核磁共振技术在水果品质检测中的应用.pdfVIP

维普资讯 2006年 8月 农 机 化 研 究 第 8期 核磁共振技术在水果品质检测 中的应用 庞林江 ，王允祥 。，何志平 。，王 俊 ，海 铮 ，吴峰华 。 (1．浙江林学院 食品与药学学院，浙江 临安 311300；2．浙江大学 生物系统工程与食品科学学院，杭州 310029) 摘 要：核磁共振及其影像技术作为一项新的检测技术在医学上取得了广泛的应用，在农业、食品行业也 逐渐开始应用。为此，阐述了核磁共振及其影像技术的基本原理，并从水果内部品质、成熟度、内部缺陷、 损伤及水果贮藏等方面介绍了国内外核磁共振技术在水果检测中的应用研究进展，并探讨了研究应用中的 优点与局限，展望了核磁共振技术在水果检测中的应用前景。 关键词 ：农业基础科学 ；核磁共振技术 ；应用 ；水果品质检测 中图分类号：S124 文献标识码：A 文章编号：1003—188X(2006)08--0176—05 多科研人员在这些方面做了大量工作 ，在 图像处理 0 引言 和数据分析 方面也提出了很多新方法 ，使得核磁 早在 1924年，Pauli就预言了核磁共振的基本 共振技术在农产品检测方面取得 了巨大的进步 。 原理。但直到 1946年 ，才 由斯坦福大学的 Bloch 1 核磁共振的基本原理 和哈佛大学的Purcell在各 自的实验 中观察到。此 后 ，核磁共振 谱技 术 (NMR，NuclearMagnetiC 1．1，磁矩 与能级分裂 Resonance)应运而生 ，并在化学、生物学等领域作 NMR 的一些基本原理如下 ：首先根据原子核的 为有机和无机化合物的分子结构鉴定和研究的一种 自旋运动 ，原子核始终处于 自旋运动状态 ，其 自旋 重要工具 ；同时，在定量分析 中也起到了重要的作 方 向在一定条件下总是取一定角度 。原子核是带正 用…。在此基 础上 ，核磁共振影像技术 (MRI， 电荷 的粒子 ，由于旋转便产生一定的磁场 ，成为磁 magneticresonanceimaging)于 20世纪 70年代 矩。磁矩与核的角动量成正 比关系。如果将带有磁 便被应用于医疗成像 中，使得神经科学、生理学和 矩的自旋核放在外加磁场中，磁矩与外加磁场就会 医学影像学发生了巨大变革 。核磁共振在其他很多 相互作用 。不同状态的核在外加磁场 中的旋转取不 方面也有广泛的应用 ，例如在过程工程 中检测区分 同的角度 ，每种取向各有与之相应的能量，能量低 不同的化学样品，以提供结构和浓度分布方面的信 的低能态核的磁矩与相应的外加磁场 的方向相反 。 息”“；在食品和干燥工业上，用于测定物料的温度 如果以适当频率的电磁波照射在外加磁场中的 和水分含量及状态 川。 自旋核 ，这时处于低能态的自旋核就会吸收电磁波 随着人们消费水平 的提高，工商业对水果品质 的能量 ，从低能态跃迁到高能态 。这种现象称为核 的要求也越来越高。近几年 ，对水果 内外部品质进 磁共振。这时的核产生一种核磁共振信号 ，从而给 行分级以增加附加值的技术发展很快。目前 ，水果 出核磁共振谱 ，即NMR谱 。根据此核磁共振谱可反 品质无损检测分级主要是根据农产品的生理特性 、 映分子中原子所处的状态 ，这是其他分析手段 (红 电学特性、光学特性、声学特性等来进行。核磁共 外、紫外、圆二色性及质谱 )所不具备的 。 振技术 (包括 NMR和 MRI)在水