脈沖核磁共振儀助力食品行業(yè)固體脂肪含量測試（國標方法）

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

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(guān)，風(fēng)味釋放，融化速率，保質(zhì)期和穩定性。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)，但仍然為消費者提供“在口中融化"的體驗。從固體脂肪含量中了解產(chǎn)品的各種特性，使工程能夠指導制造過(guò)程，生產(chǎn)出更優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

為什么需要測量固體脂肪含量？

固體脂肪含量決定了脂肪的許多重要特性,如外觀(guān)、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。根據研究報導,理想的分散性發(fā)生在大約15-35%固體的范圍內,稱(chēng)為脂肪的塑性范圍。在10℃溫度下,SFC不大于32%對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(lèi)油氫化,成為半固體的油脂。好處是油變得非常穩定,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,反式脂肪對健康并無(wú)益處,也不是人體所需要的營(yíng)養素。相反,反式脂肪可使身體里的 “壞擔固醇"上升,并使 “好擔固醇"下降。世界各地的健康管理機構建議將反式脂肪的攝取量降至zui低;一些國家已經(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)養和保健、符合法規等方面，都需要測量固體脂肪含量指標。

脈沖核磁共振法如何測量固體脂肪含量？

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信號衰減表現出截然不同的特性。固體脂肪信號衰減很快，一般在70微秒時(shí)已經(jīng)衰減為0。液體脂肪信號衰減較慢，一般認為在70微秒處基本無(wú)損失。

由于來(lái)自固體的核磁共振信號衰減比來(lái)自液體的核磁共振信號衰減快得多。因此，可以在FID（下圖）上的兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量，分別在“t1=11us"點(diǎn)進(jìn)行測量，該點(diǎn)對應固體和液體信號的總和A1。在另一個(gè)點(diǎn)“t2=70us"進(jìn)行測量，該點(diǎn)固體信號已經(jīng)衰減到0，測試到的信號A2僅為液體信號。通過(guò)計算，即可得到樣品在對應溫度下的固體脂肪含量。對多個(gè)溫度進(jìn)行測試，即可得到溫度與固體脂肪的變化曲線(xiàn)。

脈沖核磁共振法測量固體脂肪含量原理圖

固體脂肪含量-溫度曲線(xiàn)

脈沖核磁共振法測量固體脂肪含量的優(yōu)勢：

脈沖核磁共振法是wei 一 一種直接測量固體脂肪含量(SFC)的技術(shù),與間接測試方法不同,如差示掃描量熱法(DSC)和膨脹計法, 間接測試方法是通過(guò)測量熔點(diǎn)(即固相熔融導致的體積變化)獲得結果。

多年來(lái), 脈沖核磁共振法一直是測定SFC的手選方法。脈沖核磁共振法也是**SFC測量標準方法，相比傳統方法具有很多優(yōu)勢：

? 雖然樣品需要恒溫處理，但核磁法測量時(shí)間短(通常為6秒)，測試過(guò)程簡(jiǎn)單；

? 儀器操作簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單需培訓即可使用儀器；

? 核磁共振技術(shù)是無(wú)損檢測技術(shù),可對同一樣品進(jìn)行重復測量或進(jìn)行其他測量；

? 核磁法校準方便，儀器穩定可靠；

臺式脈沖核磁共振固體脂肪含量分析儀PQ001-SFC

需要測量固體脂肪含量的脂肪和油：

? 牛肉脂肪

? 黃油

? 雞油

? 椰子油

? 奶油

? 氫化油和部分氫化油

? 豬油（豬油）

? 乳脂

? 棕櫚油

? 起酥油

? 人造奶油棒