- 上海保圣電子舌助力--基于計算機智能分析和肽組學的發酵豆瓣醬鮮味分子的味覺機制
- 發布日期：2025-02-24 瀏覽次數：402
研究背景：
發酵作為一種古老的食品加工技術，既能延長食品保質期，又賦予發酵食品獨特風味和質地，至今仍在不斷發展。郫縣豆瓣醬（PBBP）作為中國傳統發酵調味品，憑借其獨特口感和傳統工藝被列為國家非物質文化遺產，而蠶豆發酵是決定其風味和品質的關鍵環節。
發酵食品的鮮味至關重要，它由鮮味游離氨基酸（FAA）、鮮味有機酸、有機堿、核苷酸和鮮味肽等多種化合物構成。已有研究表明，FBBP 中的鮮味化合物主要是 FAA，鮮味肽也有貢獻，但發酵過程中鮮味的變化機制尚未明確。
傳統的鮮味肽篩選方法繁瑣、耗時且成本高，還可能損失活性肽，難以大規模高效篩選。基于質譜的肽組學技術發展為肽的發現和鑒定提供了高效途徑，其樣品預處理相對簡單，能節省實驗時間和成本。已有研究利用該技術成功發現抗氧化肽和潛在鮮味肽，但用肽組學篩選鮮味肽的報道較少。
本文在探究豆瓣醬發酵過程中產生的鮮味物質及其呈鮮機制。基于計算機模擬分析和肽組學技術，鑒定游離肽氨基酸序列，篩選鮮味候選肽，研究發酵過程中 FAA 和有機酸等鮮味貢獻物質的變化。通過分子對接研究鮮味分子與 T1R1/T1R3 受體的相互作用和表面力，揭示味覺機制，并借助感官評價和電子舌分析評估肽的鮮味特性。該研究有望為鮮味肽的篩選提供經濟有效的新方法，助力理解 FBBP 獨特鮮味的形成機制。
實驗過程：
研究旨在剖析 FBBP 鮮味產生機制，篩選新型鮮味肽。研究人員先制備 FBBP 樣品，經發酵、凍干、粉碎、提取等步驟獲取肽提取物，再用 UPLC-ESI-QTOF-MS/MS 鑒定肽段，結合計算機模擬預測鮮味肽。同時，測定 FAA 和有機酸含量，利用分子對接研究鮮味分子與受體作用機制，還進行了感官評價。
電子舌在其中發揮了關鍵作用。實驗采用由六種電極構成的上海保圣電子舌。測定前，將檢測頭清洗 2 分鐘，以超純水為清洗溶劑。把合成肽溶液攪拌均勻后倒入專用燒杯（每杯 20mL），設定信號放大 100 倍，信號區間 [-2.5, 2.5]，響應時間 180 秒，每個樣品平行測 6 次。
主成分分析（PCA）顯示，六種合成肽（0.5mg/mL）與味精溶液的味道特性相似，這表明它們在電子舌檢測中的味覺響應模式相近。從六種鮮味肽和味精溶液沿 PC1 和 PC2 坐標的分布來看，可得出鮮味肽的鮮味排序為：SNGDDE > EDEDE > TDEE > DETL > CDLSD > DLSESV。不過，感官評價中 TDEE 的鮮味最強，出現這種差異的原因是，感官評價中鮮味會掩蓋苦味，從而抵消部分鮮味感受，但電子舌檢測不受此影響，僅依據檢測探頭的敏感性來確定鮮味強度。當把這六種鮮味肽（0.5mg/mL）加入 0.35% 的味精溶液后，電子舌檢測發現所有肽的鮮味強度都有不同程度的提升，進一步證實了這些肽的增鮮效果。
結論：
研究通過多種手段綜合分析，發現發酵能增加 FBBP 中鮮味相關物質含量，分子對接明確了鮮味分子與受體的作用機制，感官評價和電子舌結果表明篩選出的肽有鮮味特征和增鮮效果。電子舌與感官評價相結合，為研究提供了可靠數據，其應用為 FBBP 鮮味研究提供了客觀依據，也為發酵食品鮮味研究提供了有效方法，對深入理解 FBBP 鮮味機制和篩選鮮味肽意義重大。
文章來源：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c09545
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