在過(guò)去幾十年中，全球含糖飲料的消費(fèi)量不斷增加，然而過(guò)量的糖，尤其是軟飲料中的糖，會(huì)導(dǎo)致超重、肥胖和相關(guān)疾病的產(chǎn)生。在食品加工過(guò)程中，一方面要保持食品的甜味口感，另一方面要減少糖用量，因此在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)使用無(wú)熱量或低熱量代糖甜味劑的降糖產(chǎn)品的風(fēng)潮。但是，面對(duì)已經(jīng)習(xí)慣蔗糖甜味的消費(fèi)者，代糖產(chǎn)品的口感往往不那么令人滿意。
 

與蔗糖相比，人工合成的代糖具有蔗糖沒(méi)有的種種副味，如苦味、金屬味、澀味、麻味、甘草味等；天然甜味劑與蔗糖的甜味在甜味品質(zhì)、物理化學(xué)穩(wěn)定性上表現(xiàn)出較大的差異。作為代糖中極具發(fā)展?jié)摿Φ奶谴碱愄鹞秳�，其甜味純正、副味較少，但其感官特性方面的基礎(chǔ)研究相對(duì)較少，嚴(yán)重阻礙了糖醇類甜味劑工業(yè)的發(fā)展。
 

糖醇指的是糖的醛基或酮基還原為相應(yīng)的羥基時(shí)獲得的一類多元醇，目前我國(guó)市場(chǎng)開發(fā)的糖醇均為具有特殊功效的糖類碳水化合物，根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為單糖醇（如赤蘚糖醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇）與多糖醇（如麥芽糖醇、乳糖醇）。其中，山梨糖醇、麥芽糖醇、木糖醇、赤蘚糖醇等在我國(guó)已有大規(guī)模生產(chǎn)。
 

糖醇類甜味劑的甜度一般與蔗糖相似或略低，普遍具有口感好、異味少、熱量低、加熱不褐變、營(yíng)養(yǎng)安全等特點(diǎn)，深受人們喜愛，目前廣泛應(yīng)用于食品、飲料、糖果和醫(yī)藥行業(yè)中。例如，糖醇可以作為面包和其他谷類食品的改良劑，使其獲得穩(wěn)定和牢固的面團(tuán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)烘焙食品的貨架期；可與高倍甜味劑復(fù)配產(chǎn)生協(xié)同增效作用，掩蓋其不良后味；木糖醇對(duì)口腔細(xì)菌有抑制作用，其防齲齒特性在所有的甜味劑中效果最佳，因此常用作口香糖中的甜味劑。
 

然而目前還沒(méi)有一種能完美替代蔗糖的低熱量甜味劑，因?yàn)榈蜔崃刻鹞秳┩ǔ��?huì)引起苦味和酸味等味道，以及澀感，并且，甜味劑的感官特性隨其質(zhì)量濃度以及所應(yīng)用食物體系的變化會(huì)進(jìn)一步復(fù)雜化。

很多食品的飲用或食用溫度通常為冷藏溫度（例如軟飲料）和55～65℃（咖啡和茶），而目前甜味劑的感官測(cè)評(píng)實(shí)驗(yàn)多數(shù)是在室溫下開展，無(wú)法準(zhǔn)確闡明其他溫度下甜味劑的感官屬性表現(xiàn)。已有大量研究表明溫度會(huì)影響人對(duì)味道的感知，由于舌面上TRPM5受體的熱激活，甜度隨著溫度的升高而增加。
 

Rohm等測(cè)定蔗糖、葡萄糖和果糖水溶液在5、22、56℃的閾值，發(fā)現(xiàn)較高的樣品溫度降低了對(duì)甜味的感覺敏感性。此外，將帶有強(qiáng)烈清涼感的薄荷醇刺激舌熱敏神經(jīng)元，舌頭的適應(yīng)溫度會(huì)改變薄荷醇刺激下的熱敏神經(jīng)元的反應(yīng)程度。Green等研究表明，從37℃冷卻到21℃不會(huì)減弱甜度，但可增加對(duì)甜味的適應(yīng)性；當(dāng)溫度降低至5～12℃時(shí)，人工甜味劑的甜味受到明顯抑制。降溫除了影響甜味，也會(huì)減弱咖啡因的苦味，但程度較輕。除此以外，Richardona和Tyuftin等發(fā)現(xiàn)糖的粒度會(huì)影響餅干的感官品質(zhì)，控制糖粒度可以作為一種可行、廉價(jià)的技術(shù)方法來(lái)減少烘焙食品中的糖分，但當(dāng)使用山梨醇和甘露醇制備口香糖樣品時(shí)，其風(fēng)味釋放速率并不會(huì)受到粒徑大小的影響。
 

現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)測(cè)定甜味劑感官數(shù)據(jù)的方法多樣，液相色譜、電子舌、電子鼻、離子遷移譜、電化學(xué)方法都開始被廣泛采用，但分析儀器只能表征甜度，且并非對(duì)所有甜味物質(zhì)均有良好響應(yīng)，目前甜味物質(zhì)的味覺評(píng)價(jià)主要以感官分析方法為主。
 

研究人員在前期研究中對(duì)糖醇晶體的正面感官屬性和負(fù)面感官屬性進(jìn)行了分析，由于甜味、清涼感、苦味和異味更容易區(qū)分，而發(fā)酵味、金屬味等味道在不同糖醇中的差異較大，最終選擇從甜味、清涼感、苦味和異味4個(gè)維度對(duì)糖醇晶體展開分析。

01晶體粒徑對(duì)甜味劑甜味與副味的影響
在室溫下，不同粒徑糖醇晶體的清涼感都表現(xiàn)出顯著差異；麥芽糖醇和山梨糖醇的甜味具有極顯著的差異，這兩個(gè)屬性基本都顯示出粒徑越大，強(qiáng)度越小的特點(diǎn)。這可能與唾液瞬時(shí)溶解糖醇的量有關(guān)，粉末的表面積越大，與唾液接觸面積越大，溶解速度越快，因此小顆粒糖晶能夠快速吸熱溶解產(chǎn)生強(qiáng)烈的清涼感，大量甜味分子能夠瞬時(shí)與甜味受體結(jié)合產(chǎn)生甜味信號(hào)，而大顆粒糖晶需要逐層溶解，緩慢吸熱和釋放甜味。室溫下，只有麥芽糖醇的苦味存在極顯著差異，基本表現(xiàn)為粒徑越小，苦味越弱，而清涼感越強(qiáng)。原因可能是緩慢、持續(xù)的清涼感對(duì)苦味的掩蓋小，而強(qiáng)烈的清涼感會(huì)降低舌面三叉神經(jīng)的敏感性，減弱對(duì)苦味的感知。

02甜味劑溫度對(duì)甜味劑甜味及副味的影響
赤蘚糖醇僅在36℃時(shí)表現(xiàn)出苦味的顯著性差異。隨著溫度升高，55℃時(shí)，赤蘚糖醇的甜味與晶體粒徑的相關(guān)性最為顯著，清涼感與晶體粒徑的相關(guān)性表現(xiàn)為逐漸消失。木糖醇顆粒與赤蘚糖醇顆粒的味覺感知比較相似。木糖醇是一種基本沒(méi)有異味的功能性糖醇，甜味和清涼感比較明顯，溫度升高和降低都有助于感知甜味的差異，并且木糖醇的粒徑越小，其甜味和清涼感越強(qiáng)。但溫度升高會(huì)影響清涼感的感知，55℃時(shí)清涼感不存在顯著性差異，可能是因?yàn)榍鍥龈械漠a(chǎn)生與溫度有關(guān)，較高的溫度下（55℃）糖醇溶解吸收的熱量與環(huán)境溫度相比是微不足道的。

麥芽糖醇顆粒作為一種甜味、清涼感不強(qiáng)，異味、苦味較明顯的糖醇顆粒，在常溫下品嘗不同粒徑的顆粒就已經(jīng)表現(xiàn)出口味的較大差異，其中，最細(xì)的粉末（100目以上）在甜味和清涼感方面顯著強(qiáng)于其他4種顆粒，而在苦味方面顯著弱于其他4種顆粒。在36℃和55℃時(shí)，異味的感知在不同顆粒間差異極顯著。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因可能是清涼感對(duì)苦味具有一定的掩蓋作用，當(dāng)溫度升高，清涼感的作用減弱，苦味更容易被感知。

山梨糖醇常溫和低溫下清涼感差異較明顯，表現(xiàn)為顆粒越小，清涼感越強(qiáng)。在常溫下，不同粒徑的山梨糖醇間，甜味存在極顯著差異，也近似于顆粒越小，甜味越強(qiáng)。在4個(gè)溫度下，山梨糖醇的苦味與異味在5種粒徑間均沒(méi)有表現(xiàn)出顯著性差異。當(dāng)溫度逐漸升高，人體舌頭對(duì)4種味道的感知差異逐漸強(qiáng)烈，并都表現(xiàn)為小顆粒的甜味和清涼感明顯強(qiáng)于大顆粒，苦味則相反，與常溫下的結(jié)果基本一致。

03溶液質(zhì)量濃度對(duì)甜味劑甜味的影響

對(duì)于山梨糖醇，雖然在低質(zhì)量濃度和高質(zhì)量濃度下，不同溫度間甜度存在顯著差異，但總體來(lái)說(shuō)質(zhì)量濃度對(duì)不同溫度下的甜味感知影響非常類似。除此以外，在不同溫度下，質(zhì)量濃度的改變對(duì)木糖醇和麥芽糖醇的甜味感知沒(méi)有產(chǎn)生明顯影響。因此產(chǎn)品的配方及食用溫度是食品和飲料行業(yè)需要考慮的重要因素。