变温低场核磁系统用于食品冻融稳定性的研究

速冻食品通常采用快速冷冻和低温储存的工艺，通过降低食品中水分含量和水分活度来减少微生物繁殖的风险、降低酶活性以及延缓食品原料间化学变化，以此达到延长产品货架期和方便消费者食用的目的。然而，速冻食品在运输、储存和消费过程中，都会面临无法保证低温冷藏条件的问题。温度波动所导致的产品品质变化往往让消费者难以接受，如产品口感变差、失水变硬、蒸煮后表皮开裂、失去弹性等。

淀粉冻融通常是指低温（如-18℃）下对糊化或未糊化淀粉进行冷冻后再放置室温或者更高温度(如30℃水浴)下使淀粉融化的过程。在此过程中，淀粉理化性质及颗粒结构的变化趋势和程度反映了淀粉的冻融稳定性，也直接影响了相关速冻食品的质构特性。淀粉冻融稳定性的研究有助于进一步了解淀粉分子的内部结构，推动相关产品工业化生产条件的优化。

冻融过程对淀粉影响

冻融过程通过水分子和温度的作用改变淀粉的内部结构，对淀粉的颗粒形态、质构特征、结晶状态和功能特性产生显著影响。一般而言，这些影响效果不利于淀粉在冻融过程中保持结构的稳定。

淀粉在冻融过程中，循环过程形成的冰晶和微机械力会对淀粉颗粒造成损伤。经过多次冻融循环后，淀粉颗粒棱角出现损伤，表面变得更粗糙且出现许多凹洞。冻融过程中冰晶不断融解和再形成，反复对淀粉颗粒表面进行挤压，从而造成了上述的机械损伤并伴随部分淀粉的游离溢出。

原位变温低场核磁共振系统？

原位变温低场核磁共振系统是指可以实现在线原位改变样品温度，并在设置温度下对样品进行原位测量的低场核磁共振系统。该系统可同时实现弛豫分析和磁共振成像功能。

传统的低场核磁共振系统是常温测试系统，测试过程中样品的温度保持与实验室温度（环境温度）一致，检测到的数据与样品在室温下的特性相关。而原位变温低场核磁共振系统可对样品进行程序控温（高低温），并进行原位检测，可研究不同温度下样品的特性。可对样品进行冷冻过程、干燥过程、蒸煮过程、样品冰点、食品变性过程等相关研究。

原位变温低场核磁共振系统是在常规低场核磁共振系统上加配了变温探头、控温硬件以及控温软件。系统样机如下图：