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核磁共振技术在食品学方面的运用
发布时间:2017-02-25   点击次数:787次
     核磁共振技术在食品科学领域中的应用始于7 0年代初期,主要用于研究水在食品中的状态,70年代初期,超导NMR波谱仪和脉冲傅里叶变换NMR仪的迅速发展,以及电子计算机和波谱仪的有机结合,使NMR技术取得了重要突破,功能越来越完善。对大多数食品来说,水分、油脂和碳水化合物等组分可以反映食品在组织结构、分子结合程度,以及在加工、储藏过程中内部变化等方面的重要信息。NMR可通过食品的组分来研究食品的物理、化学状态及其三维结构,和食品的冷冻、干燥凝胶、再水化等过程。食品组成成分的物理、化学状态及其三维结构决定了食品的多汁性、松脆度、质感稳定性等,通常无法用常规分析方法对其进行研究。而运用非破坏性的核磁共振波谱技术研究食品的物理、化学性质已成为食品研究的一种趋势。它可在不侵人和破坏样品的前提下,对样品进行快速、实时、和定量的测定分析,所以正成为分析弄清食品中不均匀系列复杂特性的zui佳研究手段之一。
  由于N MR 技术具有其他方法难以比拟的独特优点, 即定性测定不具有破坏性、定量测定不需要标样, 因此核磁共振技术在食品中的应用和发展也越来越广泛。
  1.1 食品中水分的分析研究
  食品中水分含量的高低以及结合状态对于食品的品质、加工特性、稳定性等有着重要的影响。NMR的一个重要应用就是研究食品中水分的动力学和物理结构,它可以测定能反映水分子流动性的氢核的纵向 弛豫时间T1和横向弛豫时间T2。当水和底物紧密结合时,T2会降低,而游离水流动性好,有较大的T2。所以通过T1、T2的测定可得到被底物部分固定的不同部位的水分子流动和结构特征。
  1. 2研究乳状液
  对于水包油体系,当油分子在水中扩散时会导致相关的磁共振吸收信号的降低,这是由于油的扩散导致水分子转动受到限制水的流动性降低。当油的扩散受到液滴大小的影响时,信号随时间降低的趋势将直接受到乳状液滴半径的影响。基于这些观点,可以通过NM R信号来研究表面活性剂浓度、pH值、离子强度对液滴大小的影响,进一步研究乳状液性质。
  1. 3在水果加工中用一维NMR投影法来检出带核水果
  核桃、橄揽中含有富含水和油脂的种子,可用NMR 辨别果实是否去核,为加工提供便利的条件。科学家们成功的用一维NMR投影检出了传送带上含核种子。其检出率达90%一95 %。投影图上每个峰有相应的对应,通过两边峰的峰高比值(特征比值)来确定有核种子和无核种子。
  核磁共振中,NMR技术还可用来研究肉中同化剂,如激素等的作用、冷冻过程中肉质构的改变、氨基酸的测定、食品污染物的分析和农药残留等方面。随着NMR技术的进一步完善,仪器新功能的不断开发利用以及成本的进一步降低, 核磁共振技术在食品科学研究中将会有更为广阔的前景

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