低場(chang)核磁(ci)共(gong)振(zhen)與磁(ci)共(gong)振(zhen)成像監測蝦(xia)幹(gan)過(guo)程(cheng)中水分動(dong)態(tai)變(bian)化(hua)

蝦(xia)是(shi)可(ke)用於水產(chan)養殖(zhi)發(fa)展(zhan)的受歡(huan)迎(ying)的(de)海(hai)鮮(xian)產(chan)品(pin)之壹，其中(zhong)包(bao)含營(ying)養成(cheng)分，例如(ru)蛋白質，鈣(gai)，維生(sheng)素(su)和各種(zhong)可(ke)提取(qu)的(de)化(hua)合(he)物。新(xin)鮮(xian)蝦(xia)因(yin)其(qi)高(gao)水分含量(liang)和強大(da)的酶活性(xing)而易(yi)腐(fu)爛(lan)。在(zai)過(guo)去(qu)的(de)時(shi)間裏(li)，幹(gan)燥已被(bei)證(zheng)明(ming)是(shi)延(yan)長(chang)蝦(xia)在(zai)世界(jie)上(shang)大(da)多數(shu)地區(qu)的保(bao)存(cun)期限的(de)有效方(fang)法(fa)。但是(shi)，幹(gan)燥是(shi)壹個(ge)復(fu)雜(za)的過(guo)程(cheng)，如果(guo)處理(li)不(bu)當，將會對成品(pin)的機(ji)械，感(gan)官(guan)，功(gong)能(neng)和營養屬性(xing)產(chan)生(sheng)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)。因(yin)此(ci)，在(zai)幹燥(zao)過(guo)程(cheng)中監測和控制(zhi)食(shi)品(pin)的關(guan)鍵質量(liang)參數(shu)以(yi)確(que)保(bao)批(pi)次(ci)間的壹致(zhi)性和最終產(chan)品(pin)的均(jun)勻性(xing)是(shi)令(ling)人(ren)感(gan)興趣(qu)的。用於質量(liang)評估(gu)的常規方(fang)法(fa)是(shi)可(ke)靠的(de)，但具有破(po)壞性(xing)，相對較慢，並(bing)且僅限於(yu)離線使用。因此(ci)，有(you)必要(yao)開(kai)發(fa)壹種(zhong)可(ke)快(kuai)速(su)，無損(sun)檢(jian)測蝦(xia)幹(gan)燥(zao)過(guo)程(cheng)質量(liang)控制(zhi)的(de)技術(shu)。

近年來(lai)，已(yi)有壹些無損(sun)質量(liang)控制(zhi)技(ji)術(shu)，例(li)如(ru)計算機視(shi)覺(jiao)系統(tong)（CVS），近紅外（NIR）光(guang)譜和基(ji)於激光(guang)的成(cheng)像系統(tong)。在(zai)幹燥(zao)過(guo)程(cheng)中監控視(shi)覺紋理(li)，分析(xi)顏(yan)色變(bian)化(hua)並(bing)預(yu)測食(shi)品(pin)的水分，包括(kuo)海(hai)鮮(xian)，水果(guo)片(pian)，蔬菜和發(fa)酵(jiao)香(xiang)腸(chang)。但是(shi)，這(zhe)些技術(shu)不(bu)能(neng)用於研究(jiu)水的流(liu)動(dong)性(xing)和分布，水始終是(shi)幹(gan)燥過(guo)程(cheng)中食(shi)品(pin)系統(tong)中(zhong)最重(zhong)要(yao)的(de)組成(cheng)部(bu)分。

低場(chang)核磁(ci)共(gong)振(zhen)（LF-NMR）主(zhu)要(yao)基(ji)於對(dui)質子核自旋從食(shi)物成(cheng)分（例如(ru)水，脂肪，碳(tan)水化(hua)合(he)物和蛋白質）中(zhong)吸(xi)收的共(gong)振(zhen)射頻(pin)的測量。由(you)於(yu)它的靈(ling)敏性，快(kuai)速(su)的分析(xi)速(su)度，性和低成本，它已被(bei)廣泛(fan)用作表(biao)征(zheng)食(shi)物中(zhong)水分流(liu)動(dong)性(xing)和分布的(de)分析(xi)技術(shu)。磁(ci)共(gong)振(zhen)成像應(ying)用能(neng)夠(gou)提供(gong)內部(bu)化(hua)學成分和可(ke)視化(hua)的(de)結構(gou)信(xin)息。

本文使用NMR-T2弛豫法(fa)評(ping)估(gu)幹燥(zao)過(guo)程(cheng)中蝦(xia)的(de)動(dong)態(tai)水狀態(tai)和分布，並(bing)使用MRI提供(gong)內部(bu)結構(gou)信(xin)息。進行(xing)了(le)水分含量(liang)，質地(di)特(te)征(zheng)分析(xi)（TPA）和顏(yan)色測量，以(yi)監測蝦(xia)的(de)幹(gan)燥(zao)程(cheng)度和質量(liang)。通(tong)過(guo)皮(pi)爾(er)遜相關(guan)分析(xi)對NMRT2弛豫參(can)數(shu)與水分含量(liang)，質地(di)參數(shu)，顏(yan)色特(te)性之間的相關(guan)性進行(xing)評估(gu)，以(yi)評估(gu)LF-NMR作為(wei)對(dui)蝦(xia)的(de)幹(gan)燥(zao)度和質量(liang)測定(ding)的(de)非(fei)破(po)壞性(xing)方(fang)法(fa)的(de)潛(qian)力。

核磁(ci)共(gong)振(zhen)成像分析(xi)：

核磁(ci)共(gong)振(zhen)成像已被(bei)證(zheng)明(ming)是(shi)研(yan)究(jiu)食(shi)品(pin)科(ke)學領域水分配的(de)有(you)效方(fang)法(fa)。下(xia)圖顯(xian)示(shi)了(le)在(zai)40°C，50°C和60°C不(bu)同時(shi)間幹燥(zao)的蝦(xia)的(de)T2加(jia)權(quan)圖像的偽(wei)彩(cai)色(se)圖像（低-高(gao)質子密度，藍紅色）。說明(ming)了(le)具有流(liu)動(dong)性(xing)水的分布。隨(sui)著(zhe)幹燥(zao)時(shi)間的延(yan)長(chang)，較亮(liang)區域(yu)的(de)大(da)小顯(xian)示(shi)出(chu)持(chi)續減(jian)小的(de)趨(qu)勢(shi)，這(zhe)表明(ming)在(zai)幹燥(zao)過(guo)程(cheng)中失(shi)去了(le)長(chang)弛豫信(xin)號。註(zhu)意到隨(sui)著(zhe)在(zai)三個(ge)溫(wen)度下幹燥(zao)時(shi)間的增(zeng)加(jia)，信(xin)號強度從外表(biao)面到內部(bu)區域減(jian)小。

【參(can)考資料(liao)：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.】