低场核磁共振技术在食品农产品中的应用

低场核磁技术特点低场核磁共振成像与分析技术具有显著的技术特点：对待测样品具有非破坏性和非侵入性，绿色无污染；测量迅速、准确；能够实现实时测量，获得样品在时间和空间上的信号信息；能获得样品内部不同切层的图像；体现物质的质子活性；这对于物质的特性研究有积极意义。正是由于它是一种非破坏性检测技术，使得越来越多的食品科学家对这项技术的应用研究感兴趣。水果、蔬菜类食品的质量检测：MRI技术不仅可以研究水果和蔬菜的内部结构和水分分布，还可有效鉴定果实的成熟度。在一些水果和蔬菜的质量评估中，对内部是否有烂心或者腐烂痕迹的水果或蔬菜(如猕猴桃、苹果、香橙、洋葱和土豆等)靠肉眼无法做出判断。利用MRI技术就可轻易解决这个棘手问题。MRI技术应用在食品上还有一个特点就是不需要破坏样品，可以对完整的样品进行扫描，扫描以后样品仍然可以食用。含油率、含水率、固体脂肪含量    食品/种子含油率测定：利用核磁共振技术测定油料种子的含油率，是国际上六十年代初开始采用的一项新技术。在国外已广泛应用于许多领域，但在我国还刚刚开始。由于该方法与现在使用的索氏抽提法(或改良直滴式抽提法)相比，具有快速、安全无毒、操作方便、不破坏油料种子等优点，因此对粮油检化验人员具有很大吸引力。   NMR/MRI研究食品中的水油分布     水分是食品的主要组成部分，是决定食品的物理化学特性、控制食品安全，改善食品风味的主要因素。利用MRI技术能够实时监测食品中水分的分布情况，建立食品中水分的分布模型，从而研究食品在加工和储藏过程中的动力学性质的变化。食品在储藏过程中，如果水分的流动性增强，水分呈不均匀分布，极易引起食品变质，缩短产品的货架期。利用MRI技术研究食品在加工和储藏期间的水分分布，更有利于我们寻找食品变质的机理，改善加工工艺，控制产品的质量，提高产品的安全性，延长产品的货架期。测量玻璃化转变温度(Tg)     食品在玻璃态下储藏能够改善食品的品质。因此，食品的玻璃化转变温度可以用来评估引起食品腐败变质的各种动力学过程，诸如冷冻干燥过程中脱水食品的皱缩、塌陷、结晶、褐变，喷雾干燥过程中制品的发黏、烧结，粉状食品加工和贮藏过程中的凝集、结块等品质下降现象都可以借助Tg来解释。 纽迈NIUMAG苏州纽迈分析仪器股份有限公司 低场核磁共振技术在食品农产品中的应用 仪器介绍： 纽迈 NMI20 系列低场核磁共振成像分析仪 低场核磁技术特点 低场核磁共振成像与分析技术具有显著的技术特点：对待测样品具有非破坏性和非侵入性，绿色无污染；测量迅速、准确；能够实现实时测量，获得样品在时间和空间上的信号信息；能获得样品内部不同切层的图像；体现物质的质子活性；这对于物质的特性研究有积极意义。正是由于它是一种非破坏性检测技术，使得越来越多的食品科学家对这项技术的应用研究感兴趣。 水果、蔬菜类食品的质量检测： MRI 技术不仅可以研究水果和蔬菜的内部结构和水分分布，还可有效鉴定果实的成熟度。在一些水果和蔬菜的质量评估中，对内部是否有烂心或者腐烂痕迹的水果或蔬菜(如猕猴桃、苹果、香橙、洋葱和土豆等)靠肉眼无法做出判断。 利用 MRI 技术就可轻易解决这个棘手问题。MRI 技术应用在食品上还有一个特点就是不需要破坏样品，可以对完整的样品进行扫描，扫描以后样品仍然可以食用。 含油率、含水率、固体脂肪含量 食品/种子含油率测定：利用核磁共振技术测定油料种子的含油率，是国际上六十年代初开始采用的一项新技术。在国外已广泛应用于许多领域，但在我国还刚刚开始。由于该方法与现在使用的索氏抽提法(或改良直滴式抽提法)相比，具有快速、安全无毒、操作方便、不破坏油料种子等优点，因此对粮油检化验人员具有很大吸引力。 食品/种子含水率测定：种子含水率的准确快速测定在农业工程中具有十分重要的意义。与传统的烘干减重法及其它诸如具有中子法、蒸馏法、红外法等相比，核磁共振法具有快速、准确、操作方便的优点。 脂类物质的固体脂肪含量测定：油脂因为其生理、营养、风味功能和广泛的工业用途而受到高度重视，有潜在用途的分析方法，为改进食品加工工艺和质量打下了良好的基础。 NMR/MRI 研究食品中的水油分布 水分是食品的主要组成部分，是决定食品的物理化学特性、控制食品安全，改善食品风味的主要因素。利用 MRI 技术能够实时监测食品中水分的分布情况，建立食品中水分的分布模型，从而研究食品在加工和储藏过程中的动力学性质的变化。食品在储藏过程中，如果水分的流动性增强，水分呈不均匀分布，极易引起食品变质，缩短产品的货架期。利用 MRI 技术研究食品在加工和储藏期间的水分分布，更有利于我们寻找食品变质的机理，改善加工工艺，控制产品的质量，提高产品的安全性，延长产品的货架期。 香菇干燥过程水分相态分布变化图 MRI 能够直观地体现巧克力中液态脂相的空间分布信息，从而研究不同温度和不同的处理条件对油分布状态的影响情况。 联系人：陈经理 15618037925 MRI 是一个观察食品中水分和油脂分布的很理想的工具，它可以根据水和油脂的驰豫时间和共振频率不同，选择不同的射频脉冲，在加强一种质子信号的同时抑制另一种质子信号，从而获得水和油脂各自的MR图像，从而为研究食品加工和储藏过程的动力学性质的变化提供十分有用的技术参数。 测量玻璃化转变温度(Tg) 食品在玻璃态下储藏能够改善食品的品质。因此，食品的玻璃化转变温度可以用来评估引起食品腐败变质的各种动力学过程，诸如冷冻干燥过程中脱水食品的皱缩、塌陷、结晶、褐变，喷雾干燥过程中制品的发黏、烧结，粉状食品加工和贮藏过程中的凝集、结块等品质下降现象都可以借助 Tg 来解释。 目前应用比较广泛的测量食品玻璃化转变温度的方法是差示扫描量热法(DSC)、差热分析法(DTA)、热机械法(TMA)和动态热机械法(DTMA)。但是，这些方法测量的玻璃化转化温度一般是样品的平均玻璃化转变温度，适合用来描述均相样品，在描述非均相样品上面还存在一定的不足之处。实际上，许多食品体系都属于非均相体系。另外， DSC、TMA 和 DMTA 等方法对测量样品的形状和状态也有一定的限制。TMA 和 DMTA 方法的另一个缺点是，样品室较大，在测量过程中样品中的水分损失较多。 核磁共振技术研究的是磁性质子的弛豫行为。当食品聚合物由玻璃态转变为橡胶态时，含有质子的基团和链段的运动频率增加。因此，利用核磁共振技术测量质子的运动性，从而测量食品的玻璃化转变温度的方法是一种有效的测定食品玻璃化转变温度的方法。它的优点有：对样品的形状和状态没有严格的限制；测量速度快、准确性高、对样品没有破坏；能够实现实时在线测量等。在不断升温的过程中，通过建立食品样品的T1 或 T2值随温度变化的曲线图，曲线转折点对应的温度与样品的玻璃化转变温度有着密切的相关性。 联系人：陈经理