低場核磁共振技術用于食品農產品水分分析
 

低場核磁共振（LF-NMR）及其成像技術（MRI）以其檢測迅速、無損、可同時獲得樣品在時間和空間上的信號信息等特點已在食品及農產品檢測方向得到一定的研究和應用。本文簡述低場核磁共振技術在食品及農產品水分分析以及在農產品加工及貯藏中的應用。
 

水分是食品的主要成分之一，其含量、分布、流動性及其變化直接影響食品體系的外觀、結構、流變性質、穩定性、以及對微生物的敏感性和貨架期等。測量含水量的方法包含干燥法、蒸餾法、卡爾•費休法、電導測定法和近紅外光譜法等。以上方法或者在測量準確度、靈敏度上有待提高，或者會損壞樣品的完整性。

對于食品中水分子結合能力和流動性等的測定，傳統方法僅能獲得少量關于食品中物理狀態結合水的信息。另外，對食品中的水分移動進行有效監測和控制，對于預測產品的貨架期及提高產品的穩定性將產生積極的意義，這就需要一種方法能夠有效檢測樣品中水分的空間分布信息。

低場核磁共振分析及成像技術作為近年來迅速發展的一項技術，運用于水分測量具有顯著的技術特點：該技術對樣品無損、無污染；測量迅速、準確；可同時獲取樣品在時域和空間上的信息，可獲得樣品整體的不同狀態水分的弛豫時間分布及內部任意層面的圖像，方便研究樣品的內部結構特性。

低場核磁共振技術的應用：

●含水量測定

在早些時期，低場核磁共振技術就被成熟應用于研究種子、木材以及食品等的含水量測試。核磁共振信號強度與H質子含量成正比，可以通過信號量的多少對應于水分含量。

●水分的T2分布及流動性研究

低場核磁共振技術不僅能夠快速、準確測量樣品的含水量，還能獲得樣品的T2/T1弛豫時間分布圖，觀察到不同流動性的水組分。對于不同的食品及農產品，通過低場核磁共振技術獲得的T2弛豫時間分布圖不同。如肉與肉制品中水分的T2弛豫譜圖中一般可獲得三種3種水存在形態。

●水分流動性變化研究

加工工藝的不同會改變食品及農產品中水分分布狀態及流動性，而低場核磁共振技術可以迅速準確地捕捉到這一變化。由于低場核磁共振技術檢測時間段，不需要對樣品進行處理，可實現過程變化檢測，為企業生產過程監控、工藝調整提供有力檢測工具。

低場核磁共振技術廣泛應用于食品及農產品中的水分含量測定、水分分布及流動性變化情況研究，并與其食用品質、加工貯藏特性間的進行了相關性研究，可實現快速、動態地預測和控制食品及農產品的質量品質。隨著國產化低場核磁共振設備日趨成熟和快速發展，國內同行使用儀器成本大大降低，低場核磁共振技術將在食品水分分析中起著越來越重要的作用。

【史然LF-NMR及其成像技術在食品水分分析中的應用進展[J]. 計測技術, 2014, 000(0z1):70-74.】