一种混合成分的呈味特征的表征方法及用途与流程

1.本发明属于食品技术领域，具体涉及一种混合成分的呈味特征的表征方法及用于表征卷烟烟气的呈味特征的用途。


背景技术：

2.人类之所以能感受到酸甜苦等味觉物质，从生理上来讲是因为呈味小分子与人体内相应的味觉蛋白活性区域发生了特异性结合，从而诱导下游信号，产生相应味觉感受。分子对接指的是已知两个分子三维结构(一般是小分子配体与大分子蛋白受体)，研究二者之间是否可以结合，预测分子结合的模式，搜索配体和受体活性区域稳定结合的自由能最低构象。本发明人在前期研究中上，利用不同呈味分子在t1r2
‑
t1r3蛋白的对接模式不同，采用分子对接方法，构建酸、甜、苦标准呈味小分子与t1r2
‑
t1r3蛋白的对子对接模型，并提取分子对接结果关键参数，依据分子对接结果关键参数，建立了单个化合物的酸、甜、苦呈味分子的呈味判别模型。见本技术人专利cn112102886a。
3.呈味化合物是具有一定味感的化合物，如甜味、酸味、苦味化合物。而现实生活中往往是众多化合物混合在一起的综合味觉感受，当众多化合物混合在一起时，其综合味觉感受是与其组成化合物的呈味特征息息相关的，但不是这些呈味化合物呈味特征的简单叠加。
4.对于混合成分的呈味特征，目前研究就少，部分研究采用代表性化合物来预测混合成分的甜感。然而由于单体化合物的味觉多向性，以及混合成分的组成含量复杂性甚至相互作用，导致混合成分味觉上的多样性，采用个别化合物难以表征混合成分的呈味特征。因此必须引入新的参数对混合成分的呈味特征进行表征和确定。本发明在专利cn112102886a的基础上引入新的参数表征混合成分的呈味特征，并用于表征卷烟烟气的总体呈味特征。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供混合成分的呈味特征的表征方法及用于表征卷烟烟气的呈味特征的用途，本发明无需主观感官干预，采用计算机批量处理，速度快且易于推广。
6.本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
7.除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数。
8.本发明第一方面公开了一种混合成分的呈味特征表征方法，包括如下步骤：采用分子对接方法，对混合成分中每个单体与t1r2
‑
t1r3进行分子对接，提取对接结果参数；根据含有对接结果参数的呈味判别模型，计算每个单体成分的苦、甜、酸的呈味概率和呈味值；然后采用综合赋权法，计算混合成分的整体的苦、甜、酸的呈味概率，即得到混合成分的呈味特征。
9.优选地，其具体步骤为：
10.①
单体成分分子对接：将混合成分中每个单体成分与t1r2
‑
t1r3进行分子对接，提
取对接结果参数；
11.②
单体成分味觉概率判定：基于含有对接结果参数的呈味判别模型，计算每个单体成分的苦、甜、酸的呈味概率；
12.③
单体成分呈味值计算：根据混合成分中每个单体成分的含量，计算每个单体成分的苦、甜、酸的呈味值；
13.④
混合成分呈味特征计算：采用综合赋权法，计算混合成分的整体的苦、甜、酸的呈味概率，即得到混合成分的呈味特征。
14.优选地，步骤
①
提取的对接结果参数为：
15.be为结合能量，等于分子间能量和扭转自由能之和；ki为结合指数；ime为分子间能量；ie为分子内能量；te为扭转能量；uee为未结合系统能量；rr为当前结构相对于参比构象的均方差值
16.对接结果参数及释义如下表：
[0017][0018]
优选地，步骤
②
每个单体成分的苦、甜、酸的呈味概率，采用如下公式进行计算：
[0019][0020]
其中，p(x|k)为多元正态密度方程，公式如下：
[0021][0022]
x为某种单体成分的对接结果参数值，k为呈味，分别为苦味、甜味、酸味；m为对接结果参数的个数，这里m＝7；
[0023]
∑
k
为第k组的协方差，μ
k
为第k组的均值，|∑
k
|为∑
k
的行列式值，是∑
k
的逆矩阵；(x
‑
μ
k
)
t
为转置矩阵；苦味、甜味、酸味的不同组的协方差∑和均值μ的取值如下：
[0024][0025]
p(k)为呈味k的先验概率，取值如下：p(k＝苦味)＝38.46％、p(k＝甜味)＝32.31％、p(k＝酸味)＝29.23％、
[0026]
p(x)为正态常数，公式如下：p(x)＝∑p(x|k)p(k)。
[0027]
优选地于，步骤
③
每个单体成分的苦、甜、酸的呈味值的计算如下：
[0028]
混合成分中某个单体呈味值＝混合成分中某个单体含量
×
混合成分中某个单体呈味概率。
[0029]
优选地，步骤
④
的混合成分的呈味特征的计算如下：
[0030]
混合成分整体的苦、甜、酸的呈味概率＝混合成分呈味值的总和/混合成分含量的总和。
[0031]
本发明第二方面公开了所述的方法用于表征卷烟烟气的呈味特征的用途。
[0032]
本发明有益效果：
[0033]
本发明首次公开了混合成分的呈味特征表征方法。本发明的表征方法借助外部工具可直接观察混合成分中各呈味小分子与甜味蛋白t1r2
‑
t1r3对接情况，挖掘呈味机理。本发明的表征方法无需获取混合成分中各呈味小分子物质，无需通过人为感官评价，无需进行周期性较长的实验过程，采用计算机进行运算，计算速度快，计算结果直观立体，预测结果准确。
具体实施方式
[0034]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
[0035]
本发明以卷烟烟气混合成分的呈味特征表征方法进行说明，包括如下步骤：采用分子对接方法，对卷烟烟气混合成分中每个单体与t1r2
‑
t1r3进行分子对接，提取对接结果参数；根据含有对接结果参数的呈味判别模型，计算卷烟烟气中每个单体成分的苦、甜、酸的呈味概率和呈味值；然后采用综合赋权法，计算卷烟烟气混合成分的整体的苦、甜、酸的呈味概率，即得到卷烟烟气混合成分的呈味特征。
[0036]
其具体步骤为：
[0037]
①
单体成分分子对接：将混合成分中每个单体成分与t1r2
‑
t1r3进行分子对接，提取对接结果参数；
[0038]
②
单体成分味觉概率判定：基于含有对接结果参数的呈味判别模型，计算每个单体成分的苦、甜、酸的呈味概率；
[0039]
③
单体成分呈味值计算：根据混合成分中每个单体成分的含量，计算每个单体成分的苦、甜、酸的呈味值；
[0040]
④
混合成分呈味特征计算：采用综合赋权法，计算混合成分的整体的苦、甜、酸的呈味概率，即得到混合成分的呈味特征。
[0041]
步骤
①
提取的对接结果参数为：
[0042]
be为结合能量，等于分子间能量和扭转自由能之和；ki为结合指数；ime为分子间能量；ie为分子内能量；te为扭转能量；uee为未结合系统能量；rr为当前结构相对于参比构象的均方差值
[0043]
对接结果参数及释义如下表：
[0044][0045]
步骤
②
每个单体成分的苦、甜、酸的呈味概率，采用如下公式进行计算：
[0046][0047]
其中，p(x|k)为多元正态密度方程，公式如下：
[0048][0049]
x为某种单体成分的对接结果参数值，k为呈味，分别为苦味、甜味、酸味；m为对接结果参数的个数，这里m＝7；
[0050]
∑
k
为第k组的协方差，μ
k
为第k组的均值，|∑
k
|为∑
k
的行列式值，是∑
k
的逆矩阵；(x
‑
μ
k
)
t
为转置矩阵；苦味、甜味、酸味的不同组的协方差∑和均值μ的取值如下：
[0051][0052]
p(k)为呈味k的先验概率，取值如下：p(k＝苦味)＝38.46％、p(k＝甜味)＝32.31％、p(k＝酸味)＝29.23％、
[0053]
p(x)为正态常数，公式如下：p(x)＝∑p(x|k)p(k)。
[0054]
步骤
③
每个单体成分的苦、甜、酸的呈味值的计算如下：混合成分中某个单体呈味值＝混合成分中某个单体含量
×
混合成分中某个单体呈味概率。
[0055]
步骤
④
的混合成分的呈味特征的计算如下：混合成分整体的苦、甜、酸的呈味概率＝混合成分呈味值的总和/混合成分含量的总和。
[0056]
实施例
[0057]
本实施例采用某品牌a卷烟烟气作为混合成分，分析卷烟烟气为92种主要成分混
合(其他次要成分忽略)，卷烟烟气92种成分及含量见表1和表2。
[0058]
卷烟烟气混合成分呈味特征表征方法，包括以下步骤：
[0059]
步骤1，卷烟烟气中各单体成分的分子对接。
[0060]
采用autodock软件，对卷烟烟气中每个成分与t1r2
‑
t1r3蛋白对接，获得对接结果参数值，见表1。
[0061]
步骤2，对卷烟烟气中每个成分呈味概率进行确定。
[0062]
将卷烟烟气中每个成分的分子对接结果参数，代入呈味判别模型公式采用matlab软件，计算得到卷烟烟气中每个成分的苦味、甜味、酸味的呈味概率，见表2。
[0063]
步骤3，卷烟烟气中每个成分呈味值的计算，按以下公式计算，结果见表2。
[0064]
卷烟烟气混合成分中某个单体的呈味值＝卷烟烟气混合成分中某个单体含量
×
卷烟烟气混合成分中某个单体的呈味概率。
[0065]
步骤4，卷烟烟气混合成分呈味特征的确定，按以下公式计算，结果见表3。
[0066]
卷烟烟气混合成分整体的苦味、甜味、酸味的呈味概率＝卷烟烟气混合成分呈味值的总和/卷烟烟气混合成分含量的总和。
[0067]
从表3可以看出，某品牌a卷烟的烟气呈味整体以苦味为主，酸味其次，甜味最低。这与实际感官评价较为一致。
[0068]
表1
[0069]
[0070]
[0071][0072]
表2
[0073]
[0074]
[0075][0076]
表3
[0077][0078]
以上优选实施例仅用于说明发明的技术方案，而非限制尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解可以在形式上和细节上对其做出各种改变，而不偏离本发明的保护范围。