一種海參加熱過程中質構品質無損檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及食品檢測領域，具體來說，涉及海參加熱過程中質構品質無損檢測方 法。
【背景技術】
[0002] 海參具有極高的營養價值，作為"海八珍之一" 一直被視為中餐的尚品佳肴，清代 以來，海參正式被歸為本草，列為補益藥。現代科學家經過研究發現海參除在抗腫瘤、抗凝 血方面具備顯著功效外，還有鎮痛解痙，抗疲勞，防治動脈硬化和加強機體免疫的作用。近 年來，海參產業發展迅速，2014年產量更是達到了20萬噸，產值約400多億。
[0003] 海參加工過程中加熱步驟是重要的工藝步驟，對海參的品質影響極大。加熱時間 過短或溫度過低，則不能將海參自溶酶完全滅活，導致海參軟爛，失去自身形態；加熱時間 過長或溫度過高有可能會導致海參硬度變強，不易咀嚼，口感變差。因此，若加熱不當便會 嚴重影響海參的經濟價值。由于海參個體差異較大，每批次海參生產加工過程中都會根據 批次的品質不同，對加工關鍵控制參數進行微調。但目前對海參加熱程度的判斷還停留在 人為經驗方面，并未形成標準化的考量技術，因此可能會由于人為經驗不足導致加熱后不 同批次的海參品質不穩定的問題。
[0004] 低場核磁共振技術以弛豫時間為主要測定指標。當樣品中的具有固定磁矩的原子 核（例如4)受到特定的脈沖序列激發后，發生弛豫過程，其弛豫信號強度與被測樣品中所 含具有固定磁矩的原子核數目成正比，信號衰減過程與被測物質的成分結構密切相關，可 以提供核內部的物理化學環境等有價值的信息。該技術檢測時受樣本外觀色澤的影響較 小，對待測樣品無損傷，并且還具有制樣方便，測定快速，精度高，重現性好等顯著優點。但 目前低場核磁共振技術在海參加工過程中加熱溫度及加熱時間的選擇方面未見具體應用。
【發明內容】
[0005] 本發明提供了一種海參加熱過程中質構品質無損檢測方法，使待測的海參樣本的 質量檢測僅需要測量低場核磁共振橫向弛豫圖譜信息后與之前測量的數據庫信息比對即 可推測得到待測海參樣本的質構信息，對待測海參樣本無損毀，檢測數值穩定、準確。
[0006] 本發明提供了一種海參加熱過程中質構品質無損檢測方法，其中，包括如下步 驟：
[0007] A)建立海參加熱過程中低場核磁共振橫向弛豫圖譜信息數據庫；
[0008] B)建立海參加熱過程中質構信息數據庫；
[0009] C)分析獲得所述步驟A)中低場核磁共振橫向弛豫圖譜信息與所述步驟B)中質構 信息之間的相關性信息；
[0010] D)對待測海參樣品進行低場核磁共振檢測得到橫向弛豫圖譜信息；
[0011] E)將所述步驟D)中得到的橫向弛豫圖譜信息與所述步驟A)建立的海參加熱過程 中低場核磁共振弛豫圖譜數據庫信息比對，選擇相近的低場核磁共振弛豫圖譜數據庫信息 作為參照值，根據所述步驟C)中獲得的低場核磁共振橫向弛豫圖譜信息與質構信息之間 的相關性信息，并參照所述步驟B)中已建立的質構信息數據庫信息，推測得到樣品海參的 質構特征的推測值。
[0012] 以上所述的海參加熱過程中質構品質無損檢測方法，其中，
[0013] 所述步驟A)中具體包括：
[0014] a)除去鮮活海參的沙嘴、內臟和筋，并清洗干凈；
[0015] b)對所述步驟a)所得海參進行不同程度加熱處理；
[0016] c)對所述步驟b)所得海參進行低場核磁共振檢測，得到海參不同加熱程度下的 低場核磁共振橫向弛豫圖譜信息，建立海參加熱過程中低場核磁共振橫向弛豫圖譜信息數 據庫。
[0017] 以上所述的海參加熱過程中質構品質無損檢測方法，其中，
[0018] 所述步驟C)中具體包括：
[0019] 通過統計學的相關性分析方法確定所述步驟A)中低場核磁共振橫向弛豫圖譜信 息與所述步驟B)中質構信息之間的相關性。
[0020] 以上所述的海參加熱過程中質構品質無損檢測方法，其中，所述步驟b)中不同程 度加熱處理包括：不加熱處理、20~70°C低溫加熱處理和70~KKTC高溫加熱處理。在低 溫（20~70°C)加熱處理時，海參自溶酶仍對海參體壁蛋白具有降解作用，且海參并未因膠 原纖維變性引起嚴重收縮而大量失水。在高溫（70~10(TC)加熱處理時，通過高溫滅酶、 殺菌，且超過海參變性溫度，引起海參體壁膠原嚴重收縮而大量失水。
[0021] 以上所述的海參加熱過程中質構品質無損檢測方法，其中，所述步驟c)中低場核 磁共振檢測的參數設置包括：90度脈寬Pi: 13μs，180度脈寬P2:26μs，重復采樣等待時 間Tw: 1000~4000ms，模擬增益RG1:10~20,數字增益DRG1:1~5,前置放大增益PRG: 1， NS:8,NECH: 1000~5000,接收機帶寬SW:200KHz，開始采樣時間的控制參數RFD:0. 001~ 0· 004ms，時延DLyO. 1 ~0· 5ms。
[0022] 以上所述的海參加熱過程中質構品質無損檢測方法，其中，所述步驟c)中還包括 采用一維反拉普拉斯算法作為橫向弛豫時間1反演算法（迭代次數：10萬次到1千萬次之 間，優選1，〇〇〇,〇〇〇次）。
[0023] 以上所述的海參加熱過程中質構品質無損檢測方法，其中，所述步驟c)中海參不 同加熱程度下的低場核磁共振橫向弛豫圖譜信息包括：峰起始時間、峰頂點時間、峰結束時 間和峰面積。
[0024] 以上任一所述的海參加熱過程中質構品質無損檢測方法，其中，所述質構信息的 檢測通過全質構檢測（TPA)。
[0025] 以上所述的海參加熱過程中質構品質無損檢測方法，其中，所述質構信息包括：硬 度、彈性、粘聚性、咀嚼度和回復性。
[0026] 以上所述的海參加熱過程中質構品質無損檢測方法，其中，所述質構信息檢測的 參數設置包括：海參樣品制成3X3X3cm小塊，測前速度：1~2mm/s，測試速度：0. 5~ 1. 5mm/s，測后速度：1~5mm/s，觸發值5g，形變量為25~60%。
[0027] 本發明提供的海參加熱過程中質構品質無損檢測方法能保證快速、準確地對加熱 的海參樣品進行核磁共振分析測試，通過建立的海參低場核磁共振橫向弛豫圖譜信息與質 構信息之間的相關性，快速判斷海參樣品加熱程度與品質情況。
[0028] 與傳統方法相比，建立了海參加熱過程中低場核磁共振橫向弛豫圖譜信息數據庫 和質構信息數據庫后，對待測的海參樣本的質量檢測僅需要測量低場核磁共振橫向弛豫圖 譜信息即可，不用進行粉碎等操作（如傅立葉變換紅外光譜法需粉碎），也不用對海參進 行前處理步驟，不僅可以很好地保持海參形態，還可大大提高檢測速度，并且檢測的數值準 確、穩定，滿足海參加工經濟價值較高，加工工藝自動化程度高，加工工序緊湊等特點要求， 做到了無損化、快速化、精確化的檢測模式。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發明的海參未經加熱時的低場核磁共振橫向弛豫特性圖譜；
[0030] 圖2是本發明的海參低溫加熱過程中低場核磁共振橫向弛豫特性圖譜；
[0031] 圖3是本發明的海參高溫加熱過程中低場核磁共振橫向弛豫特性圖譜；
[0032] 圖4是本發明的海參45°C加熱15分鐘低場核磁共振橫向弛豫特性圖譜；
[0033] 圖5為本發明的海參90°C加熱15分鐘低場核磁共振橫向弛豫特性圖譜。
【具體實施方式】
[0034] 以下結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】進行更加詳細的說明，以便能 夠更好地理解本發明的方案以及其各個方面的優點。
[0035] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。
[0036] 下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
[0037] 實施例1
[0038] 海參低溫加熱過程中低場核磁共振橫向弛豫圖譜數據庫建立：
[0039] 除去鮮活海參的沙嘴、內臟和筋，并清洗干凈，對海參進行20~70°C低溫加熱條 件下不同時間長度的加熱處理（本實施例選擇記錄的時間點為15min、30min、60min、90min 和120min，實際應用時可以根據需要縮小時間間隔，測量更多個時間點的橫向弛豫圖譜數 據，以提高后期推測值的準確性）；對進行了不同時間長度的加熱處理所得海參進行低場 核磁共振檢測，檢測參數設置為：90度脈寬Pi: 13μs，180度脈寬P2:26μs，重復采樣等待時 間Tw: 1000~4000ms，模擬增益RG1:10~20,數字增益DRG1:1~5,前置放大增益PRG: 1， NS:8,NECH: 1000~5000,接收機帶寬SW:200KHz，開始采樣時間的控制參數RFD:0. 001~ 0. 004ms，時延DL1:0. 1~0. 5ms。然后采用一維反拉普拉斯算法作為橫向弛豫時間T2反演 算法（迭代次數：10萬次到1千萬次之間，優選1，〇〇〇, 〇〇〇次）。檢測得到海參不同加熱程 度下的低場核磁共振橫向弛豫圖譜信息，建立海參低溫加熱過程中低場核磁共振橫向弛豫 圖譜信息數據庫（如圖2、表2所示）。
[0040] 海參低溫加熱過程中質構信息數據庫建立：
[0041] 對進行了不同程度低溫加熱處理所得海參進行TPA質構檢測，檢測時將海參制成 3X3X3cm小塊，檢測參數設置為：測前速度：1~2mm/s，測試速度：0. 5~1. 5mm/s，測后速 度：1~5mm/s，觸發值5g，形變量為25~60%。檢測得到海參20~70°C低溫加熱條件下 不同時間長度的質構信息（質構信息包括硬度、彈性、粘聚性、咀嚼度和回復性），建立海參 低溫加熱過程中質構信息數據庫（如表4中低溫加熱部分所示）。
[0042] 海參高溫加熱過程中低場核磁共振橫向弛豫圖譜數據庫建立：
[0043] 除去鮮活海參的沙嘴、內臟和筋，并清洗干凈，對海參進行70~100°C高溫加熱條 件下不同時間長度的加熱處理（本實施例選擇記錄的時間點為15min、30min、60min、90min 和120min，實際應用時可以根據需要縮小時間間隔，測量更多個時間點的橫向弛豫圖譜數 據，以提高后期推測值的準確性）；對進行了不同時間長度的加熱處理所得海參進行低場 核磁共振檢測，檢測參數設置為：90度脈寬Pi:13μs，180度脈寬P2:26μs，重復采樣等待時 間Tw: 1000~4000ms，模擬增益RG1:10~20,數字增益DRG1:1~5,前置放大增益PRG: 1， NS:8,NECH: 1000~5000,接收機帶寬SW:200KHz，開始采樣時間的控制參數RFD:0. 001~ 0. 004ms，時延DL1:0. 1~0. 5ms。然后采用一維反拉普拉斯算法作為橫向弛豫時間T2反演 算法（迭代次數：10萬次到1千萬次之間，優選1，〇〇〇, 〇〇〇次）。檢測得到海參不同加熱程 度下的低場核磁共振橫向弛豫圖譜信息，建立海參高溫加熱過程中低場核磁共振橫向弛豫 圖譜信息數據庫（如圖3、表3所示）。
[0044] 海參低溫加熱過程中質構信息數據庫建立：
[0045] 對進行了不同程度高溫加熱處理所得海參進行TPA質構檢測，檢測時將海參制成 3X3X3cm小塊