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应用原理概述：

水分是许多食品的主要成分，每种食品具有特定的水分含量，并以适当的数量、特定的定位定向存在于食品之中。其对食品的结构、外观以及对腐败的敏感性有着很大的影响，而目前应用Z为广泛的是以氢核为研究对象的核磁共振技术，早在1950年，美国就开始将核磁共振技术应用于研究食品中的水合作用，目前国内外利用核磁共振研究食品中的水分相态、分布、迁移等，并以此反映食品内部成分如蛋白质的变化，以此表征食品的品质的变化过程。

低场核磁共振应用领域：

水产品贮藏过程水分迁移和品质监测；

活体水产品如鱼的瘦肉、脂肪体成分含量测试；

案例一：对虾在4℃贮藏过程核磁共振弛豫图谱的变化

（A）对虾4℃贮藏过程核磁共振T2弛豫图谱的变化；（B）不同贮藏时间的核磁共振质子密度相；

1. 根据文献[1]可知，不易流动水是指肌肉纤维之间，位于蛋白质空间网络结构空隙中的水分；自由水是存在于肌肉纤维束外部的水分，在4℃贮藏过程中，不易流动水含量逐渐减少，自由水含量则呈现先减少后增加的趋势，这主要由于:在贮藏初期，位于虾腮部及身体表面的的水分不断蒸发，自由水逐渐减少，在贮藏中后期，蛋白质空间结构的破坏整体的持水性下降，纤维细胞通透性的改变，组织液渗出，不易流动水向自由水迁移，不易流动水减少，自由水降低，肌肉纤维松弛，这与贮藏过程中蛋白质结构被破坏相符；

2.由图B可知，在核磁共振图像上，图像越亮，氢质子含量越多，水分的运动性增加，贮藏1-5d过程中，虾的亮度先变暗后变亮，表明水分含量先减少后增加，水的运动性逐渐增强，更容易被微生物利用。整体而言，虾的腐败Z先从头部开始，微生物的代谢增强，亮度变亮。

案例二：鳕鱼在-10℃贮藏过程的品质监测

1.鳕鱼在-10℃贮藏过程，肌原纤维内部水分发生迁移，肌原纤维内部及间隙中的水分转移到外部空间，使得不易流动水含量逐渐降低，自由水含量逐渐增加，在贮藏10-14week时自由水含量达到Z大，而此时持水力和表观粘度也同时达到Z低，剪切力达到Z大；

2.相关性分析表明，在整个贮藏过程，表观粘度和剪切力与不易流动水含量、自由水含量均呈现良好的指数相关性，试验结果表明，低场核磁共振可用来监测鳕鱼贮藏过程品质的变化，并可应用到预测水产品货架期中。(文献[2])

案例三：虾肉干燥过程水分分布及迁移

1.核磁共振成像中（图四和图五），颜色代表信号强度，红色信号越大，氢质子密度越大，蓝色信号越大，氢质子密度越小，通过核磁共振成像可明显看出不同干燥时段水分的分布及变化；

2.干燥过程中，虾肉体积明显缩小，不同区域的水分分布不均匀，通过对不同区域核磁成像信号的分析，可进一步研究各个区域的干燥速率，为干燥工艺的确定、虾肉品质的研究提供快速、直观的方法。

（来源：苏州纽迈分析仪器股份有限公司）

应用原理概述：

水分是许多食品的主要成分，每种食品具有特定的水分含量，并以适当的数量、特定的定位定向存在于食品之中。其对食品的结构、外观以及对腐败的敏感性有着很大的影响，而目前应用Z为广泛的是以氢核为研究对象的核磁共振技术，早在1950年，美国就开始将核磁共振技术应用于研究食品中的水合作用，目前国内外利用核磁共振研究食品中的水分相态、分布、迁移等，并以此反映食品内部成分如蛋白质的变化，以此表征食品的品质的变化过程。

低场核磁共振应用领域：

水产品贮藏过程水分迁移和品质监测；

活体水产品如鱼的瘦肉、脂肪体成分含量测试；

案例一：对虾在4℃贮藏过程核磁共振弛豫图谱的变化

（A）对虾4℃贮藏过程核磁共振T2弛豫图谱的变化；（B）不同贮藏时间的核磁共振质子密度相；

1. 根据文献[1]可知，不易流动水是指肌肉纤维之间，位于蛋白质空间网络结构空隙中的水分；自由水是存在于肌肉纤维束外部的水分，在4℃贮藏过程中，不易流动水含量逐渐减少，自由水含量则呈现先减少后增加的趋势，这主要由于:在贮藏初期，位于虾腮部及身体表面的的水分不断蒸发，自由水逐渐减少，在贮藏中后期，蛋白质空间结构的破坏整体的持水性下降，纤维细胞通透性的改变，组织液渗出，不易流动水向自由水迁移，不易流动水减少，自由水降低，肌肉纤维松弛，这与贮藏过程中蛋白质结构被破坏相符；

2.由图B可知，在核磁共振图像上，图像越亮，氢质子含量越多，水分的运动性增加，贮藏1-5d过程中，虾的亮度先变暗后变亮，表明水分含量先减少后增加，水的运动性逐渐增强，更容易被微生物利用。整体而言，虾的腐败Z先从头部开始，微生物的代谢增强，亮度变亮。

案例二：鳕鱼在-10℃贮藏过程的品质监测

1.鳕鱼在-10℃贮藏过程，肌原纤维内部水分发生迁移，肌原纤维内部及间隙中的水分转移到外部空间，使得不易流动水含量逐渐降低，自由水含量逐渐增加，在贮藏10-14week时自由水含量达到Z大，而此时持水力和表观粘度也同时达到Z低，剪切力达到Z大；

2.相关性分析表明，在整个贮藏过程，表观粘度和剪切力与不易流动水含量、自由水含量均呈现良好的指数相关性，试验结果表明，低场核磁共振可用来监测鳕鱼贮藏过程品质的变化，并可应用到预测水产品货架期中。(文献[2])

案例三：虾肉干燥过程水分分布及迁移

1.核磁共振成像中（图四和图五），颜色代表信号强度，红色信号越大，氢质子密度越大，蓝色信号越大，氢质子密度越小，通过核磁共振成像可明显看出不同干燥时段水分的分布及变化；

2.干燥过程中，虾肉体积明显缩小，不同区域的水分分布不均匀，通过对不同区域核磁成像信号的分析，可进一步研究各个区域的干燥速率，为干燥工艺的确定、虾肉品质的研究提供快速、直观的方法。

（来源：苏州纽迈分析仪器股份有限公司）

各类食物中，水产品的营养物质较为丰富，具有含量较高的蛋白质，且脂肪含量很低，深受广大人们的欢迎。在多种因素的影响下，水产品在储存、加工的过程中可能会出现一些问题，其新鲜程度及安全性等会受到影响，这就需要相关人员利用科学的设备对其品质进行检测。

【德国AIRSENSE电子鼻】采用MOS传感器阵列技术，结合数学分析方法，通过监测样品挥发的气体可快速对样品进行定性判断和定量预测，在食品、药品的质量检验、新品研发、竞品分析、科学研究等领域被广泛应用。

以下是德国AIRSENSE电子鼻在水产品中的应用部分参考文献，有需要原文的老师可以联系我们。

核磁共振成像原理背景：

      核磁共振成像(MRI)也称磁共振成像，是利用核磁共振原理外加梯度磁场检测发射出的电磁波，据此可以绘制物体内部的结构图像，常见的可以发生核磁共振现象的原子有： 1H、11B、13C、17O、10F、31P。目前核磁共振成像原理在物理、化学、YL、石油化工、食品农业等领域获得了广泛的应用。核磁共振成像(MRI)原理应用用于人体内部结构就产生出一种革命性的医学诊断工具–核磁共振成像仪。将快速变化的梯度场应用于核磁共振成像仪中，提升了MRI的速度，使该技术在科学研究中的广泛应用成为现实。

      下面简单介绍核磁共振技术结合连续介质损伤力学相关理论，通过核磁共振T2谱曲线来研究岩石内部大小不同孔隙在三轴压缩作用下的数量和裂隙开度的变化情况，将孔隙度和损伤度结合起来分析，建立了孔隙度、轴压比与损伤度的函数关系，其结果可为大理岩三轴压缩细观损伤研究提供试验数据。

弛豫时间T2谱分析

      岩样内孔隙的数量和尺寸能够通过T2谱曲线直观的反映出。T2值的大小与孔隙尺寸成正相关，T2值越大，尺寸越小；T2谱曲线谱面积与孔隙数量正相关，谱面积越大，孔隙的数量就越多；单个谱峰面积和峰值与相应尺寸的孔隙数量正相关。

不同轴压比作用后 T2 谱曲线

      由随着轴压的增大，T2谱曲线整体向右扩展和移动，谱面积不断增大，表明随着轴压的增大，大理岩内部孔隙的裂纹开度不断增大，数量不断增多，损伤不断加剧；当轴压比低于90%时，随着轴压的增大，T2谱T2积不断增大且增幅越来越大，但向右扩展和移动的幅度较小，表明轴压在低于三轴抗压强度90%时，大理岩损伤的加剧主要是内部孔隙数量的不断增多引起；轴压比由90%增大至，T2谱的面积急剧增大，且向右较大幅度扩展和移动，表明轴压大于三轴抗压强度90%时，大理岩损伤急剧增加直至破坏是由内部裂隙数量和裂隙开度均急剧增大引起。另外，大开度裂隙的形成也表明，临近破坏时岩样会形成一定宽度的剪切带，裂纹沿某个方向定向扩展且形成局部变形，导致贯通裂隙的快速形成，而其他方向裂纹基本不再扩展。

（参考文献：《基于核磁共振技术的大理岩三轴压缩损伤规律研究》 岩土力学 2014年第35卷第11期）

（来源：苏州纽迈分析仪器股份有限公司）

四环福瑞科仪科技发展（北京）有限公司

摘 要：食品真空冷冻干燥技术的主要优点是能保持新鲜食品的色、香、味、形, ZD限度地保存了食品内部的维生素、蛋白质等营养成分, 且复水性好, 能在常温下保存较长的时间, 因而被广泛地用于方便食品、调理食品等方面。它是干燥技术领域中科技含量高、应用广的一种技术，因其产品具有绿色、方便、保健功能，深受大家青睐。本文介绍了真空冷冻干燥技术的基本原理、真空冷冻干燥食品的特点、应用、国内外现状及发展前景。

 冷冻干燥法能的保存食品原有的色、香、味和营养成分。

冷冻干燥是在低温和高度缺氧的状态下进行的，因而微生物和酶不起作用，食品也不受氧化，食品的色、香、味和营养成分所受损失极小，所以特别适合极为热敏和极易氧化的食品干燥。采用真空冷冻干燥所得香蕉产品的风味要比热风干燥、微波干燥都好。据报道[11]，冻干对肉、蛋、豆类、青菜类、甜玉米等食品中蛋白质无损害，Vc、β胡萝卜素和其它水溶性维生素仅损失5％，脂溶性维生素VA、VD等完全不损失。以菠菜[12]为例，冻干后维生素C可保留93%，而热风干燥只能保留59%，阴干仅保留7%，晒干则更少，仅仅保留4%。国外研究资料表明，保存了1-2年的冻干食品的营养完全可以代替新鲜食品。

四环福瑞科仪科技发展（北京）有限公司LGJ-25C/25E/25F型号真空冷冻干燥机成功落户内蒙大学。

LGJ-25C/25E/25F技术特点：

1、控制软件系统为安卓系统，冻干过程均有可编程程序自动控制，可实时切换为人工操作，实现冻干过程全程参数控制，在运行过程中系统自动监控检测并记录储存相关数据，也可通过标配远程系统进行监控，储存多个固定或自定义程序，数字密码签名；

2、连续记录实时数据，绘制冻干曲线，每分钟存储一次数据，具备USB数据存储串口；

3、控制系统人机界面设备符合NEMA（国际电气制造业协会）防护规定和欧洲CE电气认证标准；

4、系统配有各种传感器，实时记录显示真空度、冷阱温度、物料温度、搁板温度，运行错误报警可在运行过程中温度和压力出现异常时即时报警并主动保护运行安全稳定；

5、冷阱腔体、物料盘架为304L不锈钢材料，冷阱内无盘管，具有物料预冻功能，光洁耐腐蚀且易清洁；

6、冷阱干燥室采用耐高压、耐低温航空有机玻璃透明钟罩，可观察物料冻干全过程；

7、物料搁板具有程序梯度电加热功能（LGJ-25C除外），特殊航空加热膜，运用PLD控制，内置过热保护，更安全可靠；

8、采用进口压缩机单机混合制冷技术（LGJ-25F采用双机复叠制冷技术），国际标准绿色环保冷媒，制冷迅速，冷阱温度低，捕水能力强；

9、具有自动化霜功能。

选配：多歧管挂瓶装置、冻干瓶（茄形瓶和广口瓶）、安瓿管冻干架、安瓿管封口器、西林瓶扎盖机、共晶点测试仪、惰性气体充气口、进口真空泵、高速真空泵油。

※ 有效搁板面积：0.25㎡

※ 达标冷阱温度： ≤-62℃ （空载，环境温度 ≤30℃）

                    -85℃ （LGJ-25F，空载，环境温度 ≤25℃）

※ 极限冷阱温度： ≤-65℃ （空载，环境温度 ≤25℃）

                    -87℃ （LGJ-25F，空载，环境温度 ≤25℃）

※ 达标真空度： ≤5Pa（空载）

※ 极限真空度： ≤1Pa（空载）

※冷阱降温速率：20℃降至-40℃≤30min（空载）

※真空抽气速率：标准大气压降至10Pa≤20min（空载）

※ 捕水量：6 Kg

※搁板尺寸：直径 Φ300 mm

※搁板层数：4层

※搁板加热控温范围：-40℃～+50℃ （LGJ-25C除外）  

※主机外形尺寸（长×宽×高）：640mm×540mm×845mm

※整机重量：135㎏

※电源要求：AC220V 50Hz

※总功率：LGJ-25C 1900W，LGJ-25E 2150W ，LGJ-25F 2550W

※ 适用环境：≤30℃  

（来源：苏州纽迈分析仪器股份有限公司）

本实验采用流态冰将甜玉米预冷后，在０ ℃条件下进行贮藏，研究流态冰预冷处理对甜玉米贮藏品质的影响，为其贮藏保鲜提供参考。

实验样品：北京天安公司当天采收，无机械伤、无病虫害、成熟度一致的完好甜玉米。

检测仪器：日本INSENT电子舌，德国AIRSENSE电子鼻

检测指标：甜玉米的气味和口感特征

实验结果：为探究流态冰预冷处理对甜玉米的品质影响，本实验采用流态冰对采后新鲜甜玉米进行预冷处理，测定在０ ℃贮藏期间甜玉米感官指数、可溶性固形物(ＴＳＳ)、可溶性蛋白含量、可溶性淀粉含量、可溶性总糖含量、维生素Ｃ(Ｖｃ)含量等生理指标，并结合电子舌和电子鼻，探究流态冰处理甜玉米对贮藏期间品质的影响。结果表明:与冷库预冷相比，流态冰处理可以维持贮藏期间甜玉米的的外观品质至２８ ｄ，缓解甜玉米ＴＳＳ、可溶性蛋白、可溶性淀粉、可溶性总糖和Ｖｃ 含量的降解，保持较高的营养品质，减缓甜玉米气味和口感的变化， 因此运用流态冰预冷技术处理可以有效的保持甜玉米的贮藏品质，延长贮藏时间。

结论：甜玉米的气味和口感特征是评价甜玉米商品价值的直观标准。本实验用电子鼻和电子舌检测流态冰预冷和冷库直接预冷的甜玉米，结果表明:通过流态冰处理可以有效延缓甜玉米气味和滋味值的改变，保持甜玉米的品质特征，因此运用流态冰处理甜玉米可有效提高贮藏期间甜玉米的感官品质以及商品价值，延长甜玉米货架期。

   本文献来源于“北京市农林科学院蔬菜研究中心”等单位。

在分析、实验室和过程监控应用中，拉曼光谱是一种备受推崇的方法，它有着众多优势，而实时过程理解只是使用拉曼光谱的益处之一，它使得用户及时校正并提高过程效率，本文将深入探讨为什么拉曼光谱是过程监控的理想组件？

什么是拉曼光谱技术？

拉曼光谱是一种非侵入性分析技术，用于获取有关分子的化学和结构组成的信息。这种方法的工作原理是将激光光源对准样本，样本会发生光的散射。以不同波长散射的光构成拉曼光谱，可用于验证样本的化学特性，甚至量化样本浓度。

拉曼光谱对过程监控有何益处？

使用过程监控有几大原因。当制造商进行操作时，必须进行监控以确保过程准确、安全、可靠，并生产出所需的产品。过程监控工具在用于识别错误、故障或潜在风险成为质量问题之前也是必不可少的。

Thermo Scientific™ Ramina™ 在线拉曼过程分析仪

拉曼光谱凭借其主要优势，多年来在制药业的许多应用中占据一席之地。使用基于拉曼的过程分析技术（PAT）进行过程监控，尤其是在线监测，可提供有助于改进过程并确保其安全性的关键优势。此外，研究人员可以立即得到任何损坏或错误的通知，使他们能够实时进行校正。

拉曼光谱不仅对分子的组成和结构极为敏感，而且还能准确表征样本。所有这些分析都无需任何制备工作或发生任何接触。

其他一些受益包括：

1 、易于设置：

节省额外安装成本的时间和费用

2、非破坏性：

无需损坏样本，降低污染风险

3、无需制备样本：

节省宝贵的时间以用于开发或生产

过程中的其他部分

4、连续性：

分析过程中无需停止或暂停

5、高效率：

提高对过程的理解和效率

6、环境适应力强：

适用于高温等恶劣环境

对于有效和准确的过程监控，选择合适的分析仪至关重要。正确的分析仪应能实现精确且及时的简单、非破坏性的实时测量。过程分析仪应消除对冗长的样本制备方法的需求，降低污染风险，并最 终帮助提升过程的速度和效率。

各类食物中，水产品的营养物质较为丰富，具有含量较高的蛋白质，且脂肪含量很低，深受广大人们的欢迎。但是，在多种因素的影响下，水产品在储存、加工的过程中可能会出现一些问题，其新鲜程度及安全性等会受到影响，这就需要对水产品的自身品质进行科学检测。

【德国AIRSENSE电子鼻PEN3】采用MOS传感器阵列技术，结合数学分析方法，通过监测样品挥发的气体可快速对样品进行定性判断和定量预测，在食品、药品的质量检验、新品研发、竞品分析、科学研究等领域被广泛应用。电子鼻是目前水产品品质检测最常应用的设备，具有很好的客观性，检测速度也较快，并且不需要破坏检测样品，常用于水产品安全性检测，新鲜程度检测，水产品调味品的检测的等等。

下面是部分合作单位2022年在水产品领域中的研究成果，分享给大家，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

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Analysis of the changes of volatile fl avor compounds in a traditional Chinese shrimp paste during fermentation based on electronic nose, SPME-GC-MS and HS-GC-IMS
基于电子鼻、SPME-GC-MS和HS-GC-IMS分析虾膏发酵过程中挥发性风味物质的变化

江苏大学

Comparative analysis of the flavor profile and microbial diversity of high white salmon (coregonus peled) caviar at different storage temperatures
不同贮藏温度下高白鲑鱼鱼子酱风味特征及微生物多样性的比较分析

大连工业大学

Fatty Acid Profile, Physicochemical Composition, and Sensory Properties of Atlantic Salmon Fish (Salmo salar) during Different Culinary Treatments
大西洋鲑鱼(Salmo salar)在不同烹饪处理过程中的脂肪酸分布、理化组成和感官特性

江苏大学

The effects of five different drying methods on the quality of semi-dried Takifugu obscurus fillets
五种不同干燥方法对半干的河豚鱼片品质的影响

上海海洋大学

New insights from flavoromics on different heating methods of traditional fermented shrimp paste: The volatile components and metabolic pathways
风味组学对传统发酵虾膏不同加热方式的新认识:挥发性成分及其代谢途径

青岛科技大学

Effect of coating on flavor metabolism of fish under different storage temperatures
不同贮藏温度下包衣对鱼类风味代谢的影响

江西师范大学

Evaluation of the freshness of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fillets by the NIR, E-nose and SPME-GC-MS
不同贮藏温度下包衣对鱼体风味代谢的影响用近红外、E-nose和SPME-GC-MS评价虹鳟鱼鱼片的新鲜度

西华大学

Comparative Analysis of Flavor, Taste, and Volatile Organic Compounds in Opossum Shrimp Paste during Long-Term Natural Fermentation Using E-Nose, E-Tongue, and HS-SPME-GC-MS
用E-Nose、e -舌和HS-SPME-GC-MS对长期自然发酵负鼠虾膏的风味、口感和挥发性有机化合物进行比较分析

西南大学

Microbial Evaluation of Ozone Water Combined with Ultrasound Cleaning on Crayfish (Procambarus clarkii)
臭氧水联合超声清洗对克氏原螯虾的微生物评价

湖北省农业科学院

Characterization of the Flavor Profile of Bigeye Tuna Slices Treated by Cold Plasma Using E-Nose and GC-IMS
用E-Nose和GC-IMS对冷等离子处理大眼金枪鱼切片的风味特征进行表征

浙江海洋大学

Gas-phase ion migration spectrum analysis of the volatile flavors of large yellow croaker oil after different storage periods
不同贮存期大黄鱼油挥发性风味的气相离子迁移谱分析

浙江海洋大学

Improvement of Pacific White Shrimp (Litopenaeus vannamei)Drying Characteristics and Quality Attributes by a Combination of Salting Pretreatment and Microwave
盐预处理与微波结合改善凡纳滨对虾干燥特性及品质属性

渤海大学

Diacylglycerol pre-emulsion prepared through ultrasound improves the gel properties of golden thread surimi
超声制备的双酯甘油预乳液改善了金丝鱼糜的凝胶性能

渤海大学

Acute heat stress during transportation deteriorated the qualities of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fillets during chilling storage and its relief attempt by ascorbic acid
运输过程中的急性热应激使虹鳟鱼片在冷藏和抗坏血酸缓解过程中品质恶化

长江大学

Flavor Differences of Edible Parts of Grass Carp between Jingpo Lake and Commercial Market
镜泊湖与市集草鱼食用部位风味差异

黑龙江八一农业大学