背景
中国是肉类生产和消费大国,肉制品产量占比逐年提升,肉松作为传统肉干制品具有强市场活力。但肉松行业存在两类核心质量问题,一是向高价肉松中掺入低价肉质原料或植物蛋白,二是将低等级肉松宣称高等级,需可靠技术进行监管与把控。
当前肉松检测常用分子生物学技术(如 PCR)、光谱技术(红外、拉曼)等,这些技术存在明显不足 ——PCR 检测成本高、定量有局限且可能漏判;光谱技术存在信号重叠,需结合统计学分析;同时传统方法普遍步骤繁琐、检测周期长且会破坏样品,难以满足日益增长的快速检测需求。
低场核磁共振(LF-NMR)指纹谱技术近年兴起,核心优势是能监测并放大样品的整体弛豫特征,且已在食用油、白酒、生兽肉等食品检测中发挥作用。该应用案例中,使用了仪器股份有限公司生产的VTMR20-010V-I仪器,FPS20 弛豫指纹谱系统(用于肉制品 T1、T2 弛豫测量以及弛豫指纹谱数据采集),开发了可以快速检测分辨猪肉松、鸡肉松、牛肉松、鱼肉松的的方法。
VTMR20-010V-I
原理
肉松的主要成分(如蛋白质、脂肪、水分)中含有大量氢质子,不同种类肉松(猪肉松、鸡肉松等)的成分比例(如蛋白质氨基酸组成、脂肪链长度)存在差异,会导致氢质子所处的微观环境不同(如结合态/自由态、分子间作用力强度)。
低场核磁共振仪通过特定脉冲序列(如反转恢复 IR 序列、CPMG 序列),同步测量氢质子的纵向弛豫时间(T1)和横向弛豫时间(T2):T1 反映氢质子与周围环境的能量交换速度,T2 反映氢质子间的相互作用速度,二者共同构成样品的 “弛豫特征指纹”,且不同种类肉松的 T1、T2 信号存在显著差异,这是技术鉴别肉松的基础。
二维指纹谱的构建和差异识别
01
脉冲序列设计与信号采集
研发专用的 “核磁共振弛豫指纹谱脉冲序列”,固定关键参数(弛豫时间
τ2=100μs,频率偏置 1260Hz、采样点数 1024、累加次数 40 次、90° 脉冲脉宽 2.8μs、180° 脉冲脉宽 5.2μs、谱宽 100kHz、等待时间 2s),同时采集不同弛豫时间τ1(100-500μs)、不同重复次数 n(1-2500 选取 18 个值)下的二维弛豫信号,生成二维弛豫曲面f(τ1,n)。
02
参考曲面和差异计算
以 4 类纯肉松(猪、鸡、牛、鱼)的二维弛豫数据平均强度为基准,构建 “参考曲面fref(τ1,n)”(曲面函数含多阶多项式项,可精准表征纯肉松的弛豫特征);将待测样品的二维弛豫曲面与参考曲面相减,得到反映样品与纯肉松差异的 “τ2分布指纹谱”。
03
颜色差异区分
指纹谱通过颜色直观呈现差异 —— 不同种类肉松的指纹谱颜色不同(如鸡肉松呈浅绿色、猪肉松呈红色、鱼肉松呈浅蓝色、牛肉松呈深蓝色),且颜色会随肉松混合比例变化(如猪肉松掺鸡肉松时,颜色从红色逐渐过渡为黄色、绿色),通过色度差异可快速区分肉松种类及掺假情况。
图1:四种肉松的指纹谱
04
精准验证:三维坐标系与置信区间辅助
为提升准确性,将二维指纹谱数据整合到三维坐标系(X、Y、Z 分别代表指纹谱的 3 个特征区域),并构建置信度 60% 的 “置信椭球”:不同种类肉松的数据点在三维坐标系中呈特定分布(如猪肉松集中于上部左侧、鸡肉松集中于下部右侧),且混合肉松的数据点会沿 “纯肉松 - 纯肉松” 的线性路径分布(如猪鸡混合肉松的线性拟合决定系数(R2=0.97186),可通过数据点位置进一步验证种类及掺假比例,确保检测精确性。
图2:4 种肉松在三维坐标系中的置信区间
结语
该技术可直接复用于肉松类产品检测,未来还可拓展至 “肉干、肉脯” 等同类肉制品,符合食品行业 “快速、精准、环保” 的检测需求。
参考资料
胡艺骞,徐成,胡涛,等。低场核磁共振二维指纹谱技术在肉松种类快速检测中的应用研究 [J]. 食品安全质量检测学报,2025, 16 (12): 238–294.
如您对以上应用感兴趣,
欢迎咨询:15618037925
全部评论(0条)
核磁共振造影剂弛豫率分析仪
报价:面议 已咨询 4705次
核磁共振成像技术实验仪
报价:面议 已咨询 5973次
核磁共振交联密度成像分析仪
报价:面议 已咨询 6427次
核磁共振交联密度分析仪(工业)
报价:面议 已咨询 4445次
核磁共振纤维含油率分析仪
报价:面议 已咨询 6896次
核磁共振岩心分析仪
报价:面议 已咨询 2704次
核磁共振成像分析仪
报价:面议 已咨询 3286次
核磁共振造影剂弛豫率分析仪
报价:面议 已咨询 2310次
①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布,观点仅代表作者本人,不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们立即通知作者,并马上删除。
②凡本网注明"来源:仪器网"的所有作品,版权均属于仪器网,转载时须经本网同意,并请注明仪器网(www.yiqi.com)。
③本网转载并注明来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
④若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi
参与评论
登录后参与评论