一種基于水分分布表征油炸果蔬脆片貯藏過程品質變化的方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于水分分布表征油炸果蔬脆片貯藏過程品質變化的方法，屬于食品安全【技術領域】。本發明主要圍繞油炸食品貯藏過程中，由于吸濕而導致產品脆性減少，由于油脂氧化而導致品質劣變等過程的同步檢測評價，通過采用低場核磁共振掃描技術，計算油炸食品不同結合水與自由水的相對弛豫面積，得到結合水與自由水相對弛豫面積的比值，分析比值與油炸食品水分含量、酸價、茴香胺值、介電常數等指標的相關性，結合水與自由水相對弛豫面積的比值反映油炸食品品質的變化，方法簡單，避免了化學試劑的使用，且能夠同時評價由于水分的吸濕和油脂的氧化導致的品質劣變。
【專利說明】-種基于水分分布表征油炸果蔬脆片貯藏過程品質變化的 方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種基于水分分布表征油炸果蔬脆片貯藏過程品質變化的方法，屬于 食品安全【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 油炸果蔬脆片含有較低的水分含量（〈10% )和較高的油脂含量（>20% )，在貯藏 過程中容易發生由于低水分含量而導致的產品吸濕和脆性降低，以及由于含油率高而導致 的氧化變質等現象。表征產品水分和脆度變化常用的表征方法有水分含量、水分活度和破 碎力，樣品測定需要較長的平衡時間，且不能反映水分的分布情況；表征產品油脂氧化劣變 常用的表征方法有酸價、過氧化值、羰基價、P-茴香胺值、極性化合物含量等，需要繁瑣的測 定過程和較多的有機溶劑消耗。因此，國內外學者都在積極探索尋求一種快速、簡便檢測含 油脂食品品質變化的方法。
[0003] 低場核磁共振技術具有快速、準確、靈敏、操作簡單和不需要化學試劑的特點。并 且由于磁場強度較低（S0.5T)，共振頻率小（20-22MHZ)不會對被檢測的食品和操作者造 成損害。目前，低場核磁共振技術的應用主要是對被檢測食品的橫向弛豫時間（T2)、縱向 弛豫時間（T1)、擴散系數以及CPMG回波數據進行分析。利用低場核磁技術檢測含油脂食 品在加工貯藏過程中的水分和脂肪含量以及分布的變化，可以判斷油脂的摻偽和劣變。李 欣等（2013)利用低場核磁共振技術研究牛肉粒微波干燥過程中水分遷移和分布變化；王 永巍（2012)等利用低場核磁共振技術檢測煎炸油的品質，表明S21和T2w與煎炸時間、酸價、 黏度、吸光度和極性組分含量呈現良好的規律性。周凝等（2011)用低場核磁共振技術檢 測了米糠毛油摻偽食用植物油的弛豫圖譜，結果表明，相對于未摻偽米糠毛油的食品，摻偽 食品的弛豫圖譜在l〇ms左右出現了一個米糠毛油的特征峰，且其峰面積比例隨摻偽量的 增加而增大，因此，通過米糠毛油特征峰的面積比例可預測其摻偽量。MacMillan等（2008) 利用核磁共振技術檢測了法式炸薯片水分和脂肪的弛豫圖譜，結果表明，在磁場強度〇. 24T 的條件下，水分組分的出峰時間在250us和2ms，而油分組分的出峰時間在35ms。樊之雄等 (2012)測定了150、180、2101：下煎炸2?1011的棕櫚油的弛豫圖譜，發現弛豫時間1' 21、1'22 可以用來判斷棕櫚油是否經過高溫煎炸；S21/S22可以較好地反映出150°C和180°C油炸溫度 下油酸與棕櫚酸的比例（0/P)，從而可被用來檢測在這兩個煎炸溫度下棕櫚油的劣變程度； 將S21/S22與0/P值做相關性分析，在150°C油炸溫度下，兩者呈顯著正相關（p〈0. 05);在 180°C油炸溫度下，兩者顯著正相關（p〈0. 01)。以上研究表明，低場核磁共振技術可用于煎 炸油品質和水分分布的快速檢測，但目前對含油食品的低場核磁共振技術研究主要局限在 單獨的水分或油脂體系，研究自由水、結合水等水分的分布規律，或者是通過煎炸油弛豫圖 譜的改變反映油脂的劣變，還缺乏將2個過程緊密結合研究的紐帶，本發明針對上述問題， 通過采用一種基于水分分布表征油炸果蔬脆片貯藏過程品質變化的新方法，通過分析油炸 果蔬脆片中水分分布變化的程度，同步表征油炸果蔬脆片的吸濕特性和氧化程度，有效保 證油炸果蔬脆片產品的品質。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種低水分高含油率的油炸果蔬脆片貯藏過程中品質變化 的表征方法，本發明采用低場核磁共振技術分析樣品中結合水和自由水的橫向弛豫時間 (T2)和弛豫面積，根據結合水與自由水弛豫面積的比值確定油炸果蔬脆片的吸濕行為和油 脂氧化程度。
[0005] 本發明的技術方案為：
[0006] -種基于水分分布表征油炸果蔬脆片貯藏過程品質變化的方法，稱取1. 0克不同 貯藏時間的油炸果蔬脆片，采用低場核磁共振技術分析樣品中結合水和自由水的橫向弛豫 時間T2和弛豫面積，根據結合水與自由水弛豫面積的比值確定油炸果蔬脆片的吸濕行為 和油脂氧化程度。
[0007] 本發明采用低場核磁共振掃描技術，優選的，磁場強度為0. 3-0. 5T，共振頻率為 20-22MHZ。
[0008] 本發明低場核磁共振技術測定條件優選為：溫度32°C，磁場強度0. 5T，共振頻率 22MHz，采樣點數TD= 140010,譜寬為250KHz，回波數CQ = 5000,重復時間DQ =lOOus，重 復掃描次數NS= 32,過采樣倍數為10。
[0009] 優選的，結合水橫向弛豫時間T21為02-0. 4ms，自由水橫向弛豫時間T22為 4. 0-6. 0ms〇
[0010] 本發明利用結合水與自由水弛豫面積的比值S21/S22確定油炸果蔬脆片的脆度 和氧化哈敗程度：當S21/S22大于10時，產品具有優良的脆性和氧化穩定性，當S21/S22在 2-10,產品具有較好的脆性和氧化穩定性，當S21/S22〈2時，產品失去脆性，并且具有明顯 的油脂氧化哈敗味。
[0011] 本發明的有益效果：
[0012] 本發明以低水分高油脂油炸果蔬脆片為對象，通過低場核磁共振掃描技術，根據 馳豫時間確定果蔬脆片結合水與自由水的分布，根據果蔬脆片結合水與自由水弛豫面積的 比值，確定果蔬脆片的脆性和氧化劣變程度。
[0013] 與目前廣泛采用的水分含量與破碎力的分析技術相比，本發明采用低場核磁共振 掃描技術，得到油炸果蔬脆片結合水與自由水馳豫面積的比值，精密度高，準確性好，且操 作簡單，不需要長時間的平衡，分析時間短，且可以同時判定油脂氧化程度；與目前常用的 酸價、過氧化值、羰基價等化學指標評價油脂氧化程度相比，本發明采用低場核磁共振掃描 技術，操作簡單，且避免了化學試劑的使用；與目前采用低場核磁共振技術評價煎炸油品質 的方法相比，本發明是將油炸果蔬脆片進行低場核磁共振掃描，而不是將煎炸油或樣品中 分離的油脂進行共振掃描，且可同時判定樣品的脆度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1是常壓油炸胡蘿卜和土豆片的低場核磁共振掃描圖。
【具體實施方式】
[0015] -種低水分高含油率的油炸果蔬脆片貯藏過程中品質變化的表征方法如下：
[0016] 水分分布：稱取1. 0g樣品放入與核磁共振儀配套的試管中，將試管口密封好，放 進低場核磁共振儀中，進行試驗。試驗參數的設定為：溫度為32°C，磁場強度0.5T，共振頻 率22MHz，采樣點數TD= 140010,譜寬為250KHz，回波數CQ = 5000,重復時間DQ =lOOus， 重復掃描次數NS= 32,過采樣倍數為10。掃描結束以后，利用反演軟件擬合出各個樣品的 T2值。
[0017]自由水與結合水弛豫面積的比值：根據油炸果蔬脆片低場核磁共振掃描橫向弛豫 時間T2確定自由水與結合水的分布，其中，結合水橫向弛豫時間T21為02-0. 4ms，自由水 橫向弛豫時間T22為4. 0-6. 0ms，然后將結合水和自由水的弛豫面積S21和S22相比，得到 S21/S22,根據S21/S22比值的大小判定油炸果蔬脆片的脆性和氧化穩定性。
[0018] 油炸果蔬脆片脆性和氧化穩定性變化的表征：在油炸食品的貯藏過程中，隨著油 炸果蔬脆片脆性的逐漸下降，以及油脂氧化劣變程度的加劇，樣品內部結合水和自由水的 比例發生很復雜的變化。樣品內部水分的變化和遷移規律主要取決于貯藏環境的濕度和樣 品本身的吸濕特性，根據結合水與自由水弛豫面積的比值S21/S22的大小，可以表征油炸 果蔬脆片的脆性和氧化劣變程度。當S21/S22大于10時，產品具有優良的脆性和氧化穩定 性，當S21/S22在2-10,產品具有較好的脆性和氧化穩定性，當S21/S22〈2時，產品失去脆 性，并且具有明顯的油脂氧化哈敗味。
[0019] 下面通過實例進一步說明本發明的技術內容和效果。
[0020] 實施例1
[0021] 稱取貯藏在40°C下10天常壓油炸胡蘿卜1. 0g，放入與核磁共振儀配套的試管中， 將試管口密封好，放進低場核磁共振儀中，進行試驗。試驗參數的設定為：溫度為32°C，磁 場強度〇. 5T，共振頻率22MHz，采樣點數TD= 140010,譜寬為250KHz，回波數Q= 5000， 重復時間D。=lOOus，重復掃描次數NS= 32,過采樣倍數為10。掃描結束以后，利用反 演軟件擬合出各個樣品的T2值。其中結合水T21的橫向馳豫時間為0. 37ms，馳豫面積為 1577. 076,自由水的橫向馳豫時間為4. 6ms，馳豫面積為153. 064,結合水與自由水馳豫面 積的比值為10. 3,樣品具有非常優良的脆性和氧化穩定性。
[0022] 實施例2
[0023] 稱取貯藏在40°C下20天常壓油炸土豆片1.0g，放入與核磁共振儀配套的試管中， 將試管口密封好，放進低場核磁共振儀中，進行試驗。試驗參數的設定為：溫度為32°C，磁 場強度〇. 5T，共振頻率22MHz，采樣點數TD= 140010,譜寬為250KHz，回波數Q= 5000,重 復時間％ =lOOus，重復掃描次數NS= 32,過采樣倍數為10。掃描結束以后，利用反演軟件 擬合出各個樣品的T2值。其中結合水T21的橫向馳豫時間為0. 4ms，馳豫面積為1238. 116， 自由水的橫向馳豫時間為4. 6ms，馳豫面積為138. 907,結合水與自由水馳豫面積的比值為 8. 9,樣品具有較好的脆性和氧化穩定性。
[0024] 實施例3
[0025] 驗證試驗：將常壓油炸土豆片和胡蘿卜片二種油炸食品用多層自封袋包好貯藏 在40°C的恒溫培養箱中進行品質劣變加速試驗，每隔10d取一次樣，利用低場核磁共振技 術分別測定其內部的水分的弛豫時間和弛豫面積，即分析貯藏0、10、20、30、40、50d的二 種油炸食品的水分、油脂氧化的變化。可以看出，當S21/S22大于10時，產品水分含量小 于3 %，具有良好的脆性，酸價和過氧化值均較低，產品具有良好的氧化穩定性；當S21/S22 在2-10,產品水分含量小于5%，產品具有較好的脆性，酸價和過氧化值分別小于3mg/g和 8meq/kg，產品具有良好的氧化穩定性；當S21/S22〈2時，產品水分含量大于5%，產品失去 脆性，酸價和過氧化值大于3mg/g和8meq/kg，產品具有明顯的油脂氧化哈敗味。
[0026] 表1貯藏過程中油炸食品品質的變化
【權利要求】
1. 一種基于水分分布表征油炸果蔬脆片貯藏過程品質變化的方法，其特征在于，稱取 1. 0克不同貯藏時間的油炸果蔬脆片，采用低場核磁共振技術分析樣品中結合水和自由水 的橫向弛豫時間T2和弛豫面積，根據結合水與自由水弛豫面積的比值確定油炸果蔬脆片 的吸濕行為和油脂氧化程度。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用低場核磁共振掃描技術，磁場強度為 0. 3-0. 5T，共振頻率為 20-22MHZ。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，低場核磁共振技術測定條件為：溫度 32°C，磁場強度0. 5T，共振頻率22MHz，采樣點數TD = 140010,譜寬為250KHz，回波數CQ = 5000,重復時間DQ = lOOus，重復掃描次數NS = 32,過采樣倍數為10。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，結合水橫向弛豫時間T21為02-0. 4ms，自 由水橫向弛豫時間T22為4. 0-6. 0ms。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，利用結合水與自由水弛豫面積的比值 S21/S22確定油炸果蔬脆片的脆度和氧化哈敗程度：當S21/S22大于10時，產品具有優 良的脆性和氧化穩定性，當S21/S22在2-10,產品具有較好的脆性和氧化穩定性，當S21/ S22〈2時，產品失去脆性，并且具有明顯的油脂氧化哈敗味。
【文檔編號】G01N24/08GK104330432SQ201410581437
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月27日 優先權日:2014年10月27日
【發明者】范柳萍, 雷茜, 李進偉 申請人:江南大學