文|Foodaily每日食品 Carol He
人們對甜的需求一直在進化。
從甜味食物中獲取能量，到追求低熱量無負擔(dān)的甜味，再到對代糖提出能還原蔗糖的天然純正的甜味訴求，在難以割舍的嗜甜天性面前，如何平衡健康與良好的口感風(fēng)味體驗，尋找到理想的代糖方案，成為食品飲料行業(yè)亟待解決的難點。
代糖行業(yè)在快速發(fā)展，但消費者始終對被“人工”改造的甜感風(fēng)味體驗充滿詬病，為何高倍甜味劑始終無法替代蔗糖帶來的甜味體驗？人類對甜味的需求變化，對代糖行業(yè)的發(fā)展又提出了哪些新要求？面對天然甜味劑新星“甜菊糖“與蔗糖的風(fēng)味差距，代糖又該如何解決這些問題？
針對以上問題，F(xiàn)oodaily邀請到新晉網(wǎng)紅ChatGPT簡單聊了聊，或許能從中獲取一些代糖解決方案的創(chuàng)新思路。
01 消費者“嗜甜”天性需求下，天然代糖的機遇與挑戰(zhàn)
甜味需求進化，天然代糖機會崛起
Foodaily：為什么甜味對人類有如此大的吸引力？
ChatGPT：在人類進化歷史中，甜味通常是與高能量食物和水果聯(lián)系在一起的，這些食物是人類生存所必需的。因此，人類的大腦會將甜味與能量、營養(yǎng)聯(lián)系在一起，使他們更傾向于選擇甜味食物。
此外，甜味還能夠激發(fā)人類的味覺神經(jīng)，使他們感到愉悅和滿足。這是因為食物中的糖分可以促進大腦中的多巴胺分泌，這是一種與愉悅感和獎勵相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)。因此，食用甜味食物會激活大腦中的獎勵系統(tǒng)，讓他們感到滿足和愉悅。
隨著人類飲食的進化發(fā)展，甜味的功能已不局限在提供良好的風(fēng)味與口感，還經(jīng)常作為人類美好幸福的記憶載體存在，賦予更多正向反饋的情緒價值。
然而，近些年來，糖、這個過去為人們帶來甜蜜和能量的物質(zhì)，由于過量攝入等不良的飲食方式卻變成了人類肥胖、高血壓、糖尿病等慢性病高發(fā)的關(guān)鍵因素之一，我國在國民健康規(guī)劃中也提出了減糖的倡議。
日益嚴(yán)峻的健康問題，使得人們對低熱量、健康的飲食需求更加迫切，人們開始下意識地減少糖的攝入量。而對甜味的嗜好又本能地?zé)o法去除，以三氯蔗糖和甜菊糖為代表的非營養(yǎng)型甜味劑的機會由此應(yīng)運而生。
據(jù)Morder Intelligence統(tǒng)計，在2023-2028年，代糖市場預(yù)計將以5.6%的年復(fù)合率持續(xù)增長。其中，人們對甜菊糖等天然甜味劑的需求呈現(xiàn)出更強勁的增長。數(shù)據(jù)顯示，2021年甜菊糖的市場規(guī)模已達到6.3869億美元，預(yù)計將在未來5年年均增長8.85%，其中在亞太地區(qū)增長最快。
數(shù)據(jù)來源：fortunebusinessinsights
替糖明星“甜菊糖”的優(yōu)勢和局限性
作為快速增長的天然甜味劑，甜菊糖提取自一種多年生小型灌木甜葉菊葉子，被稱為繼甘蔗、甜菜之外的“世界第三糖源”。我們來看看ChatGPT對甜菊糖苷有多少了解：
Foodaily：和其他代糖產(chǎn)品相比，甜菊糖有什么獨特優(yōu)勢？
ChatGPT:甜菊糖苷是一種天然的代糖，它的獨特優(yōu)勢主要有以下幾點：1.高甜度：甜菊糖苷的甜度非常高，大約是蔗糖的300-400倍，比其他代糖產(chǎn)品如山梨糖醇、木糖醇、異麥芽糖醇等都要高。2.無熱量：甜菊糖苷在人體內(nèi)不會被代謝，因此沒有熱量貢獻，適合控制卡路里攝入和控制體重。3.穩(wěn)定性：甜菊糖苷可以在廣泛的酸堿條件下穩(wěn)定，不會因為加熱、加壓、pH變化等因素而降解，適用于多種食品和飲料的加工。4.味道：相較于其他代糖產(chǎn)品，甜菊糖苷更接近蔗糖的甜味。
5.安全性高：甜菊糖苷作為一種天然產(chǎn)物，已經(jīng)在多個國家被廣泛應(yīng)用，并被認為是一種安全的食品添加劑。
追求天然、營養(yǎng)、個性化是當(dāng)下食品行業(yè)創(chuàng)新的主要動力。可以看出，甜菊糖苷在高甜度、無熱量、穩(wěn)定性、味道較接近蔗糖和安全性高等方面都具有優(yōu)勢，也因此被廣泛應(yīng)用于食品和飲料行業(yè)。
盡管在減糖的大趨勢下，甜菊糖等天然代糖在行業(yè)端迎來快速發(fā)展，但大部分消費者依然不買賬。無營養(yǎng)型甜味劑占總體甜味劑的消費量的比例很低，不到10%。甜菊糖的使用依然量依然不能達到從業(yè)者的預(yù)期。其根本原因在于，甜菊糖自身的甜感，與蔗糖之間還存在較大的差距。
圖源：伊比西EPC
與高倍合成甜味劑類似，現(xiàn)有市場的甜菊糖苷主要有以下問題：
1.甜味不正
對比蔗糖，甜菊糖在高甜度替代時，帶有明顯的苦味、金屬異味和化學(xué)味，起甜速度慢、甜度峰值感不強和甜味掛舌情況，阻礙減糖飲料整體風(fēng)味的釋放，也讓整體飲用體驗大打折扣。
2. 口感單薄、甜感與香氣分離
與所有高倍甜味劑相同，甜菊糖并不能提供蔗糖般飽滿的口感。
飲料的香氣依賴甜感的加持，在無糖飲料中應(yīng)用高倍甜味劑時，普遍會存在香氣短、強度低，易產(chǎn)生人工合成感的不真實香氣，最終造成香氣與飲料本體分離的缺陷，甜菊糖也不例外。與此同時，與人工合成甜味劑三氯蔗糖不同，甜菊糖由于其自身的分子極性，對風(fēng)味的感知影響非常大，讓好口感的配方變得更具挑戰(zhàn)性。
綜合來看，甜菊糖存在甜味不正、缺少飽滿的覆口感以及香氣與甜味失調(diào)等硬傷，僅僅依靠傳統(tǒng)異味遮蔽香精無法真正在甜味、飽滿感和香氣等多重感官的復(fù)合體驗上完全達到蔗糖的完美甜感。
02 解構(gòu)“甜味感知”的本質(zhì)，代糖的痛點或許能從“新食品科學(xué)”解決
食品飲料行業(yè)從熱量較高的甜味劑轉(zhuǎn)變到非營養(yǎng)型甜味劑，表面上是使用的甜味劑發(fā)生了變化，實質(zhì)則是消費者大腦控制權(quán)的轉(zhuǎn)移，把感性的愉悅情感消費轉(zhuǎn)變?yōu)榻】道硇缘拈L期消費行為。
那么，從“研究甜味劑本身”切換思路，將“模擬舌頭上的甜味”變?yōu)椤澳M大腦對甜感的認知”，從人類對甜味感知的作用機制出發(fā)，是否能找到新的解決方案呢？
非營養(yǎng)甜味劑與蔗糖的差距：缺少“營養(yǎng)”獎賞，虛有其表的甜
天然風(fēng)味調(diào)節(jié)劑革新者伊比西，通過人類進化學(xué)總結(jié)出甜感的本質(zhì)：以糖為代表的營養(yǎng)型甜味劑，不僅是產(chǎn)生甜味知覺、飽滿口感和濃郁醇厚風(fēng)味的物質(zhì)，更是高質(zhì)量熱量的提供者。
蔗糖能激發(fā)刺激大腦獎賞回路，增加中腦區(qū)域多巴胺的分泌，從而產(chǎn)生愉悅的心理感受。甜感是由大腦而非舌頭產(chǎn)生的，甜感的本質(zhì)是能激活大腦獎賞機制的熱量。而非營養(yǎng)型甜味劑的致命傷，是只有甜的虛在外表。
從糖到甜味的路徑，圖源：伊比西EPC
常見的非營養(yǎng)型甜味劑利用無熱量甜味劑模擬甜味，雖然也能刺激II型味蕾細胞T1R2/T1R3異質(zhì)體的受體，但無法像營養(yǎng)型甜味劑一樣提供能激活大腦獎賞機制的熱量。此外，營養(yǎng)型甜味劑能提供飽滿濃郁的醇厚口感，而現(xiàn)有解決方案普遍使用增稠劑提高粘度的方式，并不能為非營養(yǎng)型甜味劑提供蔗糖般的飽滿感，無法補償蔗糖其他隱性的口感特征。
除了口腔，甜味受體還存在于人體的胃腸道中。胃腸道中的甜味受體在受到營養(yǎng)型甜味劑刺激后，傳達給大腦從而感知到攝入的食物正在為我們的身體準(zhǔn)備熱量。而非營養(yǎng)型甜味劑并不能和腸胃道的甜味受體很好地結(jié)合，這也是為什么目前的無糖甜味食品飲料在經(jīng)過人體口腔、食道和腸胃時只留下單薄的甜味，而無法讓人感受到“內(nèi)心想要”的原因。
因此，甜菊糖等非營養(yǎng)型甜味劑，只有營養(yǎng)型甜味劑甜感的外表、即甜味，而不能提供其“能量“屬性的功能。使用甜菊糖，單純靠標(biāo)簽的清潔性而忽視消費者對整體風(fēng)味、尤其是對甜感根深蒂固的進化認知，是無法從根本上影響消費者選擇和決策的。
打破傳統(tǒng)味覺認知的局限性，減糖時代呼喚“從刺激物質(zhì)到消費者記憶”的閉環(huán)新食品科學(xué)
1.打破以自下而上“產(chǎn)品物性”為依據(jù)的產(chǎn)品開發(fā)邏輯
伊比西認為，營養(yǎng)型甜味劑的甜感是大腦決策的結(jié)果，而不只是甜味物質(zhì)對大腦的單向刺激。由甜菊糖等非營養(yǎng)型甜味劑替換蔗糖、果葡糖漿等營養(yǎng)型甜味劑時，會啟動大腦自上而下對蔗糖甜感的高度期望、以及與高倍甜味劑起甜慢等的比對；當(dāng)期望不能被滿足時，會使風(fēng)味識別產(chǎn)生模糊感和失望感，延長了風(fēng)味識別時間和風(fēng)味認知的語義表達，最終降低消費者對飲品的喜好度。
鑒于此，伊比西根據(jù)口腔加工學(xué)進行自下而上式的蔗糖甜味模擬研究，并借鑒新的甜感神經(jīng)科學(xué)的研究結(jié)果，開發(fā)出能彌補自上而下獎賞機制啟動的神經(jīng)甜感香精。
2.營養(yǎng)型甜味劑的甜感是一個整體
伊比西認為：營養(yǎng)型甜味劑甜味感知中的甜味、飽滿感和甜香氣是一個整體，不可分割。
甜感神經(jīng)傳導(dǎo)路徑新發(fā)現(xiàn)：被忽視的鼻后嗅覺
嗅覺分為鼻前嗅和鼻后嗅。鼻前嗅與視覺、聽覺一樣都是作為距離定位的遠端感覺，而人類進化特有的鼻后嗅主要是檢測食物的愉悅程度。兩者對同樣濃度刺激物的感知閾值相差很大。在感知食品飲料的過程中，鼻后香氣帶來的體驗和感官印象比鼻前香氣更強烈，榴蓮和臭豆腐的氣味和入口食用體驗產(chǎn)生截然不同的感受就是一個很好的例子。
傳統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)認為，不揮發(fā)甜味物質(zhì)形成的甜感，包括對大腦獎賞系統(tǒng)的刺激都是通過舌頭或者舌頭和口腔的感知所帶來。伊比西最新的研究成果表明，這一認知應(yīng)該被糾正。
伊比西曾采用10%蔗糖的水溶液做掐鼻實驗，并用FMRI掃描大腦中的相應(yīng)獎賞區(qū)域，記錄受試者掐鼻與不掐鼻吞咽時，大腦獎賞區(qū)域?qū)τ跇O樂感響應(yīng)的情況對比。
實驗發(fā)現(xiàn)，掐住鼻子吞咽時，會關(guān)閉鼻后嗅覺感知通道，大腦獎賞區(qū)域的響應(yīng)非常有限；然而不掐鼻時，蔗糖水溶液讓受試者大腦響應(yīng)出極高的極樂感水平；由此可以證明，鼻后嗅覺是人類整體嗅覺感知的總開關(guān)，而蔗糖作為非揮發(fā)性物質(zhì)可以進入鼻后嗅，顯著刺激大腦獎賞機制，這就是蔗糖的隱性屬性。
圖片來源：伊比西EPC
伊比西跳出傳統(tǒng)研究甜味修飾自下而上的底層邏輯，以其創(chuàng)新的新食品科學(xué)為指導(dǎo)，通過口腔唾液、非甜味受體、鼻后嗅對大腦獎賞區(qū)域刺激等新通道，實現(xiàn)整體性修飾高倍甜味劑和植物蛋白等新食材，從而起到粘合減糖時代高倍甜味劑、新配料和香精的獨特作用。
03 抓住整體甜感，神經(jīng)風(fēng)味科學(xué)觸發(fā)新靈感
發(fā)現(xiàn)減糖市場上缺乏能夠真正重塑蔗糖甜感的方案之后，基于新食品科學(xué)研究理論和對于天然分子的篩選，世界領(lǐng)先的天然風(fēng)味調(diào)節(jié)劑革新者伊比西開始移軌創(chuàng)新，開發(fā)出超越現(xiàn)有配料、香精分類體系的新品類——神經(jīng)甜感香精。
全要素整合甜感系統(tǒng)，彌補甜菊糖甜感“硬傷”
在大腦風(fēng)味感知識別鏈路中，鼻后嗅覺影響了80%的風(fēng)味感知。而伊比西通過實驗發(fā)現(xiàn)，糖作為非揮發(fā)性物質(zhì)對鼻后嗅覺產(chǎn)生影響，從而顯著刺激了大腦獎賞機制。因此伊比西薩瓦蘭 系列以此為切入點，通過能夠影響鼻后嗅覺感知和口腔加工性能的天然物質(zhì)，來調(diào)節(jié)味覺、嗅覺和觸覺對非營養(yǎng)型高倍甜味劑的感知，從而彌補代糖風(fēng)味的不足。
針對改善甜菊糖應(yīng)用缺陷的場景，伊比西創(chuàng)新出薩瓦蘭 香精系列產(chǎn)品。薩瓦蘭 系列可適用于甜菊糖苷增甜的飲料和乳品等應(yīng)用，提高起甜速度、阻斷甜味掛舌、提升風(fēng)味峰值感知、降低苦味、草本異味和金屬異味、提升飽滿口感，從而協(xié)調(diào)整體風(fēng)味。
一般應(yīng)用（未使用伊比西薩瓦蘭 方案）中，甜菊糖苷勉強能夠提供不超過3%的蔗糖甜度，否則就會出現(xiàn)明顯的苦味、甜味掛舌和金屬異味。薩瓦蘭 200LE能強力切除甜菊糖苷的甜味掛舌及苦味和草本異味，形成后味干凈的效果，薩瓦蘭 300CLC提升起甜速度，并增強醇厚飽滿的口感。如下圖所示，在借助1.5%赤蘚糖醇增甜的基礎(chǔ)上，使用伊比西薩瓦蘭 修飾方案，能夠幫助使用甜菊糖增甜高達8%的蔗糖甜度，實現(xiàn)愉悅的甜感和風(fēng)味。
圖源：伊比西EPC
神經(jīng)甜感香精成功案例豐富，應(yīng)用廣泛
一般的高倍甜味劑添加量超過一定范圍時，會出現(xiàn)明顯后味缺陷。比如，甜菊糖RA無明顯后味缺陷的添加量上限一般為1%SEV（SEV，sugar equivalent value糖當(dāng)量），三氯蔗糖無明顯后味缺陷的添加量上限為5%SEV，而消費者滿意的甜感閾值一般在10%SEV以上。
在重塑食品因減糖而損失的風(fēng)味體驗方面，伊比西具備豐富的產(chǎn)品配方經(jīng)驗。此前，伊比西就針對赤蘚糖醇、三氯蔗糖等不同的代糖缺陷提出了有效的解決方案。
比如，針對氣泡水、風(fēng)味水的應(yīng)用場景，伊比西普魯斯特 濃縮香精能與三氯蔗糖和赤蘚糖醇協(xié)同使用，在保持同樣甚至實現(xiàn)更愉悅口感和風(fēng)味的同時，能做到大幅降低赤蘚糖醇的添加量（從4.0%降至1.6%），從而顯著降低使用成本。該產(chǎn)品通過提供飽滿的鼻后香氣，補足使用高倍甜味劑減糖時缺失的真實蔗糖風(fēng)味，前段提升醇厚感，后段阻斷甜味延遲、異味等，并提升果味新鮮感，遮蔽功能性成分異味，最終形成令人愉悅的整體風(fēng)味。
圖源：伊比西EPC
在高甜度飲料應(yīng)用場景中，伊比西提出的解決方案還能在不使用赤蘚糖醇的情況下，完美達到12%SEV甜度。而其使用天然高質(zhì)量甜菊糖時的飲品甜度可以提高到8%SEV以上，使飲品口腔飽滿感足、甜味純正、酸甜平衡、香氣余味悠長。
04 總結(jié)
不同于從舌頭味覺受體研究甜菊糖修飾解決方案的傳統(tǒng)思路，伊比西綜合運用神經(jīng)甜感科學(xué)、口腔加工學(xué)等新食品科學(xué)知識，從甜菊糖與口腔唾液的相互作用以及大腦對營養(yǎng)型和非營養(yǎng)型甜味劑的不同認知中探尋完美減糖甜味產(chǎn)生的機制，為代糖方案提出了新的思路。Foodaily相信，隨著科技進步和企業(yè)推動，無負擔(dān)的完美“蔗糖風(fēng)味體驗”終有一天能夠?qū)崿F(xiàn)。
參考資料：
1.《Temporal sweetness and side tastes profiles of 16 sweeteners using temporal check-all-that-apply (TCATA)》，Vicki Wei Kee Tan, May Sui Mei Wee, Oliver Tomic , Ciaran G. Forde
2.《 Molecular theory of sweet taste》Shallenberger RS, Acree TE.
3.《Consumer acceptance of natural sweeteners in protein beverages》，M.N. Parker, K. Lopetcharat, M.A. Drake