利用低场核磁共振成像仪检测芒果水分分布的方法
阅读说明：本技术 利用低场核磁共振成像仪检测芒果水分分布的方法 (Method for detecting mango water distribution by using low-field nuclear magnetic resonance imager ) 是由 谢晶 卫赛超 王金锋 曹杰 于 2021-01-07 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分布的方法,包含芒果处理及水分分布的检测步骤。对芒果确定取样位置后进行切分、取样,包裹后冷藏待测,仪器预热后设定合适参数,进行水膜至预分频器完成。放入样品预检,设定扫描刀参数后等待结果图像显示,保存结果并进行伪彩处理。本发明能有效、便捷地表征芒果果肉的水分分布情况,能够直观探究在贮藏过程中水分分布的变化,评价芒果受到的物理损伤及品质特性,具有较强的实用性和商业价值。(The invention relates to a method for detecting mango water distribution by using a low-field nuclear magnetic resonance imager, which comprises the steps of mango processing and water distribution detection. And (4) determining a sampling position of the mango, then segmenting and sampling the mango, wrapping the mango, refrigerating the mango to be tested, preheating an instrument, setting appropriate parameters, and carrying out water film to a pre-divider to finish the operation. And putting a sample for pre-inspection, setting parameters of a scanning knife, waiting for result image display, storing the result and performing pseudo-color processing. The method can effectively and conveniently represent the water distribution condition of mango pulp, can intuitively explore the change of water distribution in the storage process, evaluates the physical damage and quality characteristics of mango, and has strong practicability and commercial value.)
技术领域
本发明涉及一种水果水分分布的处理及检测方法，特别是一种芒果果肉水分分布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
随着人们生活水平的提高和保鲜技术的进步，越来越多的进口、反季食品出现在了家庭餐桌上。作为热带水果，芒果具有诱人的色泽、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。芒果在采收出售过程中，不免有跨境、跨地区的长距离运输，果实之间的挤压、摩擦、碰撞等会造成芒果不同程度的损伤，甚至出现破损，加速芒果后熟及腐败过程，其品质也下降迅速。
通过水分分布的变化可以确定芒果果实的品质变化规律，衡量其商品特性及食用价值，也能直观评价其在运输、转运等过程中所受到的物理损伤。通过水分分布的研究，可对改进水果包装、贮藏条件等保鲜工艺，以及水果货架期的判定有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供利用低场核磁共振成像仪检测芒果水分分布的方法，该方法能较好的研究芒果果肉的水分分布情况，进而反应芒果的品质特性与变化规律。
本发明提出的利用低场核磁共振成像仪检测芒果水分分布的方法通过以下技术步骤来实现：
（1）确定取样位置：用软尺测量芒果中部周长，确定周长最大位置，做好标识；
（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：将一侧已标识位置的果肉部分垂直切下，并去除两端果肉边缘，调整成3~5 cm长、3~5 cm宽、0.7~1.5 cm高的立方体待测样；
（4）保鲜膜包裹：准备3倍与待测芒果长度和宽度的保鲜膜，将其包裹后，冷藏待测；
（5）水分分布测定：使用低场核磁共振成像仪检测芒果样品水分分布；
具体的水分分布测定步骤为：
①仪器预热：打开低场核磁共振成像仪成像工控开关，对仪器进行预热；
②软件准备：打开成像软件，在参数界面选择合适的检测方法，并确认参数，确认原始数据获取打开；
③水膜放置：进水膜直至仪器预分频器处显示完成；
④样品检测：将样品放置正确位置，等待预检完成；
⑤扫描参数：根据检测样品调整扫描刀的方向、数量及宽度；
⑥结果查询：在图像界面调整结果保存设置，保存水分分布图片；
⑦伪彩处理：使用伪彩软件，对结果进行处理，得到最终水分分布结果。
优选地，确定芒果取样位置时，所标识的取样宽度在0.7~1.5 cm，并要使最大周长在标识的取样位置内。
优选地，芒果切分时要紧贴果核平面，使芒果两侧果肉厚度最大化，提升样品代表性。
优选地，果肉取样时要垂直于果肉切片切下标识部分，并确定果肉切片的对称中轴线，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3~5 cm、宽度为3~5 cm、高度0.7~1.5 cm的长方体。
优选地，包裹待测样时要避免硬质物品碰触，或者较重拿捏按压，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15~40 min的预热，保证仪器运行平稳。
优选地，检测参数在整个实验中要保持一致，并在实验前选取两个预期差异最大的样本进行参数确定。
优选地，水膜放置后，当仪器界面清晰显示水膜图像，并提示完成方能进行样品检测，否则需要检查仪器、水膜、参数等。
优选地，将样品最大平面放置在正确检测位置，避免较重力量的拿捏按压，影响结果。
优选地，扫描刀的方向要使结果呈现为样品最大平面的水分分布情况，扫描刀的数量根据放置的样品量调整，扫描刀的宽度值要求是样品高度的1/4~3/4，本方法规定刀宽最小值为2，参数中Common Averages最小值为2，以保证较多信号的收集。
优选地，避免扫描刀所在平面有其他样品部分切入。
可选地，保存为水分分布图片时，尽量选择单张图像保存。
优选地，对水分分布黑白BMP图像进行Jet伪彩处理，红色、黄色、绿色分别代表水分含量的高中低区域。
利用低场核磁共振成像技术，检测芒果在运输后及贮藏过程中的水分分布情况，能够直观评价其在运输、搬运等过程中所受到的物理损伤，以及在贮藏过程的水分迁移状况。本发明可以有效检测芒果果肉的水分分布，操作简单，结果准确，具有较强的推广价值。
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
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24 h，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。
首先用软尺测量芒果中部周长，确定周长最大位置，做好取样标识（宽度1 cm），最大周长位于标识内；平行于芒果果核平面将芒果两侧果肉分别切下；将一侧已标识位置的果肉垂直切下，确定果肉切片对称中轴线并去除两端部分，调整成4 cm长、4 cm宽、1 cm高的立方体待测样；准备3倍与待测样长宽的保鲜膜，小心将其包裹后4℃冷藏待测；使用低场核磁共振成像仪检测样品水分分布。
打开低场核磁共振成像仪成像工控开关，对仪器预热30 min；打开成像软件，在参数界面选择合适的检测方法，设定TR 500 ms，TE 20 ms，TI_IR 20 ms，Averages 4， ReadSize 256，Phase Size 192，并确认原始数据获取打开；进水膜直至仪器预分频器处显示完成；将样品放置正确位置，等待预检完成；调整扫描刀的方向为垂直方向、数量为2及刀宽为5.0；在图像界面调整结果保存设置，保存水分分布图片；使用伪彩软件，对结果进行处理，得到最终水分分布结果。
研究发现，所得结果中红色面积即水分含量高的区域在果皮部分分布最多，且随时间的推移而不断减小；黄色面积为果肉部分，其占比最多，在贮藏第0天至第8天明显减小，说明芒果水分含量不断下降。由结果可以得到充气袋组水分含量下降最慢，贮藏第8天有更多红色面积。空白组在贮藏阶段的水分含量损失最快。结果表明，利用低场核磁成像技术所得结果图像充分显示了芒果果肉在贮藏期间的水分分布变化，水分不断往果皮迁移并逐渐减少，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。本方法可以直观评价芒果果肉的水分分布情况，能帮助探究在贮藏过程的水分迁移规律，衡量其商品特性及食用价值。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分布，评价物理损伤情况及品质变化规律。
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。