基于低场核磁共振技术研究冻融过程中松茸品质的变化

利用低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)技术研究了冻融后松茸水分的存在形式及相对含量,比较了冻融次数对解冻损失率、色泽和硬度等品质指标的影响,利用多层自旋回波(multi-slice spin echo,MSE)序列获得样品质子密度成像,进而分析冻融过程松茸内部水分的变化。结果表明,松茸中存在结合水、不易流动水和自由水,对应的横向弛豫时间分别为T_(21)(0.01~10 ms)、T_(22)(10~100 ms)和T_(23)(100~1 000 ms)。冻融过程中松茸不易流动水、结合水、自由水相对含量分别为88.7%~92.2%、6.2%~9.8%、0.7%~1.9%,随着冻融次数增加,自由水和不易流动水含量不断下降,结合水含量先增加后减少;松茸解冻损失率增大,亮度L值、红度a~*值和黄度b~*值逐渐降低,硬度先下降后上升,松茸品质下降。MRI结果表明,冻融5次后,菌柄失水较菌伞严重,菌柄部分区域已无自由水存在。相关性分析表明,冻融次数与T_(22)、T_(23)、a~*、b~*和解冻损失率极显著相关(p0.01)。T_(22)、T_(23)与a~*值、b~*值和解冻损失率显著相关(p0.05)。因此,应用LFNMR对松茸水分状态及组分含量的测定可以作为考察松茸品质的指标。     

负压注液减少真空冷却鸡肉的质量损失

通过测定不同温度(50、40、30、20、10℃)下肉品的补液率、水分含量、剪切力和色泽指标,研究负压注液减少真空冷却造成的鸡肉质量损失。实验表明:真空冷却温度的降低,对负压注液对鸡肉的补液率、水分含量、剪切力、红度值均有影响(p<0.05),对鸡肉的亮度值和黄度值无明显的影响(p>0.05)。补液率、水分含量呈现先增大后减小的趋势,当真空冷却鸡肉至20℃时,补液率达到最大值122.40%,含水量达到最大值72.90%;剪切力呈现先减小后增大的趋势,真空冷却至20℃时剪切力达到最小值2N/mm。因此,负压注液可以有效弥补真空冷却造成的产品质量损失,并且还可以改善鸡肉的食用品质,适合推广。      

冰温及冷藏对鲤鱼水分迁移及质构的影响

以淡水鲤鱼为研究对象,利用低场核磁共振技术(LF-NMR)研究冰温(-2℃)及冷藏(4℃)条件对鲤鱼肌肉水分迁移的影响,并对鱼肉质构特性进行分析,考察水分迁移对鱼肉质地变化的影响。结果表明:鲤鱼在-2℃与4℃贮藏时,结合水、不易流动水以及自由水含量(pT_(21),pT_(22),pT_(23),pT_(24))的变化趋势相似,-2℃下鲤鱼肌肉各水分组分含量的变化更为稳定。冰温及冷藏条件下,T_(21)和T_(22)对应的结合水变化不大,T_(23)和T_(24)对应的不易流动水和自由水迁移明显。不易流动水的结合程度均随贮藏时间的延长而下降,-2℃贮藏下鱼肌肉自由水的结合程度变化较平缓。4℃贮藏下,鱼肉质构特征参数与贮藏时间相关度高于-2℃,即4℃下贮藏鱼肉的质地特性随贮藏时间的变化更为明显。-2℃时T_(22)对应结合水的水分活度对弹性影响较大,4℃时T_(21)对应结合水的水分活度对弹性影响较大。-2℃与4℃下鲤鱼肌肉中的不易流动水与自由水含量呈显著负相关,即不易流动水向自由水的迁移均很明显。4℃贮藏下鱼肉各水分指标间的相关度普遍高于-2℃,表明4℃贮藏下鲤鱼肌肉内部水分迁移更为剧烈。     

不同碱处理蛋清与蛋黄碱诱导凝胶低场NMR T_2弛豫时间分析

研究了不同碱处理对蛋清蛋黄碱诱导凝胶水分的影响,采用低场核磁共振技术测定凝胶中水分变化。结果表明,0.6%和0.7%NaOH处理组蛋清凝胶的T_2弛豫时间图上仅有2个峰,说明在凝胶体系中,存在2种水相状态:结合水和不易流动水。0.7%NaOH处理组蛋清凝胶不易流动水T_(22)为83.75±1.22 ms,显著高于0.6%NaOH处理组蛋清凝胶不易流动水T_(22)76.65±1.25 ms(p0.05):1.0%和1.2%NaOH处理组蛋黄凝胶的T_2弛豫时间图上有3个峰,说明在凝胶体系中存在3种水相状态:结合水、不易流动水和自由水。T_(21)从0.46±0.02 ms,增加到0.69±0.03 ms;T_(22)从29.62±0.86 ms增加到36.80±0.53 ms;T_(23)从198.45±4.94 ms增加到370.19±10.29 ms。说明T_2可以反映蛋清和蛋黄碱诱导凝胶的水分状态和组成。     

不同贮藏温度对暗纹东方鲀水分迁移、质构和色泽的影响及其货架期预测

以暗纹东方鲀为研究对象,实验研究了微冻(-3℃)、冰温(-1℃)、冷藏(4℃)、10℃和15℃条件下鱼肌肉中水分迁移、质构(texture profile analysis,TPA)和色泽的变化规律,以及水分迁移对鱼肉质构和色泽的影响,同时,构建了货架期预测模型。研究结果显示,不同贮藏温度下鱼肉的结合水、不易流动水和自由水的相对含量(p T_(21),p T_(22),p T_(23))随贮藏时间分别呈上升、上升后下降和下降后上升的变化趋势,鱼肌肉中结合水和自由水的弛豫时间(T_(21),T_(23))波动上升,T_(22)对应的不易流动水先上升后下降。总体上,不同温度贮藏组的不易流动水随着贮藏时间向自由水的迁移均较明显。不同温度组p T_(21)和T_(21)对应的结合水对鱼肉的弹性、硬度和白度有较大影响。相关性拟合结果显示菌落总数(total viable count,TVC)、挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)与感官评分的相关性最高(|r| 0. 95,R2 0. 90),并以此建立了货架期预测模型;验证结果表明,结合Arrhenius方程构建的TVC和TVB-N的时间-温度-品质的动力学模型能较准确地预测-3～15℃贮藏暗纹东方鲀的货架期。     

基于低场核磁共振技术检测秋刀鱼腌干制过程 水分状态变化

目的探讨腌干处理对秋刀鱼水分状态的影响,为秋刀鱼的高值化加工提供参考。方法秋刀鱼进行"三去"(去头、去尾、去内脏)处理,采用10%食盐溶液(料液比1:2)进行腌制,选取腌制2 h的样品进行40℃热风干燥,检测样品的水分含量、盐含量以及水分活度,利用低场核磁共振技术(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)测定腌干过程样品的水分存在状态。结果秋刀鱼样品腌干过程中均存在结合水、不易流动水和自由水3种状态水分。腌制10 h过程中样品的水分活度未低于0.90的细菌生长临界值。结合水比例呈现先增大后减小的变化趋势,自由水比例相对降低,不易流动水比例增大,表明腌制处理使得部分结合水与自由水转化为不易流动水。随干制时间的延长,样品的水分含量和水分活度均显著降低(P0.05),结合水变化较小,不易流动水比例呈降低趋势,表明干制处理一方面使得秋刀鱼组织内不易流动水流失,另一方面使其部分转移成其他相态的水。同时,核磁共振成像灰度图和伪彩图深色区域面积逐渐增大,表明干制过程伴随油脂的溢出。结论腌制和干制处理降低了秋刀鱼鱼肉的水分活度,同时改变了水分存在状态。核磁共振成像灰度图和伪彩图表明干制处理改变了秋刀鱼样品的油水平衡。     

宰后僵直过程中猪肉保水性变化及冷却工艺优化

为研究宰后僵直过程中冷却速度对猪肉保水性的影响,解决实际生产中对僵直期猪肉缺乏相应冷却工艺标准的问题。以二元杂交猪为对象,宰后猪肉分别在(1±1)、(4±1)、(7±1)℃冷却0、2、4、6、8、10、12、14、16 h,测定不同条件下通脊肌肉的温度、pH、汁液损失和水分分布,分析僵直期猪肉适宜的冷却时间,并通过正交试验对冷却工艺参数进行优化。结果表明:宰后僵直过程中,汁液损失先减小后增大,在8 h达到最低值,冷却速率越大p H降低速度越缓慢,冷却(12~14)h后p H趋于稳定且汁液损失无显著性变化(P0.05),即冷却(12~14)h后达到僵直后期;结合水(pT_(21))和自由水(pT_(23))含量先减小后增大,不易流动水(pT_(22))先增大后减小,冷却速率对结合水含量的变化影响不显著(P0.05),但对不易流动水和自由水含量的变化影响显著(P0.05),冷却速率越大不易流动水含量越高,而自由水含量越低;最优冷却工艺参数为冷却时间13 h、库温(4±1)℃、风速1 m/s、湿度90%,与常规冷却工艺相比,最优冷却工艺显著提高了猪肉保水性(P0.05),但与两段式冷却工艺相比差异不显著(P0.05)。     

基于低场核磁共振技术襄阳大头菜水分含量的测定

利用低场核磁共振技术采集襄阳大头菜不同部位的~1H信号,通过建立硫酸铜质量与~1H峰面积的线性关系方程,对大头菜中结合水、不易流动水与自由水的含量进行了定量,同时与直接干燥法测定的体相水(不易流动水和自由水之和)含量进行对比分析。通过相对定量分析发现,自由水为襄阳大头菜中水的主要分布形式,其平均相对含量达到了3种类型水总量的93.8%。襄阳大头菜样品中自由水、不易流动水和结合水的含量分别占到大头菜的61.56%~69.38%、0.53%~4.26%和0.09%~1.62%。低场核磁共振技术对襄阳大头菜体相水水分含量的测定结果极显著高于直接干燥法(P0.001)。由此可见,将低场核磁共振技术应用于襄阳大头菜水分含量测定中具有较大的可行性。     

刺参自溶过程中水分变化规律的研究

刺参体内会产生一种自溶酶,具有极强的自溶能力。本文运用干燥法和低场核磁共振研究了刺参自溶过程中水分的变化规律。结果表明:刺参在离开海水之后,会自溶,呈水状,水分含量从90.60%增加至94.60%;自溶过程中的水分由自由水(T23,300msT23620ms),不易流动水(T22,16msT22160ms)和结合水(T21,0msT2115ms)三种状态组成。在自溶过程中自由水(T23)含量先增加,然后由于水分的蒸发后缓慢下降,自由水(T23)峰比例由92.60%增加至99.14%后降到95.38%;结合水(T21)含量不断下降,由开始时的峰比例0.12%降至0.01%;不易流动的水(T22)呈波浪形,变化规律不显著。     

单片物料厚度对胡萝卜红外薄层干燥水分迁移的影响

为探讨胡萝卜红外薄层干燥条件下的水分迁移规律,选择单片物料厚度h、料层厚度δ、干燥温度T、功率密度g和辐射距离L为影响因素进行试验,并借助低场核磁共振技术研究了横向弛豫时间T_(2x)、峰面积A_(2x)和峰比例S_(2x)的变化规律。结果发现,干燥中期,各单片物料厚度h的自由水流动性下降60%以上,而水分含量趋于0;不易流动水、结合水的水分含量增幅分别为不大于3倍、3~6倍。干燥至120 min,各单片物料厚度h的自由水峰面积占总水峰面积的比例下降至15%以下,结合水所占比例增大至65%以上,而不易流动水所占比例呈"双峰"现象。随着单片物料厚度h的增大,水分有效扩散系数D_(eff)下降30%;发现Page模型可较好地预测红外薄层干燥中水分比的变化。本研究成果为进一步探讨农产物料的红外干燥规律及干燥设备的研发提供了理论参考。     

不同冻结温度下牛肉水分的状态变化

研究3个冻结温度(-8、-23、-38℃)条件下牛肉冻结过程中的水分状态的变化。借助低场核磁共振波谱(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)与核磁成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术,分析牛肉在冻结过程中内部水分状态、弛豫时间T_2、水分信号幅度及~1H密度的变化。结果表明:样品中心温度降至-38、-23、-18℃分别耗时176、350、315 min,说明-38℃处理能够显著提高牛肉冻结速率;3个冻结温度LF-NMR分析表明,随着冻结时间的延长,自由水和不易流动水的峰面积、弛豫时间T_2及信号幅度均逐渐降低。3个冻结温度均能使样品中的自由水全部冻结,而结合水均不被冻结;-38℃能使不易流动水完全冻结,-18、-23℃分别使73.04%、99.60%的不易流动水冻结。~1H MRI成像技术也进一步证实了LF-NMR分析结果。     

低场核磁共振技术研究猪肉冷却过程中水分迁移规律

目的:采用低场核磁弛豫时间和低场核磁成像技术,研究在模拟冷库环境条件下,风循环冷却和雾化喷淋冷却过程中猪肉水分迁移规律。方法:选择宰后2 h内的整条带皮猪背最长肌(通脊)10条,沿肌肉走向垂直方向分切成4份14 cm×10 cm×6 cm的肉块,其中2份保留猪皮及皮下脂肪(带皮组),另2份则去除猪皮及皮下脂肪(不带皮组),带皮组和不带皮组肉块分别放入风循环冷却和雾化喷淋冷却的模拟冷库中进行冷却,并于0.0、1.5、3.0、4.5、6.0 h和7.5 h进行低场核磁共振横向弛豫时间(T_2)和低场核磁成像测定,同时记录肉块质量变化。结果:风循环冷却过程中猪肉中结合水峰面积A_(2b)和结合水占猪肉中总水分的百分比P_(2b)变化差异不显著(P0.05)、不易流动水t_(21)显著降低(P0.05),自由水A_(22)、P_(22)也显著降低(P0.05);而在雾化喷淋冷却过程中,结合水A_(2b)、P_(2b)和不易流动水t_(21)、A_(21)、P_(21)变化差异不显著(P0.05),自由水A_(22)、P_(22)则显著降低(P0.05)。带皮猪肉和不带皮猪肉在冷却过程中水分迁移的变化过程相同,但水分损耗存在差异。结合图像分析,在冷却过程初期,猪肉干耗主要是自由水的损失;而冷却后期,猪肉干耗则主要是部分不易流动水的损失。雾化喷淋冷却通过补充外源水,来减小猪肉内部和外表的水势差而抑制不易流动水由内向外迁移,可有效降低冷却干耗。     

食盐添加量对滩羊肉蒸煮损失、嫩度及水分分布的影响

为探究不同食盐添加量对滩羊肉蒸煮损失、嫩度以及水分分布的影响,以滩羊肉为实验材料,借助低场核磁共振技术研究不同食盐添加量处理下滩羊肉的蒸煮损失、剪切力以及水分子T_2弛豫特性。结果表明:随着食盐添加量的增加,滩羊肉的蒸煮损失和剪切力都明显减小(p0.05),当食盐添加量大于2.5%时,差异不显著(p0.05)。LF-NMR检测到了四个明显的水分群,代表肉中的弱结合水、强结合水、不易流动水和自由水四种存在状态。增加食盐添加量,弛豫时间逐渐变短,不易流动水逐渐增多,自由水逐渐减少。核磁成像结果显示,随着食盐添加量的增加图像的亮度依次减弱。相关性分析结果表明,蒸煮损失与T_(23)、T_(24)呈显著正相关(p0.05);剪切力与T_(23)、T_(24)峰面积百分比呈显著正相关(p0.05),与T_(23)峰面积百分比呈显著负相关(p0.05)。由此表明,不同食盐添加量处理下滩羊肉的水分分布具有显著地变化。     

利用LF-NMR技术分析油桃干燥过程中内部水分的变化

为研究油桃内部水分分布及干燥过程中水分迁移规律,为油桃的保藏及加工提供新思路。利用LF-NMR技术测定了不同含水量油桃的信号强度与水分含量的关系及水分分布情况,并测定了不同干燥方式的油桃片横向弛豫时间(T2)的变化,进而分析了油桃内部水分状态及变化规律。研究结果表明:油桃的含水量与信号强度呈显著正相关,拟合方程为:y=12.415x-596.67(R2=0.9822);MRI图像可以清晰反映油桃的果肉、核壳、核仁儿等结构及其水分分布情况;新鲜油桃中含有三种状态的水,分别是结合水、不易流动水和自由水,其中自由水约为90%,结合水约为1%,剩下的为不易流动水;干燥处理能够降低水分的自由度,T2值减小,且鼓风干燥的T2减小速度比真空干燥的快;鼓风干燥过程中不易流动水向自由水迁移,自由水向外迁移散失,而真空干燥中的自由水一部分向外迁移散失,另一部分向不易流动水迁移。该研究为油桃的保藏与干燥实际产业化生产控制提供理论依据。     

冰淇淋料液脂肪含量对产品冰点及水存在形式的影响

探讨脂肪含量对冰淇淋料液冰点、过冷温度、水存在形式及水分活度的影响。使用温度记录仪器、低场核磁共振仪和水分活度仪对3%~15%脂肪含量范围的冰淇淋料液进行分析。试验结果表明,随着脂肪含量提高,料液的冰点和过冷温度有所提高,结合水的含量增加较为显著(P0.05),不易流动水含量呈现先显著升高(P0.05)后波动下降的趋势,自由水含量呈现先显著降低(P0.05)后波动上升的趋势,水分活度变化趋势几乎和自由水变化趋势一致。脂肪含量对冰淇淋料液的凝冻特性和水分存在形式有影响。     

蒸煮时间对滩羊肉蒸煮损失、嫩度及水分分布的影响

为了探究蒸煮时间对滩羊肉蒸煮损失、嫩度及水分分布的影响。对不同蒸煮时间处理下的滩羊肉蒸煮损失、剪切力进行测定,并结合低场核磁技术研究滩羊肉水分子T_2弛豫特性以及各指标间的相关性。结果表明:随着蒸煮时间的延长,滩羊肉的蒸煮损失和剪切力先增大后减小(P0.05)。LF-NMR检测到了4个明显的水分群,代表肉中的弱结合水(T_(21))、强结合水(T_(22))、不易流动水(T_(23))和自由水(T_(24))4种存在状态。延长蒸煮时间,弛豫时间先变长后缩短,T_(23)含量先减少后增加,T24含量先增加后减少。核磁成像结果显示,蒸煮时间的延长会使图像的亮度先增强后减弱。相关性分析结果表明,蒸煮损失与T_(23)、T_(24)呈显著正相关(P0.05),相关系数分别为0.966,0.994;剪切力与T_(23)呈显著正相关(P0.05),相关系数为0.846,与T23峰面积比例呈显著负相关(P0.05),相关系数为-0.504。说明不同蒸煮时间处理下的滩羊肉的蒸煮损失、嫩度及水分分布均具有显著的变化,且各指标之间具有显著的相关性。     

基于低场核磁和成像技术的鲜枣贮藏过程水分状态的变化研究

为了研究鲜枣贮藏过程中水分变化情况,采用低场核磁(LF-NMR)及其成像技术(MRI)研究鲜枣在不同温度贮藏过程中内部水分分布、状态及含量的变化。结果表明:随着贮藏时间的延长,低温(4℃)贮藏条件下果实中自由水含量减少,流动性降低,结合水与不易流动水含量升高,流动性增大,果实货架期31~34 d;常温(25℃)贮藏条件下,果实中不易流动水含量增加,自由水含量减少,结合水含量没有明显变化,且3种状态的水的流动性增大,果实货架期12~14 d。较高的贮藏温度会加速组织结构收缩、内陷,果实较易发生腐败变质。低场核磁技术是研究鲜枣贮藏过程物性参数的一种有效方法。     

低场核磁共振技术对不同贮藏条件下雷竹笋水分迁移规律的研究

本研究以雷竹笋为材料,利用低场核磁共振技术对在不同贮藏温度(常温25℃、冷藏4℃、微冻-3℃、冻藏-18℃)下雷竹笋水分的迁移规律及其硬度进行研究。结果表明:通过比较结合水A_(21)、不易流动水A_(22)、自由水A_(23)的峰面积发现,自由水最先流失且明显快于结合水和不易流动水,在25℃下雷竹笋失水速率最快;在贮藏初期,四种储藏方式下的竹笋结合水含量没有明显变化;7d后,常温和冷藏方式的不易流动水变化明显;14d后,微冻和冷冻方式能明显延缓自由水的损失,保持水的流动性;通过伪彩图分析及质构仪对四种方式的硬度测量,微冻(-3℃)条件相对于其它三种方式能生成更小的冰晶,且对组织结构及水的均匀分布性影响较小。     

基于低场核磁共振分析与成像探究贮藏过程中板栗水分迁移对其质构变化的影响

本文为探究水分迁移对板栗品质的影响,以黔产仓更板栗为试验原料,运用LF-NMR、TPA检测技术,研究板栗采后贮藏期间水分含量、水分相态变化、质构变化及其相关性。结果表明:黔产仓更板栗出仁率高;板栗含结合水、不易流动水、自由水,贮藏期间板栗不易流动水转化为结合水、自由水,稳定板栗内部结构;板栗水分含量与板栗质构指标内聚性、弹性呈显著正相关(P<0.05);板栗水分中不易流动水与板栗内聚性、弹性呈显著正相关(P<0.05);板栗自由水与板栗弹性呈显著正相关;板栗结合水的变化对板栗品质无显著性影响。研究结果为后续深入研究板栗脱水敏感性和安全含水量,促进板栗保鲜、保质奠定了基础。     

马蹄脆片微波真空干燥工艺优化及其水分变化

以马蹄为原料,采用微波真空干燥技术干燥马蹄脆片,考察微波功率、干燥温度、真空度、切片厚度对马蹄脆片色差值、总糖含量、脆度的影响,以响应面试验优化干燥工艺,采用低场核磁共振技术研究马蹄脆片干燥过程水分变化情况。结果表明,微波真空干燥马蹄脆片的最佳工艺为微波功率2.0 kW、干燥温度71 ℃、真空度-95 kPa、切片厚度3.1 mm,所得产品色差值、总糖含量、脆度分别为3.42、50.51 mg/100 g、464.96 g,产品色泽白亮,酥脆可口,马蹄风味浓厚。低场核磁共振检测结果表明：马蹄片内部主要存在3 种状态水,分别是自由水、不易流动水及结合水,其中自由水占比较高、结合水和不易流动水的比例相对较低,在最佳工艺下到达干燥终点时自由水完全除去,只剩少量的不易流动水以及结合水。