弛豫时间核磁共振（TD-NMR）和增量寿命时域（ILT）分析在苹果汁掺假快速检测中的应用

《Food Analytical Methods》：TD-NMR and ILT Analysis for Rapid Detection of Apple Juice Adulteration

　　

摘要

果汁是均衡饮食的重要组成部分，因为它们富含维生素、矿物质、酚类化合物和其他生物活性成分。常见做法包括加水稀释、添加糖以及与低成本果汁混合，这可能会改变产品成分并误导消费者。苹果汁与真实性研究尤为相关，因为其成分可能会被这些做法所修改。水、糖和橙汁被选为代表性掺假物，因为它们会对果汁基质引入不同的成分变化。各种分析技术，包括色谱法、光谱法、质谱法和高场质子核磁共振波谱法，已应用于果汁真实性鉴定。在本研究中，时域核磁共振 (TD-NMR) 被用于检测苹果汁中由添加水、橙汁和糖造成的掺假。为此，测量了样品的自旋 - 晶格 (T₁) 和自旋 - 自旋 (T₂) 弛豫时间，并通过将逆拉普拉斯变换 (ILT) 分析应用于 Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) 数据来评估 T₂ 分布，揭示了与掺假相关的结构变化。ILT 分析促进了不同水群体和弛豫成分的分分离，从而能够对掺假引起的结构变化进行更详细的表征。结果表明，T₁ 和 T₂ 的弛豫行为根据掺假类型不同而有显著差异：加水增加了 T₁ 和 T₂ 时间，加橙汁增加了 T₁ 但减少了 T₂，而加糖减少了两个弛豫时间。ILT 分析中多个峰的出现进一步证实，在测试条件下可以区分不同的掺假类型。本研究的创新之处在于结合应用 T₁、T? 和 ILT 分析来表征苹果汁中水、橙汁和糖的掺假。该方法提供了基于弛豫的互补信息，用于在研究的实验设置下区分测试的掺假条件。因此，T₁ 和 T₂ 弛豫测量与 ILT 分析的结合评估表明，TD-NMR 是一种快速、非破坏性、可靠且高精度检测苹果汁掺假的技术。