掃描電子顯微鏡（SEM）是一種應用于各個(gè)領(lǐng)域的高分辨率成像儀器，因其優(yōu)異的表征性能和高分辨率的成像能力，廣泛應用于食品微觀(guān)結構的表征中。民以食為天，食品是日常生活中不可少的一部分，而食品的微觀(guān)結構與品質(zhì)密切相關(guān)，因此利用掃描電子顯微鏡對食品進(jìn)行微觀(guān)結構表征具有重要的意義。
首先，掃描電子顯微鏡能夠揭示食品中微觀(guān)結構的形貌和組織特征。以鹽為例，傳統的光學(xué)顯微鏡分辨率和景深都有限，只能觀(guān)察到鹽的晶體外觀(guān)，而無(wú)法揭示其微觀(guān)結構和表面形貌。通過(guò)掃描電子顯微鏡，可以清晰地觀(guān)察到鹽晶體的表面形貌、晶體大小和形狀分布等微觀(guān)結構特征，這有助于了解鹽的品質(zhì)和純度情況。類(lèi)似地，對糖、干香菇、干木耳、干蘿卜、米、面等食品進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀(guān)察，也可以揭示它們的微觀(guān)結構特征，例如顆粒形狀大小、表面結構、孔隙分布等。這些微觀(guān)結構特征對食品的口感、溶解性、吸濕性等性質(zhì)均有重要影響，因此通過(guò)掃描電子顯微鏡能夠更加全面地了解食品的品質(zhì)特征。其次，掃描電子顯微鏡能夠對食品成分的分布和組織結構進(jìn)行定量分析。通過(guò)能量色散X射線(xiàn)分析（EDS）等技術(shù)，可以定量分析食品中元素的含量和分布情況，如鹽中鈉離子的含量等。此外，掃描電子顯微鏡還可以結合圖像分析軟件，對食品中的微觀(guān)結構特征進(jìn)行定量化分析，如顆粒大小分布、孔隙率等。這些定量分析結果有助于了解食品成分的均勻性和分布情況，為食品質(zhì)量控制和品質(zhì)評價(jià)提供了重要依據。
為了更好地觀(guān)測各種食品在微觀(guān)下的形態(tài)結構，本文采用賽默飛Axia ChemiSEM全新智能型鎢燈絲掃描電鏡進(jìn)行拍攝。Axia ChemiSEM具備操作方便，適用人群廣泛的特點(diǎn)。采用全中文操作界面，日常操作無(wú)需光闌合軸，內置的用戶(hù)使用指南方便任何人員進(jìn)行操作，大大降低了設備的操控難度。不僅如此，Axia的高穩定樣品倉設計，還可以容納大而重的樣品。同時(shí)標配5種探測器，完善的探測系統和直觀(guān)的導航系統，可幫助用戶(hù)快捷、全面的掌握樣品信息。食用鹽的微觀(guān)結構對其品質(zhì)有著(zhù)重要影響。鹽的結晶形態(tài)、晶體尺寸和結晶度決定了鹽的溶解速度和溶解度，從而影響其口感和溶解效果。粗糙的結晶會(huì )使鹽的溶解速度變慢，而較小的晶體尺寸和更高的結晶度則會(huì )提高鹽的溶解性能和口感。因此，合理控制鹽的微觀(guān)結構可以有效改善鹽的品質(zhì)，使其更適合不同的食用和加工需求。如圖1所示，采用Axia ChemiSEM獲得的結果：低倍下鹽顆粒立體感十足，類(lèi)似正方體，部分顆粒稍有破碎；高倍下鹽顆粒表面起伏不平，存在空隙，表面由許多小晶粒組成。優(yōu)質(zhì)的白砂糖微觀(guān)結構均勻細膩，顆粒大小均勻，晶體形態(tài)規整，色澤純白。這種微觀(guān)結構能夠使砂糖在溶解、吸濕、儲存等方面表現出良好的性能。而質(zhì)量較差的白砂糖微觀(guān)結構不均勻，顆粒不規則，可能帶有雜質(zhì)，影響了砂糖的溶解、甜度和口感。因此，微觀(guān)結構是影響白砂糖品質(zhì)的重要因素之一。如圖2所示，采用Axia ChemiSEM獲得的結果，相比于食用鹽，微觀(guān)下白砂糖顆粒棱角更加分明，表面平整光滑。干香菇、干蘿卜和干木耳是常見(jiàn)的食材，在烹飪中起到增加風(fēng)味和營(yíng)養的作用，而微觀(guān)結構同樣對這些干貨的品質(zhì)有著(zhù)重要的影響。首先，干香菇的微觀(guān)結構主要包括細胞壁、細胞質(zhì)和胞間質(zhì)，在干燥過(guò)程中，細胞壁會(huì )收縮變硬，細胞質(zhì)失去水分變得更加緊密，這些微觀(guān)結構的改變會(huì )直接影響到干香菇的口感和風(fēng)味。干蘿卜的微觀(guān)結構主要包括細胞壁和胞間質(zhì)，干燥會(huì )讓細胞壁變得更加脆硬，同時(shí)胞間質(zhì)的變化也會(huì )影響到蘿卜的口感和口感。而干木耳的微觀(guān)結構包括菌絲和細胞壁，干燥過(guò)程中，菌絲會(huì )變得更加緊密，細胞壁也會(huì )變得更加硬脆，從而影響到干木耳的口感和食用品質(zhì)。因此，在制備這些干貨的過(guò)程中，要注意控制干燥的溫度、濕度和時(shí)間，以保持其良好的微觀(guān)結構，從而保證食材的品質(zhì)。
上面三組圖均是采用Axia ChemiSEM獲得的結果。干香菇和干蘿卜微觀(guān)下表面存在密密麻麻的孔隙和孔洞，原因是干燥過(guò)程中，細胞壁收縮變硬，水分流失；干木耳微觀(guān)下菌絲清晰可見(jiàn)，且緊密排布。
圖6：小米（左）和 大米（右）的微觀(guān)形貌米的品質(zhì)取決于其內部含有的淀粉和蛋白質(zhì)的比例和分布情況。微觀(guān)結構中淀粉顆粒的大小、形狀和分布密度會(huì )影響大米的口感和黏性。同時(shí)，蛋白質(zhì)的含量和結構也會(huì )影響米的彈性和黏性。因此，通過(guò)調整米的微觀(guān)結構，可以有效提升米的品質(zhì)，使其更加符合消費者的口感偏好。如圖6所示，采用Axia ChemiSEM獲得的結果，微觀(guān)狀態(tài)下，可清晰觀(guān)察淀粉顆粒的大小和分布狀態(tài)。
