探讨低场核磁共振技术在食品安全快速检测中的应用

摘 要：随着我国低场核磁共振技术（low field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）的高速发展，食品安全快速检测效果得到广泛关注。本文从低场核磁共振技术的优势出发，探讨低场核磁共振技术在食品安全品质检测、食品安全掺假检测和食品安全微生物检测中的应用。

关键词：低场核磁共振技术;食品安全;快速检测

食品安全检测是按照国家食品安全指标来检测食品中的有害物质，而低场核磁共振技术的发展，弥补了传统安全检测技术的不足，促进了食品安全工业向大规模、自动化方向的转变。

1 低场核磁共振技术的优势

LF-NMR属于亚微观领域，低场核磁共振技术由于场强较低，在进行食品安全快速检测时，对于食品样本内部可做到无损检测，在一定程度上维护了样本的原有结构，LF-NMR主要用于测试分子与分子之间的力学信息，通过弛豫时间及扩散系数得到分子运动信息与分子与分子之间的作用信息[1]。相较于传统检测方法，低场核磁共振技术能够实现在线测量，其设备体系小，费用低，不需要专用场地进行安装，NMR设备也因此具有维护成本低的优势。

2 在快速检测食品安全中低场核磁共振技术的应用

2.1 在食品安全品质检测中的应用

食品安全品质检测主要是对水分和油脂进行品质检测。通过LF-NMR技术对食品中的水信号、水含量进行分析，同时可以研究水分在食品样本中的流动性，比如在食品保鲜、解冻和速冻过程中能够直观通过LF-NMR技术发现水分的迁移，了解食品的储存特性。不同食品的水分分布及保水性是不同的，所以通常情况下，研究者主要从食品水分的迁移情况获悉食品品质，比如对肉食食品品质进行监测时，运用LF-NMR技术，对不同电压击晕的食用鸡肉进行分析，利用不同电压对横向弛豫时间的影响分析静电斥力对鸡肉结构的改变，从而得到鸡肉样本的水分分布及保水性，通过与平均肉食鸡水分分布及保水性的对比，可清晰了解到样本鸡肉的品质，同样可以得出电压击晕的方式可以减少后续储藏中鸡肉水分的流失。

LF-NMR技术可检测食品样本的加热模式及加热后的口感，通过对食品蒸煮时油脂的动态检测，可以充分了解食品煎炸油是否达标。运用LF-NMR技术进行油脂检测时，可以通过检测食品煎炸油的弛豫时间，以此判断食品煎炸油是否符合检测标准，常见的地沟油有煎炸老油、泔水油、过期油以及阴沟油，但无论是哪一种油，通过高温氧化后，都会产生大量有毒聚合物。有毒聚合物在低场核磁共振弛豫图谱中，表现为特征小峰，通过F-NMR共振图谱可以直接区分出大部分地沟油，以此达成食品安全的快速检测。

2.2 在食品安全掺假检测中的应用

LF-NMR技术在食品安全掺假检测中，相较于其他传统检测方法，具有便捷与多元化的特点。在众多研究中，Oliveira等[2]通过LF-NMR技术检测蜂蜜样本中高果糖玉米糖浆的含水量和pH值，分辨出蜂蜜掺假行为;邵小龙等人[3]运用LF-NMR技术通过不同芝麻油的大豆油弛豫时间进行对比，快速辨别出油脂掺假行为。

在應用LF-NMR检测掺假行为时，除以上方向外，对牛奶乳品的掺假检测也是良好的研究方向。牛奶的营养价值极高，可为人们补充营养，但是科技的发展并不是一直带来良性发展的，牛奶掺假随着科技的发展也逐渐出现，导致了严重的食品安全问题。传统方法对牛奶的监测较为繁琐且周期较长，LF-NMR技术的出现解决了大批量抽样检测的问题。通过低场核磁共振技术对牛奶乳品主要成分（水、食盐、豆浆、尿素及复原乳样品）进行检测，得到不同掺伪物的CPMG回波峰点图，通过与纯牛奶主要成分的对比，可直接得到牛奶样品的掺假检测结果。

2.3 在食品安全微生物检测中的应用

LF-NMR技术是在分子层面上的分析检测，在食品安全快速检测中，可通过LF-NMR技术检测食品的微生物成分，检测食品中有害病原微生物，如沙门菌、李斯特菌及大肠杆菌。微生物引起的疾病越来越多，食品微生物安全检测将成为食品安全检测的重点。

3 结语

综上，低场核磁共振技术发挥着愈来愈重要的作用，其快速、无损、重复性高的特点决定了此项技术具有良好的发展前景，可多方位检测食品品质、食品掺假和食品微生物，使人们的食品安全得到保障。

参考文献

[1]徐锦忠.我国食品安全检测能力现状和局限性[J].质量与认证，2019（7）：37-38.

[2]Roberta de Oliveira Resende Ribeiro，Eliane Teixeira Mársico，Carla da Silva Carneiro. Detection of honey adulteration of high fructose corn syrup by Low Field Nuclear Magnetic Resonance （LF 1 H NMR）[J]. Journal of Food Engineering，2014，135.

[3]邵小龙，张蓝月，冯所兰.低场核磁技术检测芝麻油掺假[J].食品科学，2014，35（20）：110-113.

作者简介：马妍（1982—），女，回族，辽宁鞍山人，硕士，副高级工程师。研究方向：食品检验。