低場核磁(ci)技術(shu)研究(jiu)食品吸(xi)水(shui)和(he)持水(shui)能(neng)力

什麽是持水(shui)性(xing)?

動(dong)物屠宰後(hou)肌肉(rou)保(bao)持自(zi)身(shen)水(shui)分的能(neng)力被稱(cheng)之為持水(shui)性(xing),是指當肌肉(rou)受(shou)到外(wai)力(li)作用時(shi)保(bao)持原(yuan)有水(shui)分的能(neng)力。肉(rou)的(de)持(chi)水(shui)性(xing)不僅影(ying)響(xiang)肉(rou)的(de)滋(zi)味、香氣、多汁性(xing)、營養成分、嫩度(du)、顏(yan)色(se)等食用品質,而且(qie)還(hai)直(zhi)接影(ying)響(xiang)肉(rou)制(zhi)品的(de)成(cheng)品率(lv),具(ju)有(you)重要(yao)的(de)經(jing)濟(ji)價值。較(jiao)低的持(chi)水(shui)性(xing)對於(yu)肉(rou)類(lei)工(gong)業(ye)意(yi)味著(zhe)較(jiao)大的經(jing)濟(ji)損(sun)失,即肉(rou)中(zhong)水(shui)分流失帶來(lai)的(de)經濟(ji)損(sun)失和肉(rou)品加(jia)工(gong)品質的降低帶來(lai)的(de)損失。

肌肉(rou)中(zhong)的(de)水(shui)分主要存(cun)在於(yu)肌細(xi)胞(bao)中,即肌原(yuan)纖(xian)維(wei)中、肌原(yuan)纖(xian)維(wei)間(jian)、肌原(yuan)纖(xian)維(wei)與細胞膜(mo)之間(jian)、細胞(bao)間(jian)和肌束之間(jian)的空隙中(zhong)。肌肉(rou)的(de)持(chi)水(shui)性(xing)主要依(yi)靠肌漿(jiang)中(zhong)的蛋白(bai)質分子,蛋(dan)白質分子所(suo)帶的(de)靜電荷與(yu)水(shui)分子極(ji)化(hua)基(ji)團(tuan)靜(jing)電荷之間(jian)相互(hu)吸(xi)引(yin)從而能(neng)將水(shui)分子納(na)入(ru)蛋(dan)白質高分子網(wang)狀(zhuang)立體結構的空間(jian)中,這是肌肉(rou)持(chi)水(shui)性(xing)的原(yuan)因(yin)。肌肉(rou)中(zhong)的(de)大部分水(shui)分被吸(xi)附(fu)於(yu)肌纖(xian)維(wei)細胞膜(mo)內(nei)的肌漿(jiang)中(zhong),小部分水(shui)分靠毛細(xi)管作用滯留(liu)於(yu)肌纖(xian)維(wei)細胞膜(mo)外(wai),由(you)於(yu)有肌束膜(mo)包(bao)裹(guo)而不(bu)致(zhi)外(wai)溢(yi)。宰後(hou)肌肉(rou)轉(zhuan)變(bian)成食肉(rou)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),其持水(shui)性(xing)有壹(yi)個(ge)變(bian)化(hua)的過(guo)程(cheng)。

水(shui)是肉(rou)品中(zhong)最(zui)主要的(de)成分,占到肉(rou)品質量的(de)75%左(zuo)右(you)。宰(zai)後(hou)肉(rou)品持(chi)水(shui)力(li)的改變(bian),不僅影(ying)響(xiang)肉(rou)品的(de)感(gan)官和(he)食用品質,而且(qie)嚴(yan)重地(di)影(ying)響(xiang)其(qi)經(jing)濟(ji)價值。研(yan)究(jiu)豬肉(rou)的(de)持(chi)水(shui)性(xing)降低豬肉(rou)汁液(ye)損(sun)失具(ju)有十分重要(yao)的意(yi)義。傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)如壓(ya)力(li)(重(zhong)量、面積)法(fa)、離心(xin)法(fa)、滴水(shui)損(sun)失、貯藏(zang)損(sun)失(shi)和(he)蒸(zheng)煮損失等都(dou)不能表征肉(rou)中(zhong)水(shui)分存在(zai)的狀(zhuang)態以及變(bian)化(hua)過(guo)程(cheng)。低場核磁(ci)共振利(li)用(yong)氫(qing)原(yuan)子核在磁(ci)場中的自(zi)旋馳豫(yu)特(te)性(xing),通過(guo)弛(chi)豫(yu)時間(jian)的變(bian)化(hua)分析研(yan)究(jiu)物質的含水(shui)量、水(shui)分分布、水(shui)分遷移以及(ji)與(yu)之相關(guan)的其(qi)他性(xing)質,為如何控制(zhi)和(he)避(bi)免宰(zai)後(hou)豬肉(rou)大量滴水(shui)提(ti)供了(le)壹種(zhong)行(xing)之有效的(de)方法(fa)。國外(wai)的(de)相關(guan)研究(jiu)也(ye)表明低場核磁(ci)共振可(ke)以(yi)成為研究(jiu)肉(rou)品持(chi)水(shui)性(xing)能、水(shui)分分布及(ji)變(bian)化(hua)的壹種(zhong)理想工具。

低場核磁(ci)技術(shu)研究(jiu)食品吸(xi)水(shui)和(he)持水(shui)能(neng)力基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)

生物組織含(han)有很(hen)多水(shui)和(he)有機(ji)化(hua)合(he)物,而構成水(shui)和(he)有機(ji)物的氫(qing)原(yuan)子在有(you)電荷繞核旋轉(zhuan)的同時(shi)又不停(ting)的自(zi)轉(zhuan),與線圈(quan)通(tong)過(guo)電流時會(hui)產(chan)生磁(ci)場壹樣,所(suo)以把(ba)氫(qing)原(yuan)子核看(kan)做是小磁(ci)鐵(tie),把生物組織的(de)試(shi)樣看(kan)成是由(you)無(wu)數微(wei)小(xiao)的氫(qing)原(yuan)子核磁(ci)鐵(tie)構成的(de)。這些(xie)微(wei)小的(de)原(yuan)子(zi)核磁(ci)鐵(tie)在磁(ci)場中有的(de)處(chu)於(yu)高能(neng)態有(you)的(de)處(chu)於(yu)低能態(tai)。對樣品施(shi)加(jia)射頻(pin)脈沖(chong),使氫(qing)質子發生共振,低能態(tai)氫(qing)質子就可(ke)能(neng)躍遷到高能(neng)態。停(ting)止射(she)頻(pin)脈沖(chong)後(hou)質子以非輻(fu)射的(de)方(fang)式回到基(ji)態而達(da)到玻爾(er)茲(zi)曼平衡(heng)的時(shi)間(jian)就是弛(chi)豫(yu)時間(jian)。

通過(guo)分析縱(zong)向弛(chi)豫(yu)時間(jian)Tl和橫向弛(chi)豫(yu)時間(jian)T2,可以(yi)得(de)到很多樣品內(nei)部(bu)的信(xin)息。肉(rou)品水(shui)分的研(yan)究(jiu)主要利(li)用橫向弛(chi)豫(yu)時間(jian)T2。弛(chi)豫(yu)時間(jian)越短(duan)說明水(shui)與(yu)周圍物質結合(he)越(yue)緊(jin)密(mi),弛(chi)豫(yu)時間(jian)越長(chang)說明水(shui)分越自(zi)由(you)。所(suo)以弛(chi)豫(yu)時間(jian)可以(yi)間(jian)接的(de)表明水(shui)分的自(zi)由(you)度(du),從而可(ke)以用(yong)核磁(ci)共振研(yan)究(jiu)肉(rou)品中(zhong)水(shui)分的分布和(he)流動(dong),進(jin)而研(yan)究(jiu)肉(rou)品持(chi)水(shui)性(xing)變(bian)化(hua)的機(ji)理。