CN110208471B - 一种酸味物质背景下甜味物质感官甜度的测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于食品测量技术领域，涉及一种酸味物质背景下甜味物质感官甜度的测定方法。该方法包括：(1)分别测定甜味物质在5个不同浓度酸味物质背景下的识别阈值和差别强度值；(2)根据(1)中的差别阈值，得到甜味物质在5个不同浓度酸味物质背景下的增长系数；(3)以酸味物质浓度为横坐标，分别识别阈和增长系数值为纵坐标，进行拟合，得到相应的计算公式；(4)结合识别阈和增长系数的计算公式，可以得到任意浓度酸味物质背景下的任意浓度甜味物质的感官甜度。该测定方法解决了目前食品领域中甜味和酸味物质共存的情况下无法量化描述甜味物质感官甜度变化的技术问题，能够对其进行精确量化测定。

Description

一种酸味物质背景下甜味物质感官甜度的测定方法
技术领域
本发明涉及食品测量技术领域，更具体的说，是涉及一种酸味物质背景下甜味物质感官甜度的测定方法。
背景技术
甜味和酸味是食品领域中重要的两种基本味觉，适当的甜味物质和酸味物质相互混合后，能够赋予食品适口的甜酸味觉，例如水果、菜肴和饮料。人们把感受到甜味物质和酸味物质的味觉强度称之为感官甜度和感官酸度，也就是说，合适的感官甜度和感官酸度能够给人们带来愉悦、爽口的味觉感受。因此，研究和测定食品中准确的感官甜度和感官酸度具有重要的意义。
就目前而言，一方面，感官甜度的测定方法基本上采用的是人工感官品评的方法，虽然测定的结果准确性比较高且能够与人的真实感受高度匹配，但是需要花费大量的人力、物力和时间去展开测定试验。而且，人工感官品评的方法受到感官人员的身体、心情等影响较大。
另一方面，大量的科学研究和应用实例已经表明，当甜味物质和酸味物质混合在一起时，人们能够感受到的感官甜度和感官酸度会发生变化。例如：当酸味物质存在的情况下，人感受到甜味物质的感官甜度会明显下降。然而，目前的食品感官科学领域中，仅仅知道甜味物质和酸味物质混合会影响感官甜度，但是具体精确的感官甜度变化程度以及变化规律尚属空白。
上述两个方面，使得目前食品相关领域中对于甜味物质(尤其是在酸味物质存在背景下)的感官甜度测定存在技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种酸味物质背景下甜味物质感官甜度的测定方法，该方法能够解决目前食品领域中酸味物质存在背景下无法量化描述甜味物质感官甜度变化的技术问题，能够对其进行精确量化测定，减少科学研究和产品开发过程中的精力和财力消耗。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种酸味物质背景下甜味物质感官甜度的测定方法，其特征在于包括以下几个步骤：
步骤一、分别测定0.008％，0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度酸味物质背景下甜味物质的识别阈值和差别强度值；
步骤二、根据步骤一中得到的差别强度值，计算得到甜味物质在0.008％，0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度酸味物质背景下的增长系数值；
步骤三、以酸味物质浓度为横坐标，甜味物质的识别阈值为纵坐标，进行拟合，得到甜味物质的识别阈值的计算公式为：
C甜识＝a*ln(C酸)+b 公式(1)
其中，C酸是酸味物质的浓度，a和b是常数；
步骤四、以酸味物质浓度为横坐标，甜味物质的增长系数值为纵坐标，进行拟合，得到甜味物质的增长系数值的计算公式为：
W甜＝c*ln(C酸)+d 公式(2)
其中，C酸是酸味物质的浓度，c和d是常数；
步骤五、结合公式(1)和公式(2)，可以得到任意浓度酸味物质背景下的任意浓度甜味物质的感官甜度计算公式为：
Figure GDA0003121816390000021
其中，C甜是甜味物质的浓度，C酸是酸味物质的浓度，S甜是甜味物质的感官甜度，a、b、c和d是常数。
进一步地，所述甜味物质为蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖、异麦芽酮糖、低聚木糖、低聚果糖、L-阿拉伯糖、木糖醇、乳糖醇、甘露醇、山梨糖醇、赤藓糖醇、异麦芽酮糖醇、三氯蔗糖、甜菊糖苷、阿斯巴甜、糖精钠、纽甜、甜蜜素、安赛蜜中的任意一种。所述酸味物质为柠檬酸、苹果酸、酒石酸、富马酸、乳酸、磷酸、乙酸、盐酸中的任意一种。
其中，
测定0.008％，0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度酸味物质背景下甜味物质的识别阈值和差别强度值包括以下几个步骤：
步骤一、以0.008％浓度的酸味物质水溶液为溶剂，以甜味物质为溶质，采用三点检验法测定甜味物质的识别阈值，记为C1-1；
步骤二、以0.008％浓度的酸味物质水溶液为溶剂，以甜味物质为溶质，以甜味物质的识别阈值为第一个感官甜度差别强度点，采用成对比较法连续测定甜味物质的9个差别强度值，分别记为C1-2、C1-3、……、C1-10；
步骤三、分别以0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度酸味物质水溶液为溶剂，以甜味物质为溶质，重复步骤一和步骤二，测定甜味物质在0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度酸味物质背景下的识别阈值和差别强度值，分别记为C2-1至C2-10、C3-1至C3-10、C4-1至C4-10和C5-1至C5-10。
计算得到甜味物质在0.008％，0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度酸味物质背景下的增长系数值包括以下几个步骤：
步骤一、按照(C1-2-C1-1)/C1-1、(C1-3-C1-2)/C1-2、……、(C1-10-C1-9)/C1-9的计算方法分别计算出W1-1、W1-2、……、W1-9共计9个增长系数；
步骤二、计算W1-1、W1-2、……、W1-9共计9个增长系数的几何平均数，即为甜味物质在0.008％浓度酸味物质背景下的增长系数值W1；
步骤三、重复步骤一和二，即可得到甜味物质在0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度酸味物质背景下的增长系数值W2、W3、W4和W5。
本发明具有以下优点及有益效果：
相比于目前食品领域中甜味和酸味物质共存的情况下无法量化测定甜味物质感官甜度变化的技术缺陷，本发明提供的方法具有以下几个显著的优点和进步：
1、采用本发明中的方法可以明确得到酸味物质存在情况下，甜味物质的感官甜度具体变化规律，能够得到具体的感官甜度值，而不是现有技术中只能得到感官甜度升高或降低的趋势。
2、基于更准确的感官甜度测定方法，本发明的方法能更好地为科学研究及企业产品开发提供基础。
附图说明
图1为不同浓度柠檬酸背景下蔗糖识别阈值的拟合曲线图。
图2为不同浓度柠檬酸背景下蔗糖增长系数值的拟合曲线图。
图3为不同浓度苹果酸背景下果糖识别阈值的拟合曲线图。
图4为不同浓度苹果酸背景下果糖增长系数值的拟合曲线图。
具体实施例
本发明公开了一种酸味物质背景下甜味物质感官甜度的测定方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明所述方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明。
为更好地阐述本发明，下面通过实施例来说明。
实施例1：
该实施例以蔗糖为甜味物质，以柠檬酸为酸味物质。
步骤1、以0.008％浓度的柠檬酸水溶液为溶剂，以蔗糖为溶质，采用三点检验法测定蔗糖的识别阈值，记为C1-1。
步骤2、以0.008％浓度的柠檬酸水溶液为溶剂，以蔗糖为溶质，以蔗糖的识别阈值为第一个感官甜度差别强度点，采用成对比较法连续测定蔗糖的9个差别强度值，分别记为C1-2、C1-3、……、C1-10。
步骤3、分别以0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度柠檬酸水溶液为溶剂，以蔗糖为溶质，重复步骤1和步骤2，测定蔗糖在0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度柠檬酸背景下的识别阈值和差别强度值，分别记为C2-1至C2-10、C3-1至C3-10、C4-1至C4-10和C5-1至C5-10，结果如表1至表5所示。
表1 0.008％浓度柠檬酸背景下蔗糖的识别阈值和差别强度值结果
C<sub>1-1</sub> C<sub>1-2</sub> C<sub>1-3</sub> C<sub>1-4</sub> C<sub>1-5</sub> C<sub>1-6</sub> C<sub>1-7</sub> C<sub>1-8</sub> C<sub>1-9</sub>
0.47％ 0.60％ 0.74％ 0.94％ 1.20％ 1.53％ 1.96％ 2.49％ 3.05％
表2 0.009％浓度柠檬酸背景下蔗糖的识别阈值和差别强度值结果
C<sub>2-1</sub> C<sub>2-2</sub> C<sub>2-3</sub> C<sub>2-4</sub> C<sub>2-5</sub> C<sub>2-6</sub> C<sub>2-7</sub> C<sub>2-8</sub> C<sub>2-9</sub>
0.52％ 0.69％ 0.92％ 1.17％ 1.50％ 1.91％ 2.43％ 3.10％ 3.95％
表3 0.01％浓度柠檬酸背景下蔗糖的识别阈值和差别强度值结果
C<sub>3-1</sub> C<sub>3-2</sub> C<sub>3-3</sub> C<sub>3-4</sub> C<sub>3-5</sub> C<sub>3-6</sub> C<sub>3-7</sub> C<sub>3-8</sub> C<sub>3-9</sub>
0.57％ 0.76％ 1.01％ 1.34％ 1.77％ 2.26％ 2.88％ 3.81％ 5.05％
表4 0.011％浓度柠檬酸背景下蔗糖的识别阈值和差别强度值结果
C<sub>4-1</sub> C<sub>4-2</sub> C<sub>4-3</sub> C<sub>4-4</sub> C<sub>4-5</sub> C<sub>4-6</sub> C<sub>4-7</sub> C<sub>4-8</sub> C<sub>4-9</sub>
0.62％ 0.86％ 1.18％ 1.56％ 1.99％ 2.64％ 3.50％ 4.63％ 6.14％
表5 0.012％浓度柠檬酸背景下蔗糖的识别阈值和差别强度值结果
C<sub>5-1</sub> C<sub>5-2</sub> C<sub>5-3</sub> C<sub>5-4</sub> C<sub>5-5</sub> C<sub>5-6</sub> C<sub>5-7</sub> C<sub>5-8</sub> C<sub>5-9</sub>
0.62％ 0.86％ 1.18％ 1.56％ 2.07％ 2.74％ 3.64％ 5.00％ 6.37％
步骤4、根据表1至表5，分别计算得到蔗糖在0.008％、0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度柠檬酸背景下的增长系数值W1、W2、W3、W4和W5，结果如表6所示。
表6不同浓度柠檬酸背景下蔗糖的增长系数值结果
W<sub>1</sub> W<sub>2</sub> W<sub>3</sub> W<sub>4</sub> W<sub>5</sub>
25.8％ 28.6％ 30.8％ 32.5％ 33％
步骤5、以柠檬酸浓度为横坐标，蔗糖的识别阈值为纵坐标，进行拟合，得到蔗糖的识别阈值的计算公式为：
C蔗识＝0.399ln(C柠)+2.405 公式(1)
步骤6、以柠檬酸浓度为横坐标，蔗糖的增长系数值为纵坐标，进行拟合，得到蔗糖的增长系数值的计算公式为：
W蔗＝18.277ln(C柠)+114.49 公式(2)
步骤7、结合公式(1)和公式(2)，可以得到任意浓度柠檬酸背景下的任意浓度蔗糖的感官甜度计算公式为：
Figure GDA0003121816390000051
实施例2：
该实施例以果糖为甜味物质，以苹果酸为酸味物质。
步骤1、以0.008％浓度的苹果酸水溶液为溶剂，以果糖为溶质，采用三点检验法测定果糖的识别阈值，记为C1-1。
步骤2、以0.008％浓度的苹果酸水溶液为溶剂，以果糖为溶质，以果糖的识别阈值为第一个感官甜度差别强度点，采用成对比较法连续测定果糖的9个差别强度值，分别记为C1-2、C1-3、……、C1-10。
步骤3、分别以0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度苹果酸水溶液为溶剂，以果糖为溶质，重复步骤1和步骤2，测定果糖在0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度苹果酸背景下的识别阈值和差别强度值，分别记为C2-1至C2-10、C3-1至C3-10、C4-1至C4-10和C5-1至C5-10，结果如表7至表11所示。
表7 0.008％浓度苹果酸背景下果糖的识别阈值和差别强度值结果
C<sub>1-1</sub> C<sub>1-2</sub> C<sub>1-3</sub> C<sub>1-4</sub> C<sub>1-5</sub> C<sub>1-6</sub> C<sub>1-7</sub> C<sub>1-8</sub> C<sub>1-9</sub>
0.41％ 0.52％ 0.64％ 0.79％ 1.01％ 1.25％ 1.56％ 1.97％ 2.43％
表8 0.009％浓度苹果酸背景下果糖的识别阈值和差别强度值结果
C<sub>2-1</sub> C<sub>2-2</sub> C<sub>2-3</sub> C<sub>2-4</sub> C<sub>2-5</sub> C<sub>2-6</sub> C<sub>2-7</sub> C<sub>2-8</sub> C<sub>2-9</sub>
0.46％ 0.58％ 0.74％ 0.97％ 1.26％ 1.63％ 2.09％ 2.71％ 3.49％
表9 0.01％浓度苹果酸背景下果糖的识别阈值和差别强度值结果
C<sub>3-1</sub> C<sub>3-2</sub> C<sub>3-3</sub> C<sub>3-4</sub> C<sub>3-5</sub> C<sub>3-6</sub> C<sub>3-7</sub> C<sub>3-8</sub> C<sub>3-9</sub>
0.52％ 0.69％ 0.88％ 1.15％ 1.51％ 1.96％ 2.54％ 3.31％ 4.28％
表10 0.011％浓度苹果酸背景下果糖的识别阈值和差别强度值结果
C<sub>4-1</sub> C<sub>4-2</sub> C<sub>4-3</sub> C<sub>4-4</sub> C<sub>4-5</sub> C<sub>4-6</sub> C<sub>4-7</sub> C<sub>4-8</sub> C<sub>4-9</sub>
0.57％ 0.77％ 1.02％ 1.35％ 1.79％ 2.41％ 3.21％ 4.24％ 5.59％
表11 0.012％浓度苹果酸背景下果糖的识别阈值和差别强度值结果
C<sub>5-1</sub> C<sub>5-2</sub> C<sub>5-3</sub> C<sub>5-4</sub> C<sub>5-5</sub> C<sub>5-6</sub> C<sub>5-7</sub> C<sub>5-8</sub> C<sub>5-9</sub>
0.63％ 0.85％ 1.14％ 1.53％ 2.05％ 2.74％ 3.69％ 4.95％ 6.63％
步骤4、根据表7至表11，分别计算得到果糖在0.008％、0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度苹果酸背景下的增长系数值W1、W2、W3、W4和W5，结果如表12所示。
表12不同浓度苹果酸背景下果糖的增长系数值结果
W<sub>1</sub> W<sub>2</sub> W<sub>3</sub> W<sub>4</sub> W<sub>5</sub>
24.8％ 28.8％ 30.1％ 33.0％ 34.2％
步骤5、以苹果酸浓度为横坐标，果糖的识别阈值为纵坐标，进行拟合，得到果糖的识别阈值的计算公式为：
C果识＝0.541ln(C苹)+3.016 公式(4)
步骤6、以苹果酸浓度为横坐标，果糖的增长系数值为纵坐标，进行拟合，得到果糖的增长系数值的计算公式为：
W果＝22.589ln(C苹)+134.5 公式(5)
步骤7、结合公式(1)和公式(2)，可以得到任意浓度苹果酸背景下的任意浓度果糖的感官甜度计算公式为：
Figure GDA0003121816390000061
实施例3：
本实施例以0.0095％、0.0105％和0.0115％浓度的柠檬酸为酸味物质背景，以蔗糖为甜味物质，通过感官人员人工感官品评的方式对实施例1中的公式(3)进行验证。
步骤1、分别以0.0095％、0.0105％和0.0115％浓度的柠檬酸水溶液为溶剂，通过感官人员人工感官品评的方式对0.01％、0.012％、0.014％、0.016％、0.018％、0.02％、0.022％、0.024％、0.026％和0.028％浓度的蔗糖进行测试，得到蔗糖相应的感官甜度。
步骤2、将步骤1中的蔗糖浓度和柠檬酸浓度代入实施例1中的公式(3)，计算得到蔗糖相应的感官甜度。
步骤3、将步骤1中通过感官品评测试和步骤2通过计算得到的蔗糖的感官甜度进行准确度分析，结果如表13所示。
表13柠檬酸背景下蔗糖感官甜度的感官品评测试与计算比较结果
Figure GDA0003121816390000071
从表13中的数据结果可以看出，通过本发明技术方案得到的公式计算得到的数据的整体准确率为80％，具有较好的准确性。
以上所述仅是本发明的特定实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种酸味物质背景下甜味物质感官甜度的测定方法，其特征在于包括以下几个步骤：
步骤一、分别测定0.008％，0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度酸味物质背景下甜味物质的识别阈值和差别强度值；包括以下几个步骤：
步骤a、以0.008％浓度的酸味物质水溶液为溶剂，以甜味物质为溶质，采用三点检验法测定甜味物质的识别阈值，记为C1-1；
步骤b、以0.008％浓度的酸味物质水溶液为溶剂，以甜味物质为溶质，以甜味物质的识别阈值为第一个感官甜度差别强度点，采用成对比较法连续测定甜味物质的9个差别强度值，分别记为C1-2、C1-3、……、C1-10；
步骤c、分别以0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度酸味物质水溶液为溶剂，以甜味物质为溶质，重复步骤a 和步骤b ，测定甜味物质在0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度酸味物质背景下的识别阈值和差别强度值，分别记为C2-1至C2-10、C3-1至C3-10、C4-1至C4-10和C5-1至C5-10；
步骤二、根据步骤一中得到的差别强度值，计算得到甜味物质在0.008％，0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度酸味物质背景下的增长系数值；包括以下几个步骤：
步骤a、按照(C1-2-C1-1)/C1-1、(C1-3-C1-2)/C1-2、……、(C1-10-C1-9)/C1-9的计算方法分别计算出W1-1、W1-2、……、W1-9共计9个增长系数；
步骤b、计算W1-1、W1-2、……、W1-9共计9个增长系数的几何平均数，即为甜味物质在0.008％浓度酸味物质背景下的增长系数值W1；
步骤c、重复步骤a 和b ，即可得到甜味物质在0.009％，0.01％，0.011％和0.012％浓度酸味物质背景下的增长系数值W2、W3、W4和W5；
步骤三、以酸味物质浓度为横坐标，甜味物质的识别阈值为纵坐标，进行拟合，得到甜味物质的识别阈值的计算公式为：
C甜识＝a*ln(C酸)+b 公式(1)
其中，C酸是酸味物质的浓度，a和b是常数；
步骤四、以酸味物质浓度为横坐标，甜味物质的增长系数值为纵坐标，进行拟合，得到甜味物质的增长系数值的计算公式为：
W甜＝c*ln(C酸)+d 公式(2)
其中，C酸是酸味物质的浓度，c和d是常数；
步骤五、结合公式(1)和公式(2)，可以得到任意浓度酸味物质背景下的任意浓度甜味物质的感官甜度计算公式为：
Figure FDA0003121816380000021
其中，C甜是甜味物质的浓度，C酸是酸味物质的浓度，S甜是甜味物质的感官甜度，a、b、c和d是常数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，甜味物质为蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖、异麦芽酮糖、低聚木糖、低聚果糖、L-阿拉伯糖、木糖醇、乳糖醇、甘露醇、山梨糖醇、赤藓糖醇、异麦芽酮糖醇、三氯蔗糖、甜菊糖苷、阿斯巴甜、糖精钠、纽甜、甜蜜素、安赛蜜中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，酸味物质为柠檬酸、苹果酸、酒石酸、富马酸、乳酸、磷酸、乙酸、盐酸中的任意一种。
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