1-H nuclear magnetic resonance relaxometric characterization of fat and water states in soft and hard cheese
Caractérisation par relaxométrie RMN de l'état de l'eau de la matière grasse dans des fromages
Résumé
The aim of this work was to study the spin-spin (T2) relaxation components of one hard cheese and three soft cheeses to characterize fat and water states. NMR signals were measured at 6°C with a 0.47 T NMR device. The transverse relaxation decay was fitted using the Marquardt method. The T2 relaxometric behaviour of the cheeses under consideration was characterized by four relaxation components. To understand the chemical composition of each NMR component, we studied anhydrous milk fat extracted from each cheese analysed. At 6°C, the fat was 60% crystalline. In cheese, the solid fat was found mainly in the shorter relaxation component with a T2 of 17 µs. The intensity of the NMR relaxation with a T-2 > 1 ms was explained by the amount of water, liquid fat and proteins, and the associated relaxation time varied as a function of the process used. The composition of each relaxation component was confirmed by the temperature effect and the influence of the fat content on the NMR cheese signal. NMR relaxometry was able to provide information on water behaviour (i.e. the quantity and level of interactions with proteins) and on the solid:liquid ratio of anhydrous milk fat in the cheese.
Le but de ce travail est d'étudier les composés de relaxation spin-spin (T2) d'un fromage à pâte dure et de trois fromages à pâte molle pour caractériser les états de l'eau et de la matière grasse. Les signaux NMR étaient mesurés à 6°C avec un appareil NMR 0.47 T. La désintégration de relaxation transverse était ajustée en utilisant la méthode Marquardt. Le comportement de relaxation T2 des fromages en considération était caractérisé par quatre composés de relaxation. Pour comprendre la composition chimique de chaque composé NMR, nous avons étudié la matière grasse du lait anhydré extrait de chaque fromage analysé. A 6°C, il y avait 60% de matière grasse cristalline. Dans le fromage, la matière grasse solide a été trouvée essentiellement dans le plus court composé de relaxation avec un T2 de 17 µs. L'intensité de la relaxation NMR avec un T-2 > 1 ms était expliqué par la quantité d'eau, de matière grasse liquide et de protéines, et le temps de relaxation associé variait tel une fonction du processus utilisé. La composition de chaque composé de relaxation était confirmée par l'effet de la température et l'influence du contenu en matière grasse sur le signal NMR du fromage. La relaxométrie RMN était capable de fournir une information sur le comportement de l'eau (i.e. la quantité et le niveau des interactions avec les protéines) et sur le solide : la proportion liquide de matière grasse du lait anhydré dans le fromage.