Comment le pouvoir sucrant d'un édulcorant varie-t-il en fonction du pH et de la température ?

Les édulcorants, c'est-à-dire les substances qui confèrent un goût sucré aux aliments, stimulent le goût sucré en se liant aux récepteurs du goût sucré T1R2 et T1R3. En fonction de la valeur nutritionnelle des édulcorants et du pouvoir sucrant (c'est-à-dire du pouvoir sucrant relatif), on distingue les édulcorants nutritifs et les édulcorants non nutritifs.

Les édulcorants nutritifs, y compris les sucres et les alcools de sucre, tels que les sucres comme le sirop de maltose, le sirop de fructose, etc, peuvent fournir plus d'énergie, avec un indice glycémique élevé ; les alcools de sucre sont moins caloriques, mais leur pouvoir sucrant est légèrement inférieur à celui du saccharose ; les édulcorants non nutritifs ont des points naturels et artificiels, dont l'édulcorant naturel stévioside, largement promu ces dernières années par l'industrie alimentaire, est le mélange de stévia et de diterpène tétracyclique, mais en raison de son amertume, de son goût astringent et de son faible pouvoir sucrant durable, son application est limitée.

Actuellement, l'application des édulcorants est principalement concentrée dans les industries de la confiserie, des boissons aromatisées et des produits laitiers, couvrant une large gamme de systèmes alimentaires tels que l'acide et le neutre, la température ambiante et la basse température. Selon les rapports de recherche, les différentes conditions d'application peuvent affecter les caractéristiques sensorielles des différents édulcorants.

Yoshinaka et al. ont ajouté de l'acide succinique et des sels à la solution de sucralose pour masquer le mauvais goût, mais ont également constaté que l'ajout d'acide succinique affectait les caractéristiques du goût sucré et la douceur de la solution. Dans une étude portant sur des boissons lactées chocolatées contenant différents édulcorants, il a été constaté que le pouvoir sucrant des échantillons contenant du sucralose et des glycosides de stéviol diminuait légèrement à mesure que la température des boissons augmentait, mais qu'il n'y avait pas de tendance significative dans l'effet de la température à mesure que la composition des échantillons changeait.

En ce qui concerne l'étude des caractéristiques de libération dynamique des édulcorants, la méthode d'évaluation la plus courante est la méthode temps-intensité (TI), qui peut caractériser le changement d'intensité d'un ou de plusieurs attributs des échantillons à tester dans la dimension temporelle, et qui a été largement utilisée dans la sélection des échantillons d'édulcorants dans différents systèmes alimentaires.

Afin d'évaluer efficacement les caractéristiques de libération dynamique du goût sucré des édulcorants, sept édulcorants présentant moins de mauvais goûts et des caractéristiques de goût sucré proches de celles du saccharose ont été sélectionnés dans le cadre de l'étude préliminaire, à savoir le sirop de fructose, le maltitol, le sorbitol, l'oligofructose, les glycosides de stéviol 00, les glycosides de stéviol 07 et les glycosides de stéviol 14, et chacun d'entre eux a été déterminé comme étant isosucré avec 5 g/dL de saccharose dans des conditions neutres à température ambiante grâce à une série de méthodes d'évaluation sensorielle. Les édulcorants ont été ajoutés en concentration massique, puis par la méthode temps-intensité pour collecter des échantillons dans différentes conditions de performance dynamique du goût sucré, afin de révéler l'influence du pH et de la température sur les caractéristiques de libération dynamique du goût sucré de chaque loi sur les édulcorants.

Matériels et méthodes

I. Matériel expérimental

Edulcorants nutritifs (saccharose, sirop de fructose, maltitol, sorbitol), édulcorants non nutritifs (stévioside 00 (73.30% RebA, 18.05% RebD), stévioside 07 (58.54% RebD, 33.91% RebA), stévioside 14 (86.35% RebM, 6.5% RebD)).

II.Détermination de la concentration massique en isosucre des échantillons
Les rapports de sucrosité des édulcorants donnés ont pu être approximativement déterminés en examinant la littérature (voir tableau 1). Tout d'abord, une série de concentrations massiques d'échantillons a été préparée à température ambiante (25°C) en utilisant une solution de saccharose à une concentration massique de 5 g/dL comme échantillon de référence et les rapports de sucrosité des sept édulcorants donnés comme référence. La concentration massique de chaque édulcorant similaire à l'échantillon de référence a d'abord été sélectionnée par comparaison par paire, puis ajustée à une concentration massique exacte par estimation de quantile pour s'assurer que les scores de pouvoir sucrant des édulcorants à cette concentration massique n'étaient pas significativement différents de ceux des échantillons de référence de saccharose après l'analyse ANOVA (analyse de la variance). Le rapport entre cette concentration massique de saccharose et la concentration massique de l'édulcorant est le pouvoir sucrant relatif de l'édulcorant.

Tracé de la courbe d'intensité temporelle
Dans cette étude, le logiciel SensoMaker 1.92 a été utilisé pour collecter les données d'intensité temporelle, et l'évaluateur a ouvert le logiciel et est entré dans l'interface illustrée à la figure 1. Chaque échantillon a été évalué en 60 s. En cliquant sur le bouton de démarrage, la souris a été placée pour commencer à boire l'échantillon à partir de 0 s (vert) et en faisant glisser le curseur sur l'échelle, 0 indiquant une absence de perception et 10 une perception extrême de l'attribut, puis en l'avalant au bout de 5 s. Lorsque le goût sucré disparaissait, le curseur était ramené à 0. Après le chronométrage de 60 s, le fichier généré automatiquement enregistrait le goût sucré instantané par seconde et était automatiquement arrondi pour obtenir une courbe du goût sucré de l'échantillon, une courbe d'intensité temporelle.

IV. Constitution de l'équipe d'évaluation

Après l'enquête par questionnaire, 80 étudiants (âgés de 17 à 21 ans) intéressés par les boissons sucrées et ayant certaines habitudes de consommation ont été sélectionnés parmi les candidats évaluateurs sensoriels de l'université de Jiangnan, puis un groupe d'évaluateurs (11 femmes et 1 homme) a finalement été recruté en sélectionnant les candidats les plus sensibles à l'aide de tests tels que l'identification gustative de base et le test triangulaire, et en évaluant de manière plus approfondie la capacité d'expression linguistique.

Après la formation du groupe, la préformation d'environ 50 heures visait à améliorer les capacités des évaluateurs en matière d'identification de la saveur sucrée et de notation de l'intensité, ainsi que leur aptitude à tracer des courbes temps-intensité de la saveur sucrée à l'aide du logiciel SensoMaker 1.92. Après la formation, les données des huit évaluateurs les plus performants ont été sélectionnées.

Les évaluateurs ont été évalués par PanelCheckV1.4.2 et, comme le montre la figure 2, les valeurs F de ce groupe d'évaluation ont dépassé le seuil de signification de 5% pour les paramètres focaux (texte, Rincrease, Rdecrease et A), ce qui indique une meilleure capacité de différenciation ; la répétabilité, à l'exception d'une EQM légèrement plus élevée pour la valeur A, et la plupart des EQM des autres paramètres se sont stabilisées à moins de 1,0, ce qui indique une meilleure répétabilité.

L'évaluateur a été évalué par Pane1checkV1.4.2, comme le montre la figure 2, la valeur F de ce groupe d'évaluation a dépassé le niveau de signification de 5% sur les paramètres cibles (texte, Rdecrease et A), ce qui indique une forte capacité de différenciation:Répétabilité à l'exception de l'EQM de la valeur A qui était légèrement plus élevée, la plupart des valeurs EQM des autres paramètres se sont stabilisées en dessous de 1,0, ce qui indique une bonne répétabilité.

Lors de l'évaluation, l'évaluateur a reçu successivement 10 gobelets d'échantillons codés différemment, et chaque échantillon a été consommé à raison de 15 ml et avalé après 5 s. On a pris soin de nettoyer la bouche de manière adéquate avec de l'eau purifiée et des biscuits soda entre les échantillons et de veiller à ce qu'il y ait un intervalle de 5 minutes entre les échantillons, et chaque échantillon a été répété 2 fois.

V. Analyse dynamique de la courbe d'intensité temporelle

L'analyse dynamique de l'intensité temporelle a été principalement traitée par XLSTAT2019.2.2. Premièrement, l'ANOVA a été utilisée pour déterminer la concentration en goût sucré de l'isotope de l'édulcorant ; deuxièmement, les résultats de l'évaluation dynamique du goût sucré de différents échantillons par différents évaluateurs ont été traités par XLSTAT2019.2.2 pour établir les courbes temps-intensité (voir Fig. 3). Les paramètres des courbes ont été analysés par l'analyse en composantes principales (ACP) et l'analyse en grappes (AHC) pour déterminer la performance dynamique de chaque échantillon ou classe d'échantillons.

Résultats et analyse

I. Détermination de la concentration massique en isosucre et du pouvoir sucrant relatif des échantillons

La concentration massique d'autres édulcorants comparables au pouvoir sucrant d'une solution de saccharose de 5 g/dl à température ambiante a été déterminée par la méthode de comparaison par paire et par la méthode d'estimation quantitative, puis le pouvoir sucrant relatif a été obtenu par le rapport entre la concentration massique de saccharose et la concentration massique d'édulcorants.

II. Analyse de la courbe d'intensité temporelle des différents édulcorants dans chaque système

Chaque solution d'édulcorant a été préparée en fonction de la concentration massique d'isosweet obtenue, trois solutions de système ont été préparées selon les exigences, l'évaluateur a goûté et tracé, les données brutes ont été collectées et analysées par XLSTAT2019.2.2, et les courbes d'ajustement dynamique du saccharose et des sept solutions d'édulcorants dans différents systèmes ont été obtenues (voir Fig. 4) ainsi que les valeurs de chaque paramètre correspondant aux courbes (voir Tableau 3).

En termes d'intensité maximale du goût sucré, les échantillons de sirop de fructose et de glycosides de stéviol ont diminué de manière plus significative dans des conditions acides que dans des conditions de basse température, tandis que les alcools de sucre, le saccharose et l'oligofructose ont diminué de manière plus significative dans des conditions de basse température que dans des conditions acides ; dans le même temps, une combinaison des valeurs textuelles et A pour les sept édulcorants a réduit la durée du goût sucré et le goût sucré global perçu de manière plus importante dans des conditions de basse température que dans des conditions acides. Dans l'ensemble, il y a eu des différences dans la mesure où les caractéristiques du goût sucré des différentes substances ont été affectées par différents facteurs.

III. Classification des différents édulcorants dans 3 conditions

On constate que le sorbitol est le plus proche du saccharose en termes de caractéristiques de libération dynamique du goût sucré, à la fois dans des conditions acides et à basse température, et que les échantillons de glycosides de stéviol constituent un groupe dans les trois conditions en raison de leur durée de goût sucré globalement plus longue et n'ont donc pas de descriptions dynamiques similaires à celles du saccharose.

Le sirop de fructose, bien que caractérisé de façon similaire à la dynamique du saccharose dans des conditions ambiantes neutres, était néanmoins éloigné du saccharose dans des conditions ambiantes acides et neutres à basse température ; au contraire, l'oligofructose était mal caractérisé dans des conditions ambiantes neutres, mais se comportait mieux dans les deux autres conditions, de façon similaire au saccharose.

Bien que le nombre d'échantillons impliqués dans l'étude actuelle soit limité, il est suffisant pour refléter le fait que la sélection des édulcorants dans différentes conditions nécessite non seulement une analyse de l'intensité statique, mais aussi une évaluation dynamique qui constitue une référence importante pour déterminer l'adéquation des édulcorants.
Source : Organisé par Sensory Science and Assessment. Couverture et illustration de l'article source : Creative Post.
Référence : Jenjiao Han, Jinmei Bian, Caiyun Wang et al. Effects of pH and temperature on the sweetness release characteristics of eight sweeteners [J]. Journal of Food and Biotechnology, 2023, Vol. 42(5):1-11