人工化學(xué)受體甜味識(shí)別的ITC實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、甜味是食品最基本的味感，甜味劑的感官甜感特征評(píng)價(jià)過去一直依賴于人的感官品評(píng)。由于品評(píng)人員個(gè)體、性別及閱歷等生理和心理的差異，對(duì)味覺客觀、真實(shí)感受的表達(dá)存在著很大的制約性。由于在分子細(xì)胞生物學(xué)層面上，至今未能得到甜味受體蛋白的確切結(jié)構(gòu)，限制了人們對(duì)甜味分子感受機(jī)理的完整理解。因此，構(gòu)建一種人工甜味化學(xué)受體及其感官甜感物理化學(xué)表征方法極為重要。 本文以多羥基富勒醇作為人工甜味化學(xué)受體的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，以等溫滴定微量熱儀(ITC)為實(shí)驗(yàn)研究

2、手段，通過對(duì)多羥基富勒醇與甜味劑相互作用過程的熱力學(xué)行為，對(duì)甜味的分子識(shí)別進(jìn)行初步研究。之所以選擇多羥基富勒醇分子作為甜味化學(xué)受體實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停且驗(yàn)樗悄壳霸谝粋€(gè)分子的三維空間中具有最多羥基數(shù)的化合物之一，在結(jié)構(gòu)上能夠與甜味劑分子產(chǎn)生特異識(shí)別的最基本特征。本研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下： (1)ITC滴定實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ浇?。首先采取常?guī)的正向滴定模式考察甜味劑與多羥基富勒醇的相互作用，但其作用熱信號(hào)始終被蔗糖和多羥基富勒醇的稀釋熱信號(hào)掩蓋而無法區(qū)分

3、，故選取反向滴定模式進(jìn)行研究，證實(shí)在該滴定模式下，兩者相互作用的熱信號(hào)能有效表達(dá)。 (2)ITC滴定實(shí)驗(yàn)及甜度相關(guān)性的研究。前期實(shí)驗(yàn)證實(shí)感官甜度與熱力學(xué)參數(shù)存在相關(guān)性趨勢(shì)。故在后期實(shí)驗(yàn)中選用十五種甜味劑與多羥基富勒醇進(jìn)行ITC滴定實(shí)驗(yàn)，確定各甜味劑的最佳濃度，取其最佳熱力學(xué)參數(shù)與甜度對(duì)數(shù)進(jìn)行多元線性回歸擬合，獲得的擬合方程式為：LgS=-274.541△H1+1.133563△H2+81798.77△S1.157.43△S2+2

4、74.2528△G1-0.24337△G2+1.34968，擬合相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.99028。 (3)此外為了驗(yàn)證人工甜味化學(xué)受體與甜味劑相互作用的特異性，還考察了不同味物質(zhì)及環(huán)境條件的ITC實(shí)驗(yàn)。將互為同分異構(gòu)體的六種糖分子與多羥基富勒醇作用，得知熱力學(xué)行為及熱力學(xué)參數(shù)能較好地反映甜度強(qiáng)弱關(guān)系。不同呈味方式的非甜物質(zhì)與多羥基富勒醇作用的熱力學(xué)行為與蔗糖存在較大差異，且同類味覺分子具有相似的熱力學(xué)行為。將三種高甜度人工甜味劑進(jìn)行復(fù)