在過去幾十年中，全球含糖飲料的消費量不斷增加，然而過量的糖，尤其是軟飲料中的糖，會導致超重、肥胖和相關疾病的產生。在食品加工過程中，一方面要保持食品的甜味口感，另一方面要減少糖用量，因此在世界范圍內出現(xiàn)使用無熱量或低熱量代糖甜味劑的降糖產品的風潮。但是，面對已經(jīng)習慣蔗糖甜味的消費者，代糖產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、物理化學穩(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研究相對較少，嚴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的羥基時獲得的一類多元醇，目前我國市場開發(fā)的糖醇均為具有特殊功效的糖類碳水化合物，根據(jù)結構可分為單糖醇（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、赤蘚糖醇等在我國已有大規(guī)模生產。
 

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、營養(yǎng)安全等特點，深受人們喜愛，目前廣泛應用于食品、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)定和牢固的面團網(wǎng)絡結構，延長烘焙食品的貨架期；可與高倍甜味劑復配產生協(xié)同增效作用，掩蓋其不良后味；木糖醇對口腔細菌有抑制作用，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。
 

然而目前還沒有一種能完美替代蔗糖的低熱量甜味劑，因為低熱量甜味劑通常會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量濃度以及所應用食物體系的變化會進一步復雜化。

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評實驗多數(shù)是在室溫下開展，無法準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影響人對味道的感知，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甜味的感覺敏感性。此外，將帶有強烈清涼感的薄荷醇刺激舌熱敏神經(jīng)元，舌頭的適應溫度會改變薄荷醇刺激下的熱敏神經(jīng)元的反應程度。Green等研究表明，從37℃冷卻到21℃不會減弱甜度，但可增加對甜味的適應性；當溫度降低至5～12℃時，人工甜味劑的甜味受到明顯抑制。降溫除了影響甜味，也會減弱咖啡因的苦味，但程度較輕。除此以外，Richardona和Tyuftin等發(fā)現(xiàn)糖的粒度會影響餅干的感官品質，控制糖粒度可以作為一種可行、廉價的技術方法來減少烘焙食品中的糖分，但當使用山梨醇和甘露醇制備口香糖樣品時，其風味釋放速率并不會受到粒徑大小的影響。
 

現(xiàn)代實驗測定甜味劑感官數(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，且并非對所有甜味物質均有良好響應，目前甜味物質的味覺評價主要以感官分析方法為主。
 

研究人員在前期研究中對糖醇晶體的正面感官屬性和負面感官屬性進行了分析，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個維度對糖醇晶體展開分析。

01晶體粒徑對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，這兩個屬性基本都顯示出粒徑越大，強度越小的特點。這可能與唾液瞬時溶解糖醇的量有關，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生強烈的清涼感，大量甜味分子能夠瞬時與甜味受體結合產生甜味信號，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。原因可能是緩慢、持續(xù)的清涼感對苦味的掩蓋小，而強烈的清涼感會降低舌面三叉神經(jīng)的敏感性，減弱對苦味的感知。

02甜味劑溫度對甜味劑甜味及副味的影響
赤蘚糖醇僅在36℃時表現(xiàn)出苦味的顯著性差異。隨著溫度升高，55℃時，赤蘚糖醇的甜味與晶體粒徑的相關性最為顯著，清涼感與晶體粒徑的相關性表現(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。但溫度升高會影響清涼感的感知，55℃時清涼感不存在顯著性差異，可能是因為清涼感的產生與溫度有關，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，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，最細的粉末（100目以上）在甜味和清涼感方面顯著強于其他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，異味的感知在不同顆粒間差異極顯著。產生上述現(xiàn)象的原因可能是清涼感對苦味具有一定的掩蓋作用，當溫度升高，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。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。在4個溫度下，山梨糖醇的苦味與異味在5種粒徑間均沒有表現(xiàn)出顯著性差異。當溫度逐漸升高，人體舌頭對4種味道的感知差異逐漸強烈，并都表現(xiàn)為小顆粒的甜味和清涼感明顯強于大顆粒，苦味則相反，與常溫下的結果基本一致。

03溶液質量濃度對甜味劑甜味的影響

對于山梨糖醇，雖然在低質量濃度和高質量濃度下，不同溫度間甜度存在顯著差異，但總體來說質量濃度對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，質量濃度的改變對木糖醇和麥芽糖醇的甜味感知沒有產生明顯影響。因此產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。