基于lf_nmr的压力和温度对鲜虾水分状态的影响

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1、2014年12月农业机械学报第45卷第12期doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2014．12．038*基于LF-NMＲ的压力和温度对鲜虾水分状态的影响于勇葛凌燕苏光明甘晓玲朱松明(浙江大学生物系统工程与食品科学学院，杭州310058)摘要:以新鲜南美白对虾为样品，利用低场核磁共振技术(LF-NMＲ)研究超高压处理对样品中水分存在状态的影响，并与热处理样品进行比较。超高压处理的压力范围为100～600MPa，保压时间10min，传压介质温度25℃;热处理温度分别为40、60和90

2、℃，处理时间为10min。试验结果表明:超高压处理和热处理都不同程度地改变了样品中不同水分状态的相对含量和横向弛豫时间。当处理压力在100MPa以上或温度在60℃以上时，样品中水分都诱导产生一种束缚力更强的强结合水(弛豫时间位于0.1～1ms);与样品持水力紧密相关的不易流动水，其含量受压力影响较小，但随着热处理温度的提高而显著下降，表明超高压处理比热处理能更好地保持样品的持水性。关键词:南美白对虾水分超高压热处理低场核磁共振+中图分类号:TS254.1;O482.532文献标识码:A文章编号:100

3、0-1298(2014)12-0255-07引言1材料与方法［1］超高压是一种新兴的食品非热加工技术，在1.1试验材料［2－7］食品工业中的应用日益广泛。新鲜的海水养殖南美白对虾(Penaeus低场核磁共振(LF-NMＲ)是检测肉类水分分布vannamei)，购于杭州农贸市场，每个虾质量约10g，的一种无损检测技术，是研究肉类水分分布的有效长约10cm。［8］手段之一。核磁共振是指具有固定磁距的原子为了避免样品间的差异对试验结果的影响，新核在恒定磁场与交变磁场的作用下，与交变磁场发鲜白对虾在高压处理前

4、养殖于塑料容器中，用恒温［9］生能量交换的现象。以氢核为研究对象的核磁水浴锅保温(15℃)，并添加定量的海盐调节水的渗［9－11］共振技术是目前应用最为广泛的。核磁共振透压，氧气泵供氧，模仿白对虾的生长环境。白对虾技术检测迅速、样品需要量少、无需前处理且具有样在实验室的养殖时间不超过36h。品无损等优点，使其在水分检测方面应用日益广1.2仪器设备［12－14］泛。试验所用的仪器设备有:5L超高压处理设备南美白对虾是世界上养殖产量最高的三种虾(包头科发高压科技有限责任公司)(图1);真空包［15］之一，

5、在我国南方也大量养殖。虾作为一种生装机(上海余特包装机械有限公司);PQ001型核磁鲜产品，含水率较高，易受细菌侵袭，易发生腐败。共振分析仪(上海纽迈电子科技有限公司);恒温循采用低场核磁共振对超高压处理样品水分研究的环器(宁波海曙赛福实验仪器厂);K型热电偶(美报道较少见，酱牛肉保水性及水分分布影响已有国OmegaStamford公司);34970A型数据采集仪(美［16］报道，对虾仁的水分状态影响则未见报道。本国安捷伦公司)。文采用低场核磁共振来测定水分，研究压力和温1.3含水率测定度对南美白对虾

6、虾仁水分状态的影响，比较高压称取一定质量虾肉置于101℃的干燥箱干燥至与温度对南美白对虾水分状态的影响异同，以期恒质量。虾肉干燥前质量与干燥后质量的差值与干为今后低场核磁共振技术用于虾类水分状态的研燥后质量的百分比即虾肉的湿基含水率。究和高品质虾仁加工技术研究提供参考。1.4超高压处理将3只新鲜南美白对虾用聚乙烯袋真空包装并收稿日期:2014-01-09修回日期:2014-02-20*国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2011AA100801)作者简介:于勇，副教授，主要从事农产品加工技术

7、与装备研究，E-mail:yyuzju@zju．edu．cn通讯作者:朱松明，教授，博士生导师，主要从事农产品非热加工技术与装备研究，E-mail:zhusm@zju．edu．cn256农业机械学报2014年止水分蒸发用封口膜封口，置入直径为10mm的圆柱形核磁共振管并一起放入分析。自旋-自旋弛豫时间T2用cPMG序列进行测量。所使用的参数为:τ值(90°脉冲和180°脉冲之间的时间)为150μs。重复扫描8次，重复间隔时间为4000ms得到6000个回波，得到的图为指数衰减图形，每个样品重复3次。1

8、.7数据分析数据统计采用OriginPro软件进行ANOVA单因素方差分析和Duncan检验(p＜0.05)，以平均值±图1超高压试验装置示意图标准差表示。Fig．1Schematicofapparatusforhighpressureprocessing1．计算机2．数据采集仪3．热电偶4．转接口和接口面板2结果与讨论5．保温层6．恒温循环器7．高压腔8．倍加器9．卸压阀2.1高压处理过程中温度变化10．传压介质11．样品12．K型热电偶13．堵头和密