低場時域核磁共振技術（脈沖核磁共振）用于植物種子/油料作物含油率檢測 -大豆含油率檢測

隨著人民生活水平的不斷提高，我國在糧油方面的需求日益增加，食用油等油料的含油率檢測日漸成為企業以及相關學者的研究重點。含油率既是作為油脂材料的重要指標，也是判斷其在糧油領域重要性的標志。

目前我國現行的油料作物檢測標準為GB/T14488.1-2008 《植物油料含油量測定》，其方法為萃取抽提法-索氏提取法，都需要使用有機溶劑和超臨界流體，且過程復雜、耗時長。其檢測結果的準確性有待進一步提高，同時使用各種實際對人體和環境造成傷害。其他標準還包括GB/T 15690-2008 《植物油料含油量測定連續波低分辨率核磁共振測定法（快速法）》，其主要原理為使用掃頻的方式獲得樣品的吸收譜線，根據樣品對射頻信號的吸收程度計算其含油率。該方法檢測耗時很長，多次掃描過程中容易出現信號漂移，從而導致檢測精度較差，難以達到GB/T 14488.1-2008中的精度要求，其重復性誤差要求要低50%。（0.6% vs 0.4%）。

低場時域核磁共振技術（脈沖核磁共振）通過測量樣品中的氫原子核（H）的弛豫時間信息，通過弛豫時間的信號幅值大小可有效測量植物種子/油料作物的含油量，具有快速（單個樣品測量時間約10-30s）、精度高、樣品直接測量、無損傷、不需其他耗材、環保、安全等特點。

實驗方法：

采用純大豆油作為標樣，建立8點、5點含油量與弛豫時間信號幅值的數據模型，開展大豆含油率檢測，與GB/T14488.1-2008、GB/T 14488.1-2008中要求的數據精度作比較。

弛豫時間測量（脈沖核磁共振）：

MAGMED-LFTDNMR-2230磁共振分析儀（MAGMED-Cores HP20L）

CPMG脈沖，回波間隔TE=0.5ms，掃描次數8次，間隔時間4s。

模型建立：

1. 標樣大豆油CPMG信號幅值：

2. 8點模型：

3. 5點模型

4. 標樣大豆油質量模型驗證

表1：8點模型驗證

表2：5點模型驗證

大豆含油率測定結果：

表3：大豆含油率8點模型測試結果

表4：大豆含油率5點模型測試結果

數據分析：

1.8點模型和5點模型，標樣大豆油的質量與弛豫時間信號幅值具有優異的線性擬合關系，擬合度＞0.999；

2.通過測量已知質量的標樣大豆油樣品，驗證8點模型和5點模型能夠精確測量樣品含油量；

3.通過大豆樣品含油率的測定，其平均含油率約為23%，符合大豆含油量15%-25%的實際情況；

4.低場時域磁共振技術（脈沖核磁共振）測量大豆含油率的精度滿足相關國標要求：

5.對于未烘干樣品，由于其中含有一定量的水，其弛豫時間信號，對測量結果引入誤差。

綜上，考慮到低場時域磁共振技術（脈沖核磁共振）測量的快速性、便捷性、安全性，結合模型精度，其可成為植物種子/油料作物含油率測定的全新替代技術，結合本實驗，考慮到精度要求，可選擇5點建模，樣品烘干，測量含油率；考慮到工業或批量應用，8點模型、樣品未烘干，亦可。