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低场核磁共振技术用于食品农产品水分分析
点击次数:100 发布时间:2021-03-01

低场核磁共振技术用于食品农产品水分分析

低场核磁共振(LF-NMR)及其成像技术(MRI)以其检测迅速、无损、可同时获得样品在时间和空间上的信号信息等特点已在食品及农产品检测方向得到一定的研究和应用。本文简述低场核磁共振技术在食品及农产品水分分析以及在农产品加工及贮藏中的应用。

水分是食品的主要成分之一,其含量、分布、流动性及其变化直接影响食品体系的外观、结构、流变性质、稳定性、以及对微生物的敏感性和货架期等。测量含水量的方法包含干燥法、蒸馏法、卡尔•费休法、电导测定法和近红外光谱法等。以上方法或者在测量准确度、灵敏度上有待提高,或者会损坏样品的完整性。

对于食品中水分子结合能力和流动性等的测定,传统方法仅能获得少量关于食品中物理状态结合水的信息。另外,对食品中的水分移动进行有效监测和控制,对于预测产品的货架期及提高产品的稳定性将产生积极的意义,这就需要一种方法能够有效检测样品中水分的空间分布信息。

低场核磁共振分析及成像技术作为近年来迅速发展的一项技术,运用于水分测量具有显著的技术特点:该技术对样品无损、无污染;测量迅速、准确;可同时获取样品在时域和空间上的信息,可获得样品整体的不同状态水分的弛豫时间分布及内部任意层面的图像,方便研究样品的内部结构特性。

低场核磁共振技术的应用

●含水量测定

在早些时期,低场核磁共振技术就被成熟应用于研究种子、木材以及食品等的含水量测试。核磁共振信号强度与H质子含量成正比,可以通过信号量的多少对应于水分含量。

低场核磁共振技术用于食品农产品水分分析

●水分的T2分布及流动性研究

低场核磁共振技术不仅能够快速、准确测量样品的含水量,还能获得样品的T2/T1弛豫时间分布图,观察到不同流动性的水组分。对于不同的食品及农产品,通过低场核磁共振技术获得的T2弛豫时间分布图不同。如肉与肉制品中水分的T2弛豫谱图中一般可获得三种3种水存在形态。

低场核磁共振技术用于食品农产品水分分析

●水分流动性变化研究

加工工艺的不同会改变食品及农产品中水分分布状态及流动性,而低场核磁共振技术可以迅速准确地捕捉到这一变化。由于低场核磁共振技术检测时间段,不需要对样品进行处理,可实现过程变化检测,为企业生产过程监控、工艺调整提供有力检测工具。

低场核磁共振技术用于食品农产品水分分析

低场核磁共振技术广泛应用于食品及农产品中的水分含量测定、水分分布及流动性变化情况研究,并与其食用品质、加工贮藏特性间的进行了相关性研究,可实现快速、动态地预测和控制食品及农产品的质量品质。随着国产化低场核磁共振设备日趋成熟和快速发展,国内同行使用仪器成本大大降低,低场核磁共振技术将在食品水分分析中起着越来越重要的作用。

推荐仪器:核磁共振成像分析仪NMI20-040V-I

【史然LF-NMR及其成像技术在食品水分分析中的应用进展[J]. 计测技术, 2014, 000(0z1):70-74.】

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