检测芒果水分组份含量的方法
阅读说明：本技术 检测芒果水分组份含量的方法 (Method for detecting mango moisture component content ) 是由 谢晶 卫赛超 王金锋 许启军 于 2021-01-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及利用低场核磁共振成像仪检测芒果水分组份含量的检测方法,包含芒果的处理及水分含量检测步骤。对芒果进行切分、取样、包裹后冷藏待测,仪器预热后进行水膜校准,选择合适序列并确认参数,等待结果图像显示后反演处理,并记录数据。本发明能有效、便捷地表征芒果在贮藏过程中水分组分含量的变化,可用于快速评价芒果的品质变化及其鲜度特性,具有较强的实用性和商业价值。(The invention relates to a method for detecting mango moisture component content by using a low-field nuclear magnetic resonance imager, which comprises the steps of mango processing and moisture content detection. And carrying out segmentation, sampling and wrapping on the mangos, refrigerating the mangos to be tested, preheating an instrument, carrying out water film calibration, selecting a proper sequence and confirming parameters, carrying out inversion processing after a result image is displayed, and recording data. The method can effectively and conveniently represent the change of the water content of the mangos in the storage process, can be used for quickly evaluating the quality change and the freshness characteristic of the mangos, and has strong practicability and commercial value.)
技术领域
本发明涉及一种水果水分组份含量的处理及检测方法，特别是一种芒果果肉水分组份含量的处理与利用低场核磁共振成像技术的检测方法。
背景技术
芒果作为热带水果，具有诱人的色泽、圆滑的外形，其果肉口感酸甜顺滑、营养丰富，被誉为“热带水果之王”，深受广大消费者的喜爱。芒果在运输贮藏的过程中，随着时间的推移，果实水分组分含量特别是自由水含量会逐渐降低，使果实失水皱缩，影响其商品特性。利用低场核磁共振成像技术，检测芒果在此过程中水分组份的变化，能够掌握果实品质的变化规律，更准确地评价其鲜度，衡量果实的商品特性及食用价值。同时，对改进水果包装、贮藏等保鲜手段以有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种芒果水分含量的处理及检测方法，该方法能较好的表征芒果果肉各水分组分的含量，进而反应水果的品质特性与变化。
本发明提出的利用低场核磁共振成像仪检测芒果水分组份含量的方法通过以下技术步骤来实现：
(1)确定取样位置：用直尺测量芒果全长，确定两侧果肉的四等分点，并做好取样标识；
(2)芒果切分：平行于芒果果核平面将芒果两侧果肉分别切下；
(3)果肉取样：拿取切分好的果肉，按照取样标识垂直切下果肉，并去除两端果肉边缘，将果肉调整成3～5cm长、3～5cm宽、0.7～1.5cm高的立方体待测样；
(4)保鲜膜包裹：准备3倍与待测样长宽的保鲜膜，小心将其包裹，冷藏待测；
(5)水分含量测定：使用低场核磁共振成像仪检测样品各水分组份含量；
具体的水分组份含量测定步骤为：
①仪器预热：打开低场核磁共振成像仪工控机开关，对仪器进行预热；
②水膜校准：选择合适探头及序列，进水膜，校准正确后进行样品实测；
③样品检测：选择合适的样品序列，命名后放入样品，确认检测参数后进行累加采样，等待检测结束；
④结果查询：出现检测图像后，进行反演，查看测试结果；
优选地，确定芒果取样位置时，所标识的取样宽度在0.7～1.5cm，并使确定的四等分点在标识的取样位置内。
优选地，芒果切分时要尽量靠近果核平面，使芒果两侧果肉厚度最大化，保证后续取样需求。
优选地，果肉取样时要垂直于果肉切片切下标识部分，并确定切下部分的对称中轴线，使待测样位于果肉切片的中心，待测样的高度即为上述确定的取样宽度，待测样是长度为3～5cm、宽度为3～5cm、高度0.7～1.5cm的长方体，整个实验中应保证各待测样质量基本一致。
优选地，包裹待测样时要避免硬质物品碰触，或者较重力量的拿捏按压，利用保鲜膜边缘进行包裹，避免触碰待测样。
优选地，待测样包裹后贮藏在4～8℃环境中，并尽快检测。
可选地，上机测定前可将包裹待测样小心取出，放置于仪器待测试验区，此过程同样要避免对待测样的损伤。
优选地，使用低场核磁共振成像仪检测时要先对仪器进行15～40min的预热，保证仪器运行平稳。
优选地，在水膜校准出现的图像中，若包含一个波峰及波谷则说明校准正确，否则调试参数后继续校准，直至校准正确。
优选地，放入样品时要注意放置的位置，可参照水膜正确校准时位置。
优选地，在检测前需选取两个预期差异最大的样本进行参数调整，若结果图像中拖尾部分大于总时间的二分之一，说明参数合适，可进行检测。
优选地，检测及反演参数在整个实验中要保持一致，本方法规定累加次数大于2，反演选取抽样方式，数据量大于50，迭代次数大于等于10000，以保证较多信号的收集。
优选地，反演结果中，各峰面积对应的比例即为各水分组分含量占比。
可选地，可以事先记录各待测样的质量，将峰面积比例除以质量进行归一化处理。
本发明低场核磁共振成像技术，可以有效检测芒果果肉在贮藏期间的各水分组分含量占比，能够有效评价芒果的品质变化及商品特性，方法操作简单，结果准确，具有较强的推广价值。
附图说明
图1为本发明中芒果一侧果肉取样位置示意图，其中1、2和3为四等分线，4、6、8和10所指部分为舍弃部分，5、7和9为按照取样标识取下的果肉部分。
图2为本发明中芒果果肉取样方法示意图，即图1中5、7、9部分的取样示意，其中11和13为本发明中所表述的果肉两侧边缘部分，12为待测样部分。
图3为不同包装对芒果自由水水分含量损失率的影响。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
实施例1
取待测芒果，用直尺测量芒果全长，确定两侧果肉的四等分点，并做好取样标识(宽度1cm)，四等分点在标识的取样位置内；平行于芒果果核平面将芒果两侧果肉分别切下；拿取切分好的果肉，按照取样标识垂直切下果肉(如图1中5、7、9部分)，并去除两端果肉边缘，将果肉调整成4cm长、4cm宽、1cm高的立方体待测样(如图2中12所示)；准备3倍与待测样长宽的保鲜膜，小心将其包裹，贮藏在4～8℃环境中待测；使用低场核磁共振成像仪检测样品各水分组份含量。
检测时，首先打开低场核磁共振成像仪工控机开关，对仪器进行预热30min；随后选择MesoMR23-060H-I-70mm探头及Q-FID序列，进水膜，在出现的图像中包含一个波峰及波谷后进行样品实测；然后选择Q-CPMG样品序列，命名后放入样品，设定SW 200KHz，NS 8，NECH 18000，同时P1为19μs，P2为37μs，TW为5000ms，TE为0.45ms，并确认检测参数后进行累加采样，等待检测结束；当出现检测图像后，进行反演，选取SIRT反演方法，抽样方式选取数据，数据量200，迭代次数为100000，查看测试结果。对于同一个芒果，记录测得的所有数据，并计算平均值。
由于自然蒸发、所受损伤等因素，同一芒果不同位置水分含量有所不同，实验测得六个取样位置自由水水分占比分别为88.2％、89.3％、91.2％、89.8％、90.4、91.5％，所得平均值为90.067％，样本标准偏差为1.232。实验结果偏差较小，说明该法测量的水分含量能较好表征芒果的水分含量，同时此法操作简便、检测时间短，能够快速测定芒果水分含量，评价其鲜度及品质特性。
实施例2
对购买的芒果，逐一擦去表面污垢，修剪过长果蒂并清理汁液。将芒果随机分为5组，分别进行无包装(空白组，记为kb)、保鲜纸包装(bx)、塑料网套包装(wt)、减震气泡膜包装(hl)及充气袋包装(qz)。将5组实验芒果随机置于模拟运输振动实验台上，单层放置，模拟运输24h，模拟运输及贮藏均在冷库中进行，冷库设定温度13℃，以振动结束时记为第0天，之后每4天抽样一次。
先用直尺测量待测芒果全长，确定两侧果肉的四等分点，并做好取样标识(宽度1cm)，四等分点在标识的取样位置内；平行于芒果果核平面将芒果两侧果肉分别切下；拿取切分好的果肉，按照取样标识垂直切下果肉(如图1中5、7、9部分)，并去除两端果肉边缘，将果肉调整成4cm长、4cm宽、1cm高的立方体待测样(如图2中12所示)；准备3倍与待测样长宽的保鲜膜，小心将其包裹，贮藏在4～8℃环境中待测；使用低场核磁共振成像仪检测样品各水分组份含量。
检测时，首先打开低场核磁共振成像仪工控机开关，对仪器进行预热30min；随后选择MesoMR23-060H-I-70mm探头及Q-FID序列，进水膜，在出现的图像中包含一个波峰及波谷后进行样品实测；然后选择Q-CPMG样品序列，命名后放入样品，设定SW 200KHz，NS 8，NECH 18000，同时P1为19μs，P2为37μs，TW为5000ms，TE为0.45ms，并确认检测参数后进行累加采样，等待检测结束；当出现检测图像后，进行反演，选取SIRT反演方法，抽样方式选取数据，数据量200，迭代次数为100000，查看测试结果。对于同一个芒果，记录测得的所有数据，并计算平均值。
如图3所示，所得数据中占比最大的比例为自由水含量占比，在贮藏过程中，芒果自由水水分含量不断下降、水分含量损失不断升高，各实验组与空白组差异显著。空白组在贮藏阶段的水分含量损失最快，第8天后均显著高于其他实验组，在贮藏第20天同充气袋组下降6.76％。结果表明，充气袋能有效减少芒果水分损失，其他三个实验组降低水分损失的效果不及充气袋组，空白组的水分损失最多。实验结果说明该法测量的水分含量能较好表征芒果在贮藏过程中水分含量的变化，并帮助判断了各实验组对芒果保护效果的优劣。本发明具有较强的实用性和商业价值，可用于测定芒果水分含量，评价其鲜度及品质特性。
实施例3
用直尺测量待测芒果全长，确定两侧果肉的四等分点，并做好取样标识(宽度1cm)，四等分点在标识的取样位置内；平行于芒果果核平面将芒果两侧果肉分别切下；拿取切分好的果肉，按照取样标识垂直切下果肉(如图1中5、7、9部分)，并去除两端果肉边缘，将果肉调整成4cm长、4cm宽、1cm高的立方体待测样(如图2中12所示)；准备3倍与待测样长宽的保鲜膜，小心将其包裹，贮藏在4～8℃环境中待测；使用低场核磁共振成像仪检测样品各水分组份含量。示意图1中5、7、9部分芒果果肉分别命名为样品1、样品2、样品3。
检测时，首先打开低场核磁共振成像仪工控机开关，对仪器进行预热30min；随后选择MesoMR23-060H-I-70mm探头及Q-FID序列，进水膜，在出现的图像中包含一个波峰及波谷后进行样品实测；然后选择Q-CPMG样品序列，命名后放入样品，设定SW 200KHz，NS 8，NECH 18000，同时P1为19μs，P2为37μs，TW为5000ms，TE为0.45ms，并确认检测参数后进行累加采样，等待检测结束；当出现检测图像后，进行反演，选取SIRT反演方法，抽样方式选取数据，数据量200，迭代次数为100000，查看测试结果。
如表1所示，所测芒果水分组分中占比最大的为自由水，不易流动水次之，结合水占比最小，三者均值分别为90.63、7.40和1.96，标准偏差分别为0.31、0.32和0.40。实验数据表明，该法能快速准确测量芒果中各水分组分含量，可用于表征芒果水分组分含量的变化，帮助判断芒果品质的优劣。本发明具有较强的实用性和商业价值，可用于测定芒果水分含量，评价其鲜度及品质特性。
表1芒果水分组分含量单位：％
样品号
结合水
不易流动水
自由水
1
2.42
7.12
90.46
2
1.80
7.75
90.45
3
1.67
7.34
90.99
上述实施例仅例示意性地说明本发明的方法与步骤，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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