为广泛征求用户的意见和需求，了解中国科学仪器的市场情况和应用情况，仪器信息网自2008年6月1日开始，对不同行业有代表性的“100家实验室”进行走访参观。近日，仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第三十六站：浙江工商大学食品感官科学实验室。
浙江工商大学食品感官科学实验室是目前国内唯一的食品感官科学实验室，主要研究方向包括食品感官实验心理学、智能感官研究、分子识别与化学仿生、味觉分子细胞生物学。是由浙江工商大学食品学院副院长邓少平教授领导的一支多学科交叉科研团队，专业背景涵盖食品、化学、生物学、机械、电子和计算机等。
浙江工商大学食品感官科学实验室邓少平教授、田师一博士热情接待了仪器信息网到访人员，并介绍了实验室目前的科研情况以及科研仪器使用情况。
食品感官科学研究
该实验室在食品感官科学方面的研究处于国内优越地位，近年来承担了一系列的科研项目，并取得了丰硕的成果，如智能感官仿生系统(智舌和智鼻)研究、人工甜味受体的甜味识别热力学研究、味蕾细胞甜味识别的热动力学研究等。
甜味偏好可塑性现象
人类为什么对不同味道具有倾向性喜好?比如我国许多地方的人喜欢吃甜食，这是一种饮食习惯，还是基因遗传，对于甜味的偏好到底有没有可塑性呢?
实验室从行为学、心理学、组织学、细胞学等多个层面进行了系统研究，揭示了外周味觉感受器-味蕾细胞及其信号转导关键蛋白分子可塑性变化与甜味偏好行为可塑性之间的关系。实验室之前所做的工作中用一种没有能量的甜味剂去刺激小老鼠，在小老鼠的羊水中发现了甜味剂，并且实验发现下一代的小老鼠更加喜好喝含有该甜味剂的水。
味蕾细胞甜味识别的热动力学
邓少平教授介绍说实验室研究了味蕾细胞甜味识别的热动力学，该研究以甜味感作为研究的切入点，以等温滴定微量热仪作为技术手段，依托味觉受体及其信号转导研究成果，通过不同甜味剂溶液滴定刺激味细胞，实时、连续记录热力学与动力学信息，获得甜味剂与受体相互作用总体的能量变化特征。并通过解析能量变化特征，深入揭示外周味觉识别的热动力学规律，进而揭示甜味感觉的动力学过程，为系统的味觉感觉动力学研究提供理论与技术支撑。
图1. 味蕾细胞分离过程
味觉细胞传感器构建
研究中通过提取小老鼠的舌面上皮细胞，在丝网印刷碳电极上贴壁培养作为上等敏感元件，形成一体化味觉传感器，以高精度信号采集和放大仪器记录味觉刺激响应信号，采用非线性双稳态随机共振信号处理技术提取味觉检测特征信息，达到了味觉类型和味觉强度的辨识，为一种新型仿生舌的实现开辟了一条新途径，可以用来判断真正的甜味、酸味、苦味。目前，味细胞传感器开发还处于研究阶段，以后可以考虑产业化，而且这类传感器的市场比较大，添加剂公司、食品公司等都可能需要用到。现在对于味道的品评还没有特别好的评价手段，这类以传感器为“神经”传导的活味觉细胞的仿生舌至少可以作为一种辅助手段。
图2. 丝网印刷碳电极
由于味觉分子细胞生物学研究的对象大多数是细胞或者分子，实验里配置了不同放大倍率、不同作用的显微镜，如共焦显微镜，用于观察微米级对象;体视镜，虽然放大倍数可能要比共焦显微镜低一到两个数量级，但是它可以提供立体感较强的显微效果，而且物镜离载物台较远，可以观察较大的物体;还有原子力显微镜，用于观察纳米级对象。
图3. Leica SP2激光共焦扫描显微镜
图4. Leica MZ16A体视镜
图5. Agilent PicoLE 原子力显微镜
图6. Niko EclipseTi-s荧光倒置显微镜
人工甜味受体构建与甜味识别热力学
“设计合成一种称为人工味觉受体的化学分子，在化学意义上仿生人类味感是化学仿生研究的目标”，邓少平教授介绍，“目前实验室里研究以多羟基富勒醇为基础，构建各类无机人工仿生受体代替生物蛋白质。实验室研究了C60(OH)18与十种甜味剂的相互作用，从反应的热力学参数可以看出，天然甜味剂与富勒醇的结合中，氢键起着非常重要的作用；而对于人工甜味剂与富勒醇的结合过程中，熵对自由能的贡献更大。这与溶液中的水分子对甜味识别的参与有关。”这方面研究主要使用的仪器是热分析仪器。
图7.MicroCalorimeter VP-DSC差示量热扫描仪
图8. MicroCalorimeter VP-ITC等温滴定量热仪
基于分子识别原理的快速检测技术
“如何根据物理化学或生物的原理，迅速地找到或设计出一个与待测分子具有特异分子识别的检测分子，这也是一个在不同领域(医学检验、环境监测等)都亟待解决的理论和技术难题”，田师一博士表示：“这一研究方向旨在根据食品安全问题中待测分子的结构，设计合成与之具有强烈相互作用的识别分子，并以分子动力学理论计算和微量热实验筛选识别分子的结构，ZUI终构建基于分子识别原理的快速检测技术平台。目前实验室已经研究出了能够猝灭三聚氰胺荧光的识别分子。在不同浓度下，识别分子对三聚氰胺分子采用静态和动态不同的猝灭方式。目前，基于这种荧光猝灭原理的传感器正在研究中。”
国内**套电子舌产业化
“创造出一种同人的舌头和鼻子一样灵敏的智能化学感觉系统是实验室几代研究人员不断努力的方向”，邓少平教授介绍说，“现在，实验室团队积数十年的研究经验，在实验室原创的组合脉冲驰豫谱理论和技术基础上，已经自主研发出了国内**套、world第三套商品化电子舌系统，并且已经产业化，在国内外同行中具有较大的影响力。目前，电子鼻系统现在也将要实现产业化。”
图9. 电子舌商品化样机
图10. 电子鼻商品化样机
邓少平教授介绍电子舌具有快速、稳定、灵活、自主等特性。样品不需要前处理，三分钟就可以得到测量结果；传感器寿命长；可以根据用户的需求，自定义机型；另外拥有完全自主的知识产权，性价比高，使用维护方便。目前，电子舌主要应用于食品、饮料、香水、化学品、环境、农业等领域，可以进行产品质量稳定性评价、品牌区分、微生物快速检测、食品感官属性相关性、配方开发和调整、在线品质监控等。
图11. 应用于康师傅研发中心的电子舌样机
国家精品课程——《食品感官科学》
《食品感官科学》是实验室负责的国家精品课程，主要培养四个方面的人才。工艺工程师、产品设计师、质量品控与市场营销师、品评员。邓少平教授介绍说对于感官品评人才的选拔一方面对个人感觉敏感性有一定的要求，但是还需要有对整个品评过程做合理设计、组织和统计分析的能力，这也是人才培养的一个重要方向。另外感官品评员一般都需要学习食品感官实验心理学，因为在品评过程中需要屏蔽自己的个人偏好。
图12. 食品感官科学课程
实验室将科学研究、科研成果的产业化以及人才培养紧密结合了起来。科研成果的产业化为进一步的科学研究提供了更大的动力，也为提高相关企业的创新能力提供了一条捷径;而具有针对性的人才培养为科学研究以及社会相关领域的需求储备了人才。
附录1：浙江工商大学食品感官科学实验室
http://www.sensory.cn/
附录2：食品感官科学理论与技术专家邓少平教授简介
邓少平(1956-)，教授，博士生导师。毕业于南京大学生物化学专业,曾任总工程师、厂长、南昌大学食品学院副院长，现任浙江工商大学食品与生物工程学院副院长。兼任中国食品工业协会白酒专业分会技术顾问、食品物流专业委员会专家、浙江省食品科学技术学会副理事长。先后主持承担四项国家自然科学基金项目和多项省科技项目。主要研究方向为食品感官科学理论与技术。
近年来，建立了国内唯一的食品感官科学实验室，形成了学科匹配完整的研究梯队、关键实验技术平台的系统积累和具有特色优势稳定的研究方向，长远目标是发展具有中国特色的食品感官科学理论和技术体系。
