区分淡干和盐干海参及涨发海参含水量的定性分析方法
【技术领域】
[0001]本发明属于低场核磁共振海参品质分析领域，具体涉及一种低场核磁共振鉴别海参品质的方法。
【背景技术】
[0002]淡干海参是近年来由于生产工艺改进而深受消费者喜欢的一类干海参产品。但是一些海参企业为了海参体内的盐分能占据更多的重量，将海参加盐煮制的过程重复多次，有些海参盐分含量高达80%以上，并且高盐水多次煮制后，海参的营养成分会很大程度被破坏(文献1:刘天红，王联珠.干海参各项质量指标的检测与分析[J].食品科技，2008，(8):209-212)，所以鉴别淡干海参和盐干海参具有重要的意义。另外，目前人们对干海参复水的大量研究主要集中于其复水效果和营养成分的分析方面，而关于水分分布和状态变化对海参物性影响的研究很少，利用核磁共振技术，对海参水分分布及状态变化进行研究，并通过检测海参涨发过程中的物性参数为海参加工过程中质构参数的变化提供理论依据(文献2:张文杰，薛长湖.低场核磁共振及成像技术对海参复水过程水分状态变化的研究[J].食品工业科技，2012，33(23):90-92)。研究海参涨发过程中品质的变化对指导海参的加工工艺是十分必要的。
[0003]核磁共振作为一种重要的现代分析手段已广泛应用于各领域。根据核磁共振原理，采用特定的脉冲序列对样品中具有固定磁矩的原子核进行激发，产生弛豫信号，该弛豫信号强度与被测样品中所含核自旋数目成正比，信号衰减过程与被测物质的成分结构密切相关。通过数学方法对弛豫信号进行反演分析，可获得其他手段难以得到的各种成分和微观结构信息，从而达到检测目的(文献3:周航，李泽荣，李保国.核磁共振技术在食品品质分析中的研究进展[J].农产品加工，2009(3):47-49.)。
[0004]与传统鉴别海参品质方法相比，核磁共振技术能够保持样品的完整性；操作方法简单快速，测量结果准确；测量结果不受材料样本大小与外观色泽的影响。因此，核磁共振技术是一种非常有潜力的海参品质快速检测新技术(文献4 =IsabelSanchez-AlonsojIciar Martinez, Javier Sanchez-Valencia.Estimat1n of freezingstorage time and quality changes in hake (Merlucciusmerluccius，L) by low fieldNMR[J].Food Chemistry, 2012:135，1626-1634)。
[0005]本发明充分认识到海参品质鉴别的重要性与必要性，并认识到核磁共振弛豫时间分析在海参品质鉴别的优势，采用弛豫数据鉴别海参品质不仅能大大提高检测速度与准确性，同时可能实现实时在线检测。
【发明内容】
[0006]本发明的目的:提供一种低场核磁共振分析海参品质的方法，该方法不但能够鉴别淡干海参和盐干海参以及涨发海参品质的变化，而且检测速度快、准确性高，是一种适用于海参品质鉴定的方法。
[0007]本发明的技术方案:一种低场核磁共振分析海参品质的方法，其特征在于首先对淡干海参和盐干海参以及涨发海参在相同的参数下进行核磁共振信号采集，利用横向弛豫时间图谱对淡干海参和盐干海参进行分析，结合主成分分析法鉴别淡干海参和盐干海参，通过涨发海参的横向弛豫数据和磁共振成像对其品质进行分析，确定海参品质与核磁共振数据的相关性，最后，建立一种利用磁共振鉴别海参品质的方法。
[0008]本发明实施方法如下:
[0009]( I)样品测试分析:通过CPMG序列对淡干海参和盐干海参以及涨发海参进行横向弛豫分析，并采用一维反拉普拉斯算法作为横向弛豫时间谱反演算法，得出淡干海参和盐干海参以及涨发海参的横向弛豫图谱；通过多层自旋回波(SE)序列得到涨发海参的T1加权成像和T2加权成像。
[0010](2)标样重复性测试:通过对淡干海参和盐干海参以及涨发海参进行多次的如步骤(I)所述的测试分析，从而了解核磁共振方法在海参品质鉴定中误判的概率。
[0011](3)鉴定海参品质方法的建立:根据淡干海参和盐干海参的横向弛豫数据T2结合主成分分析法进行分析，得到淡干海参和盐干海参的主成分散点图，对淡干海参和盐干海参进行鉴别；根据涨发海参的横向弛豫数据和磁共振成像结果，确定涨发海参品质与核磁共振数据的相关性，建立鉴定海参品质的方法。
[0012]本发明的优点:该方法能保证快速、准确的对海参进行核磁共振分析测试，从而对海参品质快速的鉴定，为消费者提供质量保证以及为海参的加工提供理论依据。与传统的方法相比，本发明方法不仅提高了检测速度，而且检测的准确性也大大提高。
【附图说明】
[0013]图1为淡干海参和盐干海参的横向弛豫图谱；
[0014]图2为淡干海参和盐干海参的主成分散点图；
[0015]图3为四个干海参的横向弛豫图谱；
[0016]图4为淡干海参预浸泡阶段的T1加权成像和T2加权成像；
[0017]图5为淡干海参不同复水次数的横向弛豫图谱；
[0018]图6为复水海参A2的变化趋势图；
[0019]图7为复水海参T2的变化趋势图；
[0020]图8为淡干海参的复水率和T23的相关性；
[0021]图9为淡干海参不同复水次数的T1加权成像和T2加权成像。
【具体实施方式】
[0022]实施例1:淡干和盐干海参样品的磁共振弛豫谱分析鉴定
[0023]市场购买五只淡干海参和五只盐干海参，质量为2_3g。米用Mini MR-Rat磁共振成像分析仪，利用多脉冲自旋回波序列
[0024](Carr-Purcel 1-Meiboom-Gi 11 (CPMG)序列)，测量海参样品横向弛豫时间T2,参数设置为:90度脉宽P1:13 μ S，180度脉宽P2:26 μ s，重复采样等待时间Tw: 5000ms，模拟增益RGl: 15，数字增益DRGl: 3，前置放大增益PRG: 1，NS:8, NECH:8000，接收机带宽Sff:200KHz,开始采样时间的控制参数RFD:0.002ms,时延DLl:0.1ms，然后采用一维反拉普拉斯算法作为横向弛豫时间T2反演算法(迭代次数:1000000)，得出各样品的横向弛豫特性图谱(图1)。由图1可见淡干海参的T21为0.36ms, A21在60-90 ;盐干海参的T21为0.26ms, A21在30-50。为了进一步形象地说明磁共振方法可以有效地鉴别淡干和盐干海参，将海参样品的横向弛豫数据结合主成分分析法进行分析，从图2中可以看出，可以利用磁共振弛豫数据结合主成分分析法区分淡干海参和盐干海参。
[0025]实施例2:未知干海参样品的磁共振弛豫谱分析鉴定
[0026]检测市场上购买的干海参，采用Mini MR-Rat磁共振成像分析仪，利用CPMG序列，测量海参样品横向弛豫时间T2，参数设置为:90度脉宽P1:13 μ S，180度脉宽P2:26 μ S，重复采样等待时间Tw: 5000ms，模拟增益RGl: 15，数字增益DRGl: 3，前置放大增益PRG: 1，NS:8，NECH:8000，接收机带宽Sff:200KHz,开始采样时间的控制参数RFD:0.002ms,时延DLl:
0.1ms，然后采用一维反拉普拉斯算法作为横向弛豫时间T2反演算法(迭代次数:1000000)，经质量归一化得出各样品的横向弛豫图谱。图3为四个干海参的横向弛豫图谱，A21分别为I:66.63,2:64.60,3:45.22