CN104330432A

CN104330432A - 一种基于水分分布表征油炸果蔬脆片贮藏过程品质变化的方法

Info

Publication number: CN104330432A
Application number: CN201410581437.9A
Authority: CN
Inventors: 范柳萍; 雷茜; 李进伟
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2014-10-27
Publication date: 2015-02-04

Abstract

本发明涉及一种基于水分分布表征油炸果蔬脆片贮藏过程品质变化的方法，属于食品安全技术领域。本发明主要围绕油炸食品贮藏过程中，由于吸湿而导致产品脆性减少，由于油脂氧化而导致品质劣变等过程的同步检测评价，通过采用低场核磁共振扫描技术，计算油炸食品不同结合水与自由水的相对弛豫面积，得到结合水与自由水相对弛豫面积的比值，分析比值与油炸食品水分含量、酸价、茴香胺值、介电常数等指标的相关性，结合水与自由水相对弛豫面积的比值反映油炸食品品质的变化，方法简单，避免了化学试剂的使用，且能够同时评价由于水分的吸湿和油脂的氧化导致的品质劣变。

Description

一种基于水分分布表征油炸果蔬脆片贮藏过程品质变化的方法

技术领域

本发明涉及一种基于水分分布表征油炸果蔬脆片贮藏过程品质变化的方法，属于食品安全技术领域。

背景技术

油炸果蔬脆片含有较低的水分含量(<10％)和较高的油脂含量(>20％)，在贮藏过程中容易发生由于低水分含量而导致的产品吸湿和脆性降低，以及由于含油率高而导致的氧化变质等现象。表征产品水分和脆度变化常用的表征方法有水分含量、水分活度和破碎力，样品测定需要较长的平衡时间，且不能反映水分的分布情况；表征产品油脂氧化劣变常用的表征方法有酸价、过氧化值、羰基价、p-茴香胺值、极性化合物含量等，需要繁琐的测定过程和较多的有机溶剂消耗。因此，国内外学者都在积极探索寻求一种快速、简便检测含油脂食品品质变化的方法。

低场核磁共振技术具有快速、准确、灵敏、操作简单和不需要化学试剂的特点。并且由于磁场强度较低(≤0.5T)，共振频率小(20-22MHZ)不会对被检测的食品和操作者造成损害。目前，低场核磁共振技术的应用主要是对被检测食品的横向弛豫时间(T2)、纵向弛豫时间(T1)、扩散系数以及CPMG回波数据进行分析。利用低场核磁技术检测含油脂食品在加工贮藏过程中的水分和脂肪含量以及分布的变化，可以判断油脂的掺伪和劣变。李欣等(2013)利用低场核磁共振技术研究牛肉粒微波干燥过程中水分迁移和分布变化；王永巍(2012)等利用低场核磁共振技术检测煎炸油的品质，表明S₂₁和T_2w与煎炸时间、酸价、黏度、吸光度和极性组分含量呈现良好的规律性。周凝等(2011)用低场核磁共振技术检测了米糠毛油掺伪食用植物油的弛豫图谱，结果表明，相对于未掺伪米糠毛油的食品，掺伪食品的弛豫图谱在10ms左右出现了一个米糠毛油的特征峰，且其峰面积比例随掺伪量的增加而增大，因此，通过米糠毛油特征峰的面积比例可预测其掺伪量。MacMillan等(2008)利用核磁共振技术检测了法式炸薯片水分和脂肪的弛豫图谱，结果表明，在磁场强度0.24T的条件下，水分组分的出峰时间在250us和2ms,而油分组分的出峰时间在35ms。樊之雄等(2012)测定了150、180、210℃下煎炸2～10h的棕榈油的弛豫图谱，发现弛豫时间T₂₁、T₂₂可以用来判断棕榈油是否经过高温煎炸；S₂₁/S₂₂可以较好地反映出150℃和180℃油炸温度下油酸与棕榈酸的比例(O/P)，从而可被用来检测在这两个煎炸温度下棕榈油的劣变程度；将S₂₁/S₂₂与O/P值做相关性分析，在150℃油炸温度下,两者呈显著正相关(p<0.05)；在180℃油炸温度下，两者显著正相关(p<0.01)。以上研究表明，低场核磁共振技术可用于煎炸油品质和水分分布的快速检测，但目前对含油食品的低场核磁共振技术研究主要局限在单独的水分或油脂体系，研究自由水、结合水等水分的分布规律，或者是通过煎炸油弛豫图谱的改变反映油脂的劣变，还缺乏将2个过程紧密结合研究的纽带，本发明针对上述问题，通过采用一种基于水分分布表征油炸果蔬脆片贮藏过程品质变化的新方法，通过分析油炸果蔬脆片中水分分布变化的程度，同步表征油炸果蔬脆片的吸湿特性和氧化程度，有效保证油炸果蔬脆片产品的品质。

发明内容

本发明的目的是提供一种低水分高含油率的油炸果蔬脆片贮藏过程中品质变化的表征方法，本发明采用低场核磁共振技术分析样品中结合水和自由水的横向弛豫时间(T2)和弛豫面积，根据结合水与自由水弛豫面积的比值确定油炸果蔬脆片的吸湿行为和油脂氧化程度。

本发明的技术方案为：

一种基于水分分布表征油炸果蔬脆片贮藏过程品质变化的方法，称取1.0克不同贮藏时间的油炸果蔬脆片，采用低场核磁共振技术分析样品中结合水和自由水的横向弛豫时间T2和弛豫面积，根据结合水与自由水弛豫面积的比值确定油炸果蔬脆片的吸湿行为和油脂氧化程度。

本发明采用低场核磁共振扫描技术，优选的，磁场强度为0.3-0.5T，共振频率为20-22MHz。

本发明低场核磁共振技术测定条件优选为：温度32℃，磁场强度0.5T，共振频率22MHz，采样点数TD＝140010，谱宽为250KHz，回波数C₀＝5000，重复时间D₀＝100us，重复扫描次数NS＝32，过采样倍数为10。

优选的，结合水横向弛豫时间T21为02-0.4ms，自由水横向弛豫时间T22为4.0-6.0ms。

本发明利用结合水与自由水弛豫面积的比值S21/S22确定油炸果蔬脆片的脆度和氧化哈败程度：当S21/S22大于10时，产品具有优良的脆性和氧化稳定性，当S21/S22在2-10，产品具有较好的脆性和氧化稳定性，当S21/S22<2时，产品失去脆性，并且具有明显的油脂氧化哈败味。

本发明的有益效果：

本发明以低水分高油脂油炸果蔬脆片为对象，通过低场核磁共振扫描技术，根据驰豫时间确定果蔬脆片结合水与自由水的分布，根据果蔬脆片结合水与自由水弛豫面积的比值，确定果蔬脆片的脆性和氧化劣变程度。

与目前广泛采用的水分含量与破碎力的分析技术相比，本发明采用低场核磁共振扫描技术，得到油炸果蔬脆片结合水与自由水驰豫面积的比值，精密度高，准确性好，且操作简单，不需要长时间的平衡，分析时间短，且可以同时判定油脂氧化程度；与目前常用的酸价、过氧化值、羰基价等化学指标评价油脂氧化程度相比，本发明采用低场核磁共振扫描技术，操作简单，且避免了化学试剂的使用；与目前采用低场核磁共振技术评价煎炸油品质的方法相比，本发明是将油炸果蔬脆片进行低场核磁共振扫描，而不是将煎炸油或样品中分离的油脂进行共振扫描，且可同时判定样品的脆度。

附图说明

图1是常压油炸胡萝卜和土豆片的低场核磁共振扫描图。

具体实施方式

一种低水分高含油率的油炸果蔬脆片贮藏过程中品质变化的表征方法如下：

水分分布：称取1.0g样品放入与核磁共振仪配套的试管中，将试管口密封好，放进低场核磁共振仪中，进行试验。试验参数的设定为：温度为32℃，磁场强度0.5T,共振频率22MHz，采样点数TD＝140010，谱宽为250KHz，回波数C₀＝5000，重复时间D₀＝100us，重复扫描次数NS＝32，过采样倍数为10。扫描结束以后，利用反演软件拟合出各个样品的T2值。

自由水与结合水弛豫面积的比值：根据油炸果蔬脆片低场核磁共振扫描横向弛豫时间T2确定自由水与结合水的分布，其中，结合水横向弛豫时间T21为02-0.4ms，自由水横向弛豫时间T22为4.0-6.0ms，然后将结合水和自由水的弛豫面积S21和S22相比，得到S21/S22，根据S21/S22比值的大小判定油炸果蔬脆片的脆性和氧化稳定性。

油炸果蔬脆片脆性和氧化稳定性变化的表征：在油炸食品的贮藏过程中，随着油炸果蔬脆片脆性的逐渐下降，以及油脂氧化劣变程度的加剧，样品内部结合水和自由水的比例发生很复杂的变化。样品内部水分的变化和迁移规律主要取决于贮藏环境的湿度和样品本身的吸湿特性，根据结合水与自由水弛豫面积的比值S21/S22的大小，可以表征油炸果蔬脆片的脆性和氧化劣变程度。当S21/S22大于10时，产品具有优良的脆性和氧化稳定性，当S21/S22在2-10，产品具有较好的脆性和氧化稳定性，当S21/S22<2时，产品失去脆性，并且具有明显的油脂氧化哈败味。

下面通过实例进一步说明本发明的技术内容和效果。

实施例1

称取贮藏在40℃下10天常压油炸胡萝卜1.0g，放入与核磁共振仪配套的试管中，将试管口密封好，放进低场核磁共振仪中，进行试验。试验参数的设定为：温度为32℃，磁场强度0.5T,共振频率22MHz，采样点数TD＝140010，谱宽为250KHz，回波数C₀＝5000，重复时间D₀＝100us，重复扫描次数NS＝32，过采样倍数为10。扫描结束以后，利用反演软件拟合出各个样品的T2值。其中结合水T21的横向驰豫时间为0.37ms，驰豫面积为1577.076，自由水的横向驰豫时间为4.6ms，驰豫面积为153.064，结合水与自由水驰豫面积的比值为10.3，样品具有非常优良的脆性和氧化稳定性。

实施例2

称取贮藏在40℃下20天常压油炸土豆片1.0g，放入与核磁共振仪配套的试管中，将试管口密封好，放进低场核磁共振仪中，进行试验。试验参数的设定为：温度为32℃，磁场强度0.5T,共振频率22MHz，采样点数TD＝140010，谱宽为250KHz，回波数C₀＝5000，重复时间D₀＝100us，重复扫描次数NS＝32，过采样倍数为10。扫描结束以后，利用反演软件拟合出各个样品的T2值。其中结合水T21的横向驰豫时间为0.4ms，驰豫面积为1238.116，自由水的横向驰豫时间为4.6ms，驰豫面积为138.907，结合水与自由水驰豫面积的比值为8.9，样品具有较好的脆性和氧化稳定性。

实施例3

验证试验：将常压油炸土豆片和胡萝卜片二种油炸食品用多层自封袋包好贮藏在40℃的恒温培养箱中进行品质劣变加速试验，每隔10d取一次样，利用低场核磁共振技术分别测定其内部的水分的弛豫时间和弛豫面积，即分析贮藏0、10、20、30、40、50d的二种油炸食品的水分、油脂氧化的变化。可以看出，当S21/S22大于10时，产品水分含量小于3％，具有良好的脆性，酸价和过氧化值均较低，产品具有良好的氧化稳定性；当S21/S22在2-10，产品水分含量小于5％，产品具有较好的脆性，酸价和过氧化值分别小于3mg/g和8meq/kg，产品具有良好的氧化稳定性；当S21/S22<2时，产品水分含量大于5％，产品失去脆性，酸价和过氧化值大于3mg/g和8meq/kg，产品具有明显的油脂氧化哈败味。

表1贮藏过程中油炸食品品质的变化

Claims

1.一种基于水分分布表征油炸果蔬脆片贮藏过程品质变化的方法，其特征在于，称取1.0克不同贮藏时间的油炸果蔬脆片，采用低场核磁共振技术分析样品中结合水和自由水的横向弛豫时间T2和弛豫面积，根据结合水与自由水弛豫面积的比值确定油炸果蔬脆片的吸湿行为和油脂氧化程度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用低场核磁共振扫描技术，磁场强度为0.3-0.5T，共振频率为20-22MHz。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，低场核磁共振技术测定条件为：温度32℃，磁场强度0.5T，共振频率22MHz，采样点数TD＝140010，谱宽为250KHz，回波数C₀＝5000，重复时间D₀＝100us，重复扫描次数NS＝32，过采样倍数为10。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，结合水横向弛豫时间T21为02-0.4ms，自由水横向弛豫时间T22为4.0-6.0ms。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用结合水与自由水弛豫面积的比值S21/S22确定油炸果蔬脆片的脆度和氧化哈败程度：当S21/S22大于10时，产品具有优良的脆性和氧化稳定性，当S21/S22在2-10，产品具有较好的脆性和氧化稳定性，当S21/S22<2时，产品失去脆性，并且具有明显的油脂氧化哈败味。