天然甜味抑制剂、应用及方法

1.本发明属于甜味抑制剂技术领域，具体涉及天然甜味抑制剂、应用及方法。


背景技术：

2.以蔗糖为代表的各类甜味剂，除了赋予食品令人愉悦的甜感之外，还具有多种重要的积极作用，如提供能量、改善质构、协调风味、增色、防腐等。不过，只有当食品中的蔗糖添加量达到一定水平时，这类积极作用才得以发挥。然而，该添加量水平下的食品甜味强度往往会过高、甚至远超出消费者所能承受的范围。甜味抑制剂可在不影响食品原本风味的前提下显著降低甜味强度，已成为食品工业领域广泛应用的食品添加剂，应用前景相当可观。
3.目前常用的甜味抑制剂以人工合成的2-(4-甲氧基苯基)丙酸钠及其类似物为主，虽然已被收入国家标准《gb 2760-2014食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中，但各种天然来源的新甜味抑制剂依然是相关领域研究热点。已知来源于木质藤本植物匙羹藤(gymnema sylvestre)的匙羹藤酸(gymnemic acid)是高效的甜味抑制剂，但由于具有强烈苦味，目前并未得到实际应用。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供天然甜味抑制剂、应用及方法的技术方案。
5.为了实现上述目的，本发明具体采用以下技术方案：
6.本发明第一方面提供了没食子酸及其钠盐作为甜味抑制剂的应用。
7.进一步，本发明提供了没食子酸及其钠盐作为抑制天然或人工合成甜味剂甜味强度的应用。
8.进一步，所述甜味剂包括天然糖类化合物、人工合成的高倍甜味剂或天然高甜度的甜蛋白。
9.进一步，所述甜味剂包括蔗糖、阿斯巴甜、新橙皮苷二氢查耳酮和索马甜。
10.本发明第二方面提供了天然甜味抑制剂，其含有没食子酸和/或没食子酸钠盐。
11.本发明第三方面提供了上述天然甜味抑制剂作为抑制蔗糖、阿斯巴甜、新橙皮苷二氢查耳酮以及索马甜甜味强度的应用。
12.本发明第四方面提供了一种抑制甜味剂甜味强度的方法，其具体在甜味剂溶液中添加上述的天然甜味抑制剂。
13.进一步，所述甜味抑制剂的浓度为1～5mmol/l。
14.本发明涉及的没食子酸属于酚酸类化合物，其化学结构如图1所示。
15.本发明涉及的没食子酸可以是茶叶中天然存在，也可以是由酯型儿茶素酶解或水解而得到，其形成途径如图2所示。
16.本发明涉及的没食子酸的1mmol/l水溶液ph值约为3.9，滋味酸涩，具有明显的回
甘滋味特征；以0.5mol/l的氢氧化钠水溶液调节其ph值至5.0，得到无色透明且无酸的没食子酸与没食子酸钠混合溶液，同样具有回甘滋味特征。
17.本发明涉及的显著抑制的甜味强度形式可以是人体感知到的甜味强度，电子舌测定的甜味传感信号强度，以及人甜味受体htas1r2-3表达细胞的甜味信号强度。
18.本发明具有以下有益效果：
19.本发明首次提出了没食子酸及其钠盐作为甜味抑制剂的用途。该甜味抑制剂来源于天然，能够显著抑制甜味剂的甜味强度，且无不良风味。
附图说明
20.图1是没食子酸与没食子酸钠的化学结构，没食子酸钠由没食子酸加氢氧化钠调节ph而得。
21.图2是没食子酸的来源，由茶叶中的酯型儿茶素经单宁酶水解形成。
22.图3是2mmol/l的没食子酸与没食子酸钠对不同甜味剂甜味强度的抑制作用(基于人体感官)，根据人体感官评价实验结果得到。其中，suc表示蔗糖；asp表示阿斯巴甜；nhdc表示新橙皮苷二氢查耳酮；tha表示索马甜；lac表示甜味抑制剂lactisole，此处作为阳性对照；ga表示没食子酸；sg表示没食子酸钠，用0.5mol/l的氢氧化钠调节没食子酸溶液ph值至5.0得到。
23.图4是2mmol/l的没食子酸与没食子酸钠对不同甜味剂甜味强度的抑制作用(基于电子舌)，根据电子舌甜味传感器测定的信号强度结果得到。其中，suc表示蔗糖；asp表示阿斯巴甜；nhdc表示新橙皮苷二氢查耳酮；tha表示索马甜；lac表示甜味抑制剂lactisole，此处作为阳性对照；ga表示没食子酸；sg表示没食子酸钠，用0.5mol/l的氢氧化钠调节没食子酸溶液ph值至5.0得到。
24.图5是2mmol/l的没食子酸与没食子酸钠对不同甜味剂甜味强度的抑制作用(基于人甜味受体htas1r2-3表达细胞)，根据人甜味受体htas1r2-3表达的peak细胞中的钙离子荧光信号强度计算得到。其中，suc表示蔗糖；asp表示阿斯巴甜；nhdc表示新橙皮苷二氢查耳酮；tha表示索马甜；lac表示甜味抑制剂lactisole，此处作为阳性对照；ga表示没食子酸；sg表示没食子酸钠，用0.5mol/l的氢氧化钠调节没食子酸溶液ph值至5.0得到。
25.图6是2mmol/l的没食子酸与没食子酸钠对不同浓度蔗糖溶液的甜味抑制作用(基于人甜味受体htas1r2-3表达细胞)，根据人甜味受体htas1r2-3表达的peak细胞中的钙离子荧光信号强度计算得到。其中，suc表示蔗糖；lac表示甜味抑制剂lactisole，此处作为阳性对照；ga表示没食子酸；sg表示没食子酸钠，用0.5mol/l的氢氧化钠调节没食子酸溶液ph值至5.0得到；ck表示不同浓度的蔗糖溶液；+1mmol/l lac表示在ck基础上复配终作用浓度为1mmol/l的lac；+2mmol/l ga与+2mmol/l sg表示在ck基础上复配终作用浓度为2mmol/l的ga或sg。
26.图7是不同浓度的没食子酸与没食子酸钠对100mmol/l蔗糖溶液的甜味抑制作用(基于人甜味受体htas1r2-3表达细胞)，根据人甜味受体htas1r2-3表达的peak细胞中的钙离子荧光信号强度计算得到。其中，suc表示蔗糖；ga表示没食子酸；sg表示没食子酸钠，用0.5mol/l的氢氧化钠调节没食子酸溶液ph值至5.0得到；ga与sg表示不同浓度的ga或sg溶液的对照处理组；+ga与+sg表示在100mmol/l蔗糖溶液的基础上复配不同终作用浓度的ga
或sg。
具体实施方式
27.以下结合实施例对本发明作进一步描述，这些实施例是在本发明技术方案前提下实施的，给出了详细的实施方式和步骤，但本发明的保护范围不限于下述的验证实施例。
28.实施例1：人体感官验证分析没食子酸与没食子酸钠对4种不同甜味剂的甜味抑制作用
29.1)配制样品溶液，配方如下：蔗糖50mmol/l(suc)、阿斯巴甜300μmol/l(asp)、新橙皮苷二氢查耳酮15μmol/l(nhdc)以及索马甜5mg/l(tha)等4种甜味剂溶液分别作为空白对照样品组；在以上各对照样的基础上分别复配终作用浓度为1mmol/l的甜味抑制剂lactisole(lac)作为阳性对照样品组；在以上各对照样的基础上分别复配终作用浓度为2mmol/l的没食子酸(ga)与没食子酸钠(sg)作为实验样品组。共计16个样品，以甜味剂进行分组得到4个样品组，各样品组独立开展后续实验。
30.2)感官评价小组参照已建立的基于蔗糖溶液的甜味强度标尺，依次对各样品进行甜味强度的量化评价。以甜味剂单体样品溶液作为对照，分别进行t-检验，结果如图3所示，证明没食子酸与没食子酸钠对四种不同类别甜味剂的甜味强度均具有显著抑制效果。
31.实施例2：电子舌验证分析没食子酸与没食子酸钠对4种不同甜味剂的甜味抑制作用
32.1)配制样品溶液，配方如下：蔗糖50mmol/l(suc)、阿斯巴甜300μmol/l(asp)、新橙皮苷二氢查耳酮15μmol/l(nhdc)以及索马甜5mg/l(tha)等4种甜味剂溶液分别作为空白对照样品组；在以上各对照样的基础上分别复配终作用浓度为1mmol/l的甜味抑制剂lactisole(lac)作为阳性对照样品组；在以上各对照样的基础上分别复配终作用浓度为2mmol/l的没食子酸(ga)与没食子酸钠(sg)作为实验样品组。共计16个样品，以甜味剂进行分组得到4个样品组，各样品组独立开展后续实验。
33.2)使用电子舌设备的甜味传感器依次测定各样品液的信号响应强度。以甜味剂单体样品溶液作为对照，分别进行t-检验，结果如图4所示，证明没食子酸与没食子酸钠对四种不同类别甜味剂的甜味强度均具有显著抑制效果。
34.实施例3：人甜味受体体外功能表达实验验证分析没食子酸与没食子酸钠对4种不同甜味剂的甜味抑制作用
35.1)配制样品溶液，配方如下：蔗糖100mmol/l(suc)、阿斯巴甜500μmol/l(asp)、新橙皮苷二氢查耳酮100μmol/l(nhdc)以及索马甜100mg/l(tha)等4种甜味剂溶液分别作为空白对照样品组；在以上各对照样的基础上分别复配终作用浓度为1mmol/l的甜味抑制剂lactisole(lac)作为阳性对照样品组；在以上各对照样的基础上分别复配终作用浓度为2mmol/l的没食子酸(ga)与没食子酸钠(sg)作为实验样品组，以上所有样品配制使用含钙镁的dulbecco's磷酸盐缓冲液作为溶剂。共计16个样品，以甜味剂进行分组得到4个样品组，各样品组独立开展后续实验。
36.2)细胞培养：peak细胞培养体系为含10％胎牛血清的dmem高糖培养基，培养条件为37℃、5％ co2、饱和湿度，传代培养比例为1:2-1:6。
37.3)细胞转染：利用脂质体介导的瞬时转染技术将人甜味受体质粒htas1r2/3与gα
16-gust44以1:1:1共转染进peak细胞，转染时间24h，转染后培养时间24h。
38.4)细胞钙成像分析：用钙离子荧光探针fluo-4 am对转染后细胞进行染色，使用flexstationⅲ的flex模式测定494/516nm(激发/发射波长)下的荧光强度，测定时长为200s(2s/间隔)，30s时自动加样。
39.5)数据分析：以相对荧光强度变化δf/f0＝(f-f0)/f0表征样品刺激甜味受体表达细胞内的钙信号响应强度，即甜味信号强度。其中，f0为基线信号，取自190～200s的荧光强度均值；f为峰值信号，取自30～200s的最大荧光强度。以甜味剂单体样品溶液作为对照，分别进行t-检验，结果如图5所示，证明没食子酸与没食子酸钠对四种不同类别甜味剂的甜味强度均具有显著抑制效果。
40.实施例4：人甜味受体体外功能表达实验验证分析2mmol/l没食子酸与没食子酸钠对不同浓度蔗糖的甜味抑制作用
41.1)配制样品溶液，配方如下：0、50、100、200、300mmol/l等5个浓度梯度的蔗糖(suc)溶液分别作为空白对照样品组；在以上各对照样的基础上分别复配终作用浓度为1mmol/l的甜味抑制剂lactisole(lac)作为阳性对照样品组；在以上各对照样的基础上分别复配终作用浓度为2mmol/l的没食子酸(ga)与没食子酸钠(sg)作为实验样品组，以上所有样品配制使用含钙镁的dulbecco's磷酸盐缓冲液作为溶剂。共计20个样品，以各浓度下的蔗糖进行分组得到5个样品组，各样品组独立开展后续实验。
42.2)细胞培养：peak细胞培养体系为含10％胎牛血清的dmem高糖培养基，培养条件为37℃、5％ co2、饱和湿度，传代培养比例为1:2-1:6。
43.3)细胞转染：利用脂质体介导的瞬时转染技术将人甜味受体质粒htas1r2/3与gα16-gust44以1:1:1共转染进peak细胞，转染时间24h，转染后培养时间24h。
44.4)细胞钙成像分析：用钙离子荧光探针fluo-4 am对转染后细胞进行染色，使用flexstationⅲ的flex模式测定494/516nm(激发/发射波长)下的荧光强度，测定时长为200s(2s/间隔)，30s时自动加样。
45.5)数据分析：以相对荧光强度变化δf/f0＝(f-f0)/f0表征样品刺激甜味受体表达细胞内的钙信号响应强度，即甜味信号强度。其中，f0为基线信号，取自190～200s的荧光强度均值；f为峰值信号，取自30～200s的最大荧光强度。以甜味剂单体样品溶液作为对照，分别进行t-检验，结果如图6所示，证明没食子酸与没食子酸钠对0-100mmol/l蔗糖溶液的甜味强度均具有显著抑制效果。
46.实施例5：人甜味受体体外功能表达实验验证分析不同浓度的没食子酸与没食子酸钠对100mmol/l蔗糖的甜味抑制作用
47.1)配制样品溶液，配方如下：100mmol/l的蔗糖(suc)溶液作为空白对照样品组；在对照样的基础上分别复配终作用浓度为0、1、2、3、4、5mmol/l的没食子酸(ga)与没食子酸钠(sg)作为实验样品组，以上所有样品配制使用含钙镁的dulbecco's磷酸盐缓冲液作为溶剂。共计12个样品，没食子酸与没食子酸钠处理样品独立成2组，各样品组独立开展后续实验。
48.2)细胞培养：peak细胞培养体系为含10％胎牛血清的dmem高糖培养基，培养条件为37℃、5％ co2、饱和湿度，传代培养比例为1:2-1:6。
49.3)细胞转染：利用脂质体介导的瞬时转染技术将人甜味受体质粒htas1r2/3与gα
16-gust44以1:1:1共转染进peak细胞，转染时间24h，转染后培养时间24h。
50.4)细胞钙成像分析：用钙离子荧光探针fluo-4 am对转染后细胞进行染色，使用flexstationⅲ的flex模式测定494/516nm(激发/发射波长)下的荧光强度，测定时长为200s(2s/间隔)，30s时自动加样。
51.5)数据分析：以相对荧光强度变化δf/f0＝(f-f0)/f0表征样品刺激甜味受体表达细胞内的钙信号响应强度，即甜味信号强度。其中，f0为基线信号，取自190～200s的荧光强度均值；f为峰值信号，取自30～200s的最大荧光强度。以甜味剂单体样品溶液作为对照，分别进行t-检验，结果如图7所示，证明1-5mmol/l的没食子酸与没食子酸钠对100mmol/l蔗糖溶液的甜味强度均具有显著抑制效果。
52.以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之中。

技术特征：
1.没食子酸及其钠盐作为甜味抑制剂的应用。2.没食子酸及其钠盐作为抑制天然或人工合成甜味剂甜味强度的应用。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于所述甜味剂包括天然糖类化合物、人工合成的高倍甜味剂或天然高甜度的甜蛋白。4.如权利要求2或3所述的应用，其特征在于所述甜味剂包括蔗糖、阿斯巴甜、新橙皮苷二氢查耳酮和索马甜。5.天然甜味抑制剂，其特征在于含有没食子酸和/或没食子酸钠盐。6.如权利要求5所述的天然甜味抑制剂作为抑制蔗糖、阿斯巴甜、新橙皮苷二氢查耳酮以及索马甜甜味强度的应用。7.一种抑制甜味剂甜味强度的方法，其特征在于在甜味剂溶液中添加如权利要求5所述的天然甜味抑制剂。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述甜味抑制剂的浓度为1～5mmol/l。

技术总结
天然甜味抑制剂、应用及方法，属于甜味抑制剂技术领域。本发明一方面提供了没食子酸及其钠盐作为甜味抑制剂的应用，另一方面提供了以没食子酸为有效成分的甜味抑制剂及其使用方法。本发明首次提出了没食子酸及其钠盐作为甜味抑制剂的用途。该甜味抑制剂来源于天然，能够显著抑制甜味剂的甜味强度，且无不良风味。味。味。


技术研发人员：许勇泉 曹青青 尹军峰
受保护的技术使用者：中国农业科学院茶叶研究所
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/1