變溫低場核磁系統用于食品凍融穩定性的研究

速凍食品通常采用快速冷凍和低溫儲存的工藝，通過降低食品中水分含量和水分活度來減少微生物繁殖的風險、降低酶活性以及延緩食品原料間化學變化，以此達到延長產品貨架期和方便消費者食用的目的。然而，速凍食品在運輸、儲存和消費過程中，都會面臨無法保證低溫冷藏條件的問題。溫度波動所導致的產品品質變化往往讓消費者難以接受，如產品口感變差、失水變硬、蒸煮后表皮開裂、失去彈性等。

淀粉凍融通常是指低溫（如-18℃）下對糊化或未糊化淀粉進行冷凍后再放置室溫或者更高溫度(如30℃水浴)下使淀粉融化的過程。在此過程中，淀粉理化性質及顆粒結構的變化趨勢和程度反映了淀粉的凍融穩定性，也直接影響了相關速凍食品的質構特性。淀粉凍融穩定性的研究有助于進一步了解淀粉分子的內部結構，推動相關產品工業化生產條件的優化。

凍融過程對淀粉影響

凍融過程通過水分子和溫度的作用改變淀粉的內部結構，對淀粉的顆粒形態、質構特征、結晶狀態和功能特性產生顯著影響。一般而言，這些影響效果不利于淀粉在凍融過程中保持結構的穩定。

淀粉在凍融過程中，循環過程形成的冰晶和微機械力會對淀粉顆粒造成損傷。經過多次凍融循環后，淀粉顆粒棱角出現損傷，表面變得更粗糙且出現許多凹洞。凍融過程中冰晶不斷融解和再形成，反復對淀粉顆粒表面進行擠壓，從而造成了上述的機械損傷并伴隨部分淀粉的游離溢出。

原位變溫低場核磁共振系統？

原位變溫低場核磁共振系統是指可以實現在線原位改變樣品溫度，并在設置溫度下對樣品進行原位測量的低場核磁共振系統。該系統可同時實現弛豫分析和磁共振成像功能。

傳統的低場核磁共振系統是常溫測試系統，測試過程中樣品的溫度保持與實驗室溫度（環境溫度）一致，檢測到的數據與樣品在室溫下的特性相關。而原位變溫低場核磁共振系統可對樣品進行程序控溫（高低溫），并進行原位檢測，可研究不同溫度下樣品的特性。可對樣品進行冷凍過程、干燥過程、蒸煮過程、樣品冰點、食品變性過程等相關研究。

原位變溫低場核磁共振系統是在常規低場核磁共振系統上加配了變溫探頭、控溫硬件以及控溫軟件。系統樣機如下圖：