Measurement of non-esterified fatty acid taste using a novel descending-block dual reminder A-Not A threshold method over repeated sessions

Abstract

Fat is a major source of energy and nutrients and plays an important role in determining the taste of food affecting the hedonic quality. As taste receptors for long-chain fatty acids were discovered and the fat taste mechanisms are reported, it is known that humans can detect non-esterified, long-chain fatty acid (NEFA) taste referred to as oleogustus and it is important to understand human sensitivity to NEFA taste for promoting healthy eating and product development to meet consumer satisfaction. Previous findings reported substantial individual variability in sensitivity to NEFA taste. Various factors influencing such individual differences have been reported such as personal variations (e.g. age, sex, body mass index (BMI), and diet) but it was controversial. It was also been noted that variability occurs depending on the methodology used to measure the fatty acid taste and learning effects exist over repeated measurements of the detection threshold of NEFA. However, the current NEFA sensitivity measurement studies are conducted under different conditions such as methodology, and repeated measurement for each study, so it is very difficult to compare the results of the study and identify the major factors affecting the fat taste sensitivity. As the widely used threshold measurement method does not take into account the cognitive decision process and learning effects, it may be possible that cognitive factors have also an effect on such variability. Therefore, it is necessary to develop and standardize a method for accurate threshold measurement because not only individual biological variability, but also method-induced variability may have affected individual fat sensitivity measurement. The present study aimed to develop a novel threshold determination method of NEFA taste based on signal detection theory (SDT) descending-block dual reminder A-Not A tests with a warm-up over repeated sessions to consider the cognitive factors and learning effects and to test its superiority to the ascending 3-AFC method on lowering the threshold variability. Twenty-seven female subjects with a normal range of BMI (BMI range 18.9-22.8, age mean ± SD = 24.3 ± 2.1 years) were randomly assigned to one of the two methods and completed 14 test visits for measuring the detection threshold for oleic acid. For the new SDT method, each 7-time threshold determination was conducted for a session over two consecutive days using a threshold criterion of 0.5 of a lower limit of 50% confidence interval of d' estimates, and a block of 6 concentrations was used for each session as a descending method. As a result, the lower levels of detection threshold were determined with lower variability using the new SDT method than the 3-AFC, confirming the effects of cognitive factors. ;지방은 주요 에너지원이며 영양소이고, 식품의 기호적 품질에 영향을 미치는 식품의 맛 결정 시 주요한 역할을 수행한다. 최근 장쇄지방산에 대한 미각수용체가 발견되고, 지방 맛 감지 매커니즘이 보고됨에 따라 사람이 미각을 통해 지방 맛을 감지할 수 있다는 연구가 보고되었다. 따라서 인간의 지방 맛 감지 예민도를 측정하는 것이 주요한 과제로 대두되고 있다. 지방산에 대한 인체 지각 반응을 측정한 선행연구에서 지방산에 대한 지각 예민도는 개인 차가 크다는 것을 알 수 있었다. 이러한 개인차를 유발하는 요인에는 나이, 체질량 지수(BMI), 성별 등 다양한 개인적인 요소들이 존재한다. 그러나 현재까지의 지방산 지각 예민도 연구는 각 연구 별로 평가 조건이 매우 상이하여, 결과 간 직접 비교하는 것이 매우 어렵고 개인차를 나타내는 원인을 파악하기 매우 어려웠다. 또한 전통적으로 사용되는 지방 감지 예민도 측정 평가법은 개인별 인지적 평가 전략을 고려하지 않아 신뢰성 있는 결과를 얻는 것이 어려웠으며 그러한 인지적 요인도 지방산 지각 예민도의 개인차에 영향을 주었을 수 있다고 판단하였다. 따라서 본 연구에서는 개인의 인지적 평가 전력을 고려하는 새로운 지방산 감지역 측정 방법인 SDT 기반 DR A-Not A 감지역 측정 방법을 개발하여 이전 연구에서 주로 사용된 삼자택일검사와 비교하고자 하였다. 새로운 SDT 기반 DR A-Not A 감지역 평가법은 이틀에 걸쳐 평가하여 하나의 감지역을 결정지어 총 7개의 감지역을 얻도록 디자인되었으며, 감지역은 d' 값의 50% 신뢰구간 하한 기준으로 d' =0.5 로 결정하였다. 27명의 평가원이 두 그룹으로 나누어져 각각 삼자택일검사 (그룹 1)와 DR A-Not A 감지역 측정법 (그룹 2)을 수행하였다. 각 평가 법에서 올레산에멀젼 맛평가에 대해 총 14번 반복 실험을 진행하였다. 실험 결과, DR A-Not A 평가법을 통해 평가하였을 때 반복 실험 시 평가원 간 분산이 더 낮고 학습 효과가 더 일정한 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 인지적 요인도 지방산 지각 예민도의 개인차에 영향을 주었을 수 있다는 것을 확인하였으며 새롭게 제안되는 DR A-Not A 감지역 측정법을 통해 지방산 지각 예민도 측정 시 더 안정적이고 낮은 지방 맛 예민도를 가진 사람들의 경우에는 더 예민한 값을 도출할 수 있다는 것을 확인하였다. 앞으로의 연구에서 본 평가법을 더 발전시킬 수 있는 연구가 필요하며, 본 연구법을 활용하여 지방맛 예민도와 개인적 특성과의 상관관계 연구가 더 활발히 진행될 수 있을 것으로 생각된다.