甜菊糖味道的科学原理

使用甜菊糖获得绝佳口感,这与科学和技术有着千丝万缕的联系。了解味道科学,探索技术方法并展开案例研究,揭示了 70 多种甜菊糖的协同作用和味道提高。

感官科学

味道是甜菊糖最重要的一个方面。评价甜菊糖味道的一种方法是使用一种感官评价的科学方法。

用来描述甜菊糖味道的词语包括甜、苦、甘草味、干涩、挥之不去的甜味、苦味以及金属味。感官评价方法主要由人类评估员执行,其中包括区别检验法、描述性分析和消费者检验法。

味道科学简介

甜菊糖苷是甜菊叶中一种天然化合物,可决定甜菊糖的味道属性。大多数甜菊糖苷在味道方面的主要影响表现在使甜菊糖具有甜味。然而,甜菊糖苷也会带来苦味口感,并有助于人们感知酸味、咸味、鲜味以及某些特调味道,如巧克力味或香草味,而所有这些都取决于甜菊糖的使用方式。

甜菊糖的味道非常复杂,如果将它搭配不同食物或饮料进行食用,如饮料、乳制品、烘焙食品、谷物和甜点,您会发现其口感千差万别。

什么是感官评价?

这是一种感官评价的科学方法,用于评估各种甜菊糖在各种食物中展现的味道。人们用感官评价通过视觉、嗅觉、触觉、味觉和听觉等五种感官对产品做出反应,并对其进行唤醒、测量、分析和解释4。感官科学家是进行感官评价研究的个体。感官科学家带领训练有素的小组对产品进行评价,该小组由人类感官评价员和各种标准化方法组成。小组统计分析应用于处理经过训练的小组数据,以得出有价值的信息并提出建议。大多数大型消费品公司都设有专门负责感官评价的部门。

味道和风味

大多数针对甜菊糖的感官评价研究集中在味觉上。当口腔中的物质与位于味蕾的味觉受体细胞发生化学反应时,就会产生味觉。舌头可感知的四种基本味道是甜、酸、咸、苦。其中,甜味和苦味是甜菊糖普遍具有的味道,大多数与甜菊糖有关的感官研究集中在如何最大限度地提升甜味以及如何最大限度地减少苦味。然而,随着分离和研究的化合物种类逐渐增多,人们正在逐步了解这些化合物对其他基本味道的影响。除了甜味和苦味之外,近期研究表明甜菊糖可能会改变人们对其他调料味道的感知,如盐7。

由于遗传变异,人们感知的味道可能大不相同,尤其是苦味2。了解这种差异性对于从事甜菊糖研究的感官科学家、甜菊糖制造商和生产含甜菊糖的产品的消费品公司是不小的挑战。

这四种基本味觉构成人们更高层级感官体验“风味”的组成部分。大多数人所说的味道实际上指的是风味。风味是三种感官感知模式的综合体:鼻子识别的香气、舌头感知的基本味道以及刺激口腔内神经后产生的口感(图 1)。可通过两种方式感知香气:1) 鼻后通路,即在进食过程中,香气从喉咙后方飘上来;2) 鼻前通路,即在吸入食物所散发的气味时产生的嗅觉6。

有些甜叶菊提取物会散发出不合时宜的甘草香气,特别是那些由全叶甜菊糖制成的提取物。甜菊糖的类甘草香气来源于甜叶菊植物中发现的四十多种不同的芳香族化学物质5。甜叶菊叶子中含有的顶级芳香族化学物质包括桉油烯醇、氧化石竹烯、β-石竹烯和 β-蒎烯。

用于评价甜菊糖的感官评价工具

感官评价方法主要由人类评价员执行,通常分为三大类:区别检验法、描述性分析和消费者检验法(见表 1)。

表 1:感官评价“工具箱”包括 3 种主要方法论

方法论类别 检验法示例 目标 行业应用

区别检验法

  • 三角检验法
  • 双重和三重检验法
  • 排名
  • 成对比较 (2 AFC)

  • 样品之间是否有差异?
  • 不同样品之间的单一属性有何不同?

  • 成本降低
  • 成分替代
  • 成分变更
  • 工艺变更
  • 包装变更
  • 存储变更
  • 供应商变更

描述性分析

  • 定量描述性分析 (QDA)
  • 频谱法
  • 浓度反应
  • 比较分析法

  • 捕获任意/所有样品形态(如基本味道、风味/芳香剂、感觉、质地、回味)下的强度快照。
  • 使用具体且精确的语句
  • 用于表征成分,即产品中的成分

  • 市场上竞争性产品架构图
  • 新产品开发
  • 翻译消费者语言
  •  保质期
  • 与仪器的关联性

情感检验

  • 定性检验
  • 专门小组
  • 定量检验
  • CLT
  • HUT
  • 使用感觉的时间优势 (TDL)

  • 消费者的看法是什么?

  • 新产品发布
  • 生成构想
  • 产品维护
  • 新产品开发
  • 节省成本
  • 产品改进/优化
  • 产品分类审查
  • 市场潜力评估
  • 支持广告诉求
  • 质量控制

时间知觉

  • 连续时间强度
  • 回味时间强度

  • 在整个进食的过程中,对一种属性的感知是什么?

  • 新产品发布
  • 市场分析
  • 质量控制

时间知觉

  • 感觉时间优势 (TDS)
  • 时序选择适合项目法 (TCATA)

  • 洞察产品消费过程中占主导地位的属性之间的相互作用

  • 新产品发布
  • 市场分析

感官科学家利用许多这类技术方法来评估甜菊糖。区别检验法经常被用来确定含有甜菊糖的产品在味道层面是否与其全糖产品相似。例如,在三角检验法中可能会评估全糖冰淇淋与含有甜菊糖而减少了 25% 糖分的冰淇淋。味觉评价小组成员将得到三个样品,其中两个样品完全相同,另一个样品有所差异。如果小组成员始终无法分辨出那个有差异的样品,则得出下列结论:减糖版与全糖版产品相似。

描述性评价用于描述包含甜菊糖的食品和饮料的感官属性。这种类型的感官检验通常由训练有素的小组成员执行,他们使用“词典”的标准化词汇表来描述样品的感官属性。甜菊糖对应的词汇表包括甜味、苦味、甘草味、干涩和金属味等术语。如果将甜菊糖加入冰淇淋等食品中,则味觉评估小组也将利用该产品对应的词汇来描述甜菊糖如何改变感官特征。例如,在利用甜菊糖替代食糖的软冰淇淋中,减糖版冰淇淋的总风味较差、质地较稀且融化速度较快1降低食品和饮料中的糖分在技术方面具有一定挑战性,而这种重要发现为推进今后的工作提供了明确的研究方向。

训练有素的描述性评价小组还可以测量风味和质构随着时间的推进而出现的变化,或出现的与时间有关的风味和质地变化3。我们可使用多种种技术来获取该信息。使用“连续时间强度”分析法可深入了解属性的“开端 - 持续 - 消散”整个过程。 使用“回味时间强度”分析法可深入了解离散时间点上的残留属性。使用感觉时间优势法可深入了解在整个消费过程中感知到的主要属性。例如,在包含甜菊糖的冰淇淋中,时间强度评估小组可能会测量甜味蔓延的速度、在口腔中感知到甜味的持续时间以及甜味余味在口腔中徘徊的时间。

消费者研究提供了某一特定类别产品用户的人群所反馈的真实感知。 就甜菊糖而言,最重要的问题是人们在摄入食品或饮料时是否能够接受减糖版产品的糖分和口感。这可以通过使用量表询问消费者他们对产品的喜爱或不喜爱程度,或者询问他们喜爱哪种产品来实现。还有一种很常见的方法是使用一种叫做“刚刚好”的量表询问消费者对某些感官属性数量的看法。例如,您可能会询问消费者,香草冰激凌样品的甜度是不足、恰到好处还是过量。这些方法都被称作定量消费者检验法,使用统计学方法对数字评分进行分析。

消费者研究也可以是定性的,这种研究旨在了解产品的抽象和主观属性。通过询问某人他们喜爱或不喜爱某个样品的原因(又称之为开放式反应)即可完成这类研究。另一种热门技术是进行专门小组访谈,这是一种主持式小组讨论,旨在了解消费者的感知、意见、态度和信仰。例如,食品制造商可能会利用专门小组针对食品和饮料产品发布的糖分声明中的信息来更好地宣传减糖5

结论

了解味觉和嗅觉的形成机制以及感官科学家采用的方法,以便更加明智合理地利用甜菊糖。这将使得越来越多的食品和饮料公司能够在使用甜菊糖生产美味产品的同时,减少食糖含量和总热量。

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参考文献

  1. Alizadeh, M. & Azizi-Lalabadi, M. Impact of using stevia on physicochemical, sensory, rheology and glycemic index of soft ice cream. Food Nutr. (Roma). (2014).
  2. Bachmanov, A. A. et al. Genetics of taste receptors. Curr. Pharm. Des. 20, 2669–83 (2014).
  3. Cliff, M. & Heymann, H. Development and use of time-intensity methodology for sensory evaluation: A review. Food Res. Int. (1993).
  4. Lawless, H. & Heymann, H. Sensory evaluation of food: principles and practices. (Springer Science & Business Media, 2010).
  5. Patterson, N. J., Sadler, M. J. & Cooper, J. M. Consumer understanding of sugars claims on food and drink products. Nutr. Bull. 37, 121–130 (2012).
  6. Rozin, P. "Taste-smell confusions" and the duality of the olfactory sense. Percept. Psychophys. 31, 397–401 (1982).
  7. Toldrá, F. & Barat, J. Strategies for salt reduction in foods. Recent patents food, Nutr. (2012).