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核磁共振技術(shù)在食品學(xué)方面的運(yùn)用
更新時(shí)間：2017-02-25 點(diǎn)擊次數(shù)：2446次
核磁共振技術(shù)在食品科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用始于7 0年代初期,主要用于研究水在食品中的狀態(tài),70年代初期,超導(dǎo)NMR波譜儀和脈沖傅里葉變換NMR儀的迅速發(fā)展,以及電子計(jì)算機(jī)和波譜儀的有機(jī)結(jié)合,使NMR技術(shù)取得了重要突破,功能越來越完善。對(duì)大多數(shù)食品來說，水分、油脂和碳水化合物等組分可以反映食品在組織結(jié)構(gòu)、分子結(jié)合程度，以及在加工、儲(chǔ)藏過程中內(nèi)部變化等方面的重要信息。NMR可通過食品的組分來研究食品的物理、化學(xué)狀態(tài)及其三維結(jié)構(gòu)，和食品的冷凍、干燥凝膠、再水化等過程。食品組成成分的物理、化學(xué)狀態(tài)及其三維結(jié)構(gòu)決定了食品的多汁性、松脆度、質(zhì)感穩(wěn)定性等，通常無法用常規(guī)分析方法對(duì)其進(jìn)行研究。而運(yùn)用非破壞性的核磁共振波譜技術(shù)研究食品的物理、化學(xué)性質(zhì)已成為食品研究的一種趨勢(shì)。它可在不侵人和破壞樣品的前提下,對(duì)樣品進(jìn)行快速、實(shí)時(shí)、和定量的測(cè)定分析,所以正成為分析弄清食品中不均勻系列復(fù)雜特性的*研究手段之一。
由于N MR 技術(shù)具有其他方法*的*優(yōu)點(diǎn), 即定性測(cè)定不具有破壞性、定量測(cè)定不需要標(biāo)樣, 因此核磁共振技術(shù)在食品中的應(yīng)用和發(fā)展也越來越廣泛。
1.1 食品中水分的分析研究
食品中水分含量的高低以及結(jié)合狀態(tài)對(duì)于食品的品質(zhì)、加工特性、穩(wěn)定性等有著重要的影響。NMR的一個(gè)重要應(yīng)用就是研究食品中水分的動(dòng)力學(xué)和物理結(jié)構(gòu)，它可以測(cè)定能反映水分子流動(dòng)性的氫核的縱向 弛豫時(shí)間T1和橫向弛豫時(shí)間T2。當(dāng)水和底物緊密結(jié)合時(shí)，T2會(huì)降低，而游離水流動(dòng)性好，有較大的T2。所以通過T1、T2的測(cè)定可得到被底物部分固定的不同部位的水分子流動(dòng)和結(jié)構(gòu)特征。
1. 2研究乳狀液
對(duì)于水包油體系,當(dāng)油分子在水中擴(kuò)散時(shí)會(huì)導(dǎo)致相關(guān)的磁共振吸收信號(hào)的降低,這是由于油的擴(kuò)散導(dǎo)致水分子轉(zhuǎn)動(dòng)受到限制水的流動(dòng)性降低。當(dāng)油的擴(kuò)散受到液滴大小的影響時(shí),信號(hào)隨時(shí)間降低的趨勢(shì)將直接受到乳狀液滴半徑的影響。基于這些觀點(diǎn),可以通過NM R信號(hào)來研究表面活性劑濃度、pH值、離子強(qiáng)度對(duì)液滴大小的影響,進(jìn)一步研究乳狀液性質(zhì)。
1. 3在水果加工中用一維NMR投影法來檢出帶核水果
核桃、橄攬中含有富含水和油脂的種子,可用NMR 辨別果實(shí)是否去核,為加工提供便利的條件。科學(xué)家們成功的用一維NMR投影檢出了傳送帶上含核種子。其檢出率達(dá)90%一95 %。投影圖上每個(gè)峰有相應(yīng)的對(duì)應(yīng)，通過兩邊峰的峰高比值(特征比值)來確定有核種子和無核種子。
核磁共振中，NMR技術(shù)還可用來研究肉中同化劑,如激素等的作用、冷凍過程中肉質(zhì)構(gòu)的改變、氨基酸的測(cè)定、食品污染物的分析和農(nóng)藥殘留等方面。隨著NMR技術(shù)的進(jìn)一步完善,儀器新功能的不斷開發(fā)利用以及成本的進(jìn)一步降低, 核磁共振技術(shù)在食品科學(xué)研究中將會(huì)有更為廣闊的前景
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