- 上海保圣电子舌助力--基于计算机智能分析和肽组学的发酵豆瓣酱鲜味分子的味觉机制
- 发布日期:2025-02-24 浏览次数:141
研究背景:
发酵作为一种古老的食品加工技术,既能延长食品保质期,又赋予发酵食品独特风味和质地,至今仍在不断发展。郫县豆瓣酱(PBBP)作为中国传统发酵调味品,凭借其独特口感和传统工艺被列为国家非物质文化遗产,而蚕豆发酵是决定其风味和品质的关键环节。
发酵食品的鲜味至关重要,它由鲜味游离氨基酸(FAA)、鲜味有机酸、有机碱、核苷酸和鲜味肽等多种化合物构成。已有研究表明,FBBP 中的鲜味化合物主要是 FAA,鲜味肽也有贡献,但发酵过程中鲜味的变化机制尚未明确。
传统的鲜味肽筛选方法繁琐、耗时且成本高,还可能损失活性肽,难以大规模高效筛选。基于质谱的肽组学技术发展为肽的发现和鉴定提供了高效途径,其样品预处理相对简单,能节省实验时间和成本。已有研究利用该技术成功发现抗氧化肽和潜在鲜味肽,但用肽组学筛选鲜味肽的报道较少。
本文在探究豆瓣酱发酵过程中产生的鲜味物质及其呈鲜机制。基于计算机模拟分析和肽组学技术,鉴定游离肽氨基酸序列,筛选鲜味候选肽,研究发酵过程中 FAA 和有机酸等鲜味贡献物质的变化。通过分子对接研究鲜味分子与 T1R1/T1R3 受体的相互作用和表面力,揭示味觉机制,并借助感官评价和电子舌分析评估肽的鲜味特性。该研究有望为鲜味肽的筛选提供经济有效的新方法,助力理解 FBBP 独特鲜味的形成机制。
实验过程:
研究旨在剖析 FBBP 鲜味产生机制,筛选新型鲜味肽。研究人员先制备 FBBP 样品,经发酵、冻干、粉碎、提取等步骤获取肽提取物,再用 UPLC-ESI-QTOF-MS/MS 鉴定肽段,结合计算机模拟预测鲜味肽。同时,测定 FAA 和有机酸含量,利用分子对接研究鲜味分子与受体作用机制,还进行了感官评价。
电子舌在其中发挥了关键作用。实验采用由六种电极构成的上海保圣电子舌。测定前,将检测头清洗 2 分钟,以超纯水为清洗溶剂。把合成肽溶液搅拌均匀后倒入专用烧杯(每杯 20mL),设定信号放大 100 倍,信号区间 [-2.5, 2.5],响应时间 180 秒,每个样品平行测 6 次。
主成分分析(PCA)显示,六种合成肽(0.5mg/mL)与味精溶液的味道特性相似,这表明它们在电子舌检测中的味觉响应模式相近。从六种鲜味肽和味精溶液沿 PC1 和 PC2 坐标的分布来看,可得出鲜味肽的鲜味排序为:SNGDDE > EDEDE > TDEE > DETL > CDLSD > DLSESV。不过,感官评价中 TDEE 的鲜味最强,出现这种差异的原因是,感官评价中鲜味会掩盖苦味,从而抵消部分鲜味感受,但电子舌检测不受此影响,仅依据检测探头的敏感性来确定鲜味强度。当把这六种鲜味肽(0.5mg/mL)加入 0.35% 的味精溶液后,电子舌检测发现所有肽的鲜味强度都有不同程度的提升,进一步证实了这些肽的增鲜效果。
结论:
研究通过多种手段综合分析,发现发酵能增加 FBBP 中鲜味相关物质含量,分子对接明确了鲜味分子与受体的作用机制,感官评价和电子舌结果表明筛选出的肽有鲜味特征和增鲜效果。电子舌与感官评价相结合,为研究提供了可靠数据,其应用为 FBBP 鲜味研究提供了客观依据,也为发酵食品鲜味研究提供了有效方法,对深入理解 FBBP 鲜味机制和筛选鲜味肽意义重大。
文章来源:https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c09545
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