原位变温低场核磁共振系统在食品研究中的应用
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什么是原位变温低场核磁共振系统?
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原位变温低场核磁共振系统是指可以实现在线原位改变样品温度,并在设置温度下对样品进行原位测量的低场核磁共振系统。该系统可同时实现弛豫分析和磁共振成像功能。
传统的低场核磁共振系统是常温测试系统,测试过程中样品的温度保持与实验室温度(环境温度)一致,检测到的数据与样品在室温下的特性相关。而原位变温低场核磁共振系统可对样品进行程序控温(高低温),并进行原位检测,可研究不同温度下样品的特性。可对样品进行冷冻过程、干燥过程、蒸煮过程、样品冰点、食品变性过程等相关研究。
原位变温低场核磁共振系统是在常规低场核磁共振系统上加配了变温探头、控温硬件以及控温软件。系统样机如下图:
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为什么需要原位变温低场核磁测试?
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食品样品的测量通常是在食品加工后的不同温度或加工过程中进行的。常温检测或离线变温检测不能在原位反映食品样品的真实状态,无法满足食品保鲜和加工工艺技术优化的需求。因此,当食品样品在加热、干燥或冷冻等过程中原位监测样品随温度变化过程对优化保鲜技术和食品加工工艺是非常有必要的。
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温度和食品品质的关系
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(1)大多数酶的适宜温度为30~40℃,如果温度过高,酶会变性,会引起食品变质的化学反应速率变慢;
(2)各种微生物有其生长所需的温度范围,超过此范围就会停止生长或终止生命,而大部分腐败菌属于嗜温性微生物;
(3)多数果蔬的温度每上升10℃时,化学反应速率增加2~3倍,加速果蔬变质。
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原位变温低场核磁共振系统结构
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原位变温低场核磁共振系统框架图
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原位变温低场核磁系统能用于哪方面研究?
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食品冻结过程研究(冷藏、保鲜、速冻过程研究):
原位低场核磁共振系统可根据实验要求在线检测高温200度到低温-100度的变温过程,实时检测样品冷冻过程。由于水结冰后,冰的核磁信号衰减非常快,可完全屏蔽冰的信号,所以整个冷冻过程伴随着核磁信号量降低的过程。
米饭蒸煮过程(加热模式、口感研究);
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原位变温低场核磁系统的其他应用汇总
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食品干燥过程;
玻璃化转变温度;
食品冰点测试;
食品变性过程监测;
变性温度与时间研究;
食品未冻水与冻结水含量研究。
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