3种油脂抗氧化剂的低场核磁共振弛豫特性变化规律的主成分分析

研究了3种不同浓度的油脂抗氧化剂:植物甾醇酯(PSE)、VE、特丁基对苯二酚(TBHQ)的乙醇或三油酸甘油酯体系的低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)弛豫特性,并对结果进行了主成分分析。结果表明:乙醇体系中,当PSE或VE体积分数达2%,TBHQ体积分数达4%时,多组分弛豫图谱中出现新的弛豫峰T21峰,且随PSE、VE、TBHQ浓度的增大,峰面积比例S21增大,S22相对减小;此外,随VE、TBHQ浓度的增加,T21增大,T22减小;但PSE浓度对体系的T21、T22的影响较小;在三油酸甘油酯体系中,当PSE、VE、TBHQ体积分数分别达到3%、3%、7%时,多组分弛豫图谱中出现新的弛豫峰,且随PSE、VE、TBHQ浓度的增加,T22、T23相对减小,而T21基本不变;S21相对增大,S22、S23变化不显著。经主成分分析(principal components analysis,PCA)后,可在PCA得分图上明显区分乙醇和三油酸甘油酯体系,且各抗氧化剂-浓度梯度呈规律性分布,表明PCA分析有利于对油脂抗氧化剂的LF-NMR弛豫特性变化规律的提炼及体系间整体差异的反映。     

水-乙醇二元体系的低场核磁共振弛豫特性研究

应用低场核磁共振(1H LF-NMR)技术对不同浓度水-乙醇二元体系的弛豫特性进行了研究,并结合分子模拟计算获得的体系的氢键变化进行了分析。结果表明,不同浓度下水-乙醇体系的氢键缔合状态可引起低场核磁弛豫特性的变化。对0%≤XW≤10%的水-乙醇体系而言,水与乙醇可通过氢键形成H2O(Et OH)n团簇,表现为T21先增加,后减小并保持相对稳定,而单组分弛豫时间(T2w)逐渐减小。对10%≤XW≤100%的水-乙醇体系而言,单组分弛豫时间T2w呈先缓慢减小再逐渐增加的趋势;当10%≤XW30%时,乙醇分子间缔合为主,形成(H2O)m(Et OH)n团簇,T21先相对稳定再减小。当30%≤XW≤60%时,单体水分子与乙醇自缔合团簇的结合逐渐达到饱和,T21再次呈相对稳定的现象。当60%XW≤100%时,体系内以水分子间的氢键缔合为主,且(H2O)m(Et OH)n团簇解离,T21呈增大趋势。     

κ-卡拉胶比例对明胶凝胶体系凝胶特性、水分分布及微观结构的影响

论文采用质地剖面(texture profile analysis,TPA)/穿刺分析、低场核磁场共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)、计算机断层扫描技术(computed tomography,CT)和流变仪研究了κ-卡拉胶的比例对明胶凝胶的凝胶强度、质构特性、水分分布、动态黏弹性和微观结构的影响,并分析了几者之间的相关性。结果表明:随κ-卡拉胶比例的增加,混合凝胶体系的凝胶强度、硬度、咀嚼性、胶凝温度及熔化温度相对增大,弹性及内聚性降低,黏性和回复性先下降后上升;凝胶网络结构趋向于致密、均匀;结合水比例(S_(21))下降,不易流动水比例(S_(22))相对增加,且当体系中κ-卡拉胶的比例逐渐增加至50%时,单组份弛豫时间(T_(2W))及不易流动水的弛豫时间(T_(22))的减小较为明显,而结合水的弛豫时间(T21)变化相对较小;相关性分析表明,凝胶强度、硬度、咀嚼性与S_(21)负相关,与S_(22)、T21正相关。弹性与S_(21)、T_(22)和T_(2W)正相关,与S_(22)负相关。内聚性与T_(22)和T_(2W)正相关。研究可为明胶-κ-卡拉胶复配胶在食品中的应用提供理论支持。     

基于LF-NMR及主成分回归分析的油脂煎炸品质预测

以大豆油和玉米油为研究对象,研究薯条煎炸过程(温度(180±5)℃,36 h)中低场核磁(LF-NMR)弛豫特性及理化指标(酸价、黏度、吸光值及总极性化合物含量)的变化规律。应用主成分回归分析建立通过LF-NMR弛豫特性预测理化指标的相关性模型。结果表明:随煎炸时间的延长,油样的LF-NMR弛豫特性中,峰起时间(T21、T22)及单组份弛豫时间(T2w)线性减小,T21特征峰的峰面积比例(S21)线性增大;油样的酸价、总极性化合物(TPC)均随煎炸时间的延长而线性增大,黏度、吸光值则呈二项式增大。与大豆油相比,玉米油的酸价、黏度、吸光值、S21等虽变化幅度较大,但TPC,T21,T22,T2w变化幅度较小。通过主成分回归分析可建立酸价、黏度及总极性化合物含量与LF-NMR弛豫特性间的相关性模型(R20.90),模型验证良好,说明可利用油脂煎炸过程中LF-NMR弛豫特性的变化,快速、有效地预测其理化指标的改变程度,从而有效监控煎炸油脂及食品的质量。     

注水肉糜的低场核磁弛豫特性及判别分析

在对不同注水比例肉糜的低场核磁弛豫特性系统分析的基础上,进一步探索了肉糜注水程度定性、定量判别的可行性。结果发现:肉糜注水后,弛豫特性发生显著改变;随注水比例的增大,T2w呈线性增加(R2=0.9118);T22、T22m在注入比例为2%~14%、16%~30%、32%~40%内呈阶梯型增大,且各范围间T22、T22m差异显著(p0.05);S22相对增大,S23相对减小。LF-NMR结合判别分析发现,相同注水程度肉糜相对集中,不同注水程度(原料肉、轻度、中度、重度注水肉)组质心差别明显。注水程度分组正确率、交叉验证正确率分别为85.70%~100%、81.00%~100%。研究表明,可借助LF-NMR的T2w对肉糜注水比例进行有效预测,亦可通过多组分弛豫特性结合判别分析实现对肉糜注水程度的判别。     

低场核磁共振结合主成分分析法在食用油脂品质分析中的应用

应用主成分分析法(PCA)对多种不同品质油脂样品的LF-NMR弛豫特性数据(T21、T22、T23、S21、S22、S23)进行了分析。研究表明,应用PCA可明显区分正常大豆油和棉籽油,但棕榈油和猪油样品分布范围有一定的重合;无论是轻度煎炸还是深度煎炸,不同种类的煎炸油脂在PCA得分图中能够明显分区;随煎炸时间的延长,油样在PCA得分图上的分布逐渐向左上方移动,四种油脂能够明显分为两类:棕榈油和猪油,大豆油和棉籽油;食用猪油与掺伪猪油样品在PCA得分图上能够明显区分,掺伪比例愈高,二者的区分效果愈好,试验验证正确。说明基于油脂的LF-NMR弛豫特性,结合主成分分析可实现对食用油脂种类、煎炸油程度及掺伪猪油的品质区分。     

基于LF-NMR弛豫特性的煎炸油总极性化合物含量定量建模方法

将低场核磁共振（low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR）分析技术应用于煎炸油脂总极性化合物（total polar compounds,TPC）含量的预测。采用柱层析方法测定油脂样品的TPC含量作为测定值,采集油脂样品的LF-NMR弛豫特性（峰起始时间T21、T22、T23相应的峰面积比例S21、S22、S23、单组分弛豫时间T2W）,分别利用向后筛选多元回归分析、主成分回归分析和偏最小二乘回归分析建立LF-NMR弛豫特性与TPC含量的回归方程,比较3 种模型的校正集和预测集的决定系数与均方根误差,最终确定最优模型为偏最小二乘回归模型。应用此模型预测预测集样品TPC含量,决定系数R2可达0.928,预测集均方根误差为0.568%,模型稳定。     

煎炸猪油掺杂比例对猪油低场核磁共振弛豫特性及脂肪酸组成的影响

研究不同比例煎炸猪油掺入食用猪油样品的低场核磁共振（low field-nuclear magnetic resonance,LF-NMR）弛豫特性及脂肪酸组成,并分析了二者间的相关性。结果表明：随着煎炸猪油掺杂比例的增加,猪油样品的T21峰起始时间显著减小（P＜0.05）、峰面积比例S21和S22/S23线性增加（R2＞0.968 1）,S22的增长规律符合二项式关系（R2=0.988 6）,峰面积比例S23、单组分弛豫时间T2W、不饱和脂肪酸C18∶1＋C18∶2的含量及不饱和脂肪酸含量/饱和脂肪酸含量（相对不饱和度）均线性降低（R2＞0.956 2）,而T22峰起始时间呈阶梯下降趋势,T23峰起始时间与掺杂比例间的规律性不明显。此外,样品的棕榈油酸C16∶1、棕榈酸C16∶0、亚油酸C18∶2、硬脂酸C18∶0、C18∶1+C18∶2含量及相对不饱和度与LF-NMR弛豫特性S21、T21、S22、T23、T2W存在良好的相关性（R2为0.942～0.995）。研究表明可通过样品的LF-NMR弛豫特性有效反映脂肪酸组成和含量的变化,并对煎炸猪油掺杂比例进行预测。     

κ-卡拉胶/明胶复配胶对牛奶布丁凝胶性质的影响

蛋白质-亲水胶体混合物的凝胶特性对食品的质地和稳定性有着重要影响。论文重点研究了κ-卡拉胶/明胶复配胶浓度对牛奶布丁凝胶强度、质构特性、水分分布和微观结构等特性的影响。结果表明：随K-G复配胶浓度的增加,体系中凝胶强度、硬度、咀嚼性、内聚性和回复性均显著增大,黏性和弹性变化不显著;牛奶布丁体系中以不易流动水为主,单组分弛豫时间(T_2W)及不易流动水弛豫时间(T₂₂)随K-G复配胶浓度增加而略微增加,当K-G复配胶浓度在0.6%以上时,水分比例(S₂₁、S₂₂、S₂₃)结构相对稳定。微观结构结果表明,K-G复配胶浓度的增加有助于牛奶布丁凝胶体系趋于均一、致密。总体而言,添加0.6%的κ-卡拉胶/明胶的复配胶有助于牛奶布丁的制备。     

低场核磁共振技术检测煎炸油品质

应用低场核磁共振技术对无对象煎炸大豆油油样进行检测,通过对多组分T2弛豫图谱以及峰面积比例S21和单组份弛豫时间T2w分析,煎炸4h后图谱中10ms左右出现明显特征小峰,且S21和T2w与煎炸时间、酸价、黏度、吸光度和极性组分含量呈现良好的规律性,相关系数在0.941～0.997之间,说明可以利用低场核磁共振检测的S21和T2W有效反映煎炸油的品质变化。但与过氧化值之间无明显规律性。结果可为后期煎炸油的低场核磁共振技术快速检测提供基础。     

豆类淀粉对鲢鱼鱼糜凝胶特性的影响

本文研究了豌豆淀粉、绿豆淀粉和马铃薯淀粉对鲢鱼鱼糜凝胶特性的影响。分析了添加不同含量淀粉时,鲢鱼鱼糜的凝胶强度、持水性、蒸煮损失、横向弛豫时间(T2)和微观结构的变化规律。结果表明,添加8%,10%的马铃薯淀粉或绿豆淀粉均可以显著增加鲢鱼鱼糜的凝胶强度、持水性,同时明显降低蒸煮损失。低场核磁共振显示,淀粉对鱼糜凝胶的横向弛豫时间T21和T22影响较小,对T23和T24的影响较大,尤其添加10%的马铃薯淀粉或绿豆淀粉均可以显著降低凝胶的T23和T24,减弱凝胶中不易移动水的流动性。与马铃薯淀粉和绿豆淀粉相比,豌豆淀粉在添加量为4%时便可以显著增强鱼糜制品的凝胶强度和持水性,同时明显降低其蒸煮损失、横向弛豫时间T23和T24。添加马铃薯淀粉(10%)、绿豆淀粉(10%)或者豌豆淀粉(4%)后的鲢鱼鱼糜凝胶均可以形成相当均匀、致密的空间凝胶网络结构。     

芋头添加物对金鲳鱼鱼糜凝胶的影响

研究芋头添加物对金鲳鱼鱼糜凝胶品质的影响,分析添加不同量芋头原浆和芋头淀粉时,金鲳鱼鱼糜凝胶的白度、凝胶强度、持水性、水分含量、横向弛豫时间T2的变化规律。结果表明：添加芋头原浆,金鲳鱼鱼糜凝胶的感官品质较好;添加芋头淀粉,金鲳鱼鱼糜凝胶的凝胶强度和持水力较好;芋头添加物可以降低其白度。低场核磁共振结果显示,随着芋头添加物的加入,金鲳鱼鱼糜凝胶的弛豫时间T22、T23减少,弛豫时间T21增大,峰面积S21、S22增加,峰面积S23减少,凝胶中自由水的流动性减弱。     

改性花生分离蛋白对猪肉肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

采用p H偏移法改性花生分离蛋白,研究添加不同比例(0.25%,0.50%和0.75%)改性花生分离蛋白(AH-PPI)和天然花生分离蛋白(N-PPI)对猪肉肌原纤维蛋白(MP)凝胶性能的影响。结果表明,与单独MP凝胶相比,添加N-PPI-MP凝胶体系的凝胶强度和保水性无显著变化,储能模量G’降低,而添加AH-PPI则显著改善MP凝胶体系的凝胶强度和储能模量G’(p<0.05),当添加量为0.75%时,MP凝胶强度和储能模量G’最大;离心法测试表明,添加AHPPI提高MP凝胶保水性;低场核磁分析显示,添加AH-PPI的MP凝胶体系中T23自由水比例下降,不易流动水比例升高,从而提高MP凝胶的保水性。结果表明,AH-PPI能明显改善猪肉肌原纤维蛋白的凝胶性能,为改性花生分离蛋白在肉类产品加工中的应用提供指导。     

带鱼冷藏过程中品质变化与水分迁移的相关性

为了研究带鱼在冷藏期间的品质变化与水分迁移的关系,利用低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)技术分析组织中水分变化规律。横向弛豫时间T_2的结果表明:随着贮藏时间的延长,不易流动水(T_(22))逐渐降低,自由水(T_(23))逐渐升高,肌原纤维内的水向外移动而大量流失,肌肉的持水能力下降、肉质逐渐劣化。这与传统理化指标的研究结果一致,且相关性分析表明,T_(22)、T_(23)与水分含量、蒸煮损失率等指标极显著相关(P0.01),与感官评分、持水力、硫代巴比妥酸值显著相关(P0.05)。因此,可考虑运用LF-NMR技术检测带鱼在冷藏期间的品质变化。     

猪油煎炸过程中理化性质与低场核磁共振弛豫特性的相关性分析

以猪油为研究对象,以薯条为煎炸原料,研究不同物料比条件下,猪油理化性质与低场核磁共振（lowfield nuclear magnetic resonance,LF-NMR）弛豫特性的变化规律,并分析各理化指标与LF-NMR弛豫特性之间的相关性。结果表明：随着煎炸时间的延长,猪油的总极性化合物（total polar compounds,TPC）含量呈指数增长（R2＞0.992）,共轭二烯（K232）和共轭三烯（K270）呈线性增长（R2＞0.952）,过氧化值（peroxide value,PV）呈先增后减趋势,峰面积比例S21的升高规律符合二项式关系（R2＞0.974）,单组分弛豫时间T2W的降低规律符合二项式关系（R2＞0.901）,而峰面积比例S22、S23、峰起始时间T21、T22和T23则规律性不明显。随着物料比的增加,油样的TPC含量和K270显著增大,T2W显著减小。回归分析表明,TPC、K232、K270、PV与S21、T2W能够建立良好的相关模型（R2＞0.948）,模型验证合理可靠,说明可以通过猪油的LF-NMR弛豫特性快速、有效预测相关理化指标的变化。     

掺杂猪油比例对花生油脂肪酸组成及LF-NMR弛豫特性的影响

研究掺杂不同比例猪油对花生油脂肪酸组成及低场核磁弛豫特性的影响,并分析了二者的相关性。结果表明：随猪油比例的增加,掺杂样品中饱和脂肪酸含量显著增加,掺杂参数（adulteration parameter,AP）减小;单组分弛豫时间（T2W）线性减小;掺杂比例大于30%时,T21显著下降后一直保持不变,T22变化不显著;S21、S22分别呈线性增加和减小趋势,且在掺杂比例大于50%后变化显著。掺杂猪油的样品在主成分分布图上呈从右上角到左下角的分布趋势,当掺杂比例大于20%,掺杂油样与花生油样品可明显区分。样品的低场核磁特性主成分综合得分（F值）与AP值间具有较好的相关性（R2=0.969）,研究表明可通过样品的低场核磁弛豫特性预测脂肪酸组成的变化情况,从而快速判别其品质。     

添加罗望子果肉及真空处理对鱼糜凝胶特性的影响

为研究真空处理条件下罗望子果肉添加量对鱼糜凝胶特性的影响，利用质构仪、低场核磁共振等对鱼糜凝胶强度、水分状态及蛋白质分子间作用力变化进行测定。结果表明：在真空度0.09 MPa、罗望子果肉添加量3%时，真空油浴组鱼糜凝胶强度最大，为（861.36±15.32）g·mm，该组鱼糜凝胶白度及pH值也呈现下降趋势；低场核磁共振结果显示，该组自由水峰值也出现下降，二硫键含量降低，疏水相互作用力增加，有利于鱼糜凝胶结构的形成。