低場(chǎng)核磁的三個(gè)峰的物理含義

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)應用領(lǐng)域非常廣泛，而且還處在不斷拓展之中，低場(chǎng)核磁共振技術(shù)主要基于四個(gè)方面進(jìn)行樣品分析與檢測：

（1）基于信號幅值的分析檢測；

（2）基于圖像(信號二維分布)的分析檢測；

（3）基于弛豫時(shí)間的分析檢測；

（4）基于擴散系數的分析檢測。

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)在食品農業(yè)、地質(zhì)勘探、石油化工、生物醫藥、材料科學(xué)等諸多方面體現出越來(lái)越廣泛的應用，成為一種重要的分析測試工具。

低場(chǎng)核磁的三個(gè)峰

在食品研究領(lǐng)域，采集到的CPMG回波串，經(jīng)過(guò)反演擬合后得到的T2分布經(jīng)常有3個(gè)峰。那么低場(chǎng)核磁的三個(gè)峰的物理含義怎么理解？

低場(chǎng)核磁技術(shù)主要是檢測水的信號，或是以水為探針檢測與水接觸的物質(zhì)變化。食品體系中測得的三個(gè)峰，主要體現了不同環(huán)境中的水分狀態(tài)。要理解低場(chǎng)核磁的三個(gè)峰的物理含義，我們先了解一下低場(chǎng)核磁檢測水分的原理。

生物大分子類(lèi)似蛋白淀粉等含有很多親水位點(diǎn)，帶有的固有電荷和與之相連的相反電荷迫使大量水分形成極性多層模型。

多層結構形成機理是：大分子的親水基團（—NH2，—OH）與鄰近水分形成氫鍵，由于氫鍵極化，水分子反過(guò)來(lái)傾向與下一層水分子形成氫鍵，如此反復，最后形成極性的多層結構。這個(gè)又是NMR研究水分相態(tài)的基礎依據，由于結合水直接與大分子基團以氫鍵結合，受到束縛程度較大，水分運動(dòng)性較弱，衰減速度最快，自由水游離在結構以外，水分運動(dòng)性較強，衰減速度最慢，從而根據弛豫時(shí)間的大小來(lái)區分水分相態(tài)。

不同狀態(tài)的水分往往與食品的品質(zhì)、口感、質(zhì)構、加工工藝等有直接關(guān)系，這部分的研究已經(jīng)非常成熟。

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)原理

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)主要檢測為H質(zhì)子，也可以用于F信號測試。含H樣品經(jīng)過(guò)特定頻率的射頻激勵后，產(chǎn)生核磁共振信號。H核磁共振信號對應有T1、T2兩個(gè)主要參數，通過(guò)測試T1、T2弛豫時(shí)間并進(jìn)行建模，可用于食品、農業(yè)、石油勘探、聚合物、固體脂肪含量…多方面研究。已有多種方法形成國際標準和行業(yè)標準方法。

低場(chǎng)核磁共振由于其設備成本較低，研究使用門(mén)檻相對較低，應用領(lǐng)域非常廣泛，且處于不斷拓展之中。由于核磁共振分析技術(shù)具有速度快、精確度高、一次測量可獲得多個(gè)參數、對樣品無(wú)損耗、樣品制備簡(jiǎn)單、對操作人員的健康和環(huán)境無(wú)影響等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此許多原來(lái)采用其他傳統檢測方法的應用目前都在探索采用核磁共振技術(shù)進(jìn)行。