本发明属于农产品加工领域，具体为一种利用低场核磁共振技术判别低糖草莓脯凝胶质地形成的方法。
背景技术：
1、草莓芳香酸甜，果肉多汁，果皮嫩薄易损，果实易腐。水果干燥脱水可有效保留其营养成分和延长保质期，但草莓的细胞壁薄，缺乏弹性和支撑的机械特性，使其脱水过程中细胞易破损，糖酸等固形物易随水分流失，并且外形塌瘪，质地硬韧。因此为达到休闲食品的良好风味与质地，草莓脱水加工中往往需要补充外源糖等成分来充实细胞，增强细胞壁弹性等机械特性，同时增加甜度等风味。
2、水果宏观结构的物质基础是果胶、纤维素、半纤维素和蛋白质等细胞骨架中的大分子，这些大分子更多的分布于细胞壁，而水、无机离子、糖类、氨基酸等小分子成分更多分布于液泡或细胞质中。水果中水分含量和状态不同时，细胞壁中的果胶可能为溶胶、胶体等不同形态，纤维素则通过葡聚糖链、微纤维结晶区和非葡聚糖支链等结构的氢键与水分连接，水分的变化会引起细胞壁果胶和纤维素大分子链接卷曲折叠等构象的变化，进而改变水果产品的力学特性，表现为果品韧硬、粘弹、脆等质地变化。
3、低场核磁共振技术是基于氢原子核磁性的一种弛豫谱分析技术。氢原子广泛存在于有机分子中，原子中的质子在外加静磁场时，会在静磁场方向定向排列，并且以一定频率沿着静磁场方向进动。同时，静磁场中的质子也会磁化，磁化后的质子被施加具有拉莫尔频率的脉冲后，宏观磁化矢量的方向将会被扳转。施加脉冲将宏观磁化矢量扳转90°，在关闭脉冲后磁化矢量会经过一定时间衰减至初始状态，这一过程被称为弛豫。弛豫快慢与氢核所处的运动环境有关，在与不同的分子的键合等微观化学环境中，氢原子的弛豫都会不同，利用这个特性可以做核磁弛豫谱。低场核磁共振试验仪可将弛豫信号转换成电信号，被接收器捕捉、收录并分析。水果组织中含有丰富的水分，低场核磁共振技术可以快速、无损测定水的状态及变化，弛豫时间可反映水分子的运动。核磁共振t2弛豫谱给出t2弛豫时间及其对应的幅度，其中t2弛豫时间反映了水分子的动力学特性，与水分所在微区大小和结构、水溶性糖含量以及生物膜透水率等因素有关，幅度可对应于含水率。因此，低场核磁共振技术在研究水分迁移与分布中得到了广泛应用。果蔬干燥中往往将水分为结合水、不易流动水和自由水3个状态，并且一般而言，不同的物料在干燥过程中均表现为自由水为最容易脱除的水，不易流动水含量表现为先下降而后逐渐趋于平缓，结合水含量呈先上升后下降的趋势。
4、草莓作为富含水分的易损水果，糖渍渗透脱水是常用的方法，糖渍可以脱除约30％-50％的水分，仍存留大量的水并以自由水为主，因此需结合热风等干燥方式继续脱水。草莓脯作为蜜饯类休闲食品，其含糖量可达60％以上，以其饱满粘弹的口感为重要特色。果脯富有弹性的结构主要取决于其中果胶凝胶的形成，草莓果胶为高甲氧基果胶，形成凝胶时需要大量的糖，糖可与果胶分子链上的水分子结合，降低果胶分子链溶剂化程度，使果胶分子链间相互作用形成三维网状结构，水和糖等溶质被固定在网孔中形成凝胶。
5、但是，随着人们对高糖饮食带来健康风险的认知程度越来越高，降低食品中糖含量成为食品加工的趋势。因此糖用量和果脯粘弹质地形成之间如何建立量化关系，果脯中最低需要多少糖成为值得探讨的问题。果脯加工中草莓自身的糖、外源糖在整个浸渍及烘干过程中均处于动态变化过程，外界温度变化、糖浓度和种类、糖浸渍时间和压力等各种因素的作用，使得果实内部的糖含量难以预测。本发明通过设定不同糖添加量糖渍获得不同糖含量的草莓，利用低场核磁共振技术，测定草莓烘干过程水分状态的转化特征，判断果胶是否形成凝胶态，由此确定可使草莓形成粘弹质地的最低糖浓度，为草莓脯加工中降低糖的用量提供了依据与方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种判别形成草莓脯粘弹质地最低糖用量的方法，该方法可避免在草莓脯加工中加入过多的糖，有效降低糖含量的同时使产品具有良好的粘弹性和口感。
2、本发明具体技术方案如下：
3、一种判别草莓脯粘弹质地形成最低糖用量的方法，包括以下步骤：
4、1)将速冻草莓解冻，与20％-100％草莓质量分数的固态糖混合进行糖渍；
5、2)将糖渍脱水至糖渍前水分56％-78％的草莓取出于50-60℃热风干燥10-12h；
6、3)干燥过程中草莓脯每隔1h取样，置于磁场强度0.5t、主频为21mhz的低场核磁中分析；
7、4)使用软件结合迭代重建技术对低场核磁弛豫数据进行多指数拟合，迭代次数为100000，得到干燥过程中草莓的弛豫时间、峰面积；
8、5)综合水分形态与弛豫时间变化确定草莓凝胶态的形成；
9、6)测定干燥至水分为18-21g/100g草莓样品的总糖含量，确定具凝胶质地草莓脯的最低糖含量。
10、步骤1)中草莓大小优选赤道直径为1-2cm，质量6-10g；
11、步骤1)中固态糖可为晶体，也可为粉体；
12、步骤1)中固态糖可为单糖、二糖、低聚糖以及糖醇；
13、步骤4)中弛豫时间0～1000ms之间出现的3个分离的峰根据顶点时间由小至大记为t21、t22、t23，三者对应的谱峰面积分别为a21、a22、a23，总峰面积为a21+a22+a23。
14、步骤5)凝胶态的判别方法为：干燥6-8h内出现由a23为总峰面积85％～90％转为a22为总峰面积85％～90％，同时干燥6-8h过程中t23变化＜20ms，t22变化＜10ms。
15、有益效果
16、目前在草莓脯加工中，糖渍是重要的环节，大量糖的加入一方面脱除部分水分，一方面增加果脯的固形物含量和甜度，并使果脯饱满而有弹性。但是糖的用量及糖渍至何种程度则难以明确，由于缺乏有效的判别手段，为避免糖摄入不足使产品失去商业价值，所以经验依赖型的糖渍产品中用糖均宁多不少。
17、低场核磁作为一种分析检测手段，在水分状态和迁移研究中得到广泛应用，但果脯中水分状态、糖含量和质构的是否存在对应关系和如何判别仍未可知。本发明通过大量多次重复试验，发现了草莓脯中果胶分子链缔合时氢质子的弛豫特征，建立起草莓脯粘弹质地、水分形态、糖含量的关系，并且基于此关系可以获得草莓脯粘弹质地形成的最低糖含量以及糖渍参数。
18、另外，本发明设定的判别方法中设定了草莓的大小、糖渍脱水程度、干燥温度及时间，使该方法的应用更具有规范性，提高了干燥过程中低场核磁检测结果的重现性和可操作性。本发明通过不同的糖与草莓质量比获得了不同糖含量的草莓，基于核磁共振检测其烘干脱水过程中水分自由度的变化，建立了以自由度不同的水分形态的转化比例即峰面积变化判别凝胶态的形成，并结合弛豫时间变化判别其状态的稳定性。水分形态的转化与弛豫时间的稳定共同作为必要条件表征果脯凝胶质地的形成。
19、本发明实现了糖用量与草莓脯质地对应关系的数据化表征，解决了降低草莓脯糖含量缺乏科学依据的困局，可以避免不必要的糖量添加与产品糖含量过高。
1.一种利用低场核磁判别草莓脯凝胶质地形成最低糖用量的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述草莓大小优选赤道直径为1-2cm，质量6-10g。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述糖可为晶体或粉体的单糖、二糖、低聚糖以及糖醇以及它们的组合。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中弛豫时间0～1000ms之间出现的3个分离的峰根据顶点时间由小至大记为t21、t22、t23，三者对应的谱峰面积分别为a21、a22、a23，总峰面积为a21+a22+a23。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)判别草莓凝胶态质地形成，需满足以下条件：干燥6-8h内出现a23由总峰面积85％～90％转为a22为总峰面积85％～90％，同时满足干燥6-8h过程中t23变化＜20ms，t22变化＜10ms。