综述：仿生鲜味传感器在食品风味分析中的研究进展

这篇综述系统总结了基于味觉受体（T1R1/T1R3）、细胞/组织及酶（如L-谷氨酸氧化酶）的仿生鲜味传感器研究进展，涵盖敏感元件固定化策略、传感器性能比较及其在受体-配体机制解析、鲜味协同效应评估和肉类新鲜度检测中的应用，为食品风味评价提供了高效替代方案。

　　

Abstract
鲜味作为增强感官愉悦和营养价值的关键成分，其快速检测技术对食品工业至关重要。仿生味觉传感器通过模拟哺乳动物味觉感知机制，成为传统感官评价和仪器分析（如HPLC）的有力补充。

Introduction
鲜味由T1R1/T1R3异源二聚体与鲜味物质（如游离氨基酸、核苷酸）结合触发，传统检测方法存在主观性强、成本高等缺陷。仿生传感器利用受体蛋白、细胞或酶（如L-glutamate oxidase）作为敏感元件，兼具特异性和快速响应优势。

Umami evaluation methods
现有技术包括：

1. 感官评价：易受个体差异影响；
2. 电子舌：缺乏生物特异性；
3. 受体传感器：T1R1-VFT结构域可识别多种鲜味物质，但存在信号重叠问题。

Receptor-based bionic umami sensor

• 敏感元件：T1R1-VFT结构域通过电化学信号转换实现检测，但需克服非特异性吸附（如食物基质中的蛋白质干扰）；
• 稳定性挑战：电极界面修饰材料（壳聚糖、多巴胺）可增强受体固定强度。

Application

1. 机制研究：通过解离常数（K_a）分析受体-配体亲和力；
2. 协同效应评估：电化学信号变化揭示鲜味物质（如MSG与IMP）的协同作用；
3. 肉类新鲜度监测：实时检测储存过程中鲜味物质降解动态。

Conclusions and perspectives
未来方向包括：

• 精准检测：分子印迹技术辅助T1R1-VFT实现双重识别；
• 多模态融合：机器学习（ML）整合传感器信号与感官评分；
• 生理模拟：引入mGluR4受体以更真实模拟人类味觉通路。

Challenges

1. 特异性不足：T1R1-VFT广谱响应导致单一物质识别困难；
2. 寿命限制：敏感元件活性随使用衰减；
3. 动态响应缺陷：现有传感器无法模拟唾液冲刷下的实时味觉衰减。

Innovation strategies

• 分子印迹聚合物：构建特异性识别空腔；
• 仿生粘附材料：多巴胺涂层提升电极稳定性；
• 跨学科技术：结合脑电信号验证传感器与真实味觉感知的相关性。

展望
仿生鲜味传感器将推动食品风味研究的标准化和智能化，但其商业化仍需突破稳定性与成本瓶颈。