食品科学中超声波技术的应用

□ 杨 阳 赤峰工业职业技术学院

1 引言

超声波是一种频率高于2万赫兹的声波，无法被人体所感知，但却具有多种化学、物理效应。超声波技术在食品科学中的应用主要有提取、合成、杀菌、贮藏以及提高品质等，应用范围十分广泛，是一种实用性和安全性都比较高的先进技术，对于食品加工工艺技术以及质量的提高具有促进作用。

2 食品提取

超声波技术应用于食品科学中，可以从不同的食品固体原料中提取出目标成分，例如，从植物果实、植物籽或者植物花茎中提取出相应的香料或者油等[1]。同时，超声波技术还可以对动物躯体组织中的有害物质和有益物质进行提取分离。另外，超声波技术还可以将苹果、梨、菠菜、芹菜等瓜果蔬菜中的汁液提取出来，制作成果汁、蔬菜汁等。超声波技术在食品科学中的应用不但可以提高食品固体原料的破碎效果，而且还可以针对食品进行更深层次的纯化处理[2]。

食品添加剂是一种可以改善食品色泽、香味、营养以及延长食品保存期限的物质，对食品的食用口感以及外观等方面的改善都具有十分重要的作用。目前，超声波技术在食品添加剂的合成以及筛分方面的应用已经取得了很大的进步，食品添加剂超声波振动筛的使用，可以有效改善食品添加剂带电静电粉体的粘附效应，从而提高筛分效率与质量。超声波技术在杀菌防腐剂以及氢化大豆油等方面的实践应用技术趋于成熟，食品科学研究也比较多，获得的实用效果良好。

3 食品杀菌

食品杀菌是食品加工生产过程中必不可少的关键环节之一，是保证食品质量安全的核心内容。超声波技术在食品杀菌过程中的应用，主要作用机制是利用超声波所形成的空化作用完成杀菌任务。超声波技术的应用过程中会产生十分剧烈的机械运动，可以对非均相界面造成比较大的切向力，切向力的产生会对食品加工过程中以及食品包装过程中遗留的污垢产生作用，将污垢进行有效的祛除，从而保证食品生产加工过程中的食品质量安全。现阶段，超声波技术已经在板鸭的杀菌保鲜、果蔬杀菌、品质保持以及超声波清洗等方面取得了很高的应用效果，在西方发达国家以及日本等，已经将超声波技术应用于例如酒类、鲜奶制品等液体食品方面，起到了良好的杀菌作用，同时也有助于保持液体食品的初始口感和原有的营养，应用范围极为广泛。

4 超声波结晶与冷冻

在超声波作用下，饱和溶液会产生大量的结晶，同时，不同频率的超声波会得到不同粒度的结晶体沉淀物。例如，食盐、味精、蔗糖等调味品的生产加工都应用了超声波技术，而且超声波作用产生的结晶体不容易附着在冷却管上，便于收集结晶产物，提高冷却速率。

5 食品清洗与除沫

在水果、蔬菜以及粮食等食品品类的清洗和除沫中应用超声波技术，可以有效提高食品的等级、质量以及生产效率等，超声波在食品清洗与除沫操作流程中应用，具有泡沫一边产生一边消失的现象，从而实现食品清洗与除沫的自动化操作，在保证食品清洗效果的前提下，最大限度的减少了泡沫的产生，进一步提高食品生产效率，提高食品质量和品质。

6 提高肉制品品质

还可以使用超声波对肉制品进行破碎，超声波可以对肉制品的肌纤维进行有效的破坏，进而分泌出一种粘稠物质，增加肉制品的粘度。同时，使用超声波技术还可以对肉制品的肉质起到嫩滑的作用，并在在室温环境下对肉制品进行超声波辐射还可以减少肉制品中的结缔组织，提高肉制品的口感和食用品质。使用超声波对冷冻后的猪背脊进行辅助解冻，解冻后的猪背脊可以保持较好的物理、化学以及生物学特性，猪背脊的品质与冷冻前相差不大，品质保持效果比较好。

7 食品过滤

将两台相同的超声换能器组装在同一个水平面上，并采用相向对置的位置，在食品过滤工作中，两台超声换能器的工作频率设定不同，具有轻微的差别，换能器之间就会形成驻波，从而使溶液中的离子聚集，并且随着驻波的移动引起滞留在相距半波长位置上的离子朝着超声换能器的另一侧移动，经由分流后即可将食品中的固相以及液相进行分离，从而达到食品过滤的最终目的。

8 结语

综上所述，随着超声波技术的不断发展与完善，其应用于食品科学中的范围越来越大，并且在食品提取、添加剂合成、食品杀菌、食品结晶与冷冻、食品清洗除沫以及食品过滤和品质提升等多个方面取得了良好的应用效果。所以，应该不断加大对超声波技术在食品科学中的研究投入，不断提高技术应用效率与效果，进一步提高我国食品加工生产质量，为百姓营造一个健康、绿色的食品加工生产环境，保证制品的品质优良与食用安全。