王艷曉+李峰

摘 要：隨著生活水平的提高，人們對(duì)食品品質(zhì)有了更高的要求，如何運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)食品品質(zhì)的提高，成了輿論界廣泛關(guān)注的話題之一。文章以無(wú)損檢測(cè)技術(shù)分析為著手點(diǎn)，并詳細(xì)介紹了光學(xué)原理檢測(cè)法、聲學(xué)原理檢測(cè)法、電學(xué)原理檢測(cè)法、力學(xué)原理檢測(cè)法以及生物傳感器這五種常見的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在食品品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用，以供商榷。

關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；食品品質(zhì)；檢測(cè)；應(yīng)用

食品工業(yè)作為一種以農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)等產(chǎn)品為主要原料，并通過(guò)提取、制造等手段對(duì)原料進(jìn)行加工，使之成為人們所需要的食品或半成品的工業(yè)體系，是一種連續(xù)且有組織的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，從某種程度上來(lái)說(shuō)，食品工業(yè)是農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)和漁業(yè)的深化及發(fā)展。而品質(zhì)則是一個(gè)衡量某一物體是否具有某種性質(zhì)的模糊概念。通常來(lái)說(shuō)，食品品質(zhì)主要包括三方面內(nèi)容：首先，能體現(xiàn)物體外表特征的外表品質(zhì)；其次，能體現(xiàn)物體基本物理性質(zhì)的品質(zhì)；最后，能體現(xiàn)物體內(nèi)部特征的內(nèi)部品質(zhì)。在這三方面內(nèi)容中，隨著人們對(duì)食品品質(zhì)要求的提高，內(nèi)部品質(zhì)日益引起人們的重視。此外，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)作為近年來(lái)得以推廣使用的高科技技術(shù)之一，更是受到了國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注?；诖耍疚墓P者將結(jié)合自己的工作實(shí)踐，就無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在食品品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用問題進(jìn)行研究，以期為食品品質(zhì)的提高提供理論支持。

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)分析

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)作為一種非破壞性檢測(cè)，是指在不破壞待測(cè)物質(zhì)原有狀態(tài)以及化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，獲得和待測(cè)物質(zhì)品質(zhì)相關(guān)的內(nèi)容或成分等化學(xué)、物理信息而采用的檢測(cè)方法。它是以材料科學(xué)、電子學(xué)、物理學(xué)、信息技術(shù)、斷裂力學(xué)以及人工智能等學(xué)科為基礎(chǔ)而發(fā)展起來(lái)的一門應(yīng)用技術(shù)，在產(chǎn)品質(zhì)量控制中已得到了眾多專家學(xué)者和科技人員的認(rèn)可。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)過(guò)程主要包括采集數(shù)據(jù)和信號(hào)、處理數(shù)據(jù)、控制信號(hào)三大部分。其中，采集數(shù)據(jù)和信號(hào)在無(wú)損檢測(cè)過(guò)程中既是重點(diǎn)，又是難點(diǎn)，采集的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確直接關(guān)系到結(jié)論是否正確，而運(yùn)用哪種方法進(jìn)行信號(hào)采集是難點(diǎn)；處理數(shù)據(jù)主要是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化設(shè)備，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；控制信號(hào)主要是為了把檢測(cè)結(jié)果顯示到顯示器上，為下一道工序服務(wù)。在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的推廣過(guò)程中，因其具有成本低、耗時(shí)短等特點(diǎn)，現(xiàn)已在工業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其在食品品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用主要包括光學(xué)原理檢測(cè)法、聲學(xué)原理檢測(cè)法、電學(xué)原理檢測(cè)法、力學(xué)原理檢測(cè)法以及生物傳感器等技術(shù)，從而準(zhǔn)確識(shí)別待檢食品的硬度、顏色、密度、氣味等特征，進(jìn)而判定它的主要成分、類別等特性。

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在食品品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用光學(xué)原理的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

紫外分光法、可見光法、近紅外分光法、紅外光分光法、光音響分光法是利用食品對(duì)光的吸收、反射、透射、擴(kuò)散、衍射等特性，從而來(lái)判斷食品內(nèi)部品質(zhì)的一種方法。應(yīng)用光學(xué)原理的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要運(yùn)用于果蔬、谷物等食品的成分分析以及物理學(xué)品質(zhì)分析。果蔬、谷物等食品由于內(nèi)部成分和外部特性的差異，在不同波長(zhǎng)射線的照射下，會(huì)產(chǎn)生不同的吸收、反射、透射、擴(kuò)散及衍射效果，部分光會(huì)從表面反射回來(lái)，部分光則會(huì)被食品內(nèi)部的不同組織所吸收，而光的反射量和吸收量與待測(cè)食品的光學(xué)特性。因此，可以運(yùn)用光電管等設(shè)備檢測(cè)待測(cè)食品樣品和標(biāo)準(zhǔn)食品樣品的反射光和透過(guò)光，再輸入內(nèi)置 CPU，從而計(jì)算出光的反射率和透光率，最終達(dá)到檢測(cè)食品品質(zhì)的目的。

2.2 應(yīng)用聲學(xué)原理的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

待測(cè)食品樣品在不同聲波的作用下會(huì)呈現(xiàn)出不同的反射特性、透射特性、吸收特性和散射特性，而聲波的傳播速度和待測(cè)食品樣品自身的聲阻抗和固有頻率能夠體現(xiàn)聲波和待測(cè)食品樣品間相互作用的規(guī)律，從而可以根據(jù)這些參數(shù)的變化來(lái)判定待測(cè)食品樣品的組成部分及特性。以西瓜為例，當(dāng)西瓜受到相同的打擊時(shí)，成熟度不同便會(huì)呈現(xiàn)出不同的聲波，一般適熟的西瓜的打擊音波呈現(xiàn)出規(guī)則衰減波形，而過(guò)熟的西瓜的打擊音波呈現(xiàn)出不規(guī)則波形，通過(guò)打擊音波波形的不同便可測(cè)出西瓜的成熟度。

2.3 應(yīng)用電學(xué)原理的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

電學(xué)原理的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要是指通過(guò)測(cè)量待測(cè)食品的電阻抗、電導(dǎo)率等特性而檢測(cè)食品品質(zhì)的一種方法。通常待測(cè)量的食品如果為固體時(shí)，需要將電極插入待測(cè)量食品中進(jìn)行測(cè)量，具體方法為：將待測(cè)量食品直接放到實(shí)驗(yàn)臺(tái)的平行電極板間，測(cè)定介電特性參數(shù)值，而介電特性參數(shù)值可以體現(xiàn)食品的實(shí)際品質(zhì)情況，所以介電特性的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠使食品品質(zhì)實(shí)現(xiàn)無(wú)損自動(dòng)化評(píng)定，具有可行性。

2.4 應(yīng)用力學(xué)原理的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

振動(dòng)激發(fā)法、敲打解析法、超音波測(cè)定法等是利用食品的力學(xué)特性，如：振動(dòng)頻率、粘彈性、硬度以及振動(dòng)的吸收等，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，運(yùn)用聲波和振動(dòng)不僅能夠測(cè)出待測(cè)食品的品質(zhì)指標(biāo)，而且能測(cè)出待測(cè)食品的內(nèi)部缺陷及組織結(jié)構(gòu)。例如，在測(cè)定牛乳中的脂肪含量和大豆中的水分含量時(shí)運(yùn)用超音波測(cè)定法，可以根據(jù)超聲波在待測(cè)食品中所呈現(xiàn)的不同反射波而判定待測(cè)食品品質(zhì)。此外，檢查雞、鴨、牛、羊等動(dòng)物的肉質(zhì)、脂肪層的厚度以及里脊肉斷面等情況均可以采用這種方法。

2.5 生物傳感器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

生物傳感器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在食品品質(zhì)檢測(cè)中運(yùn)用十分廣泛，涉及到食品基本成分檢測(cè)、添加劑檢測(cè)、有害成分檢測(cè)、有毒成分檢測(cè)等各個(gè)方面，具有無(wú)需進(jìn)行樣品提前處理、不需大量試劑、可連續(xù)進(jìn)行在線檢測(cè)、靈敏度高、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)。該項(xiàng)技術(shù)橫跨物理、化學(xué)、生物等多個(gè)領(lǐng)域，并將生物技術(shù)、納米技術(shù)、材料技術(shù)以及微電子技術(shù)等進(jìn)行有效融合而形成的一門研究與應(yīng)用技術(shù)，處于科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前沿。以食品添加劑為例，現(xiàn)在已經(jīng)研制出了一些生物傳感器可用于檢測(cè)食品中的添加劑含量，眾所周知，亞硫酸鹽對(duì)人體有害，長(zhǎng)期食用會(huì)引發(fā)哮喘，而專門用于檢測(cè)亞硫酸鹽生物傳感器的研發(fā)成功，大大地縮減了檢測(cè)食品中添加劑含量的時(shí)間?？傊飩鞲衅髟谑称菲焚|(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用不僅保證了食品品質(zhì)，而且能促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高。

3 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)作為一種新興技術(shù)，是評(píng)價(jià)產(chǎn)品品質(zhì)的新方法，在食品品質(zhì)檢測(cè)中具有非破壞性、全面性、可靠性、全程性等顯著特點(diǎn)，對(duì)提高食品品質(zhì)具有積極的影響。因此，這就要求相關(guān)工作者在工作實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)積極研究無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在食品品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用問題，并加快光學(xué)原理檢測(cè)法、聲學(xué)原理檢測(cè)法、電學(xué)原理檢測(cè)法、力學(xué)原理檢測(cè)法以及生物傳感器等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在食品品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)程，從而推動(dòng)我國(guó)食品工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為人們的高水平生活提供高品質(zhì)的食品。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：王艷曉（1985-），女，漢族，河南平頂山人，碩士，河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院助教，研究方向：化學(xué)教育，工業(yè)工程。

李峰（1985-），男，漢族，河南平頂山人，本科，河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院助教，研究方向：藥學(xué)。