近日，江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院鄒小波教授、張迪副教授課題組在中科院一區(qū)期刊Industrial Crops and Products和Food Chemistry 發(fā)表題為“A novel strategy based on dynamic surface-enhanced Raman scattering spectroscopy （D-SERS） for the discrimination and quantification of hydroxyl-sanshools in the pericarps of genus Zanthoxylum”和“SERS determination of hydroxy-a-sanshool in spicy hotpot seasoning: The strategy to restrain the interference of capsaicin and its Mechanism”的系列研究論文。論文的主要完成人還有江蘇大學(xué)博士研究生孫曉霞和碩士研究生范羽珊、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院農(nóng)業(yè)食品標(biāo)準(zhǔn)化研究所史波林副研究員。
花椒原產(chǎn)中國(guó)，是中式菜肴及中式復(fù)合調(diào)味品中廣泛使用的辛香料。花椒含有豐富的羥基山椒素，它們是引發(fā)花椒麻感的關(guān)鍵成分。上述研究論文旨在探索運(yùn)用表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）技術(shù)實(shí)現(xiàn)花椒原料、麻辣火鍋底料等不同體系中的羥基山椒素定性定量檢測(cè)。
研究?jī)?nèi)容1 花椒原料中羥基山椒素的SERS檢測(cè)
該研究利用便攜式拉曼光譜儀及制備的AuNRs基底采集α-SOH標(biāo)準(zhǔn)品的D-SERS光譜，并根據(jù)主要特征峰強(qiáng)度和α-SOH濃度建立α-SOH標(biāo)準(zhǔn)曲線，憑借線性關(guān)系、檢測(cè)限、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差等方面的考察，表明該方法具有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。
進(jìn)一步使用D-SERS和HPLC方法采集全國(guó)26個(gè)產(chǎn)地花椒中羥基山椒素的SERS譜圖和液相色譜圖，定量分析花椒樣品中的總羥基山椒素含量，通過(guò)對(duì)比上述兩種方法的檢測(cè)結(jié)果，表明D-SERS方法可用于花椒樣品中總羥基山椒素的快速定量分析。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Industrial Crops and Products, 2022, 183: 114940 （doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.114940）。
研究?jī)?nèi)容2 麻辣火鍋底料中羥基山椒素的SERS檢測(cè)及抗干擾策略
火鍋底料成分復(fù)雜，其中辣味物質(zhì)對(duì)羥基山椒素的SERS信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，制約了SERS技術(shù)在該食品體系下的應(yīng)用。該研究首先運(yùn)用模擬計(jì)算揭示了火鍋底料中辣椒素（CAP）對(duì)α-SOH拉曼信號(hào)的干擾機(jī)理，依此提出了兩種解決CAP干擾的前處理方案，即漆酶催化轉(zhuǎn)化和金屬-有機(jī)骨架（MOF）處理，進(jìn)一步比較兩種方案對(duì)α-SOH SERS信號(hào)抗干擾的效果，結(jié)果表明Fe-BTC MOF表現(xiàn)出顯著的抗CAP干擾作用。
研究人員進(jìn)一步闡述了Fe-BTC材料抗CAP信號(hào)干擾的機(jī)制：CAP芳香環(huán)的運(yùn)動(dòng)受到Fe-BTC空間位阻和靜電相互作用的約束，CAP芳香環(huán)與α-SOH共軛三烯基之間的相互作用被極大削弱，從而提高了α-SOH的SERS信號(hào)靈敏度。此外，研究人員將SERS結(jié)合Fe-BTC前處理的方案應(yīng)用于真實(shí)火鍋底料中α-SOH的檢測(cè)，驗(yàn)證了該方法定量分析火鍋底料中α-SOH的能力。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Food Chemistry, 2023, 413: 135644. （doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.135644）。
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