在食品與(yu)化妝(zhuang)品工(gong)業(ye)中(zhong)，油脂(zhi)凝膠(jiao)乳液因其獨特的(de)流變特性(xing)和生(sheng)物(wu)利用度(du)優勢，正成(cheng)為研(yan)發熱(re)點。然而，液滴(di)的(de)粒徑分布(bu)、界(jie)面(mian)穩定(ding)性及凝膠(jiao)網絡(luo)結構(gou)的微小(xiao)變化，都(dou)會直接(jie)導(dao)致(zhi)產品質(zhi)地不(bu)均(jun)或(huo)分層(ceng)失(shi)效(xiao)。傳(chuan)統(tong)的(de)離(li)心(xin)沈降(jiang)法(fa)、顯微鏡(jing)觀察等手(shou)段往(wang)往(wang)存在破(po)壞性、耗時長(chang)且難以反映(ying)動態(tai)過(guo)程(cheng)的(de)局(ju)限。因此，引(yin)入低場(chang)核磁共振(zhen)（LF-NMR）技術，已(yi)成(cheng)為實(shi)現對(dui)油脂(zhi)凝膠(jiao)乳液進(jin)行(xing)“無損、快(kuai)速(su)、在線"質(zhi)控的(de)關(guan)鍵路徑。

應用(yong)背(bei)景：為(wei)何需要更(geng)先-進(jin)的質(zhi)控手(shou)段？

隨(sui)著(zhe)消(xiao)費者對(dui)產品感(gan)官(guan)體(ti)驗(yan)（如(ru)塗抹(mo)感(gan)、滋(zi)潤(run)度(du)）要求的(de)提(ti)升，單(dan)純(chun)依(yi)賴(lai)理(li)化指(zhi)標(biao)（如(ru)酸(suan)價(jia)、過氧(yang)化值）已(yi)無法(fa)全面(mian)評(ping)估油(you)脂(zhi)凝膠(jiao)乳液的貨架期穩定(ding)性。

傳統(tong)檢(jian)測方法(fa)的痛(tong)點：

有(you)損檢測：采樣(yang)後需破(po)壞樣品，無法(fa)追(zhui)蹤同(tong)壹批次產品的長(chang)期演變。

滯後(hou)效(xiao)應(ying)：許(xu)多(duo)物(wu)理性(xing)質(zhi)的變化（如液滴(di)聚(ju)集(ji)）在宏觀上不可見，直(zhi)到出現分層(ceng)或(huo)變質(zhi)才(cai)被(bei)發現。

操作繁瑣(suo)：依賴(lai)人(ren)工(gong)顯微(wei)鏡(jing)計(ji)數(shu)，效(xiao)率低且(qie)主(zhu)觀性強。

目前行(xing)業(ye)的(de)需求：

實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)：生(sheng)產線需實時反饋(kui)液滴(di)大(da)小(xiao)及分散(san)狀(zhuang)態(tai)。

多(duo)維表(biao)征(zheng)：同(tong)時(shi)獲(huo)取(qu)水分、油脂(zhi)及固體(ti)顆粒的(de)相互(hu)作(zuo)用信息。

非(fei)接(jie)觸式：適(shi)合(he)包裝完整(zheng)的成(cheng)品或(huo)半(ban)成(cheng)品檢測。

核心(xin)原理(li)：LF-NMR 如何“透視"微(wei)觀世(shi)界？

低場(chang)核磁共振(zhen)技術的核心(xin)在於利用(yong)氫(qing)原子(zi)核在磁場(chang)中(zhong)的弛豫(yu)行(xing)為(wei)來(lai)推斷(duan)物質(zhi)的物(wu)理(li)化學(xue)性(xing)質(zhi)。

當(dang)樣(yang)品置於低強(qiang)度(du)磁場(chang)中(zhong)時，其(qi)中(zhong)的自由水和結合水會表(biao)現出不同(tong)的(de)橫(heng)向弛豫(yu)時(shi)間(jian)（T2）。對(dui)於油脂(zhi)凝膠(jiao)乳液而言：

液滴(di)內(nei)部的水：由於受到(dao)界面(mian)膜的(de)束(shu)縛(fu)，其(qi) T2值(zhi)較短(duan)。

連(lian)續(xu)相中(zhong)的水：流動性(xing)好(hao)，T2 值較長(chang)。

油脂(zhi)相：通(tong)常含(han)有(you)少量(liang)氫(qing)核，其信號特征(zheng)與(yu)水不同。

通(tong)過測量並(bing)擬(ni)合得到的(de) T2譜(pu)圖，可(ke)以精(jing)準區分出遊(you)離(li)水、結合水以及油脂(zhi)的(de)含(han)量(liang)比例，並(bing)進(jin)壹步(bu)反演液滴(di)的(de)大(da)小(xiao)分(fen)布(bu)（SANS/NMR 聯(lian)用原理(li)）及界面(mian)滲透性。

技術應用：在液滴(di)品質(zhi)質(zhi)控中(zhong)的具體(ti)實(shi)踐

在油脂(zhi)凝膠(jiao)乳液的研(yan)發與(yu)生(sheng)產過(guo)程(cheng)中(zhong)，LF-NMR 主(zhu)要應用於以下三(san)個(ge)維度(du)的質(zhi)控：

A. 液滴(di)粒徑與(yu)分(fen)散(san)穩定(ding)性分析

通(tong)過分(fen)析水相中(zhong)不同(tong)狀(zhuang)態(tai)水的信號衰(shuai)減曲(qu)線，可以計(ji)算(suan)出液滴(di)的(de)平均粒徑及多分(fen)散(san)系(xi)數(shu)（PDI）。研(yan)究表(biao)明(ming)，LF-NMR 能(neng)夠有(you)效(xiao)監(jian)測乳液在儲(chu)存(cun)過(guo)程(cheng)中(zhong)液滴(di)的(de)聚(ju)並(bing)或(huo)破(po)裂現象，從(cong)而預測產品的保質(zhi)期。

B. 界面(mian)膜強(qiang)度(du)與(yu)滲(shen)透性評(ping)價

油(you)脂(zhi)凝膠(jiao)乳液的穩定(ding)性高度(du)依賴(lai)於界面(mian)膜的(de)強(qiang)度(du)。LF-NMR 可以通(tong)過測量水分子從液滴(di)內(nei)部向外(wai)部環境的擴(kuo)散(san)速率（即 T2的(de)弛豫(yu)快(kuai)慢(man)），間(jian)接(jie)評(ping)估界(jie)面(mian)膜的(de)致(zhi)密(mi)程(cheng)度(du)。膜越(yue)致(zhi)密(mi)，水分子越(yue)難逃(tao)逸，液滴(di)越(yue)穩(wen)定(ding)。

C. 凝膠(jiao)網絡(luo)結構(gou)的完整(zheng)性(xing)

對(dui)於含有(you)多糖(tang)或(huo)蛋白(bai)質(zhi)凝膠(jiao)基(ji)質(zhi)的體(ti)系(xi)，LF-NMR 可(ke)以區分凝膠(jiao)網絡(luo)中(zhong)的結合水與(yu)自由水。如果凝膠(jiao)網絡(luo)發生(sheng)塌(ta)陷，結合水會轉化為自由水，導(dao)致(zhi) T2譜圖中(zhong)長(chang)弛豫(yu)時(shi)間(jian)組(zu)分(fen)的信號增(zeng)強，這(zhe)為判(pan)斷(duan)凝膠(jiao)化失敗提(ti)供了(le)早(zao)期預警(jing)。

LF-NMR 技術的優勢

無損無損：無需取樣，直接(jie)對(dui)整瓶(ping)或(huo)整罐產品進(jin)行(xing)檢(jian)測，避免(mian)了(le)操(cao)作(zuo)引(yin)入的誤(wu)差。

快(kuai)速(su)高效(xiao)：單(dan)次測試僅(jin)需幾分鐘(zhong)，數據(ju)處(chu)理(li)自動化程(cheng)度(du)高。

信息豐(feng)富(fu)：壹(yi)次掃描即可(ke)同時獲(huo)得(de)水分含量、油脂(zhi)含(han)量(liang)及液滴(di)粒徑等多(duo)重(zhong)參(can)數(shu)。

原(yuan)位(wei)監(jian)測：支持(chi)在線安裝，可實(shi)時監(jian)控(kong)生(sheng)產過(guo)程(cheng)中(zhong)的品質(zhi)波動(dong)。

低(di)場(chang)核磁共振(zhen)技術憑借其非(fei)侵(qin)入性和高靈(ling)敏(min)度(du)，正在重(zhong)塑(su)油脂(zhi)凝膠(jiao)乳液的品質(zhi)控制(zhi)標(biao)準(zhun)。它(ta)不(bu)僅(jin)能夠提(ti)供關(guan)於液滴(di)大(da)小(xiao)和分布(bu)的(de)精(jing)確數據(ju)，還(hai)能深(shen)入揭示界(jie)面(mian)膜的(de)微(wei)觀動力(li)學(xue)行(xing)為(wei)。對(dui)於企(qi)業(ye)而(er)言，建(jian)立(li)基(ji)於 LF-NMR 的質(zhi)控體(ti)系(xi)，意(yi)味著(zhe)可(ke)以從“事(shi)後補救"轉向“事前預防(fang)"，顯(xian)著降(jiang)低(di)研(yan)發成(cheng)本並(bing)提(ti)升產品質(zhi)量的(de)壹(yi)致(zhi)性。