核磁共振技术在食品和生物体系中的应用

第1章核磁共振及其成像技术

1.1核磁共振的基本原理

1.1.1磁矩和磁共振

1.1.2磁化强度的矢量图

1.1.3弛豫过程

1.1.4弛豫时间测定法

1.1.5核磁共振波谱仪的装置

1.2磁共振成像

1.2.1传统的显微镜与核磁共振成像技术

1.2.2磁共振成像的基本原理

1.2.3弛豫时间，化学位移以及流速的成像

1.2.4MRI装置简介

1.2.5与磁共振成像仪器配套的实验装置

参考文献

第2章食物和生物体系中的水分

2.1引言

2.2水的化学组成和结构

2.3水分子中的化学键

2.4生物体系中水分的迁移

2.5利用核磁共振技术研究生物材料中水的重要性

2.5.1水分含量对水分迁移的影响

2.5.2水分迁移

2.5.3玻璃态转变

2.5.4化学反应和生物化学反应

2.5.5生物质的生理状态

参考文献

第3章核磁共振在快速水分检测中的应用研究

3.1绪论

3.2基本原理

3.3磁共振实用技术

3.3.1水-固比率法

3.3.2比例法

3.3.3模型拟合法(ModelFitting)

3.3.4自旋-回波法

3.3.5高分辨率法

3.3.6混合脉冲序列法

参考文献

第4章核磁共振成像研究水分的迁移运动

4.1前言

4.2低、中等含水量的食品和生物材料中的水分分布

4.3食物中水分和油脂的图像

4.3.1化学位移选择性预饱和

4.3.2频率选择性激励

4.3.3Dixon方法

4.3.4弛豫抑制技术

4.3.5混合技术

4.4实时监控食品加工过程

4.4.1在模型体系中的水分扩散

4.4.2完全浸泡

4.4.3大豆的浸泡

4.4.4两种不同品种大麦的吸水形式

4.4.5大豆的干燥

4.4.6奶酪冷却

4.4.7冷冻贮藏过程中的冷冻一解冻循环

4.5应用梯度脉冲场NMR来研究扩散的特性

4.6应用MRI技术和计算机模拟技术模拟奶酪受热时的水分转移

4.6.1热传递和水分迁移的数学模型

4.6.2数字图解

4.6.3结果

参考文献

第5章核磁共振研究食品和生物系统中水的流动性

5.1水分活度和水的流动性

5.1.1水分活度

5.1.2用NIVIR测定水流动性

5.1.3核弛豫的物理化学原理

5.2测定水分状态的方法

5.2.1单指数衰减

5.2.2多重指数衰减和弛豫时间的连续分布

5.2.3自扩散系数法

5.3水的状态和淀粉制品的变质

5.3.1甜卷和淀粉凝胶

5.3.2面包

5.3.3野生稻米

5.4面团

5.4.1面团中的水

5.4.2面团的混合

5.5化学活动和微生物活动

参考文献

第6章植物生理学及水分

6.1前言

6.2植物发育期

6.3水果及蔬菜的质量

6.4植物中水的耐压力及NMR特性

参考文献

第7章NMR和MRI研究食品及其玻璃态转变

7.1引言

7.2聚合物中的分子运动和链段(布朗)运动

7.3NMR弛豫及布朗运动

7.4用脉冲NMR技术研究生物聚合物中的玻璃态转变

7.5MRI玻璃化温度图

7.6NMR状态图的实验论证

7.7NMR状态图的应用意义和优势

参考文献

第8章核磁共振波谱技术的应用

8.1NMR研究粉状食品结块现象

8.1.1前言

8.1.2粉状食品结块的机理

8.1.3NMR技术研究物质的结块性

8.1.4结块现象与食品化学成分的关系

8.1.5小结

8.2核磁共振波谱学在帕达诺奶酪成熟过程中的应用研究

参考文献

第9章NMR技术在欧姆加热食品系统中的运用

9.1前言

9.2实验原理和方法

9.2.1实验装置

9.2.2T1法绘制实时温度分布图

9.2.3PRF法绘制实时温度分布图

9.3建立数学模型

参考文献

第10章国产小型MRI设备在食品科学研究中的应用

10.1引言

10.2T1/T2的测定方法

10.2.1T1的测定

10.2.2T2的测定方法

10.3自旋回波和反转恢复成像脉冲序列的开发与应用

10.3.1自旋回波成像序列

10.3.2反转恢复成像序列

10.4SE及IRSE成像过程中有关伪影的去除方法

10.4.1中心拉链伪影

10.4.2场不均匀性伪影

10.4.3梯度伪影

10.4.4相位偏差伪影

参考文献

第11章采用Delphi语言编程计算NMRT2分布图

11.1前言

11.2原理与方法

参考文献

后记

　　本书涉及的内容丰富，应用背景主要为食品科学及相关行业，其中包含了大量的实用方法，同时介绍了核磁共振及其成像技术在食品科学及相关领域的研究进展。全书以核磁共振及其成像技术在食品和生物体系中的应用为重点，在介绍了核磁共振及其成像技术的基本理论后，重点介绍了磁共振成像技术的实际应用与方法。如应用该技术研究食品及生物质材料的玻璃态转变，NMR技术在欧姆加热食品系统中的运用等。可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。　　核磁共振及其成像技术在医学领域的应用已经非常广泛，在其他领域的应用相对来说还未得到普及。随着磁共振技术的发展，设备造价的降低，在非医学领域，如食品科学、农业科学、生物科学等方面的应用也会越来越广泛。本书以核磁共振及其成像技术在食品和生物体系中的应用为重点，在介绍了核磁共振及其成像技术的基本理论后，重点介绍了磁共振成像技术的实际应用与方法。如：应用该技术研究食品及生物质材料的玻璃态转变，NMR技术在欧姆加热食品系统中的运用等。　　本书可作为高等院校相关专业的研究生教材，也适合于从事食品保藏等相关专业读者学习参考。【作者简介】　　阮榕生，男。1963年生，福建仙游人，汉族。1983年中国农业大学毕业，后赴美国攻读博士学位，1991年获伊利诺伊大学博士学位，1991年后在明尼苏达大学做助理教授、教授等。现兼为南昌大学食品科学国家重点实验室长江学者特聘教授。系美国农业部食品工程专业委员会委员；美国农业部生物质工程专业委员会委员；联合国发展计划委员会农副产品加工项目中国首席技术专家；美国谷物化学学会会员、美国食品工程师协会会员、美国农业工程学会技术性论文奖励委员会主席、美国《食品加工工程》、《农业应用工程》和《农业工程论文集》等刊物编委、国际农业与生物工程杂志总编辑。长期从事核磁共振及其成像技术教学与研究应用，在国内外发表论文上百篇。是国际相关研究领域卓有建树的学者之一。