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    不含薄荷醇的薄荷糖和口香糖的“清凉”科学

    作者:翠拐调味品研发团队 出版者:广东独特风味股份有限公司 最后更新时间:2026 年 11 月 4 日 WhatsApp & Telegram:+86 189 2926 7983 电子邮件:info@cuiguai.com   如果问消费者什么让薄荷清爽,答案几乎总是“感觉很冷”。这种感觉不是温度测量。实际上,室温下的薄荷糖中没有什么比口腔更冷的了,但冰冷的体验是直接的、身体上的、明确无误的。这是一种由作用于特定受体的特定类别分子触发的神经事件,了解该机制使得无需薄荷醇即可传递感觉。   一个多世纪以来,薄荷醇一直是糖果中默认的清凉剂,这是有充分理由的:它有效、便宜且熟悉。它还具有挥发性,在较高剂量下容易出现苦味和药用边缘,与某些风味方向不相容,在某些市场上受到标签敏感性的影响,并且难以在旨在缓慢释放其内容物的基质中进行控制。这些限制是无薄荷醇冷却已从利基需求转变为常规需求的商业原因。   本文解释了感知清凉的生理学、非薄荷醇清凉剂在起效和持续时间方面有何不同、如何将它们配制到口香糖和几种不同的基质(所有这些基质都被称为薄荷糖)中、如何在感觉面板中测量清凉感,以及成分类别需要哪些监管和安全纪律。开发这些系统的客户还将在我们的工作中找到相关背景 flavour release and encapsulation in chewing gum 等等 how carbonation alters flavour perception,因为两者都解决了相同的根本问题,即大脑如何根据化学和触觉输入构建物理感觉。
    操作员正在检查糖果生产线上离开冷却隧道的刻痕白色口香糖片,旁边还有淡色薄荷片。

    无薄荷醇冷却口香糖、薄荷生产线

    “冷却”到底是什么

    清凉是一种体感感知,而不是味道。味觉由味蕾和对溶解的非挥发性化合物做出反应的化学感受器介导。凉爽是由三叉神经系统的自由神经末梢介导的,与传递辣椒的灼烧感、二氧化碳的刺痛和某些香料的刺痛感的通路相同。这种区别在商业上很重要,因为三叉神经的感觉是不同成分的累加,并且受到呼吸、气流和所吃食物的温度的影响。

    TRPM8 和冷感受器

    负责主要清凉感觉的受体是TRPM8,一种在感觉神经元上表达的瞬时受体电位离子通道。它会响应温度下降以及某些化学激动剂而打开,其中薄荷醇是典型的例子。当 TRPM8 打开时,神经元会放电,就好像组织已经冷却一样,并且无论实际温度如何,大脑都会将信号解释为冷。   TRPM8 并不是唯一涉及的渠道。其他 TRP 通道有助于完整感官体验的燃烧、刺痛和温暖成分,尤其是 TRPA1 通道与某些香料的辛辣味重叠。单独激活 TRPM8 的冷却系统会产生干净、近乎抽象的寒冷;一个同时刷过相邻路径的系统会产生消费者在优质产品中所描述的更全面、更复杂的“冲击”。

    薄荷醇的双重作用以及为什么品牌希望它消失

    薄荷醇既是调味剂又是清凉剂。它具有独特的香气、特有的味道和可测量的刺激性,并能激活 TRPM8。这种双重性正是无薄荷醇简介中的问题:去除薄荷醇会同时去除感觉和味道,因此替换工作必须分为两个独立的问题,冷却系统和薄荷风味系统,共同重现原始的印象。   不含薄荷醇的商业驱动力各不相同。一些品牌希望在水果、咖啡、肉桂或泡泡糖口味中具有清凉效果,而薄荷醇的药用特性会发生冲突。由于烟草控制法规,一些市场对薄荷醇进行了额外的审查,从而给糖果带来了供应和信息风险。一些消费者只是不喜欢薄荷醇的味道,但又想要它带来的提神作用。所有这些都是可以解决的,但每一个都意味着不同的目标概况。

    清凉、薄荷和新鲜的区别

    凉爽、薄荷味和清新是三种不同的感觉,但常常被视为一种感觉。凉即三叉寒。薄荷味是与薄荷家族相关的香气和味道印象,完全可以通过非清凉香气化合物来传递。新鲜是一种更广泛的感知结构,它结合了干净的香气、低甜度、温和的酸度、清凉的成分以及常常让人垂涎欲滴的感觉。   混淆它们会导致可预见的失败。一种旨在仅用香气代替薄荷醇的产品可以生产出闻起来恰到好处且感觉惰性的薄荷。一种专门用清凉剂代替薄荷的产品所生产的薄荷感觉很冷,味道也没什么。一种刻意重新创造新鲜感、所有四种成分平衡的产品,可以产生消费者真正想要的结果。

    非薄荷清凉剂的生理学

    非薄荷醇凉味剂是一类明确的物质,其中大多数是甲酰胺,可以激活 TRPM8,但没有薄荷醇的香气和味道。它们很有效,通常无味或几乎无味,并且化学稳定性足以用于糖果。它们之间的差异涉及效力、起效速度、持续时间、溶解度、与其他风味成分的相容性和感官质量。
    风味实验室工作台,配有一盘白色冷却剂晶体、架子上的小瓶冷却溶液和数字分析天平。

    非薄荷醇清凉剂晶体和分析评价

    羧酰胺家族:WS-3、WS-23 及相关产品

    最广泛使用的生理凉味剂在行业中以简称为 WS-3 和 WS-23。它们的分子结构不同,因此感官行为也不同。人们往往会发出一种快速、高强度、相对较短的冷却爆发,集中在口腔的前部。另一种通常被描述为产生更慢、更平滑、更扩散和更持久的效果,随着时间的推移而增强并持续存在。   这些行为差异是混合的实际基础。前装成分会在第一秒内给消费者带来即时的冲击力,消费者将其理解为清爽,而较慢的成分则在咀嚼或溶解过程中保持感觉,直至回味。开发人员通常将两种具有互补时间-强度曲线的药剂混合在一起,以产生比任何单一药剂在更高剂量下“更圆润”的冷却效果。

    降温强度、开始时间和持续时间曲线

    定义冷却系统的三个参数是最大强度、开始时间和总持续时间。所有这三种药物都随剂量变化,但不是线性的,而且不同药物之间的差异也不同。增加速效药物的剂量会急剧提高峰强度,但仅适度延长持续时间,而增加慢效药物会延长持续时间,但对峰的影响较小。这意味着目标轮廓应在所有三个维度上指定,而不是单个强度数字。   起效也受给药形式的影响。快速溶解的压制薄荷会迅速释放其清凉剂,因此起效快且峰值早。口香糖会在几分钟内释放其内容物,因此相同的物质可能会出现得更慢、时间更长。具有封装冷却系统的涂层产品可以被设计为故意延迟发作,这是产品在几秒钟后才感觉凉爽的机制。

    阈值、剂量和过冷故障

    清凉剂的感官阈值较低,这对于成本来说是有利的,但对于配方来说却是危险的。在单独可变的上限之上,冷却不再被理解为提神,而是开始被理解为消费者以强烈负面的术语描述的灼烧感、麻木感或化学感觉。由于个体对这些药物的反应差异很大,因此上限不是一个单一的数字,而是一个分布。   实际结果是,剂量应该由目标人群中最敏感的部分而不是平均值来设定,并且产品应该由包括已知高反应者在内的小组进行验证。还值得记住的是,冷却与其他三叉神经刺激物是相加的。当相同的配方还带有强酸负荷、高水平的辛辣味或碳酸输送时,在普通薄荷中舒适的冷却系统可能会变得过度。

    将冷却配方融入口香糖中

    口香糖是技术要求最高的冷却输送系统,因为其基质设计用于容纳其内容物并缓慢释放它们。胶基、增量甜味剂相、香料和冷却系统各自分成不同的相,并且各自的释放受溶解度、口香糖丸的水合和咀嚼的机械功控制。

    胶基中的释放问题

    风味剂和凉味剂通常分散在胶基和增塑剂或软化剂相中。释放取决于每个分子对基质与唾液的亲和力,因此高脂溶性分子在基质中停留的时间更长,并且在咀嚼时出现较晚。设计冷却曲线意味着选择其分配行为可在预期时间释放的试剂和载体。   还有第二个更微妙的问题。咀嚼会产生连续的气流穿过口腔粘膜,气流会增强感知的凉爽感,因为 TRPM8 活性受到呼吸产生的蒸发和对流冷却的调节。这就是为什么相同的配方对于快速咀嚼的消费者来说比缓慢咀嚼的消费者感觉更凉爽,也是为什么口香糖专家组协议必须标准化咀嚼速度。

    封装和顺序发布

    封装是塑造释放曲线的主要工具。喷雾干燥包封随着包衣溶解而释放,从而实现早期释放;挤出或基质封装在机械作用和水合作用下释放,产生较晚且更渐进的效果;多层系统可以产生分阶段的分布,其中冷却分两波或三波到达。分阶段释放使得口香糖持久清爽,而不是褪色。   权衡是真实的。封装会增加成本,如果颗粒尺寸错误可能会引入颗粒质地,并且可能与甜味剂或香料相互作用。分级冷却系统还必须与风味释放曲线相匹配,因为风味消失后到达的冷却感觉不连贯,而风味仍在形成时达到峰值的冷却可能会掩盖风味。

    甜味剂、酸和清凉相互作用

    甜味剂和酸很大程度上影响了凉爽感。糖醇吸热溶解,因此在受体介导的效应之上添加了真正的(尽管很小)热冷却成分。酸增加了一种酸味,消费者将其与新鲜感联系在一起,并增加了整体感知强度,有时使冷却系统感觉比其分析剂量所暗示的更强。   实际规则是在成品矩阵中验证冷却系统,包括甜味剂系统和酸负荷,而不是在模型解决方案中。简单糖浆中的正确剂量可能在高酸、高多元醇产品中过量,而在低酸、糖基咀嚼物中可能不足。同样的互动也是我们的原因 intense coffee flavour 咖啡薄荷糖和咖啡口香糖的系统与推荐的冷却负荷一起指定,因为咖啡的苦味和冷却系统在感知上相互作用,两者都不能在不参考对方的情况下进行剂量调整。
    在质构分析仪的抛光钢压板之间压缩白色口香糖颗粒,旁边是一罐封装的香料珠和口香糖条切割机。

    口香糖质地分析和封装冷却释放测试

    将清凉剂制成薄荷糖

    “薄荷”这个词涵盖了至少三种不同的产品架构,具有截然不同的释放行为,并且为其中一种设计的冷却系统不会直接转移到另一种。将它们视为单一类别是无薄荷醇开发中令人失望的结果的最常见原因之一。

    硬薄荷、压制薄荷和软薄荷基质

    煮熟的薄荷是一杯。其冷却剂分散在固体基质中,并随着玻璃溶解而释放,从而产生几乎完全与溶解速率相关的冷却曲线,因此与工件的表面积和硬度相关。由于该试剂被困在低水分玻璃中,因此在较长的保质期内挥发损失是有限的,主要的配方问题是该块的溶解速度有多快。   压制或压制的薄荷是一种压实的粉末。其清凉剂位于颗粒表面,一旦片剂接触唾液就开始释放,因此起效迅速且峰值强度较早。压实力、颗粒大小和细颗粒的比例都会改变溶解速率,这意味着压制的薄荷糖比其简单配方所暗示的过程更敏感。   当基质变形和水合时,软薄荷糖、咀嚼物或夹心中心会释放其内容物,从而产生中间曲线,其起效比压制片剂慢,持续时间比硬玻璃片更长。耐嚼、软糖和液体中心形式允许最精细的释放工程和最大的机会进行有意的阶段冷却。

    无薄荷醇薄荷的风味搭配规则

    去除薄荷醇可以使风味系统摆脱主导香气,第一反应是用另一种薄荷家族的香气取代它。这是可行的,但它并不是唯一或始终是最好的答案。非薄荷醇的薄荷香气,例如留兰香和各种薄荷成分,在没有冷却负荷的情况下携带香气,可以提供薄荷味,而冷却系统则提供冷气。   除了薄荷之外,还有几种口味与清凉自然搭配。柑橘香调,尤其是柠檬和酸橙,增强了清新感,在低至中等的冷却负荷下也能很好地解读。草本和绿色香调,例如不含桉树的草本混合物、茶和青苹果,具有更平滑、更缓慢的冷却曲线。甜味和奶油味,如香草、咖啡或巧克力,是最难搭配的,因为在奶油味的环境中冷却可以被解读为缺陷而不是优点;在这些产品中,冷却应该是低速、延迟和平稳的,而不是快速和急剧的。

    冷却的感官测量

    冷却不能通过仪器以直接映射到感知的方式来测量,因此感官评估仍然是主要工具。由于这种感觉的不寻常性质,测量问题变得更加困难:它是三叉神经而不是味觉,它会被气流放大,它在个体之间差异很大,而且非常容易受到暗示。

    时间强度和缺乏绝对尺度

    标准方法是时间强度分析,其中训练有素的小组成员定期对从第一次接触到消失的清凉感觉的强度进行评分。输出是一条曲线,其中包含起始时间、最大强度、达到最大值的时间和总持续时间,这四个参数一起描述冷却系统远比单个数字更好。   由于冷却强度没有绝对的物理尺度,因此面板根据参考标准进行校准,并且评级仅相对于这些参考以及生产它们的经过培训的面板才有意义。因此,除非参考标准和方案相同,否则小组之间、实验室之间和国家之间的比较是不可靠的。

    面板设计与预期效果

    冷却异常容易受到预期的影响。被告知样品是清凉薄荷糖的小组成员比被告知是对照品的小组成员评价它更酷,而且效果大到足以改变产品决策。盲码、随机呈现顺序、上颚清洁方案以及样本之间足够的休息间隔都是产生可用数据所必需的。   还值得刻意将高反应小组成员纳入其中。仅由普通响应者组成的小组将批准一种剂量,而敏感的少数人会因为燃烧而拒绝接受,而少数人通常具有商业意义。筛选更大的群体并保留平均和高反应者可以产生更有用的剂量反应分布图。
    小组成员在白色感官摊位上品尝编号的薄荷样品,前景的长凳上有一排品尝杯和一张空白选票。

    无薄荷醇薄荷糖清凉强度的感官小组评估

    清凉物质的监管状况和标签

    生理凉味剂属于调味物质,其使用受到每个市场的调味品监管框架的约束,而不是受一般添加剂规则的约束。在美国,这意味着根据香料和提取物制造商协会专家小组计划进行评估,并在适用的情况下将其列入允许用于食品的物质中。在欧盟,它是指根据调味品法规制定的欧盟调味品清单。在国际上,粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会提供了许多国家当局参考的规范和评估。   对开发商的实际意义是,在配方最终确定之前,必须根据市场确认任何特定清凉物质的允许状态以及任何特定食品类别中允许的最高含量。在一个司法管辖区可接受的冷却系统可能需要在另一个司法管辖区重新制定,这是一个需要在短期阶段而不是在出口文件时解决的设计限制。   标签增加了第二个考虑因素。如果风味特征支持的话,不含薄荷醇的产品仍然可以被描述为薄荷,但诸如不含薄荷醇、无薄荷醇或不含薄荷醇的清凉之类的宣传口号必须是准确的,并且在某些市场上是站得住脚的。香气系统和冷却系统应清晰记录,以便任何声明都可以从配方记录中得到证实。

    安全、过度使用和配方纪律

    清凉物质的使用浓度非常低,主要的安全考虑不是正常使用水平下的全身毒性,而是感官负荷过大和整个产品系列累积暴露的风险。一个销售口香糖、薄荷糖、漱口水、含片和带有冷却系统的饮料的品牌可以给消费者带来任何单一产品都无法提供的累积负荷。   实践纪律意味着将剂量指定为具有规定目标和规定上限的范围,记录上限理由,并在品牌的产品系列中一致应用相同的上限。这还意味着只要甜味剂系统、酸度或输送形式发生变化,就需要重新评估冷负荷,因为这些变化中的每一个都会改变感知强度,而剂量不会发生任何变化。   还有一个关于配方卫生的争论。由于这些试剂非常有效,并且通常以浓缩溶液的形式提供,因此在繁忙的调味厂中,生产批次之间的交叉污染是一个真正的风险。每批次的专用配料设备、记录在案的清洁验证和成品感官验证是防止无薄荷醇生产线意外地将注释带入不相关产品的控制措施。

    常见问题解答

    没有薄荷醇和合成清凉剂可以产生清凉效果吗?

    可以接近,但不能完全匹配。消费者将其与冰凉、温和酸度、低甜度、吸热溶解的糖醇和强烈的整体新鲜感联系起来的芳香化合物将产生一种令人耳目一新和温和凉爽的产品。在没有薄荷醇或清凉剂的情况下,无法实现真正​​、持续的受体水平清凉,达到消费者认为冷的水平。

    为什么我的口香糖中的清凉感会先于味道消失?

    最常见的原因是两个系统的发布配置文件不匹配。如果凉味剂游离在基料中而香料被包封,则凉味会较早出现并较早消失。通常通过封装部分冷负荷或使用作用较慢的试剂来匹配释放曲线,使两者重新对齐。

    薄荷糖中应含有多少清凉剂?

    没有通用的数字,因为正确的剂量取决于药剂、基质、甜味剂和酸的含量、目标概况以及目标消费群体的敏感性。可行的方法是通过感官测试建立目标降温曲线,选择时间强度行为符合该曲线的药剂,然后剂量达到达到目标但不超过可接受上限的最低水平。

    没有薄荷醇的清凉味道与传统薄荷有什么不同吗?

    是的,这种差异往往就是重点。非薄荷醇清凉通常被描述为更清洁且药用性较低,高剂量薄荷醇带来的苦味和樟脑味较少。不喜欢薄荷醇的消费者通常更喜欢它,而对传统薄荷醇有强烈期望的消费者可能会认为它不那么强烈。

    结论:设计感觉,而不仅仅是成分

    薄荷糖和口香糖的清凉感觉是经过精心设计的。它是由受体水平的冷信号、提供身份的香气系统、塑造期望的甜味和酸度平衡、控制释放的质地以及放大一切的气流构建的。除去薄荷醇,所有这些组件都必须精心编写,这比替代更难,但会产生更广泛的设计空间,并且通常会产生更好的产品。   商业价值是灵活性。无薄荷醇的冷却平台可应用于水果、咖啡、肉桂、草药和甜点风味方向,而薄荷醇则无法实现这些风味方向,并且它可以在起始、峰值和持续时间上进行调整,以适应压片、煮糖、包衣口香糖颗粒或耐嚼中心。该范围仅适用于将目标指定为完整的时间强度曲线而不是单一强度级别的开发人员。   如果您正在开发不含薄荷醇的薄荷糖、口香糖或锭剂,并且需要一个根据定义的释放曲线设计的冷却系统,我们的技术团队可以为从受体水平概念到生产验证的简报提供支持。通过以下方式联系我们 cuiguai.cn contact page,或发送电子邮件至 info@cuiguai.com,告知您的格式、目标市场和预期的冷却配置文件。   技术交流/免费样品: 📞 电话:+86 0769 8838 0789 🌐网址:https://www.cuiguai.cn 📧邮箱:info@cuiguai.com 💬 WhatsApp 和电报:+86 189 2926 7983

    参考资料

    D. D. McKemy、W. M. Neuhausser 和 D. Julius,《冷受体的识别揭示了 TRP 通道在热感觉中的一般作用》,Nature 416,2002,该论文将 TRPM8 识别为介导薄荷醇引起的冷感觉的受体。 https://www.nature.com/articles/416052a   A. M. Peier 和合著者,A TRP Channel that Senses Cold Stimuli and Menthol, Cell 108, 2002,描述了现在称为 TRPM8 的寒冷和薄荷醇受体的特征。 https://www.cell.com/fulltext/S0092-8674(02)00652-9   欧洲食品安全局、调味品组评估和欧盟调味品清单、欧盟调味品(包括生理凉味剂)授权的科学和监管框架。 https://www.efsa.europa.eu/en/topics/topic/food-flavoourings   粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会、调味品评估和规格,是各国当局广泛使用的国际科学参考资料。 https://www.fao.org/food/food-safety-quality/scientific-advice/jecfa/en/   美国香料和提取物制造商协会、FEMA GRAS 计划并发布了 GRAS 调味物质清单。 https://www.femaflavor.org/gras   欧洲议会和理事会关于食品中和食品上使用的调味品和某些具有调味特性的食品成分的法规 (EC) No 1334/2008,以及美国食品和药物管理局关于合成调味物质和佐剂的 21 CFR 172.515。 https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2008/1334/oj

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