低頻核磁共振與水產品保鮮研究

魚類作為一種水產品,其貨架期與水分含量、水分活度以及水分存在狀態密切相關。肉類中的水分含量約為75%,主要存在于肌原纖維內、肌原纖維間、肌原纖維與肌纖維膜間、肌肉細胞之間或肌肉束之間。

雖然水分含量與食品腐壞變質關系密切,但是單獨的水分含量并不能準確反映食品的穩定性,這是由于水分參與化學和生化反應的能力取決于它的可利用性,由此提出了水分活度的概念。水分活度是測量食品中化學反應和微生物生長的可利用水分的含量,可用來表征食品的穩定性和安全性,并為食品中可利用水提供了一項整體性評價。

水分活度與食品的化學、物理、生化性質有緊密聯系,并對化學反應、酶反應和微生物增殖具有直接影響。近半個世紀以來,科學家逐漸意識到水分活度比總水分含量對食品質量和穩定性的影響更大,相對窄的水分活度范圍的變化就可能引起食品的質地、顏色、風味、穩定性以及可接受度的改變。

低場核磁共振技術可用于研究水分存在狀態。低場核磁共振技術是一種快速、無損的檢測方法,對分子水平的流動性有很高的敏感度。低場核磁測定的橫向弛豫時間T2,可以用來顯示肌肉組織中不同的水分狀態。目前,低場核磁已被廣泛應用于食品保鮮領域研究,對鱈魚凍藏條件下水分弛豫時間變化的研究,為表征水產品質量變化提供了良好的借鑒。

水分活度可作為評價食品中微生物生長,脂肪氧化,酶促和非酶反應以及質地特性的可靠指標。由于水分活度較高的食品,微生物容易利用游離水生長,也更容易腐壞變質,因此控制水分活度是食品保藏的重點研究內容之一。

低場核磁共振技術可以測量質子弛豫,在食品加工領域經常被用來檢測水的遷移和肌肉結構的變化。在低場核磁的研究中,質子弛豫用弛豫時間常量T1(縱向)和T2(橫向)來表示。在肉和肉制品中,因T2變化范圍較大,且T2比T1對多種相態的存在更敏感,故弛豫時間測量多用T2表示。它可區分自由水、結合水和不可移動水,還可以反映水化水和自由水之間的化學滲透交換。