脈沖式低解析度核磁共振儀

脈沖式低解析度核磁共振儀第一頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五目錄一.前言二.實(shí)驗(yàn)材料與方法三.結(jié)果與討論四.結(jié)論第二頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、前言果汁口感為水果分級(jí)之重要指標(biāo)水果果汁中可溶固形物(SolubleSolidsContent,SSC)的主要成分為糖、酸、礦物質(zhì)、果膠、蛋白質(zhì)等。對(duì)大部分的水果而言，最主要的成份為糖。第三頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五食物名稱(chēng)熱量Kcal水分g粗蛋白g粗脂肪g醣類(lèi)g粗纖維g膳食纖維g柳橙43880.80.210.60.52.3葡萄57840.70.214.70.30.6資料來(lái)源：行政院衛(wèi)生署臺(tái)灣地區(qū)食品營(yíng)養(yǎng)成份資料庫(kù)每百克柳橙、葡萄中主要成份含量第四頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五柳橙、葡萄中果糖、蔗糖、葡萄糖含量食物名稱(chēng)全糖量g果糖g蔗糖g葡萄糖g柳丁12.143.704.663.42葡萄15.157.8607.29資料來(lái)源：臺(tái)大農(nóng)化系劉慧瑛老師

第五頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五果汁中可溶固形物的量越多表示糖的含量越多果汁中可溶固形物越多則果汁中水分子的擴(kuò)散速率越低，即其自我擴(kuò)散系數(shù)(Self-DiffusionCoefficient,Dw)越小利用量測(cè)果汁的自我擴(kuò)散係數(shù)預(yù)測(cè)果汁中糖的含量第六頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、實(shí)驗(yàn)材料1.糖類(lèi)水溶液：果糖、蔗糖、葡萄糖以化學(xué)藥品取適當(dāng)重量百分濃度配成2.市售果汁：葡萄汁、柳橙汁先經(jīng)過(guò)離心(2000rpm,10min)與過(guò)濾(1號(hào)濾紙,10μm)利用冷凍將果汁濃縮，再加入蒸餾水取適當(dāng)濃度間隔配成3.新鮮水果：葡萄、柳橙以單粒為單位，經(jīng)離心過(guò)濾步驟而得第七頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)儀器脈衝式核磁共振儀(PulsedNMR)20MHz,0.47Tesla,Magnet40℃脈衝梯度單元(PulsedGradientUnit) 0~2Tesla/m水浴循環(huán)機(jī)(WaterBath)

溫度控制–10~80℃熱電偶(ThermalCouple)第八頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五PCPulsedGradientUnitE-BoxTemperatureControlledWaterBathThermalCoupleProbePFG-NMR系統(tǒng)架構(gòu)圖第九頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五脈衝梯度磁場(chǎng)核磁共振技術(shù)其中A(2τ)＝脈衝梯度磁場(chǎng)在2τ時(shí)的迴響強(qiáng)度

A0(2τ)＝自旋迴響在2τ時(shí)的迴響強(qiáng)度

γ ＝迴轉(zhuǎn)磁率(gyromagneticratio)

Ｇ

＝脈衝梯度磁場(chǎng)大小(T/m)

δ ＝脈衝梯度磁場(chǎng)時(shí)間長(zhǎng)度(s)

Δ ＝兩脈衝梯度磁場(chǎng)間的時(shí)間間隔(s)

Ｄ ＝自我擴(kuò)散係數(shù)(m2/s)Stejskal,1965

第十頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五自旋迴響脈衝序列(Spin-Echo)90oRFPulse180oRFPulseEcho

Timeτ2τA0(2τ)第十一頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五脈衝梯度磁場(chǎng)脈衝序列δΔτ90oRFPulse180oRFPulseEcho

TimeGGδA(2τ)第十二頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、結(jié)果與討論50℃40℃30℃20℃10℃0℃果糖水溶液第十三頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五50℃40℃30℃20℃10℃0℃柳橙果汁第十四頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五樣本柳橙汁葡萄汁果糖水溶液葡萄糖水溶液蔗糖水溶液溫度(℃)

DW/oBrix(10-11m2/soBrix)

DW/oBrix(10-11m2/soBrix)DW/oBrix(10-11m2/soBrix)DW/oBrix(10-11m2/soBrix)DW/oBrix(10-11m2/soBrix)50-7.81

-8.12

-7.18

-7.46

-7.46

40-6.07

-6.81

-6.02

-6.23

-6.20

30-5.25

-5.40

-4.95

-5.03

-4.94

20-4.00

-4.32

-3.93

-3.98

-3.81

10-2.98

-3.21

-3.00

-3.03

-2.93

0-2.24

-2.44

-2.13

-2.24

-2.13

第十五頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五假設(shè)溶液的糖度Ｂ(oBrix)為溫度Ｔ(℃)及自我擴(kuò)散係數(shù)Ｄ(×109㎡/s)之函數(shù)。由於糖度與擴(kuò)散係數(shù)成線(xiàn)性關(guān)係可假設(shè)：糖度經(jīng)驗(yàn)方程式其中α(T)、β(T)分別為線(xiàn)性回歸之斜率與截距。再利用兩次非線(xiàn)性回歸求出α、β與溫度Ｔ之關(guān)係，因此可得：

第十六頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五

或γ、δ、ε、ζ、η、θ為常數(shù)第十七頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五利用TableCurve3D進(jìn)行非線(xiàn)性曲面迴歸，並以下列原則選取方程式：

1.方程式要有廣泛性，對(duì)五種樣本皆適用

2.對(duì)五種樣本的R2均要大於0.99

3.方程式係數(shù)越少越好糖度迴歸曲面方程式其中α、β、γ、δ、ε、ζ為常數(shù)第十八頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五糖度迴歸曲面方程式立體圖第十九頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五兩種糖度方程式平均誤差之比較樣本柳橙汁葡萄汁果糖水溶液葡萄糖水溶液蔗糖水溶液預(yù)測(cè)方式(oBrix)(oBrix)(oBrix)(oBrix)(oBrix)糖度經(jīng)驗(yàn)方程式0.4430.3740.5820.5670.644糖度迴歸曲面方程式0.4380.3870.3710.2680.330第二十頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五三種預(yù)測(cè)水果糖度方式之比較樣本糖度範(fàn)圍(oBrix)預(yù)測(cè)方式(oBrix)(oBrix)單粒柳橙8~14單一溫度線(xiàn)性迴歸0.7690.881糖度經(jīng)驗(yàn)方程式0.7700.881糖度迴歸曲面方程式0.7300.858單粒葡萄15~19單一溫度線(xiàn)性迴歸0.2820.534糖度經(jīng)驗(yàn)方程式0.2430.495糖度迴歸曲面方程式0.4780.694第二十一頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期五四、結(jié)論1.對(duì)溶液中大部分可溶固形物是糖的果汁及糖水溶液，同溫下糖度與擴(kuò)散係數(shù)的關(guān)係有一致性。2.斜率及截距隨溫度的變化可