文|Foodaily每日食品 Carol He

人們對甜的需求一直在進化。

從甜味食物中獲取能量，到追求低熱量無負擔的甜味，再到對代糖提出能還原蔗糖的天然純正的甜味訴求，在難以割舍的嗜甜天性面前，如何平衡健康與良好的口感風味體驗，尋找到理想的代糖方案，成為食品飲料行業(yè)亟待解決的難點。

代糖行業(yè)在快速發(fā)展，但消費者始終對被“人工”改造的甜感風味體驗充滿詬病，為何高倍甜味劑始終無法替代蔗糖帶來的甜味體驗？人類對甜味的需求變化，對代糖行業(yè)的發(fā)展又提出了哪些新要求？面對天然甜味劑新星“甜菊糖“與蔗糖的風味差距，代糖又該如何解決這些問題？

針對以上問題，Foodaily邀請到新晉網紅ChatGPT簡單聊了聊，或許能從中獲取一些代糖解決方案的創(chuàng)新思路。

01 消費者“嗜甜”天性需求下，天然代糖的機遇與挑戰(zhàn)

甜味需求進化，天然代糖機會崛起

Foodaily：為什么甜味對人類有如此大的吸引力？

ChatGPT：在人類進化歷史中，甜味通常是與高能量食物和水果聯系在一起的，這些食物是人類生存所必需的。因此，人類的大腦會將甜味與能量、營養(yǎng)聯系在一起，使他們更傾向于選擇甜味食物。

此外，甜味還能夠激發(fā)人類的味覺神經，使他們感到愉悅和滿足。這是因為食物中的糖分可以促進大腦中的多巴胺分泌，這是一種與愉悅感和獎勵相關的神經遞質。因此，食用甜味食物會激活大腦中的獎勵系統(tǒng)，讓他們感到滿足和愉悅。

隨著人類飲食的進化發(fā)展，甜味的功能已不局限在提供良好的風味與口感，還經常作為人類美好幸福的記憶載體存在，賦予更多正向反饋的情緒價值。

然而，近些年來，糖、這個過去為人們帶來甜蜜和能量的物質，由于過量攝入等不良的飲食方式卻變成了人類肥胖、高血壓、糖尿病等慢性病高發(fā)的關鍵因素之一，我國在國民健康規(guī)劃中也提出了減糖的倡議。

日益嚴峻的健康問題，使得人們對低熱量、健康的飲食需求更加迫切，人們開始下意識地減少糖的攝入量。而對甜味的嗜好又本能地無法去除，以三氯蔗糖和甜菊糖為代表的非營養(yǎng)型甜味劑的機會由此應運而生。

據Morder Intelligence統(tǒng)計，在2023-2028年，代糖市場預計將以5.6%的年復合率持續(xù)增長。其中，人們對甜菊糖等天然甜味劑的需求呈現出更強勁的增長。數據顯示，2021年甜菊糖的市場規(guī)模已達到6.3869億美元，預計將在未來5年年均增長8.85%，其中在亞太地區(qū)增長最快。

數據來源：fortunebusinessinsights

替糖明星“甜菊糖”的優(yōu)勢和局限性

作為快速增長的天然甜味劑，甜菊糖提取自一種多年生小型灌木甜葉菊葉子，被稱為繼甘蔗、甜菜之外的“世界第三糖源”。我們來看看ChatGPT對甜菊糖苷有多少了解：

Foodaily：和其他代糖產品相比，甜菊糖有什么獨特優(yōu)勢？

ChatGPT:甜菊糖苷是一種天然的代糖，它的獨特優(yōu)勢主要有以下幾點：1.高甜度：甜菊糖苷的甜度非常高，大約是蔗糖的300-400倍，比其他代糖產品如山梨糖醇、木糖醇、異麥芽糖醇等都要高。2.無熱量：甜菊糖苷在人體內不會被代謝，因此沒有熱量貢獻，適合控制卡路里攝入和控制體重。3.穩(wěn)定性：甜菊糖苷可以在廣泛的酸堿條件下穩(wěn)定，不會因為加熱、加壓、pH變化等因素而降解，適用于多種食品和飲料的加工。4.味道：相較于其他代糖產品，甜菊糖苷更接近蔗糖的甜味。

5.安全性高：甜菊糖苷作為一種天然產物，已經在多個國家被廣泛應用，并被認為是一種安全的食品添加劑。

追求天然、營養(yǎng)、個性化是當下食品行業(yè)創(chuàng)新的主要動力?？梢钥闯?，甜菊糖苷在高甜度、無熱量、穩(wěn)定性、味道較接近蔗糖和安全性高等方面都具有優(yōu)勢，也因此被廣泛應用于食品和飲料行業(yè)。

盡管在減糖的大趨勢下，甜菊糖等天然代糖在行業(yè)端迎來快速發(fā)展，但大部分消費者依然不買賬。無營養(yǎng)型甜味劑占總體甜味劑的消費量的比例很低，不到10%。甜菊糖的使用依然量依然不能達到從業(yè)者的預期。其根本原因在于，甜菊糖自身的甜感，與蔗糖之間還存在較大的差距。

圖源：伊比西EPC

與高倍合成甜味劑類似，現有市場的甜菊糖苷主要有以下問題：

1.甜味不正

對比蔗糖，甜菊糖在高甜度替代時，帶有明顯的苦味、金屬異味和化學味，起甜速度慢、甜度峰值感不強和甜味掛舌情況，阻礙減糖飲料整體風味的釋放，也讓整體飲用體驗大打折扣。

2. 口感單薄、甜感與香氣分離

與所有高倍甜味劑相同，甜菊糖并不能提供蔗糖般飽滿的口感。

飲料的香氣依賴甜感的加持，在無糖飲料中應用高倍甜味劑時，普遍會存在香氣短、強度低，易產生人工合成感的不真實香氣，最終造成香氣與飲料本體分離的缺陷，甜菊糖也不例外。與此同時，與人工合成甜味劑三氯蔗糖不同，甜菊糖由于其自身的分子極性，對風味的感知影響非常大，讓好口感的配方變得更具挑戰(zhàn)性。

綜合來看，甜菊糖存在甜味不正、缺少飽滿的覆口感以及香氣與甜味失調等硬傷，僅僅依靠傳統(tǒng)異味遮蔽香精無法真正在甜味、飽滿感和香氣等多重感官的復合體驗上完全達到蔗糖的完美甜感。

02 解構“甜味感知”的本質，代糖的痛點或許能從“新食品科學”解決

食品飲料行業(yè)從熱量較高的甜味劑轉變到非營養(yǎng)型甜味劑，表面上是使用的甜味劑發(fā)生了變化，實質則是消費者大腦控制權的轉移，把感性的愉悅情感消費轉變?yōu)榻】道硇缘拈L期消費行為。

那么，從“研究甜味劑本身”切換思路，將“模擬舌頭上的甜味”變?yōu)椤澳M大腦對甜感的認知”，從人類對甜味感知的作用機制出發(fā)，是否能找到新的解決方案呢？

非營養(yǎng)甜味劑與蔗糖的差距：缺少“營養(yǎng)”獎賞，虛有其表的甜

天然風味調節(jié)劑革新者伊比西，通過人類進化學總結出甜感的本質：以糖為代表的營養(yǎng)型甜味劑，不僅是產生甜味知覺、飽滿口感和濃郁醇厚風味的物質，更是高質量熱量的提供者。

蔗糖能激發(fā)刺激大腦獎賞回路，增加中腦區(qū)域多巴胺的分泌，從而產生愉悅的心理感受。甜感是由大腦而非舌頭產生的，甜感的本質是能激活大腦獎賞機制的熱量。而非營養(yǎng)型甜味劑的致命傷，是只有甜的虛在外表。

從糖到甜味的路徑，圖源：伊比西EPC

常見的非營養(yǎng)型甜味劑利用無熱量甜味劑模擬甜味，雖然也能刺激II型味蕾細胞T1R2/T1R3異質體的受體，但無法像營養(yǎng)型甜味劑一樣提供能激活大腦獎賞機制的熱量。此外，營養(yǎng)型甜味劑能提供飽滿濃郁的醇厚口感，而現有解決方案普遍使用增稠劑提高粘度的方式，并不能為非營養(yǎng)型甜味劑提供蔗糖般的飽滿感，無法補償蔗糖其他隱性的口感特征。

除了口腔，甜味受體還存在于人體的胃腸道中。胃腸道中的甜味受體在受到營養(yǎng)型甜味劑刺激后，傳達給大腦從而感知到攝入的食物正在為我們的身體準備熱量。而非營養(yǎng)型甜味劑并不能和腸胃道的甜味受體很好地結合，這也是為什么目前的無糖甜味食品飲料在經過人體口腔、食道和腸胃時只留下單薄的甜味，而無法讓人感受到“內心想要”的原因。

因此，甜菊糖等非營養(yǎng)型甜味劑，只有營養(yǎng)型甜味劑甜感的外表、即甜味，而不能提供其“能量“屬性的功能。使用甜菊糖，單純靠標簽的清潔性而忽視消費者對整體風味、尤其是對甜感根深蒂固的進化認知，是無法從根本上影響消費者選擇和決策的。

打破傳統(tǒng)味覺認知的局限性，減糖時代呼喚“從刺激物質到消費者記憶”的閉環(huán)新食品科學

1.打破以自下而上“產品物性”為依據的產品開發(fā)邏輯

伊比西認為，營養(yǎng)型甜味劑的甜感是大腦決策的結果，而不只是甜味物質對大腦的單向刺激。由甜菊糖等非營養(yǎng)型甜味劑替換蔗糖、果葡糖漿等營養(yǎng)型甜味劑時，會啟動大腦自上而下對蔗糖甜感的高度期望、以及與高倍甜味劑起甜慢等的比對；當期望不能被滿足時，會使風味識別產生模糊感和失望感，延長了風味識別時間和風味認知的語義表達，最終降低消費者對飲品的喜好度。

鑒于此，伊比西根據口腔加工學進行自下而上式的蔗糖甜味模擬研究，并借鑒新的甜感神經科學的研究結果，開發(fā)出能彌補自上而下獎賞機制啟動的神經甜感香精。

2.營養(yǎng)型甜味劑的甜感是一個整體

伊比西認為：營養(yǎng)型甜味劑甜味感知中的甜味、飽滿感和甜香氣是一個整體，不可分割。

甜感神經傳導路徑新發(fā)現：被忽視的鼻后嗅覺

嗅覺分為鼻前嗅和鼻后嗅。鼻前嗅與視覺、聽覺一樣都是作為距離定位的遠端感覺，而人類進化特有的鼻后嗅主要是檢測食物的愉悅程度。兩者對同樣濃度刺激物的感知閾值相差很大。在感知食品飲料的過程中，鼻后香氣帶來的體驗和感官印象比鼻前香氣更強烈，榴蓮和臭豆腐的氣味和入口食用體驗產生截然不同的感受就是一個很好的例子。

傳統(tǒng)神經科學認為，不揮發(fā)甜味物質形成的甜感，包括對大腦獎賞系統(tǒng)的刺激都是通過舌頭或者舌頭和口腔的感知所帶來。伊比西最新的研究成果表明，這一認知應該被糾正。

伊比西曾采用10%蔗糖的水溶液做掐鼻實驗，并用FMRI掃描大腦中的相應獎賞區(qū)域，記錄受試者掐鼻與不掐鼻吞咽時，大腦獎賞區(qū)域對于極樂感響應的情況對比。

實驗發(fā)現，掐住鼻子吞咽時，會關閉鼻后嗅覺感知通道，大腦獎賞區(qū)域的響應非常有限；然而不掐鼻時，蔗糖水溶液讓受試者大腦響應出極高的極樂感水平；由此可以證明，鼻后嗅覺是人類整體嗅覺感知的總開關，而蔗糖作為非揮發(fā)性物質可以進入鼻后嗅，顯著刺激大腦獎賞機制，這就是蔗糖的隱性屬性。

圖片來源：伊比西EPC

伊比西跳出傳統(tǒng)研究甜味修飾自下而上的底層邏輯，以其創(chuàng)新的新食品科學為指導，通過口腔唾液、非甜味受體、鼻后嗅對大腦獎賞區(qū)域刺激等新通道，實現整體性修飾高倍甜味劑和植物蛋白等新食材，從而起到粘合減糖時代高倍甜味劑、新配料和香精的獨特作用。

03 抓住整體甜感，神經風味科學觸發(fā)新靈感

發(fā)現減糖市場上缺乏能夠真正重塑蔗糖甜感的方案之后，基于新食品科學研究理論和對于天然分子的篩選，世界領先的天然風味調節(jié)劑革新者伊比西開始移軌創(chuàng)新，開發(fā)出超越現有配料、香精分類體系的新品類——神經甜感香精。

全要素整合甜感系統(tǒng)，彌補甜菊糖甜感“硬傷”

在大腦風味感知識別鏈路中，鼻后嗅覺影響了80%的風味感知。而伊比西通過實驗發(fā)現，糖作為非揮發(fā)性物質對鼻后嗅覺產生影響，從而顯著刺激了大腦獎賞機制。因此伊比西薩瓦蘭 系列以此為切入點，通過能夠影響鼻后嗅覺感知和口腔加工性能的天然物質，來調節(jié)味覺、嗅覺和觸覺對非營養(yǎng)型高倍甜味劑的感知，從而彌補代糖風味的不足。

針對改善甜菊糖應用缺陷的場景，伊比西創(chuàng)新出薩瓦蘭 香精系列產品。薩瓦蘭 系列可適用于甜菊糖苷增甜的飲料和乳品等應用，提高起甜速度、阻斷甜味掛舌、提升風味峰值感知、降低苦味、草本異味和金屬異味、提升飽滿口感，從而協(xié)調整體風味。

一般應用（未使用伊比西薩瓦蘭 方案）中，甜菊糖苷勉強能夠提供不超過3%的蔗糖甜度，否則就會出現明顯的苦味、甜味掛舌和金屬異味。薩瓦蘭 200LE能強力切除甜菊糖苷的甜味掛舌及苦味和草本異味，形成后味干凈的效果，薩瓦蘭 300CLC提升起甜速度，并增強醇厚飽滿的口感。如下圖所示，在借助1.5%赤蘚糖醇增甜的基礎上，使用伊比西薩瓦蘭 修飾方案，能夠幫助使用甜菊糖增甜高達8%的蔗糖甜度，實現愉悅的甜感和風味。

圖源：伊比西EPC

神經甜感香精成功案例豐富，應用廣泛

一般的高倍甜味劑添加量超過一定范圍時，會出現明顯后味缺陷。比如，甜菊糖RA無明顯后味缺陷的添加量上限一般為1%SEV（SEV，sugar equivalent value糖當量），三氯蔗糖無明顯后味缺陷的添加量上限為5%SEV，而消費者滿意的甜感閾值一般在10%SEV以上。

在重塑食品因減糖而損失的風味體驗方面，伊比西具備豐富的產品配方經驗。此前，伊比西就針對赤蘚糖醇、三氯蔗糖等不同的代糖缺陷提出了有效的解決方案。

比如，針對氣泡水、風味水的應用場景，伊比西普魯斯特 濃縮香精能與三氯蔗糖和赤蘚糖醇協(xié)同使用，在保持同樣甚至實現更愉悅口感和風味的同時，能做到大幅降低赤蘚糖醇的添加量（從4.0%降至1.6%），從而顯著降低使用成本。該產品通過提供飽滿的鼻后香氣，補足使用高倍甜味劑減糖時缺失的真實蔗糖風味，前段提升醇厚感，后段阻斷甜味延遲、異味等，并提升果味新鮮感，遮蔽功能性成分異味，最終形成令人愉悅的整體風味。

圖源：伊比西EPC

在高甜度飲料應用場景中，伊比西提出的解決方案還能在不使用赤蘚糖醇的情況下，完美達到12%SEV甜度。而其使用天然高質量甜菊糖時的飲品甜度可以提高到8%SEV以上，使飲品口腔飽滿感足、甜味純正、酸甜平衡、香氣余味悠長。

04 總結

不同于從舌頭味覺受體研究甜菊糖修飾解決方案的傳統(tǒng)思路，伊比西綜合運用神經甜感科學、口腔加工學等新食品科學知識，從甜菊糖與口腔唾液的相互作用以及大腦對營養(yǎng)型和非營養(yǎng)型甜味劑的不同認知中探尋完美減糖甜味產生的機制，為代糖方案提出了新的思路。Foodaily相信，隨著科技進步和企業(yè)推動，無負擔的完美“蔗糖風味體驗”終有一天能夠實現。

參考資料：

1.《Temporal sweetness and side tastes profiles of 16 sweeteners using temporal check-all-that-apply (TCATA)》，Vicki Wei Kee Tan, May Sui Mei Wee, Oliver Tomic , Ciaran G. Forde

2.《 Molecular theory of sweet taste》Shallenberger RS, Acree TE.

3.《Consumer acceptance of natural sweeteners in protein beverages》，M.N. Parker, K. Lopetcharat, M.A. Drake