《JOURNAL OF FOOD SCIENCE》：Sensory Characterization of Cookies With Sugar Replacement by Sweeteners Using the Check-All-That-Apply (CATA) Method
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本研究采用消费者驱动的“全选适用”（CATA）方法，结合多元统计（PCA、热图分析）系统评估了木糖醇、罗汉果提取物（富含莫诺苷）和索马甜复配替代蔗糖对饼干感官特性的影响。结果表明，甜味剂的功能平衡（如木糖醇提供体积感，高倍甜味剂调控风味）是决定饼干感官品质（如质地、色泽、风味掩蔽）的关键，成功筛选出感官接近蔗糖饼干的优化配方（F16），为低糖烘焙食品的理性设计提供了感官学依据。
1 引言
全球公共卫生倡议推动下，降低加工食品中的添加糖已成为优先任务。饼干作为日常糖分摄入的主要来源之一，其减糖配方面临技术挑战：蔗糖不仅提供甜度，还参与面团流变性、美拉德褐变、质构形成及风味释放等多重功能。单一甜味剂难以全面替代蔗糖，因此本研究聚焦木糖醇（提供体积与冷却感）、罗汉果提取物（莫诺苷，甜度达蔗糖200–300倍）和索马甜（甜蛋白，甜度1500–3000倍）的复配体系，通过消费者感官评价揭示其协同作用机制。
2 材料与方法
采用Box-Behnken实验设计，构建16种饼干配方（15种甜味剂复配+1种蔗糖对照）。以CATA问卷收集62名常规饼干消费者对21项感官属性（外观、质地、风味等）的评价，通过Cochran’s Q检验、主成分分析（PCA）及热图可视化解析数据。
3 结果与讨论
3.1 关键感官属性差异
Cochran’s Q检验显示多数属性在配方间存在显著差异（p< 0.05）。不平衡配方（如F1、F5）高频出现“易碎”“砂质感”“粉感”等负面描述，而平衡配方（如F16：木糖醇6 g、罗汉果提取物0.04 g、索马甜0.03 g/配方）则以“柔软”“湿润”“黄油风味”“酥脆”为主，缺陷属性极少。
3.2 感官原型分类
PCA（累计方差解释率57.9%）揭示三类感官原型：
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发育不足型（如F1、F5）：高关联“浅色”“粉感”“酸味”，因甜味剂体积贡献不足导致淀粉凝胶化不充分；
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平衡型（如F16）：集中“甜味”“美味”“典型饼干质地”，归因于木糖醇的持水性、高倍甜味剂的风味调制作用；
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过度褐变型（如F3、F7）：强关联“深色”“焦糊味”，可能与多元醇热反应加剧有关。
3.3 甜味剂功能协同机制
木糖醇作为体积型甜味剂支撑饼干结构，但过量易引发过度褐变；罗汉果提取物与索马甜通过协同增效提升甜味质量，并掩蔽苦味。复配体系需精准平衡体积贡献、褐变潜力与风味调制，避免单一甜味剂的局限性。
4 结论
蔗糖替代成功依赖于甜味剂复配的功能互补性。消费者CATA结合多元分析可有效识别感官原型，为低糖烘焙产品开发提供量化设计框架。未来需结合仪器分析（质地、挥发性成分）进一步验证感官机制。
