应用超声波技术让食品检测更高效

朱险峰

一、超声波技术概述

超声波是指频率在2万赫兹以上的声波，由于频率过高，超过人耳的声阈高限，因此被称为超声波。作为机械波的一种，超声波的传播遵循声波传播的基本规律，具有频率很高、传播的方向性较强、在液体固体中传播的衰减较小、穿透性很强、强度大到一定程度后会产生空化现象等特点。超声波在近些年得到迅猛的发展，已经广泛应用在医学观察、军事战争、食品的加工生产、食品的检测等多个领域，具有很强的研究与应用价值。

在食品的检测中，通常采用的超声波主要有两种，分别是低密度超声波和高密度超声波，两者的应用范围不一样。低密度超声波，通常指的是频率介于100kHz-200kHz的声波，这个范围的声波能量水平较低，通常不会使物料的物化特性产生改变，通常应用于食品的无损检测领域；高密度超声波的频率通常介于18kHz-100kHz，属于高能量水平的超声波，能够通过热效应、机械机制和空化效应的共同作用，加速待测物的溶出，从而缩短体系达到平衡的时间，通常应用于食品安全检测领域。

二、超声波技术在食品检测中的应用

1、安全食品的提取。在对食品进行检测时，通常需要将食品提取出来，这时便可以采用超声波技术。超声波技术可以从植物的果实、植物籽以及植物花茎中进行养分的提取，比如我们日常吃的食用油、香料等；也可以进行水果、蔬菜汁液的提取，比如我们日常喝的果汁、蔬菜汁等。同时，在食品的加工中，有时需要對食品中的一些成分进行提取，这时便可以采用超声波技术，不仅可以更好地对原材料进行粉碎，还能对食品进行深层次的纯化处理。

事实上，食品添加剂也是超声波技术的一种应用。超声波技术可以用于食品添加剂的合成及筛选，有效地改善食品添加剂带静电粉体的粘附效应，从而提升食品添加剂的筛分效率与质量。

2、杀菌消毒。在食品的加工生产过程中，杀菌是必不可少的步骤之一，而食品的检测也需要这一步骤。超声波技术可以通过超声波形成的空化作用完成杀菌任务，这个过程会产生剧烈的机械运动，可以对非均相界面造成比较大的切向力，有效地祛除食品包装过程中残留的污垢，从而保证食品的安全。比如保鲜膜、果蔬杀菌、鲜奶制品等，均采用超声波杀菌方式。很多食堂也配备了超声波杀菌装置，当就餐完成后，食堂会开启装置进行杀菌消毒，保证食堂的卫生安全。

3、清洗与除沫。在对食品进行检测时，很多时候为了得到准确的检测结果，需要先对食品进行清洗再进行检测。而超声波在食品清洗与除沫过程中，一边产生泡沫，一边进行消除，可以在保证清洗效果的前提下，最大可能地减少泡沫的产生，实现食品清洗与除沫的自动化操作，具有很高的效率，还可以有效地提升食品的等级、质量等。