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低場核磁共振與磁共振成像監(jiān)測蝦干過程中水分動態(tài)變化
點擊次數(shù):2425 更新時間:2021-06-22

低場核磁共振與磁共振成像監(jiān)測蝦干過程中水分動態(tài)變化

蝦是可用于水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的受歡迎的海鮮產(chǎn)品之一,其中包含營養(yǎng)成分,例如蛋白質(zhì),鈣,維生素和各種可提取的化合物。新鮮蝦因其高水分含量和強大的酶活性而易腐爛。在過去的時間里,干燥已被證明是延長蝦在世界上大多數(shù)地區(qū)的保存期限的有效方法。但是,干燥是一個復雜的過程,如果處理不當,將會對成品的機械,感官,功能和營養(yǎng)屬性產(chǎn)生不利影響。因此,在干燥過程中監(jiān)測和控制食品的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)以確保批次間的一致性和最終產(chǎn)品的均勻性是令人感興趣的。用于質(zhì)量評估的常規(guī)方法是可靠的,但具有破壞性,相對較慢,并且僅限于離線使用。因此,有必要開發(fā)一種可快速,無損檢測蝦干燥過程質(zhì)量控制的技術(shù)。

近年來,已有一些無損質(zhì)量控制技術(shù),例如計算機視覺系統(tǒng)(CVS),近紅外(NIR)光譜和基于激光的成像系統(tǒng)。在干燥過程中監(jiān)控視覺紋理,分析顏色變化并預測食品的水分,包括海鮮,水果片,蔬菜和發(fā)酵香腸。但是,這些技術(shù)不能用于研究水的流動性和分布,水始終是干燥過程中食品系統(tǒng)中最重要的組成部分。

低場核磁共振(LF-NMR)主要基于對質(zhì)子核自旋從食物成分(例如水,脂肪,碳水化合物和蛋白質(zhì))中吸收的共振射頻的測量。由于它的靈敏性,快速的分析速度,性和低成本,它已被廣泛用作表征食物中水分流動性和分布的分析技術(shù)。磁共振成像應用能夠提供內(nèi)部化學成分和可視化的結(jié)構(gòu)信息。

本文使用NMR-T2弛豫法評估干燥過程中蝦的動態(tài)水狀態(tài)和分布,并使用MRI提供內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息。進行了水分含量,質(zhì)地特征分析(TPA)和顏色測量,以監(jiān)測蝦的干燥程度和質(zhì)量。通過皮爾遜相關(guān)分析對NMRT2弛豫參數(shù)與水分含量,質(zhì)地參數(shù),顏色特性之間的相關(guān)性進行評估,以評估LF-NMR作為對蝦的干燥度和質(zhì)量測定的非破壞性方法的潛力。

低場核磁共振與磁共振成像監(jiān)測蝦干過程中水分動態(tài)變化

核磁共振成像分析:

核磁共振成像已被證明是研究食品科學領(lǐng)域水分配的有效方法。下圖顯示了在40°C,50°C和60°C不同時間干燥的蝦的T2加權(quán)圖像的偽彩色圖像(低-高質(zhì)子密度,藍紅色)。說明了具有流動性水的分布。隨著干燥時間的延長,較亮區(qū)域的大小顯示出持續(xù)減小的趨勢,這表明在干燥過程中失去了長弛豫信號。注意到隨著在三個溫度下干燥時間的增加,信號強度從外表面到內(nèi)部區(qū)域減小。

低場核磁共振與磁共振成像監(jiān)測蝦干過程中水分動態(tài)變化

 

【參考資料:Cheng, Shasha, Tang, et al. Approach for monitoring the dynamic states of water in shrimp during drying process with LF-NMR and MRI[J]. Drying Technology An International Journal, 2018.】

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