食品科学与工程考研，食品科学与工程考研科目有哪些
选题背景：
大豆蛋白水解物是大豆蛋白经过酶解、微生物发酵后通过分离提取得到的低分子肽类。它的氨基酸组成不但与大豆蛋白完全相同，而且比起大豆蛋白有更加丰富的营养特性和生理功能。然而大豆蛋白水解物具有人们所不喜欢的苦味，影响感官品质，从而限制了其应用。目前关于蛋白水解物的苦味评价方法有感官评价、电子舌评价和动物评价等。感官评价存在不稳定性，因此上海应用技术大学香料香精技术与工程学院的田霄艳、郑斐庭、宋诗清*等人将感官评价与电子舌评价结合建立模型，以期用电子舌结果辅助验证感官结果。
成果亮点：
对感官强度值进行预测，很好地克服了传统感官评价方法的缺点。试验结果也表明本实验所建立的校正模型具有很高的预测能力，预测结果完全可以接受，可以替代常规感官评价分析方法。本研究通过感官评价及电子舌分析苦味强度，同时对大豆蛋白水解物进行了游离氨基酸组成和含量以及肽分子质量分布进行了分析。以电子舌和感官分析技术为基础，利用plsr建立了电子舌响应值与感官强度值分析模型，得回归方程：y＝0.484x1＋0.537x2＋0.509x3＋0.522x4，模型能快速准确的预测水解物的苦味值。
1、大豆水解物感官评价结果
本研究将4 个样品分别配制成不同质量浓度（1、3、5 g/100 ml）的样品溶液，10 个感官人员对其进行感官评价，结果如图1所示。相同质量浓度（1、3、5 g/100 ml）下，表示4 个样品苦味强度间显著性的p值分别为0.576、0.354、0.589（p＞0.05），因此相同质量浓度下的不同样品的苦味强度无显著差异。造成此结果的原因一方面可能是样品浓度过高，除苦味外，其他感官属性强度也较高，影响感官评价人员对苦味的评价；另一方面也有可能样品间苦味强度的确无显著性差异。
2、大豆水解物的电子舌分析结果
将4 个样品电子舌结果进行pca，结果如图2所示。在pca图中两个主成分的累积贡献率为98.8%，说明前两个主成分几乎包含样品全部信息，可以反映样品整体信息。4 个样品间未重叠，说明在味觉属性上样品间存在一定的差异，也说明电子舌可以较好地将不同样品进行区分。
电子舌苦味响应值结果如图3所示。样品间苦味响应值差异显著（p＜0.05），其中f1样品苦味响应值最高，达到9.24；f2样品苦味响应值最低，为6.73。因此，相较于感官评价，电子舌可以更好地从苦味方面区分4 个样品。
3 、大豆水解物的游离氨基酸含量和肽分子质量分布
不同样品中游离氨基酸含量及其tav
4 个样品中游离氨基酸含量如表1所示，将表1中的氨基酸按呈味特性进行如下分类，鲜味氨基酸：天门冬氨酸、谷氨酸；甜味氨基酸：苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸；苦味氨基酸：缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸；无味氨基酸：半胱氨酸、酪氨酸、赖氨酸。
由表2可知，4 个样品中呈现苦味的游离氨基酸含量远高于其他呈味游离氨基酸。样品f1中苦味氨基酸含量达4 154.33 mg/100 g，分别约是其鲜味氨基酸和甜味氨基酸的8、4 倍，也是4 个样品中含量最高的。样品f3中苦味氨基酸含量次之，f2中含量最少。
从表3中可以看出，样品中呈鲜味、甜味和苦味的游离氨基酸对味感都有一定的贡献，但呈苦味的游离氨基酸tav明显大于其他味感游离氨基酸，如f1样品中苦味游离氨基酸tav总和为59.39，而鲜味游离氨基酸和甜味游离氨基酸分别为13.51和10.79，因此4 个样品具有明显苦味。 f1样品中缬氨酸和精氨酸tav分别为10.85和16.28，是主要呈味贡献游离氨基酸，其tav远高于其他样品。 这与电子舌检测结果相符合，f1样品的苦味最强。
肽分子质量分布
对4 个样品进行肽分子质量分布测定，结果如表4所示。4 个样品中f1样品小于1 000 da的多肽相对含量最高，为94.17%，这与电子舌苦味响应值相互验证。
游离氨基酸含量、电子舌响应值以及感官评价苦味强度相关性分析结果
从图4中可以看出，建立的plsr模型共包括2 个主成分，解释的方差为95%，说明模型可靠性较高。除了f3和f4样品，其他数据都在两个椭圆之间，表明plsr模型可以很好地解释它们。亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和蛋氨酸为苦味呈味氨基酸，与电子舌苦味响应值都在模型左侧，与苦味呈现正相关。4 个样品中只有f1样品与游离氨基酸中蛋氨酸，缬氨酸和亮氨酸都在模型左下角且距离很近，呈显著正相关。感官苦味评价与游离氨基酸和电子舌苦味响应值都在两个椭圆之间，却显示出负相关，这进一步验证了上面的猜测，由于样品其他风味强烈和感官评价本身会受到的客观因素影响干扰了苦味评价的准确性。
4、苦味值评价方法建立
感官评价结果
结果如图5所示，苦味强度与质量浓度间相关系数为0.984 2，呈现出良好的正相关性。其中0.25 g/100 ml f1样品苦味强度最高（3.5）；0.05 g/100 ml f1苦味强度最低（1.8）。这一结果说明5 g/100 ml质量浓度下4 个样品间感官评价结果无显著差异的主要原因是样品质量浓度过高。
电子舌分析结果
如图6所示，在pca图中两个主成分的累积贡献率为97.0%（＞70%），说明前两个主成分几乎包含样品全部信息，可以反映样品整体信息。5 个质量浓度的样品沿pc1和pc2分散分布，说明5 个样品在呈味上有明显差异。
不同质量浓度f1样品电子舌检测苦味响应值结果如图7所示，样品间苦味响应值呈线性关系，其中0.25 g/100 ml质量浓度下样品苦味响应值最高，达到3.51；0.05 g/100 ml样品苦味响应值最低，为1.58。苦味响应值变化趋势和感官评价结果一致。
感官评价与电子舌评价模型建立及验证
预测模型（定量校正模型）的建立
采用最优的条件，建立感官评价苦味强度预测的最优模型，通过校正集样品对最优模型进行内部交叉验证，结果如图8所示，其回归方程为y＝0.484x1 0.537x2 0.509x3 0.522x4（式中：y为感官苦味强度预测值；x1、x2、x3、x4分别为电子舌传感器苦味、鲜味、丰富度、咸味响应值）。
结果表明，所建立的基于电子舌响应值预测感官评价苦味强度模型的决定系数（r2）分别为0.93（校正数据集）和0.97（验证数据集），rmsec分别为0.18（校正数据集）和0.10（验证数据集），说明模型的拟合效果较好，能够通过电子舌预测感官评价苦味强度。
模型的预测效果分析
基于电子舌响应值对6 个样品的感官苦味强度进行预测，预测值与感官评价苦味强度的相关性如图9所示。基于电子舌响应值得到的感官评价苦味强度预测值与实测值吻合良好，6 个样品的感官评价苦味强度预测值与感官评价苦味强度实测值的相关性为0.93，rmsep为1.00，说明所建立的预测模型预测能力较好。
结 论
本实验研究了质量浓度5 g/100 ml条件下4 个样品的游离氨基酸含量和肽分子质量分布以从侧面印证4 个样品间苦味值不同的原因。游离氨基酸结果显示f1样品的苦味游离氨基酸含量明显高于其他样品。肽分子质量分布结果显示f1样品小于1000 da的多肽分子质量高于其他样品。将游离氨基酸与电子舌评价和感官评价之间进行相关性分析，发现f1样品与游离氨基酸中蛋氨酸、缬氨酸和亮氨酸相关性较高，相较于其他样品感官苦味评价相关性也较高，因此选用f1样品进行数学建模。
以电子舌和感官分析技术为基础，利用plsr建立了电子舌响应值与感官评价苦味强度分析模型，得感官评价苦味强度预测回归方程：y＝0.484x 1 0.537x 2 0.509x 3 0.522x 4 。对感官评价苦味强度进行预测，很好地克服了传统感官评价方法的缺点。实验结果也表明本实验所建立的校正模型具有很高的预测能力，预测结果完全可以接受，可以替代常规感官评价分析方法。因此电子舌分析技术可以用于植物蛋白水解物的苦味强度的评价。
通信作者简介
宋诗清 教授
上海应用技术大学
宋诗清，上海应用技术大学香料香精化妆品学部教授，硕士生导师，江苏省双创人才。主要从事食品风味化学、香精制备技术与应用等方面的研发工作。2011年毕业于江南大学获得博士学位；2018年-2019年，美国罗格斯大学访问学者。主持国家自然基金面上项目、青年项目，市教委人才项目，上海市自然科学基金项目，上海市教委科研创新重点项目，上海教委科研创新面上项目，上海市科促会联盟计划项目，上海市农委科技兴农项目以及企业横向合作项目等各类课题二十余项。先后以第一作者或者通讯作者在国内外专业学术期刊上发表科技论文80多篇，获发明专利20余项，主编教材1部，参编教材5部，其中参与英文专著编写1部。先后获得教育部技术发明二等奖1项，中国轻工联合会科技进步奖一等奖1项，中国食品科学技术学会科技创新三等奖1项。
第一作者简介
田霄艳 硕士
上海应用技术大学
发表文章2篇，专利4篇，研究方向:食品风味。
本文《大豆蛋白水解物苦味评价方法》来源于《食品科学》2022年43卷3期25-32页，作者：田霄艳，郑斐庭，冯涛，喻晨，宋诗清，孙敏，姚凌云。doi:10.7506/spkx1002-6630-20210309-120。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改：上海应用技术大学香料香精技术与工程学院田霄艳；编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
图片由作者提供。
为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上，将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于2022年5月7-8日在河南郑州共同举办“2022年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。
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