电子舌检测技术及其在食品领域的应用研究进展

电子舌是模拟人的舌头及其神经系统的信息处理过程的智能味觉仿生系统,可构建客观的味觉评价体系,以快速、简便和灵敏等优点在食品检测领域具有广阔的应用前景。概述了电子舌系统的结构原理和技术现状,介绍了电子舌在食品的味道评价及比较、原料追溯、质量分级、伪劣掺假鉴别和加工过程监测等方面的应用进展,指出其在检测应用中存在的一些问题,并对其应用前景进行展望。

基于柚皮苷的甜味二氢查耳酮衍生物合成及其评价

利用柚皮苷在碱作用下加热开环得到的根皮乙酰苯-4’-β-新橙皮糖苷为中间体,与几种苯甲醛衍生物进行Claisen-Schmidt缩合和O-Michael加成,在B环上分别引入甲基、甲氧基、羟基、卤原子,再通过催化加氢,得到了13种二氢查耳酮糖苷衍生物(4a~4m),以核磁共振氢谱和碳谱分析法确认其结构。以MTT法考察4a~4m(100~400μmol/L)对人肾皮质近曲小管上皮细胞HK2的毒性效应,HK2的存活率均大于80%,表明4a~4m对HK2没有明显的毒性作用。利用感官评价法,初步确定了13个化合物中7个呈甜味;5个没有甜味,1个呈苦味。采用配有甜味传感器的电子舌检测对照品和4a~4m的甜味值可知,电子舌测定结果与感官评价法基本吻合。对二氢查耳酮糖苷结构与甜味相关性的探讨表明,对于A环上4位连有新橙皮糖基的二氢查耳酮衍生物,B环3’、4’位的取代基对其呈味有较大影响;B环2’~6’位无取代、或3’位、4’位仅连有OH、F、Cl之一,此7种化合物均可呈甜味;—CH_(3)、—OCH_(3)不是产生甜味的关键基团。

生物酶法制备淫羊藿素工艺条件的研究

利用β-葡萄糖苷酶酶解淫羊藿苷、得淫羊藿素,通过对温度,pH,缓冲液倍数,底物与酶比,酶解时间5个因素设计单因素实验,并在单因素实验的基础上设计正交实验,优化工艺条件,以提高淫羊藿素的转化率。正交实验结果表明,对转化率影响最大的因素是pH,最小是底物与酶比;最佳工艺条件下(温度50℃、pH为5、酶解时间为20 h、底物与酶比为6∶1)的转化率为95.73%。

多种甜味剂的电子舌味觉评价

为客观评价甜味剂的甜度和甜味特征,以感官评价为依据,考察电子舌评价蔗糖、甜菊糖、甘草甜素、罗汉果提取物、新橙皮苷二氢查尔酮(neohesperidin dihydrochalcone,NHDC)、柚苷二氢查尔酮(naringin dihydrochalcone,NDHC)、甜蜜素、三氯蔗糖、糖精钠和安赛蜜10种甜味剂的可行性。结果表明,电子舌的甜味传感器GL1能有效检测其中的蔗糖、NHDC、NDHC、糖精钠、安赛蜜和甜蜜素6种甜味剂的甜味信息,其中甜蜜素的甜味响应为负值。基于电子舌检测值采用主成分分析及聚类分析可对上述6种甜味剂进行较好分类。以蔗糖甜度为参照,NHDC、NDHC、糖精钠、安赛蜜的甜度可用电子舌测得的甜味值换算成相对甜度表示。采用最小二乘法建立甜味响应为正值的5种甜味剂电子舌测定值和感官评价结果之间的定量预测模型。结果表明,5种甜味剂的感官评价结果和电子舌测定值之间均具有良好的相关性,蔗糖、NHDC和安赛蜜呈现良好的线性关系。5种甜味剂甜味预测集的Rp均大于0.96,均方根误差小于0.9,显示所建立的预测模型具有较高的精度和良好的预测效果。

酶法制备根皮素工艺条件的研究

利用市售的5种酶对根皮苷进行转化,筛选出最优酶为纤维素酶,设计单因素实验,确定温度、pH、缓冲液倍数、底物与酶质量比、酶解时间等5个因素的最优范围,并在此基础上设计正交实验,优化工艺条件,以提高根皮素的转化率。正交实验结果表明:对转化率影响顺序为A(温度)>D(m(底物)∶m(酶))>C(酶解时间)>B(pH),最佳工艺条件下(温度50℃,m(底物)∶m(酶)=2∶1,酶解时间10 h,pH 3.0),平均转化率为97.03%。利用市售的纤维素酶,成本较低,原材料来源广泛,且转化率较高,为酶法生产根皮素提供可靠的参考。

α-L-鼠李糖苷酶AnRhaE在毕赤酵母中的表达及应用

α-L-鼠李糖苷酶对天然产物之间的转化具有重要的作用和应用价值。该研究采用毕赤酵母表达α-L-鼠李糖苷酶AnRhaE,构建pPIC9K-AnRhaE表达载体,电转化至毕赤酵母GS115和KM71H中,经诱导表达,SDS-PAGE电泳显示GS115更有利于生产AnRhaE酶。AnRhaE酶在45~55℃时酶活力高,最适温度为55℃,对pH的耐受范围较广,pH 4.5~pH 8时酶活性稳定,最适pH为5。AnRhaE能水解α-1,2、α-1,6和2个鼠李糖苷连接的底物,包括柚苷二氢查耳酮、柚苷、芦丁、新橙皮苷、橙皮苷和朝藿定C等天然产物,但是AnRhaE对α-1,2糖苷键连接的底物具有较高的活性,而对α-1,6糖苷键连接的底物活性较差,对朝藿定C的活性较好,能将朝藿定C完全水解生成淫羊藿苷,因此AnRhaE酶在天然产物之间的转化具有较好的应用价值和前景。

α-L-鼠李糖苷酶基因的重组表达及其应用

以来源于Thermotogapetrophila的α-L-鼠李糖苷酶为目标,将TpdRha重组于毕赤酵母细胞中,成功构建重组表达菌株GS115-TpdRha和KM71H-TpdRha。经甲醇诱导发酵后得到粗酶液,所得粗酶液均具有催化橙皮苷水解为橙皮素单葡萄糖苷的活性,转化率分别为25.38%和36.64%。因此,KM71H-TpdRha更有利于表达TpdRha,在催化生产橙皮素单葡萄糖苷及其他天然产物上有良好的应用潜力,可为产业化生产新橙皮苷及NHDC奠定物质基础。

四氢姜黄素的祛斑美白功效研究

本研究探讨了四氢姜黄素在体外抗炎与人体美白功效这两方面的效果。采用LPS诱导的RAW264.7细胞炎症模型评估四氢姜黄素的抗炎效果;采用人体临床试验评估0.5%四氢姜黄素美白霜的祛斑美白效果。结果表明,在安全剂量下,四氢姜黄素以浓度依赖的方式减少了RAW264.7细胞中炎症指标NO的产生;人体功效试验结果显示,在使用0.5%四氢姜黄素美白霜4周后,受试者的个体型类角ITA°值和黑素指数均得到显著改善,说明四氢姜黄素具有明显的祛斑美白功效。