Effects of Repeated Exposure to Various Sweeteners on Acceptance and Psychological Status

Abstract

Recently, low-calorie sweeteners are widely known and accepted by the general public, and they provide sweet tastes like sugar with much less calories. The current study conducted the repeated exposure test to investigated the effect of repeated exposure to various, sweetened banana flavored milk on the acceptance, physiological and psychological changes. In addition, We conducted consumer taste test in order to understand the effect of repeated exposure to same sweetener to the acceptance changes of various sweeteners (sucrose, fructose, tagatose, erythritol, sucralose, sucralose+stevia). A total of 147 women completed the experiment. Subjects were asked whether they were currently on a diet and grouped into dieter (n=72) and non-dieter (n=75). Subjects in each group were then randomly assigned to one of the 3 subgroups (sucrose sweetened milk exposed group, tagatose exposed group, sucralose+stevia exposed group). Consumer taste test were conducted three times; prior to first exposure (first taste test), after 8th exposure (second taste test), and after 16th exposure (third taste test). Four types of bulk sweeteners (sucrose 5%, fructose 4.5%, tagatose 6.3%, erythritol 8.9%) and 2 types of intense sweeteners (sucralose 0.008%, sucralose 0.003%+stevia 0.03%) were used in consumer taste test corresponding to sucrose 5% concentration. In repeated exposure test, subjects in each subgroup drank 200ml of banana flavored milk sweetened with either sucrose 5%, tagatose 5.9%, or sucralose 0.03%+stevia 0.3% throughout 16 sessions. Subjects were asked to visit 3 times per week and the overall experiment continued for 7 weeks. Consumer taste test results showed that sucrose sweetened sample had the highest acceptance regardless of types of sweeteners that were repeatedly exposed; erythritol sweetened sample had the lowest acceptance. Positive repeated exposure effect has been observed in sucrose and sucralose+stevia exposed group since sucrose exposed group rated the acceptance of sucrose added sample higher than other sweetener exposed group, and sucralose+stevia exposed group rated the acceptance for sucralose added milk sample was significantly higher. Results of repeated exposure test, hunger level before drinking the milk was not affected by the types of sweetener subjects were exposed to repeatedly. Whereas only in tagatose exposed group, the thirsty level and desire to drink milk decreased as the exposure period increased. The overall acceptance of milk decreased and flavor tiredness increased as the number of exposure to the milk for sucrose or tagatose sweetened milk exposed group. Neither acceptance nor flavor tiredness significantly changed as the exposure session increased in sucralose+stevia sweetened milk exposed group. Bulk sweetener's sweetness and other sensory characteristics may induce more boredom, tiredness or monotony than intense sweetener (sucralose+stevia). Among the various flavors only sweetness craving showed significant difference between different sweetener exposed group. Among the 3 exposed groups, sucralose+stevia sweetened milk reported the highest sweetness craving. The results from the present study implies that the sucralose+stevia itself or the flavor of sucralose+stevia may possibly induce sweet craving when this sweetener combination is repeatedly consumed. In addition, the types of sweetener exposed did not significantly affect various emotional status (anxiety, depression, anger, inertia and activity). In conclusion, the consumer interest of sucrose and tagatose is high in a short-term acceptance. However, the more sweeteners one consume repeatedly, the accounting for taste of sucrose and tagatose decreased. Moreover, in case of sucralose+stevia which has low preference, if one consumes repetitively, less being tiredness or monotony of taste was performed to the subjects. Though sucralose+stevia can lead to sweet craving, adequate sweetener intake is essential considering the preference and psychological changes. This study can be the fundamental database for developing food product that sugar is replaced by low-calorie food additives.;이상적인 저열량 감미소재는 설탕과 유사한 관능적 특성을 가지고 있어야 할 뿐만 아니라 반복적으로 섭취하였을 시, 심리적으로 후유증이 최소화되어야 한다. 본 연구는 sucrose와 저열량 감미소재 (tagatose, sucralose+stevia)를 바나나맛 우유에 각각 첨가하여 반복적으로 섭취하였을 때, 반복 섭취한 감미료가 첨가된 우유의 기호도 변화와 food craving으로 나타나는 생리적, 심리적 변화를 분석하고자 반복 노출 실험을 실시하였다. 또한 동일한 감미료에 대한 반복 노출 효과가 다양한 감미소재 (sucrose, fructose, tagatose, erythritol, sucralose, sucralose+stevia)의 기호도 변화에 끼치는 영향을 알아보고자 소비자 기호도 조사를 진행하였다. 총 147명의 20대 여성이 실험에 참여하였으며, 패널들은 현재 다이어트 진행 여부로 dieter (n=72)와 non-dieter (n=75)로 나누었다. 또한 하위 그룹으로 무작위 배정 방법을 통해 3가지 감미료 노출군으로 나누었다 (sucrose exposed group, tagatose exposed group, sucralose+stevia exposed group). 소비자 기호도 조사는 반복 섭취 실험이 시작되기 전 (first taste test), 중간 (second taste test), 후 (third taste test)에 총 3회에 걸쳐 실시되었으며, sucrose 5%에 상응하는 농도로 4종의 벌크 감미소재 (sucrose 5%, fructose 4.5%, tagatose 6.3%, erythritol 8.9%)와 2종의 고강도 감미소재(sucralose 0.008%, sucralose 0.003%+stevia 0.03%)에 대한 기호도 조사를 진행하였다. 반복 노출 실험은 각 감미료 노출군에게 sucrose, tagatose, sucralose+stevia (소비자 기호도 조사에서 사용한 농도와 동일)를 첨가한 바나나맛 우유를 200ml씩 first taste test 이후 8회, second taste test 이후 8회, 총 16회 반복 노출하였다. 소비자 기호도 조사에서 자신이 반복적으로 섭취한 감미료가 첨가된 시료에 대한 기호도를 보았을 때, sucrose exposed group은 sucrose가 첨가된 시료를 가장 선호하였고, 기호도가 가장 높았던 sucrose가 첨가된 시료를 제외하면 sucralose+stevia exposed group 역시 반복적으로 섭취하였던 감미료 중 하나인 sucralose가 첨가된 시료의 기호도를 다른 시료에 비해 높게 평가하였다. 또한 다른 두 감미료 노출군에 비해서도 sucralose의 기호도는 높게 나타났다. 반면, tagatose exposed group은 시료에 대한 기호도 평가가 전체적으로 낮게 나타나, 반복적으로 섭취하였던 tagatose가 첨가된 시료의 기호도가 다른 두 군에 비해 낮게 나타났다. sucrose exposed group과 sucralose+stevia exposed group은 다양한 감미료 중 자신이 섭취한 감미료(중 하나)에 대한 기호도가 높게 평가된 것으로 보아 반복 노출의 효과가 긍정적으로 작용한 것으로 보인다. 반복 실험의 결과를 보면, sucrose exposed group과 tagatose exposed group은 반복적으로 섭취한 바나나맛 우유의 전반기호도가 감소하였지만 sucralose+stevia exposed group은 전반기호도가 유지되는 것으로 분석되었다. sucrose exposed group과 tagatose exposed group의 경우 반복 노출 초기에 자신이 섭취한 바나나맛 우유에 대한 기호도가 높았기 때문에 질림과 단조로움의 작용으로 반복 노출이 진행됨에 따라 전반기호도가 감소하는 양상을 나타낸 것으로 보인다. 반면 sucralose+stevia exposed group은 반복 노출 초기부터 기호도가 높지 않았기 때문에 sucrose exposed group과 tagatose exposed group에 비해 질림과 단조로움이 비교적 덜 작용하여 기호도가 변화 없이 유지된 것으로 보인다. 또한 반복 노출된 감미료의 종류가 바나나맛 우유를 섭취한 날의 우울 정도에 영향을 끼치지 않는 것으로 분석되었다. 또한 감미료 노출군 간에 craving의 차이 발생 여부를 분석하였다. 여러가지 당기는 맛 가운데 유일하게 sweet craving만 감미료 노출군 간에 유의적인 차이가 있는 것으로 나타났다. sucrose, tagatose, sucralose+stevia 중 sucralose+stevia를 반복적으로 섭취한 경우 sweet craving이 유발되는 것을 알 수 있다. 결론적으로, 단기간의 기호도 측면에서 보았을 때에는 sucrose와 tagatose의 기호도가 높으나, 반복적으로 섭취할수록 sucrose와 tagatose의 기호도가 감소하는 것을 알 수 있다. 반면 sucralose+stevia는 기호도가 낮은 감미료이지만 반복적으로 섭취할 경우 질림과 단조로움이 비교적 덜 작용하는 것을 알 수 있다. 하지만 sucralose+stevia는 sweet craving을 유발할 수 있으므로 기호도와 생리적인 변화를 적절히 고려하여 섭취해야한다. 본 연구는 장기간 섭취를 위해 설탕을 대체한 저열량 감미소재를 첨가한 식품을 개발하는 데에 기본적인 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.