一項(xiàng)民生問(wèn)題，必須要受到社會(huì)的廣泛重視，但在食品種類以及進(jìn)口食品的數(shù)量越來(lái)越多的情況下，食品質(zhì)量問(wèn)題也更加突出。為了減少食品質(zhì)量安全問(wèn)題，需對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，充分利用超聲波技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，能促進(jìn)食品質(zhì)量檢測(cè)工作水平的提升，不僅可保障食品質(zhì)量，還可保障人們的飲食安全。

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