在當(dāng)今社會，食品安全問題備受關(guān)注。食品加工過程中的質(zhì)量把控至關(guān)重要，而理化檢驗技術(shù)作為保障食品安全和質(zhì)量的重要手段，在食品加工領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。近年來，食品安全問題頻發(fā)，從農(nóng)藥殘留到非法添加劑，從微生物污染到重金屬超標(biāo)，每一次事件都在挑戰(zhàn)公眾的信任。在這一背景下，理化檢驗技術(shù)猶如食品工業(yè)的“火眼金睛”，可通過精準(zhǔn)分析食品成分、監(jiān)控加工過程、識別潛在風(fēng)險，成為保障食品安全的核心力量。

據(jù)統(tǒng)計，我國食品檢測市場規(guī)模已突破千億元，其中理化檢驗技術(shù)占據(jù)主導(dǎo)地位。接下來，我們將從技術(shù)原理、行業(yè)應(yīng)用、發(fā)展挑戰(zhàn)與未來趨勢多維度解析，揭示理化檢驗技術(shù)如何為食品加工注入“科技基因”，讓每一口食物更安心。

理化檢驗技術(shù)概述

1、理化檢驗技術(shù)的定義

理化檢驗又稱“器具檢驗”，是借助物理、化學(xué)的方法，對食品樣品進(jìn)行分析檢測，以獲取食品的組分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等信息的技術(shù)手段。它通過對食品的物理特性和化學(xué)成分進(jìn)行檢測，能夠準(zhǔn)確評估食品的質(zhì)量和安全性。

2、理化檢驗技術(shù)在食品加工中的重要性

理化檢驗技術(shù)在食品加工中具有至關(guān)重要的作用。首先，它可以對食品原材料的質(zhì)量進(jìn)行全面評估，確保原材料符合安全標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)加工提供可靠保障。其次，在加工過程中，通過對關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)測和控制，如溫度、濕度、酸堿度等，能確保加工過程穩(wěn)定可控，生產(chǎn)出符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的食品產(chǎn)品。此外，對成品食品進(jìn)行檢測分析，可檢測其中的營養(yǎng)成分、添加劑、重金屬等有害物質(zhì)，保障食品安全，保證消費(fèi)者的健康。

常見的食品理化檢驗技術(shù)

理化檢驗技術(shù)通過物理與化學(xué)手段，對食品的成分、結(jié)構(gòu)、安全性進(jìn)行全方位解析，以下是常見的食品理化檢驗技術(shù)：

1、光譜分析技術(shù)

-紫外-可見光譜法：通過吸收特定波長光快速檢測微量成分，如果汁中的糖分、乳制品中的蛋白質(zhì)含量。

-紅外光譜法：基于分子振動識別物質(zhì)，例如鑒別食用油摻假或肉類水分含量。

-原子吸收光譜法（AAS）：精準(zhǔn)測定食品中的重金屬（如鉛、鎘），靈敏度可達(dá)ppb級。

2、色譜分析技術(shù)

-氣相色譜（GC）與液相色譜（LC）：分離揮發(fā)性物質(zhì)（如農(nóng)藥殘留）和非揮發(fā)性物質(zhì)（如維生素）。

-超臨界流體色譜（SFC）：結(jié)合GC與LC優(yōu)勢，高效分離熱不穩(wěn)定化合物，如功能性飲料中的活性成分。

3、質(zhì)譜分析技術(shù)

通過電離與質(zhì)荷比分離，精準(zhǔn)鑒定分子結(jié)構(gòu)。例如，MALDI-TOF質(zhì)譜可繪制茶多酚的精細(xì)圖譜，指導(dǎo)綠茶飲料工藝優(yōu)化。

4、電化學(xué)與生物傳感技術(shù)

便攜式電化學(xué)傳感器可現(xiàn)場檢測果蔬農(nóng)藥殘留，15分鐘內(nèi)出結(jié)果，成本僅為實驗室檢測的1/10。

理化檢驗技術(shù)在食品加工各環(huán)節(jié)的應(yīng)用

1、原材料檢驗環(huán)節(jié)

在食品加工中，原材料的質(zhì)量直接影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。理化檢驗技術(shù)可以對原材料的各項指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格檢測。例如，通過光譜技術(shù)（包括近紅外、紅外和拉曼光譜技術(shù)）可以快速、準(zhǔn)確地檢測原材料中的營養(yǎng)成分含量，判斷其是否符合質(zhì)量要求。對于農(nóng)產(chǎn)品原材料，還可以檢測其中的農(nóng)藥殘留、重金屬含量等有害物質(zhì)，避免不合格原材料進(jìn)入加工環(huán)節(jié)。

2、加工過程監(jiān)測環(huán)節(jié)

加工過程中的關(guān)鍵參數(shù)對食品質(zhì)量有著重要影響。理化檢驗技術(shù)可以實時監(jiān)測這些參數(shù)，確保加工過程穩(wěn)定。例如，通過對溫度、壓力、時間等參數(shù)的理化檢測，能夠保證產(chǎn)品加工過程符合標(biāo)準(zhǔn)要求，避免質(zhì)量波動。在烘焙食品加工中，精確控制烘焙溫度和時間對于產(chǎn)品的口感和品質(zhì)至關(guān)重要。利用理化檢驗技術(shù)，可以實時監(jiān)測烘焙過程中的溫度變化，及時調(diào)整工藝參數(shù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。

3、成品檢驗環(huán)節(jié)

成品檢驗是保障食品安全的最后一道防線。理化檢驗技術(shù)可以對成品食品的營養(yǎng)成分、添加劑使用情況、微生物指標(biāo)等進(jìn)行全面檢測。例如，檢測食品中的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等營養(yǎng)成分含量，確保產(chǎn)品標(biāo)簽標(biāo)注的營養(yǎng)信息準(zhǔn)確無誤。同時，嚴(yán)格檢測食品中添加劑的使用是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，防止超量使用添加劑對消費(fèi)者健康造成危害。此外，還能檢測食品中的微生物污染情況，如沙門氏菌、大腸桿菌等，降低食源性疾病的發(fā)生率。據(jù)統(tǒng)計，自2015年以來，我國食源性疾病報告病例數(shù)逐年下降，其中理化檢驗在早期預(yù)警和快速響應(yīng)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

理化檢驗技術(shù)的應(yīng)用

1、乳制品加工

原料分級：近紅外光譜技術(shù)5秒內(nèi)測定鮮奶的脂肪與蛋白質(zhì)含量，確保原料一致性。

殺菌優(yōu)化：紫外-可見光譜實時監(jiān)測乳蛋白熱變性，動態(tài)調(diào)整巴氏殺菌溫度，兼顧安全與營養(yǎng)。

酸奶品質(zhì)提升：動態(tài)流變儀+掃描電鏡揭示發(fā)酵過程中蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化菌種與發(fā)酵時間，使酸奶口感更細(xì)膩。

2、肉制品加工

嫩度量化：Warner-Bratzler剪切力測試儀直接測定肉塊剪切力，數(shù)值越低代表肉質(zhì)越嫩。

無損檢測：超聲波技術(shù)通過聲速與衰減預(yù)測嫩度，替代傳統(tǒng)破壞性檢測。

風(fēng)味解析：固相微萃取結(jié)合GC-MS聯(lián)用技術(shù)，鎖定火腿中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)（如醛類、吡嗪類），指導(dǎo)煙熏工藝改良。

3、果蔬加工

原料篩選：高光譜成像技術(shù)非接觸評估蘋果成熟度與糖分，分級效率提升80%。

褐變抑制：電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜追蹤多酚氧化產(chǎn)物，篩選天然抑制劑（如檸檬酸），延長鮮切果蔬貨架期。

熱處理優(yōu)化：等溫量熱滴定技術(shù)量化維生素C損失，精準(zhǔn)控制殺菌溫度，保留90%以上營養(yǎng)。

4、糧食與烘焙

面團(tuán)流變學(xué)：動態(tài)剪切流變儀測量儲能模量與損耗模量，指導(dǎo)面粉配比與攪拌時間。

風(fēng)味溯源：SPME-GC-MS技術(shù)追蹤全麥面包發(fā)酵中酯類動態(tài)變化，揭示酵母與多酚的交互作用。

淀粉老化監(jiān)測：脈沖核磁共振技術(shù)無損檢測米粉水分遷移，延緩老化，保持口感松軟。

5、飲料行業(yè)

果汁溯源：核磁共振波譜生成糖酸“指紋圖譜”，結(jié)合大數(shù)據(jù)追溯原料產(chǎn)地，打擊勾兌亂象。

植物蛋白飲料：激光散射技術(shù)解析蛋白分子尺寸分布，優(yōu)化乳化工藝，解決沉淀問題。

毒素檢測：UHPLC-HRMS聯(lián)用技術(shù)直接檢測果汁中黃曲霉毒素，靈敏度較傳統(tǒng)方法提升百倍。

理化檢驗技術(shù)在食品加工應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)及解決措施

1、面臨的挑戰(zhàn)

設(shè)備更新?lián)Q代問題：隨著科技的發(fā)展，理化檢測設(shè)備不斷更新?lián)Q代，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。然而，在一些食品加工企業(yè)中，存在著設(shè)備更新不及時的情況，這給質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督帶來了挑戰(zhàn)。老舊設(shè)備的檢測精度和效率較低，可能無法滿足現(xiàn)代食品加工的檢測需求。

標(biāo)準(zhǔn)體系不完善問題：食品安全標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善，部分標(biāo)準(zhǔn)滯后于食品安全需求，難以有效指導(dǎo)食品生產(chǎn)和監(jiān)管。這使得理化檢驗技術(shù)在實際應(yīng)用中缺乏明確的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，增加了檢驗的難度和不確定性。

2、解決措施

加強(qiáng)設(shè)備更新和維護(hù)：食品加工企業(yè)應(yīng)加大對檢測設(shè)備的投入，及時更新老舊設(shè)備，引進(jìn)先進(jìn)的檢測技術(shù)和設(shè)備。同時，加強(qiáng)對設(shè)備的維護(hù)和校準(zhǔn)，確保設(shè)備的正常運(yùn)行和檢測精度。

完善標(biāo)準(zhǔn)體系：政府相關(guān)部門應(yīng)加快完善食品安全標(biāo)準(zhǔn)體系，及時修訂和更新落后的標(biāo)準(zhǔn)，使其能夠適應(yīng)食品安全監(jiān)管的需求。同時，加強(qiáng)對標(biāo)準(zhǔn)的宣傳和解讀，讓企業(yè)和檢驗人員更好地理解和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

理化檢驗技術(shù)在食品加工中的發(fā)展趨勢

1、智能化發(fā)展

未來，理化檢驗技術(shù)將朝著智能化方向發(fā)展。智能檢測設(shè)備將具備更高的自動化程度和數(shù)據(jù)分析能力，能夠快速、準(zhǔn)確地完成檢測任務(wù)，并自動生成檢測報告。同時，通過大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，為食品加工企業(yè)提供更科學(xué)的決策依據(jù)。

2、快速檢測技術(shù)的應(yīng)用

隨著消費(fèi)者對食品安全的關(guān)注度不斷提高，對食品快速檢測技術(shù)的需求也越來越大。未來，將有更多的快速檢測技術(shù)應(yīng)用于食品加工領(lǐng)域，如便攜式檢測設(shè)備、生物傳感器等。這些技術(shù)能夠在短時間內(nèi)完成檢測，及時發(fā)現(xiàn)食品安全問題，提高食品加工的安全性和效率。

3、多技術(shù)融合發(fā)展

單一的理化檢驗技術(shù)可能無法滿足復(fù)雜的食品檢測需求。未來，理化檢驗技術(shù)將與生物技術(shù)、信息技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)進(jìn)行融合，形成更加全面、高效的檢測體系。例如，將光譜技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合，能夠更準(zhǔn)確地檢測食品中的微生物和生物毒素等有害物質(zhì)。

總結(jié)

隨著食品安全問題日益受到重視，食品理化檢驗技術(shù)在保障食品安全、提升食品質(zhì)量等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。通過技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化融合，食品質(zhì)量控制的精確性和效率得到了有效提升，從而為食品安全管理提供理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。未來，隨著智能化、綠色化分析技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，食品工業(yè)將進(jìn)一步實現(xiàn)精準(zhǔn)化生產(chǎn)，在滿足消費(fèi)者對于高品質(zhì)食品需求的同時，也能夠促進(jìn)整個食品行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者簡介：

櫻桃小姐，從事大健康行業(yè)相關(guān)政策分析、健康管理研究與新聞資訊寫作宣傳工作。