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一种能源作物含油率检测技术
点击次数:101 更新时间:2024-06-11

随着全球对可再生能源需求的不断增长,能源作物的开发利用成为研究热点。含油率作为衡量能源作物潜在能源价值的关键指标,其准确测定对育种和能源开发至关重要。低场核磁共振技术(LF-NMR)以其快速、无损的特点,为能源作物含油率的测定提供了一种创新解决方案。

一种能源作物含油率检测技术


能源作物与含油率的重要性: 能源作物,如大豆、油菜籽、向日葵等,不仅在食品工业中占有重要地位,其高含油率也使它们成为生物燃料生产的优选原料。含油率的高低直接影响到能源作物的经济价值和能源转化效率。

低场核磁共振技术简介: LF-NMR技术是一种基于氢原子核磁共振信号的分析方法,它能够穿透样品并检测内部的油分含量。与传统的化学提取方法相比,LF-NMR技术无需破坏样品,且检测速度快,结果准确。

LF-NMR技术在能源作物含油率测定中的应用: 研究表明,LF-NMR技术能够有效测定大豆等能源作物的含油率。通过分析样品的LF-NMR弛豫特性,可以快速获得含油率数据,为育种选择和能源作物的商业化种植提供科学依据。

自然界中油和水为氢质子最多的两种物质,又由于核磁共振的信号来源主要为氢,氢质子越多,说明含油或者含水率越多,反之则越低。因此通过信号量定标的方法,核磁共振可以被用来测量物质的含油含水率。


对于多组分体系含油含水率的测量,根据国际标准(ISO 10565)规定,水信号只出现在TE为7ms以前,于是,取CPMG序列回波串中TE为7ms的峰点为含油率定标与测量的基本对象,可得到一条表述标样含油率及其信号关系的直线;而组份内水的衰减比油衰减快,因此在CPMG序列回波串中总信号(近似第一个会波峰的信号)与油信号(近似7ms时的信号)的差即为组份中水的信号,同样可以得到标样含水率与其信号的直线。适用于橄榄、葵花籽、油菜籽、花生、大豆、玉米、棉籽等。(目前已有国际标准ISO10565: 1995《油籽——油含量水含量同时测定——脉冲式核磁共振测定法》和国家标准GB/T 15690:1995《油籽含油量核磁共振测定法》。)

核磁共振法测大豆含油率如下:




技术优势与前景: LF-NMR技术的优势在于其无损、快速、准确的检测能力,这对于大规模的作物筛选和品质评估尤为重要。随着技术的不断进步,预计LF-NMR将在能源作物育种和生物能源领域发挥更加重要的作用。

低场核磁共振技术为能源作物含油率的测定提供了一种高效、准确的新方法。它不仅能够加速能源作物的育种进程,还能够提高生物能源的开发效率,对于推动可持续能源的发展具有重要意义。