低場核磁共振技術(shù)在食品安全快速檢測中的應(yīng)用

□ 馬邯生 邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院

食品檢測中，食品的含水量、食品中的油料質(zhì)量、食品中的化學(xué)元素添加量和是否遭受微生物污染等是重要的檢測項(xiàng)目。在原有的檢測技術(shù)中，需要通過對相關(guān)檢測方法的協(xié)同使用，實(shí)現(xiàn)對食品安全性能的全面檢測，而低場核磁共振技術(shù)可以同時(shí)完成多種檢測項(xiàng)目，大幅縮短了工作時(shí)間。

1 低場核磁共振技術(shù)綜述

核磁共振技術(shù)的原理是，通過原子核和磁場的相互作用，讓低能狀態(tài)下的原子核逐漸向高能狀態(tài)能量層躍遷，最終形成頻譜圖，通過對頻譜圖的分析，找到其中存在的各類化學(xué)元素，核磁共振技術(shù)可以根據(jù)場強(qiáng)參數(shù)分為3種模式[1]。第一種是高場核磁共振，恒定場強(qiáng)通常大于1.0 T，第二種是中場核磁共振技術(shù)，恒定場強(qiáng)保持在0.5～1.0 T，第三種為低場核磁共振，恒定場強(qiáng)低于0.5 T。低場核磁共振技術(shù)不會破壞食品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以可以用于無損檢測，但是通常無法直接測量各類元素的頻譜，需要通過測量縱向弛豫時(shí)間、橫向弛豫時(shí)間和擴(kuò)散參數(shù)，反映食品中各類特定質(zhì)子的運(yùn)動特質(zhì)。

2 低場核磁共振技術(shù)在食品安全快速檢測中的應(yīng)用

2.1 食品水分檢測

對于一些特殊的食品，通常需要控制含水量參數(shù)，對低場核磁共振技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對這類食品含水量的測定。檢測前首先要進(jìn)行取樣，并且嚴(yán)格保障周邊環(huán)境不會對食品本身造成不利干擾。以干制蝦仁的檢測為例，通常情況下，這類食品需要保持最低的含水量，干燥蝦仁復(fù)水時(shí)，內(nèi)部含水量隨著時(shí)間的延長逐漸提高，使用低場核磁共振技術(shù)檢測復(fù)水情況的方法為，復(fù)水之前，測量干燥蝦仁的水含量，無需處理蝦仁體表，直接放置在設(shè)備內(nèi)檢測即可，之后在復(fù)水1、2 h和3 h等檢測干燥蝦仁的復(fù)水率，測量前要去除蝦仁表面的水滴，把取得的樣本放置在檢測設(shè)備內(nèi)，開啟設(shè)備檢測含水量參數(shù)。為測量完全復(fù)水的時(shí)間，在3 h之后，測量頻率要提高，如在3.5 h、4.0 h時(shí)分別測量，記錄蝦仁中的含水量數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)從某一個時(shí)間點(diǎn)開始，含水量參數(shù)不再變化時(shí)，可確定復(fù)水結(jié)束，記錄復(fù)水的時(shí)間即可。

2.2 食品油料檢測

對于不同的食品來說，其處理加工方法也存在一定的差別，一些食品需要采用油炸處理模式，以調(diào)整食品的風(fēng)味，這類食品一方面要調(diào)整其含油量，以符合食品行業(yè)的加工標(biāo)準(zhǔn)，另一方面要防止采用的油料本身存在質(zhì)量缺陷。低場核磁共振技術(shù)可以同時(shí)分析油品的含量、油品的質(zhì)量和油料與其他食品之間的配比，比如對于某油炸淀粉系列食品采用低場核磁共振技術(shù)進(jìn)行檢測，將樣本直接放置在核磁共振檢測設(shè)備內(nèi)，可以直接測量油料的多個指標(biāo)信息，包括使用的油品類型、油品的質(zhì)量和淀粉含量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某參數(shù)和食品生產(chǎn)加工行業(yè)中的規(guī)范不符時(shí)，則可確定該食品存在質(zhì)量問題。

2.3 化學(xué)元素檢測

化學(xué)元素的檢測過程主要是檢查該食品中是否存在會對人體造成嚴(yán)重健康影響的元素，比如重金屬元素。另外對于一些食品添加劑，其由多種化學(xué)元素構(gòu)成，要通過對這類元素總含量的分析，確定是否存在食品添加劑超標(biāo)現(xiàn)象[2]。比如在蜂蜜檢測中，就需要檢測其中的高果糖玉米糖漿，通過波譜法和理化分析法，研究該物質(zhì)的濃度，而后通過對雙指數(shù)擬合數(shù)的進(jìn)一步分析，將含有添加劑的蜂蜜與無添加劑蜂蜜進(jìn)行對比，形成測量曲線，當(dāng)發(fā)現(xiàn)被檢測樣本中的測量曲線和對照組中的測量曲線之間存在較大的誤差時(shí)，則可確定該食品中加入了過多的添加劑。

2.4 微生物檢測

生物檢測過程，可以通過對一些特定微生物產(chǎn)生的有害物質(zhì)和副產(chǎn)物的分析，確定是否遭受了微生物污染，在具體的檢測過程中，只使用低場核磁共振檢測技術(shù)會使一些有機(jī)物遭受破壞，則在處理過程中，可以使用低場核磁共振技術(shù)與納米結(jié)合技術(shù)相融合的方式，實(shí)現(xiàn)對特定產(chǎn)物的精準(zhǔn)測量，以防止在后續(xù)的處理過程中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞問題。

3 結(jié)論

綜上所述，低場核磁共振技術(shù)可以避免對食品中各類物質(zhì)造成嚴(yán)重破壞，可以用于食品的快速檢測。在具體的檢測過程中，通過對樣本的處理和相關(guān)對照組的設(shè)置，研究被檢測樣本的食品添加劑加入量、食品微生物污染情況。