服務熱線：400-060-3233手機號碼：18516712219
地 址：上海市普陀區金沙江路1006弄1號5樓E/F室
核磁共振技術在食品檢測中的應用
更新時間：2019-02-22 點擊次數：5059次
核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)技術是基于原子核磁性的一種波譜技術，是一種快速、無損、未侵入式的新型檢測方法，所需樣品量很小，近年來在食品科學領域得到廣泛的應用。核磁共振技術初主要應用于研究食品中水分的流動性、存在狀態，隨著核磁技術的不斷進步，在油脂和蛋白質結構、玻璃化相變、碳水化合物的分析以及食品無損檢測等方面也有廣泛應用。
1、核磁共振技術
將有非零自旋量子數即I≠0的任何核子放在磁場中，都能以電磁波的形式吸收或者釋放能量，發生原子核的能級躍遷，同時會產生核磁共振信號，人們稱這種核對射頻區電磁波的吸收為核磁共振(NMR)。根據分辨率高低NMR可以分為低分辨率(即低場)和高分辨率(即高場)兩種，其中低場磁場強度在1.0T以下，主要能提供樣品的物理性質；高場在11.7T以上，能夠測試分子的化學結構，得到分子內部結構和功能團等化學性質信息。
2、NMR技術在油脂分析中的應用
在國外，利用NMR技術對脂肪進行分析已經應用得較為廣泛。在我國，2015年新修訂的國家標準GB/T 31743-2015選擇了核磁共振直接法作為固體脂肪含量的測試標準，測試使用自由感應衰減序列(FID)，NMR直接法測定樣品中的固體脂肪信號和液體脂肪信號，經過計算處理得到固體脂肪含量SFC。
NMR技術在測定油脂氧化穩定性方面也得到了應用。運用NMR技術通過測定油脂中脂肪酸對質子吸收的變化，確定油脂的氧化穩定性，該法既快速準確，又無破壞性。利用NMR技術測定菜籽油和豆油在存儲過程中，其脂肪酸組成中的脂肪族、烯鍵、二烯丙基亞甲基的變化，脂肪族質子與烯鍵質子的比率，和烯鍵質子與二烯丙基亞甲基質子的比率，均隨存儲時間增加而不斷增加。NMR技術是一種新型、快速、無損的評價食用油脂氧化穩定性的方法。
NMR技術在油脂品質鑒定中也發揮了作用。有研究者利用NMR分別測定了地溝油、泔水油和食用油(花生油、菜籽油、大豆油)在10℃和0℃下的SFC值，研究結果發現，地溝油和泔水油的SFC很高，食用油的SFC值幾乎為0。食用植物油中只要摻加的餐飲廢油超過1%即可被檢出，且隨著摻入量的增加油脂的SFC值也會增大。可以利用這一特性來鑒別食用植物油的摻雜現象，并確定摻入廢油的量。
3、利用NMR技術可以檢測水果的內部品質及成熟度。NMR技術通過探測濃縮氫核及被測物在油水混合團料狀態下的響應變化，能顯示果實內部組織的高清晰圖像，因此在測定含油水果如蘋果、香蕉的糖度和含油成分等方面具有潛在應用價值。經研究發現，利用自由感應衰減(FID)譜測定人心果中的可溶性碳水化合物，成熟果實與未成熟果實的13C-NMR譜顯示：成熟的果實有葡萄糖和果糖兩個峰，而未成熟的果實只有蔗糖一個峰。利用MRI成像技術可以對果實的內部進行無損成像。桃、橄欖等水果核內有富含水和油脂的種子，利用MRI成像技術可以觀察到暗色的圓圈中亮色的種子，利用該技術能夠檢測加工過程中果核是否剔除干凈。利用MRI成像技術對桃和梨進行成像，結果發現在MRI圖像中，果實受損傷部分比鄰近區域更亮，有蟲害的部分比沒有蟲害的部分要暗，干枯的部分比正常部分要暗淡，有空隙的部分要比組織密實的部分暗淡。
NMR及其成像技術在氨基酸和蛋白質的結構測定，糖類的化學結構，淀粉的糊化、老化、食品污染物和農藥殘留的分析等方面也已經有應用研究。利用NMR技術還可以對酒的成分和品質進行分析。有研究利用NMR技術分別對不同工藝的白酒和用食用酒精勾兌的白酒進行波譜分析，發現樣品在甲基峰和亞甲基峰，強峰數和弱峰數上存在差異。
NMR作為一種快速、無損、安全的檢測方法，以其較強的穿透能力，對樣品不具有破壞性、定量測定不需要標樣、不受樣品厚度的影響等優點，在現代食品安全檢測方面有著很好的應用前景。在今后的研究中，可以將核磁共振技術與氣、液相色譜儀，質譜儀等其他先進的分析儀器相結合，能夠更準確地對食品品質進行分析，拓寬核磁共振的應用范圍。隨著NMR技術的進一步完善，核磁共振技術在食品檢測中將會發揮更大的作用。
