脈沖核磁共振儀助力食品行業(yè)固體脂肪含量測(cè)試（國(guó)標(biāo)方法）

發(fā)布時(shí)間：2022-04-14 09:00

固體脂肪含量（SFC）測(cè)量是食品工業(yè)中普遍需要進(jìn)行的步驟。固體脂肪含量分析對(duì)于生產(chǎn)脂肪基食品的食品制造商非常重要。用于SFC測(cè)定的傳統(tǒng)提取方法速度慢，不可重復(fù)，并且需要額外的化學(xué)品。通過(guò)脈沖核磁共振法直接測(cè)量 SFC 可快速準(zhǔn)確地確定 SFC 值。脈沖核磁共振作為脂肪和油類分析的方法包含在以下測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中：AOCS Cd 16b-93 于 2000 年修訂（美國(guó)）、ISO 8292（歐洲）、GBT（國(guó)標(biāo)）

什么是固體脂肪含量？

固體脂肪含量是在一定溫度下脂肪中固體的百分比。固體脂肪含量（SFC）是一種重要特性，可以影響脂肪基食品的外觀，風(fēng)味釋放，融化速率，保質(zhì)期和穩(wěn)定性。比如，在巧克力行業(yè)中，人們希望制造具有理想固體脂肪含量的產(chǎn)品，使巧克力在室溫下保持固體狀態(tài)，但仍然為消費(fèi)者提供“在口中融化”的體驗(yàn)。從固體脂肪含量中了解產(chǎn)品的各種特性，使工程能夠指導(dǎo)制造過(guò)程，生產(chǎn)最優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

為什么需要測(cè)量固體脂肪含量？

固體脂肪含量決定了脂肪的許多重要特性,如外觀、感官特性和延展性。SFC還影響熔融特性,表明脂肪在不同溫度下的行為。食用油產(chǎn)品的可塑性或稠度取決于固體含量。固體脂肪含量隨溫度的變化、熔融范圍的銳度以及晶體形態(tài)等其他因素決定了脂肪可被視為塑料的范圍。根據(jù)研究報(bào)導(dǎo),理想的分散性發(fā)生在大約15-35%固體的范圍內(nèi),稱為脂肪的塑性范圍。在10℃溫度下,SFC不大于32%對(duì)于良好的鋪展性至關(guān)重要,而在4℃和10℃之間的SFC決定了產(chǎn)品在制冷溫度下的鋪展性。25℃攝氏度的SFC會(huì)影響可塑性,而33℃攝氏度的SFC會(huì)影響口感。

另一方面，我們食用的大豆油、菜籽油容易受到氧化,不能重復(fù)使用,造出來(lái)的食物保質(zhì)期也短。為了能充分利用資源,食品生產(chǎn)商利用氫化油脂技術(shù),將各類油氫化,成為半固體的油脂。好處是油變得非常穩(wěn)定,適合用于食品加工,但同時(shí)也制造了“反式脂肪”。與其他可在飲食中攝取的脂肪不同,反式脂肪對(duì)健康并無(wú)益處,也不是人體所需要的營(yíng)養(yǎng)素。相反,反式脂肪可使身體里的 “壞膽固醇”上升,并使 “好膽固醇”下降。世界各地的健康管理機(jī)構(gòu)建議將反式脂肪的攝取量降至最低;一些國(guó)家已經(jīng)立法限制食物里反式脂肪的含量與使用。

固體脂肪含量分析對(duì)于生產(chǎn)脂肪基食品的食品制造商非常重要。從產(chǎn)品工藝優(yōu)化、質(zhì)量控制、食品營(yíng)養(yǎng)和保健、符合法規(guī)等方面，都需要測(cè)量固體脂肪含量指標(biāo)。

脈沖核磁共振法如何測(cè)量固體脂肪含量？

固態(tài)和液態(tài)脂肪中的H由于存在狀態(tài)不同，脈沖核磁共振FID信號(hào)衰減表現(xiàn)出截然不同的特性。固體脂肪信號(hào)衰減很快，一般在70微秒時(shí)已經(jīng)衰減為0。液體脂肪信號(hào)衰減較慢，一般認(rèn)為在70微秒處基本無(wú)損失。

由于來(lái)自固體的核磁共振信號(hào)衰減比來(lái)自液體的核磁共振信號(hào)衰減快得多。因此，可以在FID（下圖）上的兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，分別在“t1=11us”點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)固體和液體信號(hào)的總和A1。在另一個(gè)點(diǎn)“t2=70us”進(jìn)行測(cè)量，該點(diǎn)固體信號(hào)已經(jīng)衰減到0，測(cè)試到的信號(hào)A2僅為液體信號(hào)。通過(guò)計(jì)算，即可得到樣品在對(duì)應(yīng)溫度下的固體脂肪含量。對(duì)多個(gè)溫度進(jìn)行測(cè)試，即可得到溫度與固體脂肪的變化曲線。