Автор: Команда научных исследований и разработок, CUIGUAI Flavoring   Опубликовано: Компания Guangdong Unique Flavor Co., Ltd. Последнее обновление:  Октябрь 16, 2026 WhatsApp与Telegram： +86 189 2926 7983 Электронная почта:info@cuiguai.com   Спросите любого разработчика продукта в отделе спортивного питания, что не дает ему уснуть по ночам, и ответ редко будет заключаться в самом содержании белка. Это вкус. В батончике может содержаться 20 граммов протеина с чистой этикеткой, приличным содержанием клетчатки и текстурой, которую потребители описывают как жевательную, а не меловую, но он все равно не продается на рынке, потому что первый укус имеет вкус мокрого картона, завернутого в витаминную таблетку. Белок, который дает батончику смысл существования, также является ингредиентом, наиболее ответственным за неприятные нотки, из-за которых трудно есть дважды.   Это напряжение является центральной инженерной проблемой ароматизации протеиновых батончиков. Концентраты и изоляты сывороточного белка содержат серу молочного происхождения и картонные нотки. Гороховый белок несет в себе зеленые, землистые, бобовые нотки, которые усиливаются во время хранения. Оба белка буферизуют вкус таким образом, что выравнивают сладость и задерживают высвобождение летучих вкусовых соединений. Оба взаимодействуют с восстанавливающими сахарами, влагой и теплом во время экструзии, создавая новые, нежелательные ароматы. Здесь ароматизатору приходится выполнять значительно больше работы, чем при производстве кондитерских изделий или напитков.   Компания Guangdong Unique Flavor Co., Ltd. работает с брендами спортивного питания в Азии, Европе и Северной Америке именно над этой проблемой, и практический урок, полученный из сотен пробных партий, однозначен: маскирование белковых посторонних примесей — это не вопрос поиска более сильного вкуса. Это вопрос архитектуры. Правильный ответ сочетает в себе вкусовую систему, смесь подсластителей, маскирующий агент, подкислитель и окно обработки, которые указывают в одном направлении.

Почему протеиновые батончики так сложно придать вкус?

Протеиновый батончик — необычайно враждебная среда для летучих молекул. Мучные кондитерские изделия и печенье обычно выпекают до низкой конечной влажности, а затем защищают упаковкой. Протеиновые батончики формируются при температуре окружающей среды или слегка повышенной температуре путем экструзии или прессования, что означает, что вкусовая система подвергается воздействию сдвига, давления уплотнения и матрицы, которая продолжает химически развиваться в течение нескольких месяцев. Между тем, ожидается, что батончик доставит приятные впечатления от еды с первого дня продажи до последнего дня срока годности от девяти до двенадцати месяцев.   Три структурных фактора усложняют задачу, чем кажется. Во-первых, содержание белка высокое, часто от 25 до 40 процентов от конечного веса, поэтому в матрице доминирует химический состав белка. Во-вторых, активность воды намеренно поддерживается на низком уровне, чтобы контролировать микробный риск, а это означает, что ароматизаторы не могут рассчитывать на водную фазу для равномерного распределения. В-третьих, сахарная фаза обычно представляет собой смесь сиропов, выбранных по связыванию и текстуре, а не по вкусу, поэтому сладость сама по себе редко может служить надежным маскирующим средством.  

Необычный химический состав сывороточного протеина

  Концентрат и изолят сывороточного белка получают путем мембранной фильтрации сырной сыворотки, а полученный порошок содержит характерный набор летучих соединений. Молекулы, содержащие серу, такие как диметилдисульфид и метиональ, создают впечатление вареной капусты и вареного картофеля. Альдегиды, полученные из остаточного молочного жира, в том числе гексаналь и гептаналь, придают аромату затхлый, бумажный оттенок, который усиливается по мере старения порошка. Свободные жирные кислоты с короткой цепью придают мягкий, слегка прогорклый оттенок, который становится более выраженным в концентратах, чем в изолятах.   Для ароматизации важны еще два эффекта. Первое – это горечь. Гидролизаты сывороточного белка, которые все чаще используются для повышения содержания белка и улучшения его усвоения, значительно более горькие, чем интактный белок, поскольку при гидролизе обнажаются гидрофобные аминокислотные остатки, которые связываются с рецепторами горького вкуса. Второе — вязкость и покрытие во рту. Сывороточный белок образует пленку на слизистой оболочке полости рта, которая физически замедляет высвобождение ароматических соединений, поэтому вкус, который правильно измеряется в свободном пространстве модельной системы, может иметь слабый вкус в готовом батончике.  

Земляной и шапочный вызов от Pea Protein

  Изолят горохового белка получают путем щелочной экстракции и изоэлектрического осаждения муки из желтого гороха, при этом в результате этого процесса остается набор летучих соединений, которые в промышленности коллективно называют бобовыми нотами. Основными компонентами являются 2-пентилфуран, который читается как зеленый и слегка травянистый, а также семейство альдегидов и спиртов, полученных в результате ферментативного окисления линолевой и линоленовой кислоты. Поскольку эти соединения продолжают образовываться в результате окисления липидов во время хранения, нотка шапочки часто становится сильнее между вторым и шестым месяцем, то есть именно тогда, когда группа запуска начинает совершать повторные покупки.   Гороховый белок также придает отчетливый меловой, сухой привкус во рту, который вовсе не является проблемой вкуса, но обычно воспринимается как таковая. Сенсорные комиссии часто описывают меловой образец как более горький и более похожий на вкус, чем идентичный образец с более мелким гранулометрическим составом, поскольку ощущения терпкости и высыхания усиливают восприятие горечи. Любая стратегия маскировки, направленная только на летучие вещества и игнорирующая тактильные ощущения во рту, будет неэффективной. Понимание этого взаимодействия является одной из причин, по которой наши команды по органолептике и применению работают с клиентами как над текстурой, так и над вкусом, точно так же, как стабильность рецептуры занимает центральное место в нашей работе над microencapsulation of flavours for shelf-life improvement.  

Почему высокие нагрузки белка усиливают каждый дефект

  Зависимость между белковой нагрузкой и воспринимаемой интенсивностью вне нот не является линейной; оно ближе к экспоненциальному в диапазоне выше 30 процентов белка. Есть три причины. Во-первых, более высокая доля белка означает более низкую долю сахара и жира, поэтому меньше подсластителей и меньше липидов, которые покрывают вкус и притупляют горькие и вяжущие компоненты. Во-вторых, больше белка означает больше доступных аминогрупп для химии Майяра с редуцирующими сахарами во время экструзии и хранения, создавая дополнительный жареный, пикантный, а иногда и несвежий аромат. В-третьих, более плотная белковая сеть более агрессивно связывает летучие ароматические соединения, поэтому большая часть добавленного ароматизатора сохраняется в матрице, а не высвобождается во рту.   Вот почему простое увеличение дозировки вкуса редко работает выше определенного уровня. Добавление большего количества летучих веществ с верхними нотами в конечном итоге приводит к получению искусственного ароматизированного батончика, аромат которого противоречит его вкусу, а не маскирует его, и это увеличивает стоимость, не решая проблему высвобождения. Продуктивный путь — изменить то, что делает система вкуса, а не то, сколько ее присутствует.  

Набор инструментов для маскировки вкуса для систем с высоким содержанием белка

  Эффективная маскировка в батончике с высоким содержанием белка обеспечивается пятью взаимодействующими компонентами: структурой подсластителя, самой системой вкуса, специальными маскирующими или блокирующими горечь агентами, подкислителем, где необходима яркость, и жировой или дисперсной фазой, которая контролирует высвобождение. Изменение одного и других обычно требует корректировки, поэтому отбор проб отдельных ингредиентов методом проб и ошибок дает противоречивые результаты.   Это также помогает определить успех еще до того, как вы начнете. Программа маскировки должна указывать целевую интенсивность неприятных нот по фиксированной шкале, требуемый профиль сладости с течением времени во рту, сохранение летучих веществ после экструзии и органолептические характеристики в конце срока годности. Без этих якорей разработка будет смещаться в сторону той пробной партии, которая была опробована последней.  

Архитектура подсластителей: почему смеси лучше отдельных подсластителей

  Подсластители в протеиновом батончике не просто подслащивают; они модулируют восприятие горьких и вяжущих соединений. Сахароза и эритрит придают раннюю сладость, которая захватывает рецепторы сладости и частично подавляет горечь посредством хорошо документированного центрального взаимодействия. Аллюлоза и тагатоза обеспечивают более медленную и округлую сладость, которая помогает сохранить середину вкусовой кривой. Высокоинтенсивные подсластители, такие как сукралоза, гликозиды стевии и архата, удлиняют «хвост», но при использовании отдельно они часто оставляют послевкусие, напоминающее горечь или лакрицу, которое само по себе воспринимается как неприятная нота.   Практическая рекомендация — смесь из трех частей: объемный подсластитель для тела и раннего воздействия, более медленный натуральный подсластитель для непрерывности среднего вкуса и небольшое количество высокоинтенсивного подсластителя для поздней сладости. Ребаудиозид М и ферментативно модифицированные варианты стевии значительно чище, чем старые смеси стевиоловых гликозидов, и в настоящее время являются распространенным выбором именно для этой роли. Смесь должна быть адаптирована к источнику белка, поскольку гороховый белок подавляет ощущение сладости сильнее, чем сыворотка при том же общем содержании сухих веществ.  

Ваниль, какао и коричневые ноты в качестве маскирующих якорей

  Некоторые семейства вкусов по своей природе являются лучшими маскирующими агентами, чем другие, поскольку их летучие профили перекрываются и, следовательно, перцептивно перекрывают соединения, вызывающие проблему. Ванилин и этилванилин — «рабочие лошадки»: они воспринимаются как сливочные и теплые, смешиваются с молочными нотками, а не борются с ними, и относительно стабильны в матрицах с низким содержанием влаги. Ноты какао и шоколада действуют в одном направлении, отчасти потому, что какао-порошок сам по себе содержит полифенолы и клетчатку, которые связывают некоторые летучие неприятные ноты и уменьшают их концентрацию в свободном пространстве.   Коричневые и жареные ноты, включая карамель, солод, кофе и поджаренные орехи, особенно эффективны против соединений серы в сыворотке. По нашему опыту, кофе — самый сильный маскирующий нотки молочной серы, и это одна из причин, по которой протеиновые батончики эспрессо остаются таким прочным коммерческим форматом. Хорошо построенный rich chocolate flavour for bakery and confectionery applications можно дозировать на сравнительно скромном уровне в присутствии какао-порошка и при этом доминировать в ароматическом профиле, а intense coffee flavour concentrate может использоваться в пределах долей процента, чтобы сгладить нотки сывороточной серы, не превращая плитку в кофейный продукт.  

Инкапсуляция, блокаторы горечи и вкусовые ощущения

  Инкапсуляция защищает летучие верхние ноты от потери во время смешивания и экструзии и высвобождает их позже в процессе употребления, что восстанавливает воздействие, которое в противном случае было бы потеряно при сдвиге. Высушенные распылением матрицы на основе модифицированного крахмала или гуммиарабика являются обычными носителями водорастворимых ароматизаторов; системы с жирным покрытием соответствуют маслорастворимым верхним нотам. Более подробно эта же технология описана в нашей технической записке на microencapsulation for stability and shelf life.   Специальные блокаторы горечи представляют собой отдельный инструмент, и их не следует путать со вкусом. Растворы на основе фосфолипидов, специфических белковых гидролизатов, циклодекстринов или солей натрия скорее мешают активации рецепторов горечи, чем придают аромат. Они наиболее полезны в батончиках, содержащих гидролизат сыворотки или большое количество горохового белка. Наряду с ними текстурирующие агенты, такие как растворимая кукурузная клетчатка, инулин и полидекстроза, улучшают смазку и уменьшают ощущение высыхания, которое усиливает горечь, и они часто обеспечивают большее воспринимаемое улучшение, чем дополнительные полпроцента вкуса.  

Соответствие стратегии маскировки источнику белка

Поскольку сывороточные и гороховые белки терпят неудачу по-разному, программу маскировки следует строить вокруг доминирующего белка, а не применять равномерно по всему диапазону. Единая смесь вкусовых добавок, используемая в линиях по производству сыворотки и гороха, является одним из наиболее распространенных и дорогостоящих вариантов рецептуры, которые мы видим.  

Приготовление батончиков с доминантой сыворотки

  Для систем с преобладанием сыворотки отдавайте предпочтение коричневым, жареным и сливочным оттенкам, а не фруктам. Верхние фруктовые ноты имеют тенденцию обнажать ноты молочной серы, а не перекрывать их, потому что вкус легче отделить яркую фруктовую ноту от пикантного фона, чем две теплые, перекрывающиеся ноты. Ваниль с карамелью, шоколад с кофе и солодовое молоко с поджаренными орехами — надежные стартовые архитектуры. Если для разнообразия необходимы фрукты, сочетайте их с ванилью или сливочной основой, а не используйте их отдельно, и слегка уменьшите уровень подкислителя, чтобы не обострять восприятие терпкости.   Состав смеси подсластителей должен обеспечивать ранний пик сладости, поскольку сыворотка быстро пленяет вкус, а сладость, возникающая позже, воспринимается как более слабая. Там, где присутствует сывороточный гидролизат, добавьте блокатор горечи и рассмотрите возможность небольшого увеличения жировой фазы, поскольку диспергированный жир физически разрушает белковую пленку и улучшает выпуск вкуса.  

Приготовление батончиков с преобладанием гороха и смешанных батончиков

  Системы с доминированием гороха лучше всего реагируют на сладкие, теплые и слегка кислые профили, которые располагаются над землистым фоном, а не конкурируют с ним. Комбинации шоколада, ванили, ягод и цитрусово-карамели работают хорошо, но для каждого из них требуется более высокая общая дозировка вкуса, чем для эквивалентного сывороточного батончика, и каждый из них выигрывает от небольшого добавления подкислителя, чтобы поднять средний вкус. В этих системах яблочная кислота обычно предпочтительнее лимонной, потому что ее кислинка более округлая и медленная, что воспринимается скорее как фруктовость, чем как острота. Смеси подсластителей должны быть настроены на немного более высокую интенсивность, поскольку гороховый белок сильнее подавляет ощущение сладости.   Смешанные батончики, обычно содержащие от 50 до 70 процентов гороха и от 30 до 50 процентов сывороточного или рисового белка, объединяют оба семейства необычных продуктов. Самый эффективный подход в наших испытаниях заключался в том, чтобы построить профиль на основе шоколада или мокко, в котором присутствуют ноты молочной серы, затем добавить средние ноты сливок или ванили, чтобы смягчить землистость гороха, а затем завершить легкими, джемовыми фруктовыми верхними нотами, чтобы придать подъем. Обратите также внимание, что температура экструзии по-разному влияет на два белка; нотки жареного и карамели, которые развиваются в матрице с преобладанием гороха благодаря мягкой химии Майяра, могут работать в вашу пользу, тогда как те же самые условия усиливают несвежие, бумажные ноты в выдержанном сывороточном концентрате.

Обработка, срок годности и случаи, когда маскировка не срабатывает

Ароматизирующая система, которая хорошо работает в лабораторной модели и плохо работает на производственной линии, почти наверняка потерпела неудачу на стыке рецептуры и обработки. Именно здесь возникает большинство разочаровывающих коммерческих запусков, и именно поэтому выбор вкуса всегда должен проверяться в реальном процессе, а не в мензурке.  

Потери на тепло, сдвиг и экструзию

  Экструзия и формование брусков подвергают ароматизатор сдвигу, уплотнению и умеренному повышению температуры. Первыми теряются летучие ноты верхних нот, которыми обычно являются альдегиды и сложные эфиры, ответственные за подъемную силу, а потери от 20 до 40 процентов являются обычными для неинкапсулированных жидких ароматизаторов. В результате получается брусок, который пахнет правильно, когда тесто замешивается, и имеет плоский вкус после формования. Инкапсулированные или высушенные распылением форматы ароматизаторов существенно сокращают эти потери, а дозирование жидкого ароматизатора на самой последней возможной стадии, после добавления связующего вещества и охлаждения массы, является простым и эффективным способом уменьшения потерь.   Тепло также стимулирует химию Майяра между восстанавливающими сахарами и аминогруппами белка. В батончике с преобладанием сыворотки это может создать дополнительные нотки кулинарии и пикантности, конкурирующие с системой вкуса, в то время как в батончике с преобладанием гороха небольшое количество того же химического состава добавляет приятную глубину прожарки. Выберите снижение уровня сахара и соответствующую температуру процесса, и помните, что химия Майяра продолжается медленно во время хранения, поэтому батончик, который считается приемлемым в первый день, к шестому месяцу может приобрести явно несвежий характер. Наш обзор heat stability and choosing flavours that survive the oven более подробно раскрывает основополагающие принципы.  

Измерение успешности маскировки: сенсорные и аналитические методы

  Эффективность маскировки следует оценивать количественно, а не утверждать. Обученная описательная группа, оценивающая интенсивность вне нот, интенсивность сладости, горечь, терпкость и общую симпатию по фиксированным шкалам в ноль, три, шесть и двенадцать месяцев, предоставляет данные, необходимые для принятия оправданных решений по рецептуре. Треугольные тесты устанавливают, могут ли потребители действительно обнаружить белковую основу, что является настоящим коммерческим вопросом и часто более щадящим, чем ожидают внутренние комиссии.   Аналитически твердофазная микроэкстракция в свободном пространстве в сочетании с газовой хроматографией и масс-спектрометрией идентифицирует и количественно определяет ненужные маркерные соединения, включая диметилдисульфид в сыворотке и 2-пентилфуран в гороховом белке. Отслеживание этих маркеров вместе с гексаналем в качестве индикатора окисления липидов показывает, сохраняется ли маскирующий эффект или он просто скрывает проблему, которая ухудшается под ней. Электронные инструменты для языка и носа полезны для быстрого скрининга между полными групповыми заседаниями при условии, что они калибруются по описательной панели, а не используются изолированно.

Регуляторные и этикеточные аспекты

Маскирующие ингредиенты имеют последствия на маркировке, которые необходимо проверить перед замораживанием состава. В Соединенных Штатах ароматизаторы должны использоваться в соответствии с правилами Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в соответствии с 21 CFR, части 172 и 182, и любой вкусоароматический или маскирующий препарат должен быть указан как таковой в описании ингредиентов. В Европейском Союзе ароматизаторы регулируются Регламентом (ЕС) № 1334/2008, который требует соблюдения списка разрешенных ароматизирующих веществ Союза и требует декларирования любых аллергенных компонентов, превышающих соответствующие пороговые значения.   Блокаторы горечи и маскирующие агенты не являются ароматизаторами и обозначаются собственным названием класса, поэтому они отображаются на этикетке как отдельные записи и видны потребителям, просматривающим краткие списки ингредиентов. Это важно не только с технической, но и с коммерческой точки зрения, поскольку в категории спортивного питания «чистая этикетка» является стимулом для покупок. Там, где есть выбор, отдавайте предпочтение способам маскировки, в которых используются ингредиенты, которые потребитель уже знает, такие как какао-порошок, экстракт ванили или растворимая клетчатка, и оставьте специальные блокаторы для рецептур, сенсорная выгода которых оправдывает стоимость на этикетке.

Ключевые выводы для разработчиков протеиновых батончиков

Относитесь к маскированию как к системе, а не как к ингредиенту. Создайте смесь подсластителей, состоящую из трех частей, выберите семейство вкусов, летучие вещества которых перекрывают неприятные ноты, с которыми вы боретесь, добавьте блокатор горечи, где присутствуют гидролизаты или большое количество гороха, и скорректируйте ощущение во рту, чтобы терпкость не усиливала горечь. Сопоставьте стратегию с белком. Сыворотка реагирует на теплые, коричневые и сливочные оттенки; горох реагирует на сладкое, теплое и слегка кислое воздействие при более высоких дозировках; смеси обычно требуют шоколадной или мокко-основы со сливочной средней нотой и легким фруктовым оттенком.   Проверка в реальном процессе и в реальном времени. Подтвердите удержание летучих веществ после экструзии, аналитически отследите ненужные соединения и окисление липидов, а также проведите описательные сенсорные панели в течение всего срока годности. Вкусовое решение, которое работает только в лабораторных масштабах, не является решением. Наконец, заранее привлеките партнера по вкусу. Модернизация маскировки на готовой матрице, которая уже оптимизирована по стоимости и содержанию белка, обходится гораздо дороже, чем совместное проектирование вкусовой архитектуры и матрицы из первой пробной партии. Техническая консультация/бесплатный образец:   📞 Телефон: +86 0769 8838 0789 🌐 Веб-сайт: https://www.cuiguai.cn 📧 Электронная почта: info@cuiguai.com 💬WhatsApp与Telegram： +86 189 2926 7983

Источники

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, Свод федеральных правил, раздел 21, части 172 и 182 — Пищевые добавки и общепризнанные безопасные вещества (ароматизаторы и родственные вещества).   Европейский парламент и Совет, Регламент (ЕС) № 1334/2008 об ароматизаторах и некоторых пищевых ингредиентах со вкусоароматическими свойствами для использования в пищевых продуктах и ​​на них.   Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии - рецензируемые исследования летучих неприятных соединений в концентратах сывороточного белка и изолятах горохового белка, а также восприятия горечи в белковых гидролизатах.   Food Chemistry and Food Research International - рецензируемые исследования путей реакции Майяра и маркерных соединений окисления липидов в матрицах протеиновых батончиков с низким содержанием влаги во время хранения.