本發(fā)明屬于明膠凝凍強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種明膠凝凍強(qiáng)度的快速測(cè)定方法。

背景技術(shù)：

明膠是動(dòng)物膠原蛋白部分水解后的產(chǎn)物，是一種非常重要的高分子材料，其具有組織相容性好、成膠性好、可降解等優(yōu)點(diǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、工業(yè)及照相等相關(guān)行業(yè)。明膠的凝凍強(qiáng)度（俗稱“凍力”）是指明膠溶液的凝凍能力，凝凍強(qiáng)度反映了明膠由溶膠形成堅(jiān)韌、可逆凝膠的特性能力，是決定明膠商業(yè)使用價(jià)值的重要依據(jù)，明膠的商品價(jià)值隨凍力的增大而提高。因此，快速準(zhǔn)確測(cè)定明膠的凝凍強(qiáng)度就顯得尤為重要。

目前，明膠的凝凍強(qiáng)度測(cè)定方法主要采用凍力儀和質(zhì)構(gòu)儀等方法測(cè)定。凍力儀測(cè)定方法能較好的控制明膠凝凍的溫度，但樣品的預(yù)處理耗時(shí)長(zhǎng)，受外界因素影響較大，可重復(fù)性差。質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定法采用儀器設(shè)定的測(cè)定模式，通過(guò)控制特定探頭下降速度等儀器參數(shù)來(lái)對(duì)明膠進(jìn)行凍力測(cè)試，測(cè)定過(guò)程較方便，但此方法探頭壓入距離難以控制，易受儀器老化、探頭松動(dòng)等負(fù)面因素影響，且該法仍需要制備明膠凍膠，制樣過(guò)程復(fù)雜費(fèi)時(shí)，同樣受樣品本身含水量、溫度、時(shí)間及濃度等因素影響，準(zhǔn)確度和重復(fù)性也較差。

上述兩種方法測(cè)定明膠的凝凍強(qiáng)度的制樣時(shí)間較長(zhǎng)、制樣過(guò)程復(fù)雜，測(cè)定耗時(shí)，環(huán)境因素如溫度、時(shí)間、濕度等影響較大。因此，急需尋找一種新的快速測(cè)定明膠凝凍強(qiáng)度的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種明膠凝凍強(qiáng)度的快速測(cè)定方法。本發(fā)明提供的方法無(wú)需制樣，可直接測(cè)定粉末固體樣品，且測(cè)定過(guò)程對(duì)樣品無(wú)任何破壞，測(cè)試后的樣品仍可以繼續(xù)使用；本發(fā)明提供的測(cè)定方法檢測(cè)快速，測(cè)定結(jié)果與國(guó)標(biāo)或行標(biāo)中的方法相比幾乎無(wú)差異，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，重復(fù)性好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種明膠凝凍強(qiáng)度的快速測(cè)定方法，所述測(cè)定方法包括：

將明膠粉末樣品加入核磁管中，并將核磁管置于NMR分析儀中，用GPMG序列進(jìn)行測(cè)量，然后用反演軟件進(jìn)行快速反演，得到自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂；明膠凝凍強(qiáng)度B和自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂的關(guān)系為：T₂=0.226+0.300×10^-3B。

式中T₂的單位為ms，B的單位為Bloomg。

本發(fā)明先用常規(guī)的恒定壓力法測(cè)定不同樣品瓊膠的凝膠強(qiáng)度，再通過(guò)低場(chǎng)核磁分析儀測(cè)得不同樣品的自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂，經(jīng)線性擬合，得到上述公式。

低場(chǎng)核磁共振是指磁場(chǎng)強(qiáng)度在0.5T以下的核磁共振。根據(jù)核磁共振的工作原理，采用CPMG方法對(duì)樣品中的氫原子核進(jìn)行激發(fā)，隨即在接收線圈上產(chǎn)生一個(gè)可檢測(cè)的自由感應(yīng)衰減信號(hào)，該信號(hào)的強(qiáng)度和衰減速率與被測(cè)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，再通過(guò)數(shù)學(xué)的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，可以獲得各種物質(zhì)的微觀信息，從而達(dá)到檢測(cè)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的目的。

本發(fā)明采用低場(chǎng)核磁共振法來(lái)測(cè)定明膠的凝凍強(qiáng)度，與凍力儀或質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定法等兩法相比，該法不需要對(duì)樣品進(jìn)行任何預(yù)處理，可以直接檢測(cè)固體粉末樣品或液體樣品，測(cè)定過(guò)程可在兩分鐘內(nèi)完成，能大大節(jié)省分析檢測(cè)時(shí)間。

在本發(fā)明中，明膠粉末的添加量對(duì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性影響較大。儀器對(duì)檢測(cè)樣品都有一定的靈敏性，若樣品量太少檢測(cè)信號(hào)較弱甚至無(wú)法檢測(cè)；并且樣品添加量少會(huì)影響勻場(chǎng)，進(jìn)而影響到實(shí)驗(yàn)的分析速度和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。相反，如果樣品添加量太大，同樣會(huì)影響勻場(chǎng)，同時(shí)還會(huì)造成樣品的浪費(fèi)。

因此優(yōu)選地，所述明膠粉末的添加量為0.5～5g；更為優(yōu)選地，所述明膠粉末的添加量為3.5 g。

本發(fā)明中NMR分析儀的質(zhì)子共振頻率和溫度都對(duì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性有較大的影響。就頻率而言，對(duì)共振來(lái)說(shuō)尤為重要，頻率若不是共振頻率，頻率過(guò)高或過(guò)低都不能引起共振現(xiàn)象，也無(wú)法捕捉到對(duì)應(yīng)的信號(hào)。一般測(cè)量溫度升高，分子活性增大，弛豫時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)、造成信號(hào)減弱。在本發(fā)明中，測(cè)量溫度若過(guò)高會(huì)導(dǎo)致信號(hào)弱從而影響到結(jié)果的準(zhǔn)確性；另外，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致耗時(shí)長(zhǎng)，這也可能給磁體帶來(lái)不可逆的損傷。測(cè)量溫度過(guò)低會(huì)造成信號(hào)變寬，識(shí)別度降低，從而影響到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

因此優(yōu)選地，所述NMR分析儀的質(zhì)子共振頻率為15～20MHz，測(cè)量溫度為30～45℃；更為優(yōu)選地，所述NMR分析儀的質(zhì)子共振頻率為18MHz，測(cè)量溫度為38℃。

優(yōu)選地，所述明膠粉末樣品每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)試3～5次。

優(yōu)選地，所述核磁管的直徑為5～15mm；更為優(yōu)選地，所述核磁管的直徑為5mm。

優(yōu)選地，所述NMR分析儀的型號(hào)為NMRI20-Analyst。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB6783-94）或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（QB2354-2005）中凍力儀或質(zhì)構(gòu)儀的方法相比，本發(fā)明提供的方法無(wú)需制樣，可直接測(cè)定粉末固體樣品；且測(cè)定過(guò)程對(duì)樣品無(wú)任何損壞，測(cè)試后的樣品可以繼續(xù)使用。另外，本發(fā)明提供的明膠凝凍強(qiáng)度的測(cè)定方法檢測(cè)快速；測(cè)定結(jié)果與國(guó)標(biāo)或行標(biāo)中方法相對(duì)比幾乎無(wú)差異，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，重復(fù)性好。本發(fā)明提供的測(cè)試方法來(lái)測(cè)定明膠的凝凍強(qiáng)度可以大大節(jié)省檢測(cè)時(shí)間，為明膠的工業(yè)生產(chǎn)及檢測(cè)提供方便。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步詳細(xì)闡述本發(fā)明。本發(fā)明以下實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明各實(shí)施例中的簡(jiǎn)單參數(shù)的替換不能一一在實(shí)施例中贅述，但并不因此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，應(yīng)被視為等效的置換方式，包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1

將1.0g明膠粉末樣品放入直徑為10mm的核磁管，將管放入NMRI20-Analyst分析儀中，質(zhì)子共振頻率為15MHz，測(cè)量溫度為30℃。自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂用CPMG序列進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)試3次，計(jì)算得到自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂為 0.262±0.0003ms，利用凝凍強(qiáng)度B和自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂的對(duì)應(yīng)線性關(guān)系為：T₂=0.226+0.300×10^-3B， 計(jì)算所得明膠的凝凍強(qiáng)度為120±1Bloomg。在嚴(yán)格規(guī)定的條件下，采用國(guó)標(biāo)的方法，用凍力儀測(cè)定出相同明膠樣品凝凍強(qiáng)度值為118±9Bloomg。

實(shí)施例2

將3.5g明膠粉末樣品放入直徑為5mm的核磁管，將管放入NMRI20-Analyst分析儀中，質(zhì)子共振頻率為18MHz，測(cè)量溫度為38℃。自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂用CPMG序列進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)試4次，計(jì)算得到自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂為 0.280±0.0006ms，利用凝凍強(qiáng)度B和自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂的對(duì)應(yīng)線性關(guān)系為：T₂=0.226+0.300×10^-3B，計(jì)算所得明膠的凝凍強(qiáng)度為180±2Bloomg。在嚴(yán)格規(guī)定的條件下，采用國(guó)標(biāo)的方法，用凍力儀測(cè)定出相同明膠凝凍強(qiáng)度值為181±8Bloomg。

實(shí)施例3

將0.5g明膠粉末樣品放入直徑為10mm的核磁管，將管放入NMRI20-Analyst分析儀中，質(zhì)子共振頻率為20MHz，測(cè)量溫度為45℃。自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂用CPMG序列進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)試5次，用反演軟件進(jìn)行快速反演，即得到自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂為 0.292±0.0009ms，利用B和自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂的對(duì)應(yīng)線性關(guān)系為：T₂=0.226+0.300×10^-3B，計(jì)算所得明膠的為220±3Bloomg。在嚴(yán)格規(guī)定的條件下，采用國(guó)標(biāo)的方法，用凍力儀測(cè)定出相同明膠凝凍強(qiáng)度值為220±9Bloomg。

實(shí)施例4

將5.0g明膠粉末樣品放入直徑為15mm的核磁管，將管放入NMRI20-Analyst分析儀中，質(zhì)子共振頻率為16MHz，測(cè)量溫度為33℃。自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂用CPMG序列進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)試3次，計(jì)算得到自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂為0.316±0.0006ms，利用凝凍強(qiáng)度B和自旋-自旋弛豫時(shí)間T₂的對(duì)應(yīng)線性關(guān)系為：T₂=0.226+0.300×10^-3B， 計(jì)算所得明膠的凝凍強(qiáng)度為300±2Bloomg。在嚴(yán)格規(guī)定的條件下，采用國(guó)標(biāo)的方法，用凍力儀測(cè)定出相同明膠樣品凝凍強(qiáng)度值為301±8Bloomg。