超声波技术在食品检测中的应用探究

张贵川

（贵州省检测技术研究应用中心，贵州贵阳 550014）

超声波技术在食品检测中有着重要价值，能够帮助人们了解食品性能，确保食品检测结果的精准度。超声波技术因其检测速度快、易操作的优势被广泛应用在食品检测中。

1 超声波技术

1.1 超声波概念

超声波指的是振动频率超出20 000 Hz 的声波，其频率高，传播性强，在液体和固体中均能传播，同时损耗小，因此其在食品检测领域应用中比较广泛。超声波有着独特的优势，能帮助检测人员了解食品的质量和结构，保障食品安全。但超声波在传播时，也会受影响出现偏差，可能会使结果产生差异，因此检测过程中应开展精细化管理，确保发挥出超声波技术的最好水平。

1.2 无损检测技术

在食品检测中，应用超声波技术可对食品的物理性质和化学性质开展无损检测工作。超声波检测技术虽然存在缺陷，但可以实现快速检测。超声波检测技术的优势为适用性范围广，具有快速性和非破坏性，但无法检测高浓度或不透光材料的食品。

1.3 超声波提取

传统食品检测需要用各种溶剂对食品进行一系列的提取，而在食品检测中应用超声波检测技术，检测流程相对简单，且在检测过程中缩减了提取溶剂的时间。另外，低温环境下超声波检测技术能快速完成检测提取的工作，防止食品的结构物质出现变性；在高温下应用超声波检测技术，能检测食品安全状况和变化情况，从而改善食品的结构和质量。

超声波技术可应用于生物碱性检测、蔗糖检测等。使用超声波技术开展提取时，可针对食品材料的物质特性应用对应的振动频率的超声波。比如，在提取非活性物质时，要增加频率，确保提取非活性物质的质量；在提取活性物质时，要构建合适的提取条件，条件要温和，确保振幅、频率适当，否则会使细胞内部出现环流，改变细胞的渗透压和通透性，导致提取的物质不符合活性的标准，最终提取失败[1]。

1.4 结晶控制

超声波可以帮助物质构成结晶，超声波具有强烈的定向效应，影响晶核的形成，特别是某些物质在临界状态，超声波能够加速形成核心。使用超声波技术能够把控物质结晶的生成效率，使结晶形成均匀状态，防止结晶受到污染。从食品行业技术相关研究中可知，强化结晶过程有利于食品检测，在基础上改变着食品特性，能够用于巧克力、膳食和冰淇淋检测等。另外，在速冻食品的冻结阶段，还可以利用超声波的物理特性、化学效应，对速冻食品中冰晶的形成施加影响，使冰晶能够拥有完整的形成过程，以免冰晶形成过程不完整而使速冻食品细胞组织出现破裂，最终导致速冻食品质量下降[2]。

2 超声波检测技术在食品中的应用

2.1 检测充气类食品

食品中的气泡会影响超声波的操作，比如啤酒、水果和冰淇淋等。一些零食包装大多数是充气形式，一方面会保护食品，一方面包装效果也备受消费者喜爱。在检测食品包装时，包装内的气泡会干扰超声波频率，从而使其内部构造出现变化。

2.2 检测肉禽制品

随着超声波检测技术的不断推广，近年来很多学者都提出了将超声波检测技术应用于肉制品检测、保鲜等方面的思路，虽然从目前来看，超声波检测技术在这一领域的应用尚处于探索阶段，但却具有可行性。这主要是由于超声波对一些肌原蛋白纤维具有较强的破坏性，在利用超声波进行肉制品检测时，只要超声波穿过肉制品，那么肉制品中的肌原蛋白就会被严重破坏，并释放出液体，而这些液体则会促使肉质纤维粘贴在一起，使肉制品强度发生变化，达到良好的保鲜效果。另外，根据超声波穿过肉制品后发生的变化，还可以将精瘦肉与肥肉准确区分开来，实现对瘦肉与肥肉厚度的判断[3]。

2.3 检测乳状液体

乳液体系属于分散粒子，有着散射光的作用，此体系呈现出乳浊状，分散体积大，用光学仪器无法看到粒子情况，要应用检测仪器查看分层粒子是否有聚集情况，通常此部分内容无法检测。应用超声波技术能够解决此问题。而利用超声波检测技术进行乳状液体检测时，可充分发挥出其对测量环境要求较低的特点，准确判断出乳状液体中是否发生凝聚沉降等变质现象。另外，使用超声波检测技术的工作效率快，能够提升扫描样品的速度、操作便利，对样品无影响，通常可用于产品操作控制和质量评价[4]。

2.4 检测果蔬产品

蔬菜和水果的细胞结构特殊，此结构范围和超声波会出现共振效应。根据蔬菜、水果以及杨氏模量间共振频率关系，掌握水果硬度、蔬菜成熟度间的变化。储存水果和蔬菜时，水分和内部结构会产生变化，糖分也发生变化，应用超声波技术可以了解蔬菜、水果中的水分，从而确定水果成熟度[5]。

3 结语

综上所述，近些年食品安全事件频繁发生，人们愈发重视食品安全，并且对食品质量安全的要求也更严格，因此实施食品检测有着重要作用。目前出现的超声波技术有着节省成本、检查效率快等优势，能够应用在食品检测中，实现快速检测，且其具有在线分析食品的功能。