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鄒小波教授團隊在花椒麻味成分SERS檢測方法與抗干擾策略方面取得研究進展

2023-03-13 08:55:41 來源：江蘇大學食品與生物工程學院 閱讀量：6723

　　
　　近日，江蘇大學食品與生物工程學院鄒小波教授、張迪副教授課題組在中科院一區期刊Industrial Crops and Products和Food Chemistry 發表題為“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博士研究生孫曉霞和碩士研究生范羽珊、中國標準化研究院農業食品標準化研究所史波林副研究員。
 
　　花椒原產中國，是中式菜肴及中式復合調味品中廣泛使用的辛香料。花椒含有豐富的羥基山椒素，它們是引發花椒麻感的關鍵成分。上述研究論文旨在探索運用表面增強拉曼光譜(SERS)技術實現花椒原料、麻辣火鍋底料等不同體系中的羥基山椒素定性定量檢測。
 
 
　　研究內容1 花椒原料中羥基山椒素的SERS檢測
 
　　該研究利用便攜式拉曼光譜儀及制備的AuNRs基底采集α-SOH標準品的D-SERS光譜，并根據主要特征峰強度和α-SOH濃度建立α-SOH標準曲線，憑借線性關系、檢測限、相對標準偏差等方面的考察，表明該方法具有良好的重現性和穩定性。
 
　　進一步使用D-SERS和HPLC方法采集全國26個產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，通過對比上述兩種方法的檢測結果，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。相關研究結果發表在Industrial Crops and Products, 2022, 183: 114940 (doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.114940)。
 
　　研究內容2 麻辣火鍋底料中羥基山椒素的SERS檢測及抗干擾策略
 
　　火鍋底料成分復雜，其中辣味物質對羥基山椒素的SERS信號產生嚴重干擾，制約了SERS技術在該食品體系下的應用。該研究首先運用模擬計算揭示了火鍋底料中辣椒素(CAP)對α-SOH拉曼信號的干擾機理，依此提出了兩種解決CAP干擾的前處理方案，即漆酶催化轉化和金屬-有機骨架(MOF)處理，進一步比較兩種方案對α-SOH SERS信號抗干擾的效果，結果表明Fe-BTC MOF表現出顯著的抗CAP干擾作用。
 
　　研究人員進一步闡述了Fe-BTC材料抗CAP信號干擾的機制：CAP芳香環的運動受到Fe-BTC空間位阻和靜電相互作用的約束，CAP芳香環與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信號靈敏度。此外，研究人員將SERS結合Fe-BTC前處理的方案應用于真實火鍋底料中α-SOH的檢測，驗證了該方法定量分析火鍋底料中α-SOH的能力。相關研究結果發表在Food Chemistry, 2023, 413: 135644. (doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.135644)。

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