魷魚(yú)干燥低場(chǎng)核磁共振測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

測(cè)試不同干燥程度的魷魚(yú)片，觀察干燥過(guò)程中的水分遷移；

2. 材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

在相同的干燥方式下不同干燥時(shí)間的樣品，共計(jì)7個(gè)樣品，依次為：T5-1h、T5-2h、T5-3h、T5-4.5h、T5-5.5h、T5-7h、T5-8.5h；（T5表示干燥方式，1h表示干燥時(shí)間為1小時(shí)）

2.2 實(shí)驗(yàn)儀器

NMI20低場(chǎng)核磁共振成像分析儀，探頭線圈直徑15mm

2.3 樣品制備

將樣品剪成邊長(zhǎng)大約在2-3mm的方塊放入外徑為15mm的試管中，樣品高度在15-20mm之間。

2.4 實(shí)驗(yàn)參數(shù)

采用CPMG序列采集數(shù)據(jù)。

3.分析與結(jié)果

（一）背景知識(shí)

水分子結(jié)合和水分子的流動(dòng)性情況在食品中具有極大的重要性，因?yàn)樗鼘?duì)許多食品的流變性、穩(wěn)定性等有直接的影響。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物體系中結(jié)合水的研究，它可以測(cè)定能反映分子流動(dòng)性的氫核的橫向弛豫時(shí)間T2。當(dāng)水和底物緊密結(jié)合時(shí)，它就高度地固定，T2會(huì)降低；而游離水流動(dòng)性好，有較大的T2。這樣，我們就可以得知水分結(jié)合的力和程度。

（二）測(cè)試結(jié)果

（1）水分的遷移過(guò)程（T2譜）

在相同干燥方式，不同干燥時(shí)間的一系列樣品中，單單從干燥后的狀態(tài)可以分成兩個(gè)階段：

第一階段：從樣品T5-1h到樣品T5-3h，共同特點(diǎn)是樣品肌肉組織尚未被破壞，樣品形態(tài)似凝膠，白色、半透明；

第二階段：從樣品T5-4.5h到樣品T5-8.5h，共同特點(diǎn)是樣品肌肉組織被破壞，樣品形態(tài)成干狀，黃色，透明性變差。

第一階段弛豫分析：

上圖為第一階段樣品的T2譜，從圖上看，比較顯著的是兩個(gè)部分的弛豫峰，前面面積較大的弛豫峰和后面面積較小的弛豫峰。從T2值看，二者的T2值均隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)而減?。粡乃妓值谋壤齺?lái)看，較大峰隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)而減小，而較小峰隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。隨著干燥的不斷進(jìn)行，魷魚(yú)肌肉組織會(huì)不斷的收縮，導(dǎo)致其肌肉持水性變差，析出水來(lái)，但肌肉與水的結(jié)合性會(huì)更加緊密。因此，面積較大的T2峰表征的是魷魚(yú)肌肉組織與水的結(jié)合程度，其特點(diǎn)是隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)T2值不斷減小（結(jié)合越來(lái)越緊密），所占比例不斷減?。ㄋ植粩辔龀觯?。而面積較小的T2峰表征的是從魷魚(yú)肌肉組織中析出的水分，其特點(diǎn)是隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)T2值不斷減?。ㄋ治龀鲈絹?lái)越困難），所占比例不斷增大（結(jié)合水不斷轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x水）。

過(guò)渡階段弛豫分析：

從對(duì)樣品觀察發(fā)現(xiàn)，T5-3h是凝膠狀的，T5-4.5h是干狀的，前者是魷魚(yú)肌肉組織未被破壞，后者是肌肉組織被破壞的情況，因此從水分的結(jié)合上一定存在著明顯的跳變過(guò)程。

從上圖可知，在干燥3小時(shí)樣品中存在的析出水峰和肌肉結(jié)合水峰在干燥4.5小時(shí)的樣品中消失了，因?yàn)樵俣痰奈龀鏊錞2值總是要比初始肌肉結(jié)合水T2長(zhǎng)的，顯然在大于65ms以外的地方在干燥4.5小時(shí)的譜上沒(méi)有任何的峰存在。當(dāng)樣品不再析出水分了，說(shuō)明肌肉組織已經(jīng)遭到破壞沒(méi)有持水力了，肌肉結(jié)合水也*消失。因此，從第二個(gè)階段起，圖上的譜峰已經(jīng)不再是析出水分和肌肉結(jié)合水了。

第二階段弛豫分析：

由前面的過(guò)渡階段可知，第二階段時(shí)魷魚(yú)肌肉組織遭到破壞不再具有持水能力，那么在第二階段繼續(xù)干燥時(shí)減少的水分應(yīng)該是比魷魚(yú)肌肉組織持水能力更強(qiáng)與水分結(jié)合更緊密的成分發(fā)生變化時(shí)減少的水分，推測(cè)與蛋白質(zhì)有關(guān)。從譜圖的雙峰形式與橡膠的交聯(lián)結(jié)構(gòu)十分相似，推斷是蛋白質(zhì)上的氫原子所提供的共振信號(hào)。根據(jù)交聯(lián)理論，在雙峰結(jié)構(gòu)中較小的T2表征交聯(lián)點(diǎn)上的氫，較大的T2表征懸鏈尾上的氫；交聯(lián)密度越大，則雙峰T2均較小，且所占比例較短T2峰的比例增大，較長(zhǎng)T2峰的比例減小。從圖上看，樣品隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)，雙峰T2均逐漸減小，且所占比例上較短T2峰的比例逐漸增大，較長(zhǎng)T2峰的比例逐漸減小。從交聯(lián)理論解釋?zhuān)f(shuō)明樣品蛋白質(zhì)形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越來(lái)越致密，而樣品剛性也會(huì)變得越來(lái)越大，是一個(gè)蛋白質(zhì)變性，逐漸變硬的過(guò)程。

結(jié)論：

1、隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)，魷魚(yú)的肌肉結(jié)合水逐漸析出（第一階段）；

2、隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)，蛋白質(zhì)逐漸發(fā)生變性，逐漸變硬（第二階段）；

3、在干燥3~4.5小時(shí)之間存在魷魚(yú)肌肉*被破壞，無(wú)持水性的時(shí)間點(diǎn)；

4、在干燥4.5~5.5小時(shí)之間存在魷魚(yú)蛋白質(zhì)開(kāi)始發(fā)生變性的時(shí)間點(diǎn)；