食用菌恒温干燥过程中MRI成像及水分迁移变化

利用低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)技术研究了7种食用菌(茶树菇、杏鲍菇、金针菇、双孢蘑菇、蟹味菇、香菇、花菇)在恒温干燥过程中内部水分分布和迁移规律。自旋-自旋弛豫测定结果显示,食用菌中主要存在3种组成水:自由水、不易流动水和结合水,干燥主要脱除了自由水和不易流动水,结合水无明显变化。通过核磁共振成像(nuclear magnetic resonance imaging,MRI)进一步发现,7种食用菌内部水分分布都不均匀,且不同食用菌水在同一阶段水分流失速度不尽相同。LF-NMR技术成功实现了食用菌干燥过程中内部水分的在线监测,为食用菌干燥工艺提供了理论依据。     

冰温及冷藏对鲤鱼水分迁移及质构的影响

以淡水鲤鱼为研究对象,利用低场核磁共振技术(LF-NMR)研究冰温(-2℃)及冷藏(4℃)条件对鲤鱼肌肉水分迁移的影响,并对鱼肉质构特性进行分析,考察水分迁移对鱼肉质地变化的影响。结果表明:鲤鱼在-2℃与4℃贮藏时,结合水、不易流动水以及自由水含量(pT_(21),pT_(22),pT_(23),pT_(24))的变化趋势相似,-2℃下鲤鱼肌肉各水分组分含量的变化更为稳定。冰温及冷藏条件下,T_(21)和T_(22)对应的结合水变化不大,T_(23)和T_(24)对应的不易流动水和自由水迁移明显。不易流动水的结合程度均随贮藏时间的延长而下降,-2℃贮藏下鱼肌肉自由水的结合程度变化较平缓。4℃贮藏下,鱼肉质构特征参数与贮藏时间相关度高于-2℃,即4℃下贮藏鱼肉的质地特性随贮藏时间的变化更为明显。-2℃时T_(22)对应结合水的水分活度对弹性影响较大,4℃时T_(21)对应结合水的水分活度对弹性影响较大。-2℃与4℃下鲤鱼肌肉中的不易流动水与自由水含量呈显著负相关,即不易流动水向自由水的迁移均很明显。4℃贮藏下鱼肉各水分指标间的相关度普遍高于-2℃,表明4℃贮藏下鲤鱼肌肉内部水分迁移更为剧烈。     

不同冻结温度下牛肉水分的状态变化

研究3个冻结温度(-8、-23、-38℃)条件下牛肉冻结过程中的水分状态的变化。借助低场核磁共振波谱(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)与核磁成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术,分析牛肉在冻结过程中内部水分状态、弛豫时间T_2、水分信号幅度及~1H密度的变化。结果表明:样品中心温度降至-38、-23、-18℃分别耗时176、350、315 min,说明-38℃处理能够显著提高牛肉冻结速率;3个冻结温度LF-NMR分析表明,随着冻结时间的延长,自由水和不易流动水的峰面积、弛豫时间T_2及信号幅度均逐渐降低。3个冻结温度均能使样品中的自由水全部冻结,而结合水均不被冻结;-38℃能使不易流动水完全冻结,-18、-23℃分别使73.04%、99.60%的不易流动水冻结。~1H MRI成像技术也进一步证实了LF-NMR分析结果。     

基于核磁共振及成像技术研究速冻汤圆在冻融过程中的水分迁移变化

目的 研究冻融过程对速冻汤圆水分分布及迁移的影响。方法 采用低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance, LF-NMR)及成像技术研究速冻汤圆在冻结和融化过程、反复冻融过程及储藏期间的水分分布变化。结果 在冻结状态下,速冻汤圆中强结合水含量高达95.85%,随着温度的升高,强结合水向弱结合水转化,当温度高于0℃时,体系中的水分以不易流动水为主,T22发生右移,水分自由度增加;另外,反复冻融造成汤圆水分的迁移损耗,核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)图进一步证实冻融循环导致汤圆体系中的结合水向不易流动水和自由水转化;随着储藏时间的延长,T₂₁由0.62ms增加为1.97ms,说明样品体系中结合水与基质结合的紧密度减低,但储藏期间结合水、不易流动水等含量变化并未呈现出规律变化。结论 冻融循环增加了体系水分的自由度;但在冻藏的过程中,保持储藏温度的稳定性有利于提高速冻汤圆体系中水分的稳定性。LF-NMR分析可以快速反映温度波动、反复冻融等对速冻汤圆水分分布造成的影响,进而评估速冻汤圆的品...     

利用LF-NMR技术分析油桃干燥过程中内部水分的变化

为研究油桃内部水分分布及干燥过程中水分迁移规律,为油桃的保藏及加工提供新思路。利用LF-NMR技术测定了不同含水量油桃的信号强度与水分含量的关系及水分分布情况,并测定了不同干燥方式的油桃片横向弛豫时间(T2)的变化,进而分析了油桃内部水分状态及变化规律。研究结果表明:油桃的含水量与信号强度呈显著正相关,拟合方程为:y=12.415x-596.67(R2=0.9822);MRI图像可以清晰反映油桃的果肉、核壳、核仁儿等结构及其水分分布情况;新鲜油桃中含有三种状态的水,分别是结合水、不易流动水和自由水,其中自由水约为90%,结合水约为1%,剩下的为不易流动水;干燥处理能够降低水分的自由度,T2值减小,且鼓风干燥的T2减小速度比真空干燥的快;鼓风干燥过程中不易流动水向自由水迁移,自由水向外迁移散失,而真空干燥中的自由水一部分向外迁移散失,另一部分向不易流动水迁移。该研究为油桃的保藏与干燥实际产业化生产控制提供理论依据。     

基于低场核磁和成像技术的鲜枣贮藏过程水分状态的变化研究

为了研究鲜枣贮藏过程中水分变化情况,采用低场核磁(LF-NMR)及其成像技术(MRI)研究鲜枣在不同温度贮藏过程中内部水分分布、状态及含量的变化。结果表明:随着贮藏时间的延长,低温(4℃)贮藏条件下果实中自由水含量减少,流动性降低,结合水与不易流动水含量升高,流动性增大,果实货架期31~34 d;常温(25℃)贮藏条件下,果实中不易流动水含量增加,自由水含量减少,结合水含量没有明显变化,且3种状态的水的流动性增大,果实货架期12~14 d。较高的贮藏温度会加速组织结构收缩、内陷,果实较易发生腐败变质。低场核磁技术是研究鲜枣贮藏过程物性参数的一种有效方法。     

基于低场核磁共振分析与成像探究贮藏过程中板栗水分迁移对其质构变化的影响

本文为探究水分迁移对板栗品质的影响,以黔产仓更板栗为试验原料,运用LF-NMR、TPA检测技术,研究板栗采后贮藏期间水分含量、水分相态变化、质构变化及其相关性。结果表明:黔产仓更板栗出仁率高;板栗含结合水、不易流动水、自由水,贮藏期间板栗不易流动水转化为结合水、自由水,稳定板栗内部结构;板栗水分含量与板栗质构指标内聚性、弹性呈显著正相关(P<0.05);板栗水分中不易流动水与板栗内聚性、弹性呈显著正相关(P<0.05);板栗自由水与板栗弹性呈显著正相关;板栗结合水的变化对板栗品质无显著性影响。研究结果为后续深入研究板栗脱水敏感性和安全含水量,促进板栗保鲜、保质奠定了基础。     

即食南美白对虾贮藏过程中水分状态的变化研究

研究即食南美白对虾虾仁贮藏过程中水分状态的变化情况,为寻找贮藏过程中虾仁质构变化的原因及改善其质构品质提供理论依据。TPA测定结果显示,贮藏过程中虾仁质构品质劣变明显;差示扫描量热仪(DSC)及低场核磁共振(LF-NMR)扫描结果显示,结合水含量下降,弛豫时间为10～100ms的中间水的比例下降,说明贮藏过程中发生结合水和中间水向自由水迁移。这与蛋白质结构降解所致蛋白水体系被破坏有关,揭示了贮藏过程中即食虾仁品质变化的主要原因是蛋白降解和水分状态发生变化。     

南极磷虾肉冻融循环过程水分的迁移及微观结构变化

以冷冻南极磷虾肉为研究对象,基于低场核磁共振(LF-NMR)及磁共振成像(MRI)技术,结合解冻汁液损失率、离心损失率,分析南极磷虾肉在反复冷冻-解冻循环过程中水分的迁移规律。借助电子、光学显微成像和SDS-PAGE观察反复冻融后南极磷虾肉肌原纤维结构及蛋白质的变化,并通过硫代巴比妥酸值(TBA)判断其脂质氧化情况。结果表明:随着反复冻融次数的增加,南极磷虾肉的解冻汁液损失率和离心损失率均显著增加(P＜0.05),同时MRI氢质子加权伪彩图亮度逐渐下降,表明南极磷虾肉内水分含量逐渐降低。LF-NMR结果显示:强结合水和结合水含量无显著性变化(P＞0.05),不易流动水含量显著减少(P＜0.05),自由水含量显著增加(P＜0.05),表明冻融循环中南极磷虾肉的不易流动水向自由水迁移。由相关性分析结果可知,不易流动水和自由水的NMR参数与解冻汁液损失率极显著相关性(P＜0.01)。反复冻融后冰晶生长使南极磷虾肉的肌原纤维排列由整齐紧密变为杂乱,甚至发生断裂,SDS-PAGE分析表明南极磷虾肉经反复冻融后其肌球蛋白重链完全降解,肌动蛋白、肌钙蛋白T和肌球蛋白轻链均有不同程度的降解,而TBA值无显著变化(P＞0.05)。结论:反复冻融使南极磷虾肉水分迁移、蛋白降解,而对脂质氧化影响不显著。     

利用LF-NMR研究牛肉粒微波干燥过程中水分迁移和分布变化

水分是食品体系特别是干制品中重要的组成部分。干制品中水分的含量、分布和存在状态的差异会对其风味、质地、稳定性及货架期产生显著影响。所以研究食品干燥过程中水分的分布和迁移变化规律具有重要意义。利用低场核磁共振(Lowfield-nuclear magnetic resonance,LF-NMR)技术研究一种牛肉粒在高火、中高火、中火和中低火微波干燥过程中水分的分布和迁移变化规律。T2弛豫测试结果显示,牛肉粒中的水分可以分为结合水、不易流动水和自由水3个组分,在不同功率干燥的过程中,不易流动水能够部分转化为结合水,转化而来的结合水弛豫时间较原组织结合水增加;核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)结果直观地显示出,微波干燥是一个均匀的干燥过程,牛肉粒内部和外部同时失水,且微波干燥功率越高,失水速率越快。中高火微波干燥时,水分含量高(20.87%)而水分活度低(0.676),故为牛肉粒最佳干燥功率。