Sensory Exploration of Sweeteners

Abstract

상대감미도는 자당(일반 설탕)을 기준으로 하여 물질(감미료)의 단맛을 비교하는 값으로, 자당의 상대감미도을 1 또는 100으로 설정하여 측정한다. 이는 같은 단맛 강도를 얻기 위해 필요한 감미료의 농도를 자당의 농도와 비교하여 결정된다. 감미력을 이해하는 것은 식품 제조 시 최적의 단맛과 풍미를 얻기 위해 대체 감미료나 감미료 혼합물을 적절히 사용할 때의 필수 요소이다. 또한 이러한 혼합물을 조제하기 전에 감미도 측정의 정확성을 높이는 최적의 프로토콜을 조사하는 것이 중요하다. 따라서 상대감미도이 혼합물 조제에 미치는 영향을 분석하여 고품질의 저칼로리 식품을 개발할 필요가 있다. 연구 1은 Choi & Chung(2014)의 이전 연구를 확장하여, 일반화된 라벨 크기 척도(gLMS)를 사용해 감미료의 농도-반응(C-R) 곡선을 모델링하는 감각 평가 프로토콜을 조사했다. 네 가지 유형의 프로토콜이 사용되었으며, 이는 전통적 방법(T-method)과 자당-감미료 결합 방법(SSC method), 샘플 제시 순서(오름차순 및 Williams Latin Square), 평가 척도(15점 카테고리 척도 및 gLMS)로 구성되었다. 연구 결과 gLMS가 감미 강도를 측정하고 C-R 곡선을 모델링하는 데 있어 더 신뢰성이 높은 척도임을 밝혀냈다. gLMS를 사용하여 프로토콜을 설계하면 감미력 측정이 더 정확해진다. 특히 낮은 농도의 고감미 감미료를 평가하였을 때, gLMS와 비교하여 15점 카테고리 척도에서 상당히 높은 상대감미도을 나타내는 것으로 평가되었다. 이전 연구에서 발생한 맥락 효과에 대해 15점 카테고리 척도를 사용할 때에는 SSC 방법을 사용하는 것이 이를 효과적으로 완화했으며, gLMS는 두 가지 방법 모두에서 완화 효과가 있음을 확인하였다. 또한, gLMS는 샘플 제시 순서의 잠재적 맥락 효과도 제거했다. 연구 2는 농도 의존적 상대감미도(CDSP)과 고정 농도 상대감미도(FCSP) 조제가 아세설팜-K와 사카린 기반의 이원 혼합물의 감미 강도에 미치는 영향을 조사했다. 각각의 기본 감미료는 알룰로스, 아스파탐, 에리스리톨, 과당, 포도당, 자당과 다양한 비율로 혼합되었다. 연구 결과 상대감미도 값의 미세한 차이로 인해 CDSP와FCSP 혼합물 간 감미 강도에 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 FCSP 혼합물은 50:50, 30:70 및 0:100 비율에서 약간 더 높은 감미 강도를 나타냈다. 이는 CDSP 조제에 비해 FCSP 조제가 쓴맛이 더 적기 때문이다. CDSP 조제는 고감미 감미료 사용 시 감미도 정확성을 높일 수 있는 것으로 나타났으며, CDSP 또는 FCSP 중 무엇을 선택하든 벌크 감미료에는 크게 영향을 미치지 않는다. 대부분의 혼합물에서 50:50 및 30:70 비율로 사용 시 감미 증진 효과가 관찰되었으며, 벌크 감미료의 비율이 증가할수록 혼합물은 더 달게 느껴졌다. 아세설팜-K 또는 사카린이 과당 또는 아스파탐과 결합될 때 상호 감미 증진이 관찰되었으며, 반대로 아세설팜-K와 사카린의 조합에서는 감미 억제가 관찰되었다. ;Sweetness potency measures how sweet a substance (sweetener) tastes compared to sucrose (table sugar), which serves as the reference standard with a sweetness potency of 1 or 100. It is determined by comparing the concentration of a sweetener to the concentration of sucrose required to achieve the same perceived sweetness intensity. Understanding sweetness potency is crucial for calculating the appropriate amounts of alternative sweeteners or sweetener mixtures needed in food products to achieve optimal sweetness and flavor. Before formulating these mixtures, it is essential to investigate the best protocol for accurately determining the sweetness potency of sweeteners. Additionally, the impact of different sweetness potencies on the formulation of sweetener mixtures should be examined to produce better low-calorie food products. Study 1 is an expand upon a previous study Choi and Chung (2014) to investigate sensory evaluation protocols for accurately modeling the concentration-response (C-R) curve of sweetener by using the generalized Labeled Magnitude Scale (gLMS). Four types of protocols were used to evaluate the sweetness intensity, including different serving sets [Traditional method (T-method) and Sucrose-sweetener combined method (SSC method)], sample presentation orders (ascending and Williams Latin square order), and evaluation scales (15-point category rating and gLMS). The findings revealed that gLMS is a more reliable scale for measuring sweetness intensity and modeling C-R curves. When protocols are designed using gLMS, the resulting sweetness potency measurements are more accurate. Compared to the 15-point category rating scale, gLMS showed that the 15-point category rating scale exhibited significantly higher sweetness potency at low concentrations, particularly for high-potency sweeteners. In the previous study, the SSC method effectively mitigated context effects observed with the T-method when using the 15-point category rating scale, while gLMS remedied these effects across both methods. Additionally, gLMS also eliminated the potential contextual effect in sample presentation’s order. Study 2 investigated the impact of concentration-dependent sweetness potency (CDSP) and fixed concentration sweetness potency (FCSP) formulations on the sweetness intensity of binary mixtures based on acesulfame-K and saccharin. Each base sweetener was mixed with allulose, aspartame, erythritol, fructose, glucose, and sucrose in various ratios. The findings showed that there were no significant differences in sweetness intensities between CDSP and FCSP mixtures due to minor variations in sweetness potency values. However, FCSP mixtures exhibited slightly higher sweetness intensity at 50:50, 30:70 and 0:100 ratios. This was attributed to lower bitterness in FCSP compared to CDSP formulations while the bulk sweeteners evaluated alone. CDSP formulations are more effective for high-potency sweeteners, while the choice between CDSP and FCSP formulations has less impact on bulk sweeteners. Sweetness enhancing effect was observed at most of the mixtures at 50:50 and 30:70 ratios, indicating that as the proportion bulk sweeteners increases, the mixtures taste sweeter. Acesulfame-K or saccharin was combined with fructose or aspartame, mutual sweetness enhancement was observed; in contrast, the sweetness suppression of combination of acesulfame-k and saccharine was observed.