核磁共振技术在食品分析检测中的应用

核磁共振检测技术是一种新型的食品无损检测技术。介绍了核磁共振的基本原理和优势,综述了国内外核磁共振技术在食品中的水分、油脂、玻璃态转变、碳水化合物、蛋白质及品质鉴定等方面的研究进展,但该技术在实际应用中仍然存在一些问题,有待进一步研究。     

核磁共振技术在食品研究中的应用

介绍了核磁共振(NuclearMagneticResonance)技术的基本原理及其在食品分析和研究中的应用。     

低场核磁共振技术在食品安全快速检测中的应用

近年来,随着食品安全检测技术的逐步发展,高效快速的检测方法备受推崇。低场核磁共振技术(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)因具有快速精确,对样品及操作限制较小且检测成本低等优势,在工业、医药、材料、食品等领域都得到了广泛的应用。本研究对NMR在食品品质分析、食品掺假检测和食品中微生物快速检测方面的应用进行了综述,以期为其在食品安全快速检测领域的应用研究提供参考。     

低分辨核磁共振技术在食品安全分析检测中的应用

低分辨核磁共振技术通过对氢质子驰豫时间的分析,实现对样品中被检测项目定性或定量的检测,该技术以其无损、快速、精确等特点在食品安全分析检测中得到初步应用。通过对低分辨核磁共振技术在食品安全分析中水分检测、微生物快速检测、食品安全掺假识别的研究进行阐述,以推进其在食品安全领域中更广泛的研究与应用。      

核磁共振在食品掺假检测中的应用

食品掺假作为当今社会最热门的食品问题之一,如何更有效地检测掺假物或掺假比例对解决这一问题至关重要。核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)技术因能快速无损地得到样品的理化特性及结构等信息,在近年来受到极大的关注。本文从碘值、固体脂肪含量、弛豫特性、扩散率和特定信号等常用检测参数方面来介绍核磁共振在食用油脂、牛奶和蜂蜜等食品掺假检测中的应用。作为一种较新的掺假检测技术,核磁共振技术目前在国内食品掺假方面的应用还不广泛,相较于现有的一些食品掺假检测技术,NMR技术具有快速无损、操作方便等优点,在未来的食品掺假检测方面将会有很大的发展前景。     

核磁共振波谱技术在食品掺假鉴别中的应用研究

核磁共振波谱技术具有快速无损、操作简单及重复性好等优点,近年来被广泛应用于食品掺假鉴别领域。利用核磁共振技术中的低场核磁、定量核磁以及杂核核磁等技术能够对掺假不同成分的牛乳(掺水、食盐、尿素、豆浆及复原乳等)、掺假低价值油(大豆油、玉米油等)的橄榄油、掺假的高价值米、蜂蜜、红酒等进行检测,结合统计学分析方法,包括主成分分析法、偏最小二乘判别法和相似分类法等可以实现对这些食品掺假成分的有效鉴别。本文就近年来核磁共振技术在国内外食品掺假鉴别中的应用研究进行综述,以推动核磁共振技术在食品质量安全检测领域的进一步应用,并为其它领域的掺假鉴别提供新的思路和方法。     

核磁共振技术在酒的质量检测中的应用

核磁共振检测技术(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是一种无损检测技术,在食品领域应用越来越多。本研究从产地溯源、年份和掺假鉴别三个方面综述了国内外核磁共振技术在酒的质量鉴定中的研究进展。核磁共振检测技术利用同位素示踪和成分分析来进行产地溯源;利用代谢物和氢键缔合状态分析来进行年份鉴别;利用全成分分析来进行掺假鉴别。但是核磁共振技术在酒的质量鉴定中还存在着信号重峰,没有比对数据库,设备昂贵等问题,需要改进以求更好的推广该技术的应用。      

低场核磁共振技术在肉类品质安全分析检测中的应用

随着人们对肉类产品需求的逐渐增加, 肉类的品质安全问题也成为全民日益关注的焦点。近年来, 肉类掺假现象十分严重, 不仅扰乱市场秩序, 而且危害消费者的身体健康。传统检测方法已无法对肉类品质安全问题作出快速准确的鉴别。而低场核磁共振技术(low-field nuclear magnetic resonance, LF-NMR)因具有快速、无损、样品需要量少等优势, 将在未来肉类品质安全检测中得到越来越广泛的应用。本文介绍了低场核磁共振技术基本原理, 并从肉类营养组分、食用品质以及掺杂掺假方面, 综述了其在肉类科学领域的应用现状, 重点总结分析了低场核磁共振技术在掺杂掺假方面的应用研究进展, 以期为该技术的进一步发展奠定理论基础, 同时展望其未来在肉类食品检测中的应用前景。     

Effects of pressure processing on strawberry studied by nuclear magnetic resonance

Two different nuclear magnetic resonance techniques, namely magnetic resonance imaging and ¹H-HR-MAS NMR spectroscopy, have been employed to study the extent of the damage caused by relatively low pressures (100–200 MPa) in strawberry. MRI maps showed important changes in the relaxation behavior of water molecules in pressurized samples. These differences increased with the pressure level applied. ADC values clearly showed the destruction of biological barriers and the loss of cell compartments produced by pressure. This induced major water redistribution in the tissues and; therefore, substantial changes in the interactions between water molecules and their environment. Relaxation times in T₁ and T₂ maps clearly depicted these pressure induced modifications. Moreover, NMR spectroscopy showed significant differences in the main sugars content in control and pressurized samples. Sucrose hydrolysis seems to be enhanced by the pressure treatment.

Industrial relevance

The research data presented in this paper show a deep insight into the phenomena which take place during pressure processing in a soft plant tissue. The Nuclear Magnetic Resonance (NMR) techniques employed offered the opportunity of studying the whole product without any preparative manipulation which could mask the pressure effects. The results obtained should be useful to understand how and why pressure causes damage to vegetal tissues and, therefore, to design optimized high-pressure treatments which minimize this damage.     

定量核磁共振磷谱在食品分析检测中的研究进展

文章综述了近年来定量核磁共振磷谱在食品活性磷脂、磷酸盐、有机磷农药、标准品纯度鉴定等方面的研究进展,对其定量分析的影响因素进行了分析,并对其未来发展方向进行了展望.     

固体13C核磁共振技术在食品科学研究中的应用

固体13C核磁共振技术是一种无损、高效的检测技术,在食品科学中有广泛的潜在应用。本文在查阅近5年重要文献的基础上,对固体¹³C核磁共振技术基本原理及其在食品科学研究中的重要应用进行了综述。固体¹³C核磁共振技术在食品科学研究中的应用主要包括食品成分分子结构解析、食品品质评价及功能特性测试。最后探讨了该技术应用于食品科学研究的发展前景及存在的主要问题,以期为推动该技术在我国的研究提供文献参考。      

基于超导磁共振的氢谱弛豫技术鉴别掺假羊肉

目的 建立超导磁共振的氢谱弛豫技术鉴别掺假羊肉的检测方法。方法 利用临床磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)技术上广泛使用的水分子的弛豫性质(纵向弛豫时间T₁和横向弛豫时间T₂),在超导3.0T高场强磁共振成像扫描仪上,评估不同掺假羊肉的定性权重MRI图像以及定量弛豫时间是否存在差异。结果 在T₂权重图像上,随着掺假肉含量的增加, MRI信号强度呈现趋势性变化,不同掺假肉的变化趋势不同,而在T₁权重图像上未观察到类似现象。通过定量的弛豫时间分析,发现随着掺假肉含量增加,横向弛豫时间T₂显著改变(P<0.05),且T₂与掺假肉的比例存在强线性相关,而所有掺假羊肉样品的T₁未发现明显变化。结论利用目前已广泛普及的医用超导磁共振成像设备和弛豫时间测量技术,可以鉴别掺假羊肉。同时该方法具有简单、快速、准确、无损等诸多优点,本研究对磁共振成像技术在食品安全领域的应用具有重要意义。     

基于核磁共振技术对亚麻籽油进行脂肪酸组成检测与品质鉴别

采用核磁共振(NMR)技术对山西省内生产的亚麻籽油进行脂肪酸组成检测及品质鉴别。首先运用气相色谱-质谱联用(GC-MS)法确认纯亚麻籽油和掺杂亚麻籽油脂肪酸组成的差异;然后通过核磁共振谱仪确认差异核磁共振氢谱（1H NMR）和碳谱（13C NMR）的特征峰,以快速判别亚麻籽油是否掺杂;最后,采用1H NMR法计算亚麻籽油中的脂肪酸含量,并与国标GC法进行对比。结果表明：与纯亚麻籽油相比,掺杂亚麻籽油中含有花生一烯酸和芥酸;通过花生一烯酸和芥酸1H NMR和13C NMR特征峰可以定性鉴别亚麻籽油是否掺杂;采用1H NMR法计算的亚麻籽油中亚麻酸含量与GC法一致。说明基于NMR技术对亚麻籽油脂肪酸组成进行检测,可以快速鉴别亚麻籽油品质。     

核磁共振技术在食品脂质研究中的应用新进展

核磁共振技术是一种高效的无损检测技术,被广泛应用于食品脂质研究。本文概述了核磁共振技术的基本原理,综述了核磁共振技术在食品脂质含量及其固体脂肪指数,动植物油脂的脂肪酸测定,食品中活性磷脂的结构鉴定以及食用植物油质量评价等方面的应用新进展,以期为食品脂质研究提供参考与借鉴。      

基于低场核磁共振技术的冷冻猪背最长肌品质变化研究

采用低场核磁共振技术、核磁成像技术和一维空间频率编码技术,研究猪背最长肌在-18℃冻藏0d和1,3,6,9,12,15个月后水分含量和迁移变化规律;并测定猪肉贮藏过程中TVB-N、TBARS、汁液流失率、蛋白质溶解度的变化,将水分变化和品质指标变化进行相关性综合分析。结果表明:猪背最长肌中3种组分的水分分别为:结合水(T_(20))、不易流动水(T_(21))和自由水(T_(22)),随着冻藏时间的延长,肉样中T_(21)组分降低,T_(22)组分增加;MRI表明随着时间的延长,样品水分分布从最初分布均匀到样品边缘信号强,中间部位信号低。随着冻藏时间的再延长,又逐渐恢复均匀状态,15个月后水分分布较均匀;用一维频率编码扫描发现随着冻藏时间的延长,肉中水分的信号量(幅值)逐渐降低;相关性分析结果表明:T_(21)与冻藏时间、TVB-N、TBARS、汁液流失率、蛋白质溶解度都显著相关(P0.05),T_(22)与冻藏时间、TVB-N极显著相关(P0.01),T_(22)与TBARS、汁液流失率、蛋白质溶解度显著相关(P0.05),T_(21)、T_(22)都与肉中品质指标呈现较好的相关性。     

核磁共振氢谱法分析食用油氧化产物

高场核磁共振近年来已应用到油脂品质检测领域。通过高温加热实验加速油脂劣变,制备不同氧化程度大豆油样品,利用高场核磁共振仪采集样品的氢谱数据,积分氢谱各指纹峰,计算各时间点油脂氧化产物的相对含量。结果表明:所有氧化产物与自由基链式反应机理的引发和传递阶段相符合;氧化全程顺式环氧化物含量高于反式,仲醇含量于伯醇,醛类物质中反-2-烯醛含量最高,加热6 h后其含量高达17. 94 mmol/mol。高场核磁共振氢谱技术在食用油品质快速检测领域具备潜在应用价值。     

Detection of bovine milk adulteration in caprine milk with N-acetyl carbohydrate biomarkers by using 1H nuclear magnetic resonance spectroscopy

In a return to tradition, the popularity of caprine milk is on the rise. However, particularly in countries with developed dairy industries based on bovine milk, there is the risk of adulteration with bovine milk, which is a cheaper alternative. Thus, a rapid, robust, and simple method for the detection of bovine milk added to caprine milk is necessary, and ¹H nuclear magnetic resonance spectroscopy appears to provide a solution. A matrix of 115 pure and artificially adulterated pasteurized milk samples was prepared and used to discover biomarkers of bovine milk that are independent of chemical and biological variation caused by factors such as genetics, diet, or seasonality. Principal component analysis and orthogonal projections to latent structures discriminant analysis of pure bovine milk and pure caprine milk revealed spectral features that were assigned to the resonances of 4 molecules. Of these, the peaks corresponding to protons in the N-acetylglucosamine and N-acetylgalactosamine acetyl moieties showed significant applicability for our method. Receiver operating characteristic curve analysis was used to evaluate the performance of the peak integrals as biomarkers of adulteration. This approach was able to distinguish caprine milk adulterated with 5% of bovine milk with 84.78% accuracy and with 10% of bovine milk an excellent 95.65% accuracy. This study demonstrates that N-acetyl carbohydrates could be used as biomarkers for the detection of bovine milk in caprine milk and could help in protecting caprine milk authenticity.     

核磁共振波谱法同时定量测定保健品中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸及其前体化合物

目的 建立可同时测定保健品中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+)及其前体化合物含量的核磁共振波谱法。方法 采用核磁共振波谱技术,优化检测条件后,开发了标准曲线法和定量核磁共振(quantitative nuclear magnetic resonance,qNMR)法两种定量检测方法,用于测定保健品中2种形式的NAD及其4种前体化合物。结果 确定了各目标化合物的特征峰。对于标准曲线法,6种目标化合物的线性关系良好(≥0.9999),除烟酰胺(nicotinamide,NAM)的定量限为0.5 mmol/L外,其他5种目标化合物的定量限均为0.2 mmol/L。考察了两种具有代表性的NAD+前体化合物的日间和日内重现性,烟酰胺单核苷酸(nicotinamide mononucleotide,NMN)和NAM的日间重现性分别为0.21%和0.37%,日内重现性分别为1.03%和1.44%。用标准曲线法和qNMR两种方法分别对收集的10个NAD+补充剂保健品进行检测,误差合理(<5%)。结论 建立的核磁共振方法具有良好的可靠性和灵敏度,可用于保健品中NAD+及其前体化合物的生产控制和市场监管。     

核磁共振技术在食品检测方面的应用

综述国内外核磁共振技术在食品检测方面的技术研究。从核磁共振技术定义与分类,及其对食品成分、分子结构的分析以及水果品质无损检测等方面的应用进行阐述。从目前的应用现状来看,该技术在食品检测方面具有快速、准确以及不损坏原料的优点,但在实际的应用中也还存在一些问题,有待于进一步深入研究。     

Monitoring cheese ripening by single-sided nuclear magnetic resonance

The noninvasive, longitudinal study of products and food processing is of interest for the dairy industry. Here, we demonstrated that single-sided nuclear magnetic resonance (NMR) can be used for noninvasive monitoring of the cheese ripening process. The maturation of soft-ripened Camembert-like molded cheese samples was monitored for 20 d measuring 1-dimensional and 2-dimensional NMR relaxation and diffusion data at various depths, ranging from the hard surface layer to the soft center. Gelation and gel shrinkage were observed throughout ripening, and a complete loss of free water signal was observed at the cheese rind. Transversal (T₂) relaxation distributions include 3 components that evolve with ripening time and position, corresponding to water inside the casein gel network, water trapped in casein, and fat. Two-dimensional T₁-T₂ relaxation experiments provided enhanced resolution of the 3 components, allowing quantification of the relative proportions of each phase. Furthermore, diffusion (D)-T₂ relaxation correlation experiments revealed the bimodal size distribution of fat globules. The study demonstrated that single-sided NMR can provide spatially resolved signal intensity, relaxation, and diffusion parameters that reflect structural changes during the ripening process and can be exploited to understand and monitor the ripening of cheeses.