Как меняется сладость подсластителя при разных температурах и температурах?

Подсластители, то есть вещества, придающие сладость продуктам питания, стимулируют сладость, связываясь с рецепторами сладости T1R2 и T1R3. По пищевой ценности подсластители и потенции сладости (т.е. относительной сладости) делятся на питательные подсластители и непитательные.

Питательные подсластители, включая сахара и сахарные спирты, например, такие сахара, как мальтозный сироп, фруктозный сироп и др, могут обеспечить больше энергии, высокий гликемический индекс; сахарные спирты снижают калорийность, сладость также немного уступает сахарозе; непитательные подсластители имеют натуральные и искусственные точки, из которых натуральный подсластитель стевиозид в последние годы пищевой промышленности быть широко пропагандируется, является стевия и тетрациклические дитерпены смесь, но из-за наличия его горечи, вяжущий вкус и Однако, из-за его недостатков, таких как горький вкус, вяжущий вкус и низкая продолжительная сладость, его применение ограничено.

В настоящее время подсластители применяются в основном в кондитерской промышленности, производстве ароматизированных напитков и молочных продуктов, охватывая широкий спектр пищевых систем, таких как кислые и нейтральные, комнатные и низкие температуры. По данным исследований, различные условия применения могут влиять на сенсорные характеристики различных подсластителей.

Йошинака и др. добавили янтарную кислоту и соли в раствор сукралозы, чтобы замаскировать неприятный привкус, но также обнаружили, что добавление янтарной кислоты повлияло на характеристики сладости и сладость раствора. В исследовании шоколадных молочных напитков с различными подсластителями было обнаружено, что сладость образцов с сукралозой и стевиоловыми гликозидами немного снижается при повышении температуры напитков, но при этом не было обнаружено значительной закономерности в влиянии температуры при изменении состава образцов.

Что касается изучения характеристик динамического высвобождения подсластителей, то наиболее распространенным методом оценки является метод "время-интенсивность" (TI), который может характеризовать изменение интенсивности одного или нескольких признаков тестируемых образцов во временном измерении, и он широко используется при скрининге образцов подсластителей в различных пищевых системах.

Для того чтобы эффективно оценить динамические характеристики высвобождения сладости подсластителей, в ходе предварительного исследования были отобраны семь подсластителей с меньшим общим неприятным привкусом и характеристиками сладости, близкими к сахарозе, а именно: фруктозный сироп, мальтит, сорбит, олигофруктоза, гликозиды стевии 00, гликозиды стевии 07 и гликозиды стевии 14, и каждый из них был определен как изозаслащенный с 5 г/дл сахарозы в нейтральных условиях при комнатной температуре с помощью ряда методов сенсорной оценки. Подсластители добавляли в массовой концентрации, а затем с помощью метода временной интенсивности собирали образцы в различных условиях динамических характеристик сладости, чтобы выявить влияние рН и температуры на динамические характеристики высвобождения сладости каждого подсластителя.

Материалы и методы

I. Экспериментальные материалы

Питательные подсластители (сахароза, фруктозный сироп, мальтит, сорбит), непитательные подсластители (стевиозид 00 (73,30% RebA, 18,05% RebD), стевиозид 07 (58,54% RebD, 33,91% RebA), стевиозид 14 (86,35% RebM, 6,5% RebD)).

II.Определение массовой концентрации изосвиты в образцах
Коэффициенты сладости данных подсластителей можно приблизительно определить, изучив литературные данные (см. табл. 1). Сначала готовили серию образцов массовой концентрации при температуре окружающей среды (25°C), используя раствор сахарозы с массовой концентрацией 5 г/дл в качестве эталонного образца и коэффициенты сладости семи данных подсластителей в качестве эталона. Массовую концентрацию каждого подсластителя, которая была схожа с эталонным образцом, сначала выбирали путем попарного сравнения, а затем корректировали до точной массовой концентрации с помощью квантильной оценки, чтобы убедиться, что показатели сладости подсластителей при данной массовой концентрации существенно не отличаются от показателей эталонных образцов сахарозы после анализа ANOVA (дисперсионный анализ). Отношение массовой концентрации сахарозы к массовой концентрации подсластителя представляет собой относительную сладость подсластителя.

Построение кривой "время-интенсивность
В данном исследовании для сбора данных о временной интенсивности использовалось программное обеспечение SensoMaker 1.92, при этом эксперт открывал программу и входил в интерфейс, показанный на рис. 1. Каждый образец оценивался в течение 60 с. Нажав на кнопку "Старт", курсор мыши начинал пить образец с 0 с (зеленый цвет) и перетаскивал курсор по шкале, где 0 означает отсутствие восприятия, а 10 - экстремальное восприятие атрибута, а затем проглатывал его через 5 с. Когда сладость исчезала, курсор перетаскивался обратно на 0. После завершения отсчета времени в 60 с автоматически созданный файл записывал мгновенную сладость в секунду и автоматически округлялся, чтобы получить кривую сладости образца, кривая интенсивности во времени.

IV. Создание группы по оценке

После анкетного опроса 80 студентов (17-21 год), которые интересовались подслащенными напитками и имели определенные привычки потребления, были отобраны из числа кандидатов в сенсорные оценщики Цзяннаньского университета, а затем была набрана группа оценщиков (11 женщин и 1 мужчина) путем отбора кандидатов с повышенной чувствительностью с помощью таких тестов, как базовая идентификация вкуса и треугольный тест, а также путем дальнейшей оценки способности выражать свои мысли.

После того как группа была сформирована, было проведено предварительное обучение продолжительностью около 50 часов, направленное на улучшение способности оценщиков идентифицировать сладкий вкус и оценивать его интенсивность, а также их навыков построения кривых время-интенсивность сладкого вкуса с помощью программы SensoMaker 1.92, и после обучения были отобраны данные восьми оценщиков с лучшими показателями.

Оценщики были оценены с помощью PanelCheckV1.4.2, и, как показано на рисунке 2, F-значения этой группы оценки превысили уровень значимости 5% для основных параметров (текст, Rincrease, Rdecrease и A), что указывает на лучшую способность к дифференциации; повторяемость, за исключением немного более высокого MSE для значения A, и большинство других MSE параметров стабилизировались на уровне менее 1,0, что указывает на лучшую повторяемость.

Оценщик был оценен с помощью Pane1checkV1.4.2, как показано на рисунке 2, F-значение этой группы оценки превысило уровень значимости 5% по основным параметрам (текст, Rdecrease и A), что указывает на сильную способность к дифференциации:Повторяемость, за исключением MSE значения A, которое было немного выше, большинство других значений MSE параметров были стабилизированы ниже 1,0, что указывает на хорошую повторяемость.

В ходе оценки эксперту последовательно выдавалось 10 стаканчиков с различными кодированными образцами, каждый образец употреблялся в объеме 15 мл и проглатывался через 5 с. Между пробами тщательно очищался рот очищенной водой и содовыми крекерами, интервал между пробами составлял 5 минут, и каждая проба повторялась 2 раза.

V. Динамический анализ кривой временной интенсивности

Динамический анализ временной интенсивности в основном обрабатывался с помощью XLSTAT2019.2.2. Во-первых, при определении концентрации изотопа подсластителя использовался ANOVA; во-вторых, результаты динамической оценки сладости разных образцов разными оценщиками обрабатывались в XLSTAT2019.2.2 для построения кривых "время-интенсивность" (см. рис. 3). Параметры кривых были проанализированы с помощью анализа главных компонент (PCA-анализ) и кластерного анализа (AHC-анализ) для определения динамических характеристик каждого образца или класса образцов.

Результаты и анализ

I. Определение массовой концентрации изосладкого и относительной сладости образцов

Массовую концентрацию других подсластителей, сравнимую со сладостью раствора сахарозы 5 г/дл при комнатной температуре, определяли методом попарного сравнения и методом количественной оценки, а затем получали относительную сладость по соотношению массовой концентрации сахарозы к массовой концентрации подсластителей.

II. Анализ кривой "время-интенсивность" различных подсластителей в каждой системе

Каждый раствор подсластителя готовили в соответствии с полученной массовой концентрацией изосладкого вещества, три системных раствора готовили в соответствии с требованиями, дегустировали и наносили на график, собирали исходные данные и анализировали их с помощью программы XLSTAT2019.2.2, получали кривые динамической подгонки сахарозы и семи растворов подсластителей в различных системах (см. рис. 4) и соответствующие кривым значения каждого параметра (см. табл. 3).

С точки зрения максимальной интенсивности сладости образцы фруктозного сиропа и стевиоловых гликозидов снижались более значительно в кислых условиях, чем в низкотемпературных, тогда как сахарные спирты, сахароза и олигофруктоза снижались более значительно в низкотемпературных условиях, чем в кислых; в то же время сочетание значений text и A для семи подсластителей снижало продолжительность сладости и общую воспринимаемую сладость в большей степени в низкотемпературных условиях, чем в кислых. В целом, наблюдались различия в степени влияния различных факторов на характеристики сладости разных веществ.

III. Классификация различных подсластителей в 3 условиях

Как видно, наиболее близким к сахарозе по характеристикам динамического высвобождения сладости, как в кислых, так и в низкотемпературных условиях, является сорбит, а образцы стевиоловых гликозидов составляют группу во всех трех условиях из-за общей большей продолжительности сладости и поэтому не имеют схожих с сахарозой динамических характеристик.

Сироп фруктозы, хотя и имел сходные с сахарозой характеристики динамики в нейтральных условиях, тем не менее, был далек от сахарозы в кислых условиях и при низкой температуре; напротив, олигофруктоза была плохо охарактеризована в нейтральных условиях, но лучше вела себя в двух других условиях, подобно сахарозе.

Хотя количество образцов, участвовавших в данном исследовании, ограничено, этого достаточно, чтобы понять, что выбор подсластителей в различных условиях требует не только анализа статической интенсивности, но и динамической оценки, которая является важным ориентиром для определения пригодности подсластителей.
Источник: Организовано компанией Sensory Science and Assessment. Источник иллюстраций обложки и статьи: Creative Post.
Ссылки: Jenjiao Han, Jinmei Bian, Caiyun Wang et al. Влияние pH и температуры на характеристики высвобождения сладости восьми подсластителей[J]. Журнал пищевой и биотехнологии, 2023, том 42(5):1-11