Hogyan változik az édesítőszer édessége különböző ph-értékek és hőmérsékletek mellett?

Az édesítőszerek, azaz az élelmiszerek édes ízét adó anyagok az édes ízérzetet a T1R2 és T1R3 édességreceptorokhoz kötődve stimulálják. Az édesítőszerek táplálkozási értéke és az édességhatás (azaz a relatív édesség) szerint tápláló édesítőszerekre és nem tápláló édesítőszerekre oszthatók.

Tápláló hatású édesítőszerek, beleértve a cukrokat és a cukoralkoholokat, mint például a maltózszirup, a fruktózszirup stb, több energiát, magas glikémiás index; cukoralkoholok alacsonyabb kalóriát, édesség is kissé rosszabb, mint a szacharóz; nem tápláló édesítőszerek természetes és mesterséges pontok, amelyek közül a természetes édesítőszer szteviozid az elmúlt években az élelmiszeripar által széles körben támogatott, a sztevia és a tetraciklusos diterpén keveréke, de a keserűség, a fanyar íz és a keserű íz megléte miatt, azonban a hibák, mint például a keserű íz, a fanyar íz és az alacsony tartós édesség miatt az alkalmazása korlátozott.

Jelenleg az édesítőszerek alkalmazása főként az édesiparban, az ízesített italokban és a tejiparban összpontosul, és az élelmiszerrendszerek széles skáláját lefedi, például savas és semleges, szobahőmérsékletű és alacsony hőmérsékletű. A kutatási jelentések szerint a különböző alkalmazási feltételek befolyásolhatják a különböző édesítőszerek érzékszervi jellemzőit.

Yoshinaka és munkatársai a szukralózoldathoz szukcininsavat és sókat adtak a mellékíz elfedése érdekében, de azt is megállapították, hogy a szukcininsav hozzáadása befolyásolta az oldat édességi jellemzőit és édességét. A különböző édesítőszerekkel készült csokoládés tejitalok vizsgálatában azt találták, hogy a szukralózt és szteviol-glikozidokat tartalmazó minták édessége enyhén csökkent az italok hőmérsékletének növekedésével, de a minták összetételének változásával nem volt jelentős mintázat a hőmérséklet hatására.

Az édesítőszerek édességdinamikai felszabadulási jellemzőinek vizsgálatát illetően a legelterjedtebb értékelési módszer az idő-intenzitás (TI) módszer, amely a vizsgálandó minták egyetlen vagy több attribútumának intenzitásváltozását képes jellemezni az idő dimenziójában, és széles körben használják a különböző élelmiszerrendszerekben lévő édesítőszerekkel kapcsolatos minták szűrésében.

Az édesítőszerek édességdinamikai felszabadulási jellemzőinek hatékony értékelése érdekében az előzetes vizsgálat során hét olyan édesítőszert - fruktózszirupot, maltitot, szorbitot, oligofruktózt, 00 szteviol-glikozidokat, 07 szteviol-glikozidokat és 14 szteviol-glikozidokat - vizsgáltak, amelyek összességében kevesebb mellékízzel és a szacharózhoz közeli édességi jellemzőkkel rendelkeznek, és mindegyiküket egy sor érzékszervi értékelési módszerrel 5 g/dl szacharózzal izoédesítettnek határozták meg semleges körülmények között, szobahőmérsékleten. Édesítőszerek hozzáadott tömegkoncentráció, majd az idő-intenzitás módszerrel, hogy gyűjtsön mintákat különböző körülmények között az édesség dinamikus teljesítmény, szerint feltárja a pH és a hőmérséklet hatását az édesség dinamikus kibocsátás jellemzői az egyes édesítőszer törvény.

Anyagok és módszerek

I. Kísérleti anyagok

Tápláló édesítőszerek (szacharóz, fruktózszirup, maltit, szorbit), nem tápláló édesítőszerek (szteviozid 00 (73,30% RebA, 18,05% RebD), szteviozid 07 (58,54% RebD, 33,91% RebA), szteviozid 14 (86,35% RebM, 6,5% RebD)).

II.A minták izos édes tömegkoncentrációjának meghatározása
Az adott édesítőszerek édességarányait a szakirodalom áttekintésével megközelítőleg meg lehetett határozni (lásd az 1. táblázatot). Először is, környezeti hőmérsékleten (25 °C) tömegkoncentrációjú minták sorozatát készítettük el, referenciamintaként 5 g/dl tömegkoncentrációjú szacharózoldatot és a hét megadott édesítőszer édességarányait használva. Az egyes édesítőszerek referencia-mintához hasonló tömegkoncentrációját először páronkénti összehasonlítással választottuk ki, majd kvantilis becsléssel pontos tömegkoncentrációra állítottuk be, hogy az ANOVA-elemzés (varianciaanalízis) után az édesítőszerek édességi pontszámai az adott tömegkoncentrációban ne különbözzenek szignifikánsan a szacharóz referencia-mintákétól. Ennek a szacharóz tömegkoncentrációnak és az édesítőszer tömegkoncentrációjának hányadosa az édesítőszer relatív édessége.

Idő-intenzitási görbe ábrázolása
Ebben a vizsgálatban a SensoMaker 1.92 szoftvert használták az időintenzitás-adatok gyűjtésére, és az értékelő megnyitotta a szoftvert, és belépett az 1. ábrán látható felületre. Minden mintát 60 s alatt értékeltünk. A start gombra kattintva az egeret úgy helyeztük el, hogy a minta ivását 0 s-tól (zöld) kezdtük el, és a kurzort a skálán húztuk, ahol a 0 az attribútum érzékelésének hiányát és a 10 az extrém érzékelést jelezte, majd 5 s után lenyeltük. Amikor az édesség eltűnt, a kurzort visszahúztuk 0-ra. A 60 s-os időmérés befejezése után az automatikusan generált fájl rögzítette a pillanatnyi édességet másodpercenként, és automatikusan kerekítettük, hogy kapjunk egy görbét a minta édességéről A végeredmény a minta édességének görbéje az idő függvényében, azaz, egy idő-intenzitás görbe.

IV. Az értékelő csoport felállítása

A kérdőíves felmérés után 80, az édesítőszeres italok iránt érdeklődő és bizonyos fogyasztási szokásokkal rendelkező diákot (17-21 évesek) szűrtek ki a Jiangnan Egyetem érzékszervi értékelők jelentkezői közül, majd végül értékelők egy csoportját (11 nő és 1 férfi) toborozták a magasabb érzékenységű jelöltek szűrésével olyan teszteken keresztül, mint az alapvető ízazonosítás és a háromszögteszt, valamint a nyelvi kifejezőkészség további értékelésével.

A csoport kialakítását követően a mintegy 50 órás előzetes képzés célja az volt, hogy az értékelőknek javuljon az édes íz azonosítására és az intenzitás pontozására vonatkozó képessége, valamint a SensoMaker 1.92 szoftver segítségével az édes íz idő-intenzitás görbék felrajzolásában való jártassága, majd a képzés után a jobb teljesítményt nyújtó nyolc értékelő adatait választották ki.

Az értékelőket a PanelCheckV1.4.2 programmal értékelték, és amint az a 2. ábrán látható, ennek az értékelőcsoportnak az F-értékei meghaladták az 5% szignifikancia szintet a fókuszparaméterek (szöveg, Rincrease, Rdecrease és A) esetében, ami jobb megkülönböztetési képességet jelez; az ismételhetőség, az A értékre vonatkozó kissé magasabb MSE-t kivéve, és a legtöbb más paraméter MSE-je 1,0 alatt stabilizálódott, ami jobb ismételhetőséget jelez.

Az értékelőt a Pane1checkV1.4.2 értékelte, amint az a 2. ábrán látható, ennek az értékelőcsoportnak az F-értéke meghaladta az 5% szignifikancia szintet a fókuszparaméterek (szöveg, Rdecrease és A) esetében, ami erős megkülönböztető képességet jelez:Ismételhetőség Az A érték MSE-jének kivételével, amely kissé magasabb volt, a legtöbb más paraméter MSE értéke 1,0 alatt stabilizálódott, ami jó ismételhetőségre utal.

Az értékelés során az értékelőnek egymás után 10 pohár különböző kódolású mintát adtak, és minden mintát 15 ml-ben fogyasztottak el, és 5 s után lenyelték. Ügyeltek arra, hogy a minták között megfelelően tisztított vízzel és szódakekszekkel tisztítsák meg a szájat, és hogy a minták között 5 perces szünet legyen, és minden mintát 2 alkalommal ismételtek meg.

V. Idő-intenzitási görbe dinamikus elemzése

Az időintenzitás dinamikus elemzését főként az XLSTAT2019.2.2.2 programmal dolgozták fel. Először is, ANOVA-t használtunk az édesítőszer izotópjának édességkoncentrációjának meghatározásához; másodszor, a különböző minták különböző értékelők által végzett édességdinamikai értékelésének eredményeit az XLSTAT2019.2.2 segítségével dolgoztuk fel az idő-intenzitás görbék elkészítéséhez (lásd a 3. ábrát). A görbék paramétereit főkomponens-elemzéssel (PCA-elemzés) és klaszterelemzéssel (AHC-elemzés) elemeztük, hogy meghatározzuk az egyes minták vagy mintaosztályok dinamikus teljesítményét.

Eredmények és elemzés

I. A minták izos édes tömegkoncentrációjának és relatív édességének meghatározása

A szobahőmérsékleten 5 g/dl szacharózoldat édességéhez hasonlítható egyéb édesítőszerek tömegkoncentrációját páros összehasonlítási módszerrel és mennyiségi becslési módszerrel határozták meg, majd a relatív édességet a szacharóz tömegkoncentrációjának és az édesítőszerek tömegkoncentrációjának hányadosaként kapták meg.

II. A különböző édesítőszerek idő-intenzitási görbéjének elemzése az egyes rendszerekben

Az egyes édesítőszer-oldatokat a kapott izos édesítőszer tömegkoncentrációnak megfelelően készítettük el, három rendszeroldatot készítettünk a követelményeknek megfelelően, a kiértékelőt megkóstoltuk és ábrázoltuk, a nyers adatokat összegyűjtöttük és elemeztük az XLSTAT2019.2.2 programmal, és megkaptuk a szacharóz és a hét édesítőszer-oldat különböző rendszerekben lévő dinamikus illesztési görbéit (lásd a 4. ábrát) és a görbéknek megfelelő egyes paraméterek értékeit (lásd a 3. táblázatot).

Az édesség maximális intenzitását tekintve a fruktózszirup és a szteviol-glikozid minták savas körülmények között nagyobb mértékben csökkentek, mint alacsony hőmérsékletű körülmények között, míg a cukoralkoholok, a szacharóz és az oligofruktóz alacsony hőmérsékletű körülmények között nagyobb mértékben csökkentek, mint savas körülmények között; ugyanakkor a hét édesítőszer szöveg és A értékének kombinációja nagyobb mértékben csökkentette az édesség időtartamát és a teljes érzékelt édességet alacsony hőmérsékletű körülmények között, mint savas körülmények között. Összességében különbségek mutatkoztak abban, hogy a különböző anyagok édességjellemzőit milyen mértékben befolyásolták a különböző tényezők.

III. A különböző édesítőszerek osztályozása 3 feltétel mellett

Megállapítható, hogy a szacharózhoz a legközelebb a szorbit áll az édesség dinamikus felszabadulási jellemzői tekintetében, mind savas, mind alacsony hőmérsékletű körülmények között, a szteviol-glikozid minták pedig mindhárom körülmények között csoportot alkotnak, mivel összességében hosszabb az édesség felszabadulásának időtartama, ezért nem rendelkeznek a szacharózhoz hasonló dinamikus leírásokkal.

A fruktózszirup, bár környezeti-semleges körülmények között a szacharóz dinamikájához hasonlóan jellemezhető volt, környezeti-savas és alacsony hőmérsékleten semleges körülmények között mégis messze elmaradt a szacharóztól; ezzel szemben az oligofruktóz környezeti-semleges körülmények között rosszul jellemezhető volt, de a másik két körülmények között jobban viselkedett, hasonlóan a szacharózhoz.

Bár a jelenlegi vizsgálatban részt vevő minták száma korlátozott, elegendő annak tükrözésére, hogy az édesítőszerek kiválasztása különböző körülmények között nemcsak statikus intenzitáselemzést igényel, hanem a dinamikus értékelés is fontos referencia az édesítőszerek alkalmasságának meghatározásához.
Forrás: Szervező: Sensory Science and Assessment. A borító és a cikk illusztrációjának forrása: Creative Post.
Hivatkozás: Jenjiao Han, Jinmei Bian, Caiyun Wang és társai: A pH és a hőmérséklet hatása nyolc édesítőszer édességfelszabadulási jellemzőire[J]. Journal of Food and Biotechnology, 2023, Vol. 42(5):1-11.