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粳稻水分含量的测定

[导读]奥豪斯仪器上海有限公司在文中对不同含水量粳稻谷峰面积和MRI图像的定量分析,介绍本次实验所需要的仪器。


【摘要】:水分含量是影响粳稻谷储藏、干燥的主要因素之一,奥豪斯仪器(上海)有限公司在文中探讨粳稻谷的反演峰与其含水量的数学关系式,通过提取MRI图像灰度值,拟合灰度值与含水量的数学方程,为快速测定粳稻谷水分提供新方法并为分析粳稻谷水分状态和分布提供新思路。

【方法】将粳稻谷含水量分别调节为14.963%、15.830%、16.232%、16.299%、18.340%、19.581%、20.707%、22.290%和24.259%,平衡水分之后基于低场核磁(LF-NMR)技术采集不同含水量的粳稻谷数据,利用低场核磁自带CONTIN程序对数据进行定性反演和成像,对不同反演峰进行定量分析,拟合出粳稻谷含水量与其T21峰、T22峰之间的数学关系式,使用 MATLAB软件对不同含水量粳稻谷 MRI图像进行灰度值采集,并将灰度值与水分进行方程拟合,探究 LF-NMR数据与水分的内在关系。体现了高水分粳稻谷整体质子密度和质子信号强度较为均匀,而低水分粳稻谷的质子密度和质子信号强度均匀性较差,证明了水分过低时稻谷内部的水分分布的不均匀性,结合MRI图像可知低水分稻谷水分主要集中在胚部和背部,而高水分粳稻谷内部水分分布较为均匀。

【结论】粳稻谷的含水量与低场核磁数据具有极高的相关性,可以利用LF-NMR技术快速检测粳稻谷水分含量和水分分布,通过粳稻谷MRI图像可以直观观测粳稻谷内部水分状态。

关键词:粳稻谷;低场核磁; 水分测定仪仪;含水量;峰面积;灰度值;储藏

1 材料与方法:试验于2014年-512月在南京财经大学食品科学与工程学院粮食储运国家工程实验室进行。主要仪器:NMI-20 Analyst型核磁共振分析仪:上海纽迈电子科技有限公司;奥豪斯水分测定仪;电子天平:奥豪斯仪器(上海)有限公司;电热恒温鼓风干燥箱:上海精宏实验设备有限公司。

目前稻谷水分国标测试方法虽然是105℃烘箱法,但主要是用在商品粮批量检验方面。在科学研究方面,多种快速水分测定方法仍然是研究热点,特别是多指标同时快速检测。低场核磁技术(LF-NMR)不仅可快速检测稻谷籽粒中水分含量,还可分析水分状态和分布。105℃烘箱法相较于LF-NMR技术手段,其前处理复杂,耗时长,侵害目标样品,连续性差。


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