“闻”香知甜，甜更浓！神经风味科学掀起减糖新风暴
香气可以增强人类对甜味的感知。它能在代糖行业掀起新的革命风暴吗？
糖在人类生活中的重要性不言而喻。然而，糖是当代食品工业中最令人纠结的成分。无论目前发现了什么优秀的代糖方案，似乎总是很难同时拥有良好和自然的口感和健康。如何找到性价比更高的甜味物质？如何在保持愉悦口感的同时减少对健康的影响？.....“增甜降糖”的探索已经进行了几十年，食品饮料配料行业仍在寻找更优秀的解决方案。
从合成甜味剂到天然甜味剂，从甜味受体的研究到甜味分子的改造和创新，人们总是习惯于从“舌头”和“糖”本身寻求突破。然而，感受甜味是一个复杂的生理行为和认知过程，由口、鼻、喉和大脑共同完成。探索甜味触发过程中的控制节点，相当于找到了控糖的新捷径。降糖其实可以有另一种思路！
轰轰烈烈的减糖运动催生了许多主打减糖概念的前沿品牌。事实上，行业期待颠覆性的新技术将自身推向新的发展阶段。在新消费浪潮下，人们喊出了“所有行业都值得再做一次”的豪迈口号。那么，甜度行业的新革命将从哪里开始？谁将拉开减糖2.0时代的大幕？
01
用神经风味学重构降糖逻辑
大脑控制人类的饮食行为。各种风味和味道的感觉都在复杂的神经链接的控制下。神经科学不仅帮助人们洞察食物购买过程中的心理决策机制，预测流行色和新颖质地的未来竞争力，还暗中操纵食物的味觉表现。经过数千年的生理进化，人类对糖和甜味形成了牢固的感知机制。了解它对降糖会有很大帮助！
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1.甜味从何而来？探索甜蜜的“心”
科学研究发现，从舌尖到大脑感知“甜味”只需要1.4毫秒。只要在嘴唇上涂上一点甜味，就能安慰啼哭的婴儿，这是古代祖先不断进化的心理和生理奖励效应。
甜味是一种强烈而清晰的刺激。从神经科学的角度来看，糖是由快速认知和满意感知启动的自下而上的认知通道。糖不仅是一种产生甜味感知（“糖衣”）的物质，还代表着高质量的卡路里，并能迅速激活大脑的奖赏神经，给人一种愉悦的心灵来满足自己的感受。因此，甜味的本质是可以激活大脑奖励机制的热量（“炮弹”）。
甜味是唯一能给出食物可以吞咽的明确指示的感官属性，因为它代表着要吞咽的食物是安全和有营养的。甜蜜的感觉让人对糖产生了期待。对糖的识别和感知是一种多感官刺激，因为糖很少单独品尝，而是与其他成分一起出现在水果、果汁或饮料中。在对甜味感知机制的一般理解中，舌头味蕾中的味觉受体细胞起着关键作用，但受体细胞并不是参与甜味感知的唯一细胞。科学研究表明，蔗糖能刺激大脑前脑皮层、额叶皮层、纹状体和扣带回等参与奖赏机制的神经产生强烈反应。蔗糖可以增加中脑区域多巴胺的分泌，从而产生愉悦的心理感受。甜味是由大脑而不是舌头产生的。
早在20世纪70年代，一些科学家认为水果中的挥发性化合物可能与甜味有关。而水果中单一挥发物含量很低，对甜度的促进作用有限。
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几年前，美国佛罗里达大学的味觉科学家琳达·巴托舒克（Linda Bartoshuk）和她的同事试图通过一项研究来分析人们从吃西红柿中获得什么样的分子，但他们得到了一个意想不到的发现。
实验结果表明，尽管某些品种的西红柿含糖量较低，但测试者认为它吃起来更甜。“黄色果冻豆”和“玛蒂娜”是两个番茄品种，其中葡萄糖+果糖含量分别为4.5克和4克（每100毫升），但甜度表现相差两倍，分别为13和25。这两种番茄的主要区别在于，“玛蒂娜”中7种挥发物的含量至少是“黄色软糖豆”的两倍。当研究团队从西红柿中分离出这些挥发物并将其添加到糖水中时，糖水的甜度立即增加。
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类似的结果也出现在草莓和蓝莓的甜度PK中。虽然草莓的含糖量比蓝莓低得多，但它的甜度比蓝莓好几倍。事实上，草莓中大约有30种挥发物，而蓝莓“可能只有3种”。炸鸡柳
实验结果让科学家们思考:如果你混合一些芳香挥发物，你能做出一杯少糖的新鲜柠檬汁吗？
这种新的减糖理念不断激励着食品行业。也许，我们不必如此依赖甜味剂！
2.为什么我们能“闻到”香味并知道甜味？被忽视的鼻后嗅觉
嗅觉是基于鼻子前后位置的化学感受器。前后鼻觉通过嗅球传递到嗅觉感觉皮层，但后鼻觉（也称为鼻后觉）也可以通过脑神经传递到味觉皮层。前鼻感觉和后鼻感觉之间的神经处理路径的差异导致后鼻腔嗅觉和味觉之间的混淆，这可以描述为嗅觉、味觉和鼻感觉的结合。味觉经常被错误地局限于非挥发性味觉化合物，来自Ibis的科学家已经证明鼻子后的嗅觉和味觉也会影响味觉的感知。
自20世纪60年代气相色谱的诞生和普及以来，香精香料行业的发展一直受到传统定义的制约。此外，日常香精一直主导着香精公司的业务，行业内新型香精材料的创新一直受困于挥发性物质的瓶颈。对于食品和饮料来说，鼻后的香气比鼻前的香气更重要。比如榴莲和臭豆腐的香味和吃在嘴里的感觉就是证明。
Ibis的科学家认为，在减肥饮料中添加桃子或柑橘等熟悉的甜味水果香味有助于启动快速感知决策，并有助于克服高能甜味剂的弱点。然而，在大多数情况下，高倍甜味剂和挥发性气味的结合仍然不足以刺激真正糖的甜味感知。因此，必须借助非挥发性和非挥发性物质的鼻后刺激，连同高甜味剂的口服刺激和挥发性气味的微弱而短暂的鼻后刺激，来触发真正糖的甜味识别，以产生完美的蔗糖样甜味感觉。
3.引发甜味:整体风味决定。
气味对甜味识别的促进作用已成为创造新一代糖的技术基础。真正推动减糖研究实现本质飞跃的，可以追溯到人们对clean label的深入反思。
2018年，IFT（食品科学技术学会）在官网发表的一篇综述文章总结了清洁标签背景下的减糖策略。从使用天然甜味剂作为底层，到添加甜味增强剂，再到跨模式对应酶，最后以最少的添加量实现纯净、天然和清洁的标签式代糖方案。
跨模态反应是实验心理学的一个重要领域，现已扩展到食品和饮料的产品设计中。在降糖策略中最容易理解和应用的是“嗅觉-味觉整合”，即如何利用鼻腔中的香气来增加口腔中的甜味。
例如，食物的视觉、声音和触觉可以调动大脑对甜味的感知。广口圆杯中的咖啡、红酒、高色调和光滑的表面都会给人一种“甜味”的暗示。
对甜味的感知过程充分证明了人脑作为高度进化的复杂器官在处理高级感知方面的微妙机制。从这个意义上说，甜味并不只是哲学还原论意义上的舌尖上的甜味，而是基于整体论的整体风味决定。
神经风味科学为行业指明了代糖研究的新方向。然而，我们不禁要问:一个稳定了几十年的行业需要做出如此大的改变吗？
02
140年的迭代创新，清汤
风光无限的代糖也有“一肚子苦水”
自1879年糖精发明以来，代糖已经走过了142个年头。在技术性能、口感表现、人体安全性等诸多因素的制衡下，科学界和食品行业始终保持着对代糖的创新热情。代糖的研发者总是在为新的代糖方案欢呼，以提高其综合表现力，但他们也准备好接受来自企业、消费者和社会各界对代糖的无情批评。那么，历经数代进化、在食品饮料中使用率极高的代糖有哪些“硬伤”呢？
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1.无热量和低热量甜味剂的致命伤:甜味外表空洞。
甜味是基于II型味蕾细胞T1R2和T1R3形成异体的受体传导感觉。这些跨膜蛋白使人类能够感知各种甜味物质，如糖、某些氨基酸、植物基糖苷、蛋白质和合成甜味剂。糖与无热量和低热量甜味剂引起的甜味感觉是基于共享相同的生化接收和传输信号系统，但无热量和低热量甜味剂与蔗糖之间仍有本质区别。
除了甜味外，蔗糖还提供了饱满的口感和浓郁的醇厚风味。更重要的是，蔗糖作为一种重要的碳水化合物，还提供了一种愉悦和满足感，可以刺激大脑的奖励回路。例如，胃肠道中也存在甜味受体。如果占据这一区域的甜味感受器受到刺激，这表明进口的食物正在为我们的身体准备热量。然而，无热量和低热量甜味剂不能很好地与胃肠道中的甜味受体结合。
因此，尽管甜味剂可以刺激与蔗糖相同的信号，但它们并不提供能量。甜味剂只有甜味外观，但很少在摄入蔗糖时引发愉快的感觉。
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2.说我爱你不容易:三氯蔗糖和赤藓糖醇的“四大伤害”。
硬伤1:香气和甜味的不平衡
嗅觉和味觉的结合是食物的固有特征。气味和味觉信息之间冗余和一致的相互作用有助于感知，并避免刺激处理中的模糊性。在实际感知中，它将带来更短的识别时间和更高的识别精度。
用高热量或低热量甜味剂代替蔗糖时，有必要考虑香气和味道的相互作用。尽管大多数消费者熟悉气味和糖的组合以及感知的一致性，但普通人不熟悉气味和高倍甜味剂的组合，并且会直观地感受到它们之间在风味上的不协调。特别是赤藓糖醇明显的化学味道、干燥的口感（不产生唾液）和薄荷般的冷回味给许多风味饮料配方带来了巨大的挑战。
硬伤二:覆盖口感和甜度不平衡
虽然味觉在感官研究中长期被忽视，但人们普遍认为味觉是消费者接受和偏好的主要决定因素。在饮料中，糖是味觉感知（饱满度）的主要成分，用高倍甜味剂取代糖将导致味觉的显著变化。由于口感受损，低糖饮料通常被认为是“像水一样稀薄或缺乏饱满度”的饮料。即使赤藓糖醇或增稠剂可以恢复一部分味道，消费者仍然可以意识到缺乏真正的甜味物质，即蔗糖，因为这些糖替代品缺乏对酸度的掩盖作用，并且缺乏典型的糖-气味（包括苦味）相互作用。
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硬伤三:甜度不对。
食品开发人员通常从时间强度的特征来评估高倍甜味剂和蔗糖之间的差异。这些众所周知的增甜速度慢、无甜味冲击、甜得挂舌、金属味和苦味等典型特征，往往导致高倍甜味剂配方中难以把握酸甜平衡，风味保留时间短，令配方工程师头疼不已。随着甜度的提高，这些缺陷会越来越明显。
淤青4:赤藓糖醇有潜在的健康风险。
赤藓糖醇独特的化学结构使身体无法消化它们。约90%的赤藓糖醇将通过尿液排出，剩下的10%将进入结肠。在结肠中，它们被肠道细菌发酵产生气体。因此，过量摄入容易导致腹胀和肠鸣音等不良反应。特别是对于肠易激综合征（IBS）患者，不建议摄入赤藓糖醇。
欧盟认为，在饮料中添加2.5%的赤藓糖醇不能确保不存在腹泻等安全隐患，因此欧盟法规明确规定饮料中赤藓糖醇的添加量必须控制在1.6%以下。
在中国，市场上大多数降糖饮料中赤藓糖醇的含量都在3%以上，一些乳饮料中的赤藓糖醇含量高达8%，运动饮料中的赤藓糖醇含量也很可观。从甜味剂行业几十年的发展路径来看，目前没有完美的代糖产品，健康风险研究与商业推广之间始终存在博弈。这些都是代糖行业必须正视的现实，目前最受欢迎的赤藓糖醇也是如此。
甜味剂的诸多缺点也成为推动产业发展的不竭动力。如果说对各种代糖产品的挖掘和性能研究支撑了还原糖1.0时代，那么基于神经风味学的新一代糖“风味-甜味”理念则成为了还原糖2.0时代徐启的标志。
03
神经甜味精华:
给减肥饮料注入新的灵魂
作为全球领先的天然风味调节剂创新者，宜必思的科学家们运用神经科学、美食学和化学等跨学科理论对甜味进行了深入探索，全面筛选了天然大脑bliss的分子，掌握了神经风味科学的认知决策理论，并利用风味完整性原理（包括覆盖味觉、味觉和鼻嗅觉）设计了一系列解决方案来克服高倍甜味剂的痛点。
宜必思推出的一系列产品，如Proust、Savarin、Ximan、Vitoson和象牙海岸浓缩精华——ThauMagic竹芋提取物，已成为降糖配方师的便捷工具箱。
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1.一站式解决方案:“对症下药”的神经甜蜜精髓
针对食品饮料配方减糖后的甜味和风味痛点，Ibis可提供多种解决方案，满足不同客户的差异化应用需求:
普鲁斯特浓缩香精可以加快三氯蔗糖和其他高倍甜味剂的增甜速度，切断它们的甜舌，并改善醇厚饱满的口感，从而提高整体甜度；
莎瓦琳浓缩精华可以掩盖功能成分的苦味，如动植物蛋白味、草本苦味、鱼腥味等。
西曼可以显著降低水果风味和新鲜度的感知阈值，从而刺激水果风味和新鲜度，同时增强口腔和舌头的刺激味觉，果汁感觉像新鲜压榨的一样饱满；
Vitoson浓缩精华能强力阻隔高倍甜味剂带来的甜舌上吊和不良回味，甜感干净；
ThauMagic象牙海岸浓缩精华somatin可以增强醇厚的口感和平滑度，增强奶油风味、奶油口感和风味感知，为降糖/降脂含乳饮料补充丰富的奶油风味和丝滑口感。
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其中，普鲁斯特系列浓缩精华可以通过提供饱满的鼻香来弥补使用高倍甜味剂降糖时缺失的真正蔗糖风味。加快饮料品尝前期增甜的速度，使甜度快速达到峰值；中段提升和激发水果风味，增强和延长风味感知，同时增强醇厚感；在后一部分，甜舌悬挂和不良气味被切断，以创造一个愉快的整体风味。
2.创新成功案例:将原配方中的赤藓糖醇降低到1.6%以下，全面提升了产品的健康形象。
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在无糖白桃气泡水的应用中，普鲁斯特浓缩精华与三氯蔗糖和赤藓糖醇配合使用时，可以大大减少赤藓糖醇的添加量（从4.0%减少到1.6%），在保持相同甚至更宜人的口感和风味的同时，显著降低使用成本。
3.创新成功案例:完全不使用赤藓糖醇，自由饮用没有负担。
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一般高倍甜味剂的用量超过一定范围后，会出现明显的回味缺陷。例如，无明显余味缺陷的三氯蔗糖添加上限为5%SEV，无明显余味缺陷的甜菊糖苷添加上限一般为2%SEV。然而，消费者满意度的阈值一般在10%SEV以上，气候越热，消费者满意度的阈值越高。例如，东南亚饮料的甜度一般在16%SEV以上。
针对高甜度饮料的应用，Ibisi的创新解决方案可在不使用赤藓糖醇的情况下完美达到12% SEV（糖当量值）的甜度，满足国内外“降糖增甜”的市场需求和处方痛点。但当使用天然优质甜菊糖时，饮料的甜度可提高到8%SEV以上，口感饱满，甜味纯正，酸甜平衡，香气回味悠长。
Ibis浓缩精华产品完美解决了三氯蔗糖的甜味和使用赤藓糖醇的潜在健康风险，在保持口感的同时降低了成本。目前，宜必思神经甜精华系列已广泛应用于各种产品中，包括在线名人气泡水、奶茶、功能饮料和各种水果风味饮料。
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摘要
夏天的热度正在消退，但中国的还原糖热浪仍然很热。仅在过去的一个月里，酸奶、低糖巧克力、新中式水果茶、牛奶汽水、轻脆饼干等多款低糖/无糖新品上市，不禁让人感受到了减糖的巨大消费潜力，而这正是食品配料企业制定减糖方案的根本动力。
从感觉神经层面寻找提高甜味表现力的方法，从而减少糖（甜味剂）的用量，Ibis以神经风味学的感觉认知决策理论打开了一扇全新的降糖之门，将有力推动食品行业进入降糖2.0时代。
封面图片来源:iStock/PPrat
