中国科学院理化技术研究所研究团队在农林科学领域期刊Food Biophysics发表了题为“Effects of Oscillating Magnetic Fields of Different Level of Intensity Magnitudes on Supercooling of Cherries”的文章。 研究背景 1. 研究问题：这篇文章研究了不同强度级别的振荡磁场对樱桃超冷保存的影响。超冷技术在生物保护和食品冷链中有广泛应用，但樱桃等水果在超冷状态下容易受到外界扰动影响而结冰，因此如何有效维持超冷状态是一个挑战。 2. 研究难点：樱桃在超冷状态下不稳定，易受温度波动或机械干扰影响而结冰。此外，现有研究中使用的磁场能量密度和频率较高，导致能耗大，不利于技术推广。 3. 相关工作：已有研究表明，磁场可以影响水分子的热运动，从而提高超冷程度。然而，不同磁场强度对樱桃超冷效果的影响尚不明确，且现有研究的磁场能量密度较高。 研究方法 这篇论文提出了使用不同强度级别的振荡磁场来研究其对樱桃超冷保存的影响。具体来说， 1. 磁场设置：实验使用了频率为50 Hz的振荡磁场，磁场强度设置为0.1 mT和mT两个级别（0.6 mT和6 mT左右）。 2. 实验设计：选择形状和颜色一致的樱桃进行实验，确保样本均一性。每个实验组放置4个样品，每层两个样品对称分布在几何中心，确保磁场均匀分布。实验温度控制在-4℃，测量样品的重量损失、颜色和质地。 结果与分析 1. 冷却曲线：在磁场强度为mT级别时，所有樱桃样品成功超冷至-4℃，未出现冰晶结晶。而在0.1 mT磁场强度下，部分樱桃样品发生结冰现象，结冰概率为40%。对照组（无磁场）的所有样品均结冰。 2. 重量损失：超冷保存的样品重量损失约为1.3%，而无磁场组的重量损失为4.85%，减少了73.2%。这表明超冷保存能有效减少重量损失。因为减少重量损失不仅可以延长樱桃的保质期，还能保持其营养价值和市场价值。此外，低能耗的超冷保存技术也有助于降低生产成本，促进其在实际生产中的推广应用。 3. 颜色变化：实验组和对照组的颜色变化与新鲜组相比有显著差异，但0.1 mT组和mT组的颜色变化无显著差异。这可能是由于细胞内发生的生理反应导致的颜色变化。 4. 质地变化：无磁场组的硬度显著低于其他三组，而超冷保存组和冷冻组的粘附性无显著差异。这表明超冷保存能有效保持果实的硬度。 结论 这篇论文研究了不同强度级别的振荡磁场对樱桃超冷保存的影响，发现mT级别的磁场能更有效地维持樱桃的超冷状态，减少重量损失并保持果实硬度。研究结果为未来确定不同水果的最低磁场能量密度提供了参考，有助于降低该技术的能耗。
