低场核磁共振技术在食品安全快速检测中的应用

□ 马邯生 邯郸职业技术学院

食品检测中，食品的含水量、食品中的油料质量、食品中的化学元素添加量和是否遭受微生物污染等是重要的检测项目。在原有的检测技术中，需要通过对相关检测方法的协同使用，实现对食品安全性能的全面检测，而低场核磁共振技术可以同时完成多种检测项目，大幅缩短了工作时间。

1 低场核磁共振技术综述

核磁共振技术的原理是，通过原子核和磁场的相互作用，让低能状态下的原子核逐渐向高能状态能量层跃迁，最终形成频谱图，通过对频谱图的分析，找到其中存在的各类化学元素，核磁共振技术可以根据场强参数分为3种模式[1]。第一种是高场核磁共振，恒定场强通常大于1.0 T，第二种是中场核磁共振技术，恒定场强保持在0.5～1.0 T，第三种为低场核磁共振，恒定场强低于0.5 T。低场核磁共振技术不会破坏食品的内部结构，所以可以用于无损检测，但是通常无法直接测量各类元素的频谱，需要通过测量纵向弛豫时间、横向弛豫时间和扩散参数，反映食品中各类特定质子的运动特质。

2 低场核磁共振技术在食品安全快速检测中的应用

2.1 食品水分检测

对于一些特殊的食品，通常需要控制含水量参数，对低场核磁共振技术的应用可以实现对这类食品含水量的测定。检测前首先要进行取样，并且严格保障周边环境不会对食品本身造成不利干扰。以干制虾仁的检测为例，通常情况下，这类食品需要保持最低的含水量，干燥虾仁复水时，内部含水量随着时间的延长逐渐提高，使用低场核磁共振技术检测复水情况的方法为，复水之前，测量干燥虾仁的水含量，无需处理虾仁体表，直接放置在设备内检测即可，之后在复水1、2 h和3 h等检测干燥虾仁的复水率，测量前要去除虾仁表面的水滴，把取得的样本放置在检测设备内，开启设备检测含水量参数。为测量完全复水的时间，在3 h之后，测量频率要提高，如在3.5 h、4.0 h时分别测量，记录虾仁中的含水量数据，当发现从某一个时间点开始，含水量参数不再变化时，可确定复水结束，记录复水的时间即可。

2.2 食品油料检测

对于不同的食品来说，其处理加工方法也存在一定的差别，一些食品需要采用油炸处理模式，以调整食品的风味，这类食品一方面要调整其含油量，以符合食品行业的加工标准，另一方面要防止采用的油料本身存在质量缺陷。低场核磁共振技术可以同时分析油品的含量、油品的质量和油料与其他食品之间的配比，比如对于某油炸淀粉系列食品采用低场核磁共振技术进行检测，将样本直接放置在核磁共振检测设备内，可以直接测量油料的多个指标信息，包括使用的油品类型、油品的质量和淀粉含量，当发现某参数和食品生产加工行业中的规范不符时，则可确定该食品存在质量问题。

2.3 化学元素检测

化学元素的检测过程主要是检查该食品中是否存在会对人体造成严重健康影响的元素，比如重金属元素。另外对于一些食品添加剂，其由多种化学元素构成，要通过对这类元素总含量的分析，确定是否存在食品添加剂超标现象[2]。比如在蜂蜜检测中，就需要检测其中的高果糖玉米糖浆，通过波谱法和理化分析法，研究该物质的浓度，而后通过对双指数拟合数的进一步分析，将含有添加剂的蜂蜜与无添加剂蜂蜜进行对比，形成测量曲线，当发现被检测样本中的测量曲线和对照组中的测量曲线之间存在较大的误差时，则可确定该食品中加入了过多的添加剂。

2.4 微生物检测

生物检测过程，可以通过对一些特定微生物产生的有害物质和副产物的分析，确定是否遭受了微生物污染，在具体的检测过程中，只使用低场核磁共振检测技术会使一些有机物遭受破坏，则在处理过程中，可以使用低场核磁共振技术与纳米结合技术相融合的方式，实现对特定产物的精准测量，以防止在后续的处理过程中出现结构破坏问题。

3 结论

综上所述，低场核磁共振技术可以避免对食品中各类物质造成严重破坏，可以用于食品的快速检测。在具体的检测过程中，通过对样本的处理和相关对照组的设置，研究被检测样本的食品添加剂加入量、食品微生物污染情况。