薯片的感官描述分析

劉振華，盛松，包建強(qiáng)，*

（1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海201306；2.法國(guó)Sensina感官評(píng)定研究與咨詢公司，上海200112）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，感官分析得到了廣泛的普及和發(fā)展。眾多的食品企業(yè)希望通過(guò)感官分析的方法對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量，甚至產(chǎn)品的創(chuàng)新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性的研究，需培訓(xùn)出一批專(zhuān)家型的感官評(píng)定員隊(duì)伍。上海海洋大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院于20 世紀(jì)80年代開(kāi)始引入感官分析技術(shù)，逐步開(kāi)展教學(xué)、研究，并建立了第三方感官服務(wù)平臺(tái)，為企業(yè)進(jìn)行感官分析服務(wù)，每年在大學(xué)校園里篩選并培養(yǎng)一批感官能力強(qiáng)，具有服務(wù)熱情的青年感官評(píng)定員團(tuán)隊(duì)，通過(guò)專(zhuān)業(yè)、系統(tǒng)的培訓(xùn)，逐步掌握特定食品的感官分析要領(lǐng)，為今后的企業(yè)服務(wù)打下堅(jiān)固的基礎(chǔ)。

薯片是一種喜聞樂(lè)見(jiàn)的休閑類(lèi)小食品，經(jīng)過(guò)近幾年的市場(chǎng)發(fā)展，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求極速擴(kuò)大，特別是隨著國(guó)外食品企業(yè)的進(jìn)駐，薯片類(lèi)的品牌越來(lái)越多，消費(fèi)者的選擇性逐年提高，產(chǎn)品的銷(xiāo)售量會(huì)受到其感官特性的影響，比如薯片的脆度，硬度，薄厚等。

在本次研究活動(dòng)中，首先是在食品學(xué)院篩選出一批感官靈敏的學(xué)生，對(duì)篩選出的評(píng)定員進(jìn)行培訓(xùn)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的培訓(xùn)后開(kāi)始對(duì)目標(biāo)樣本的感官分析。

1 材料和方法

9 種不同類(lèi)型的薯片被選定為目標(biāo)樣品，所有的產(chǎn)品都需陰涼、干燥儲(chǔ)存，室溫23 ℃。培訓(xùn)和測(cè)試在食品學(xué)院的感官評(píng)定室內(nèi)進(jìn)行，每個(gè)工作臺(tái)準(zhǔn)備3 個(gè)一次性白色塑料盤(pán)，每盤(pán)放3 片直徑約3.5 cm 的薯片，并標(biāo)記上隨機(jī)的三位數(shù)字，旁邊放一杯純凈水，9 種樣品同時(shí)呈送，樣品排列順序及呈送順序均衡、隨機(jī)。每個(gè)工作臺(tái)用白熾燈照明，用來(lái)觀察樣品顏色的不同。

1.1 評(píng)定員

感官評(píng)定員的招募和篩選，大一、大二的在校學(xué)生有近200 名參與了問(wèn)卷調(diào)查，包括他們的消費(fèi)習(xí)慣，個(gè)人飲食嗜好等，以確保評(píng)定員是目標(biāo)產(chǎn)品消費(fèi)者。通過(guò)3 個(gè)階段的篩選、甄別，最后確定18 名評(píng)定員（6名男生和12 名女生）參與了最后的感官分析培訓(xùn)和測(cè)試。

評(píng)定員在測(cè)試培訓(xùn)前30 min 內(nèi)不能抽煙、喝酒、喝咖啡及食用其他濃烈的食品和飲料。

1.2 感官描述分析

感官描述分析是通過(guò)一組經(jīng)過(guò)系統(tǒng)嚴(yán)格培訓(xùn)的感官評(píng)價(jià)人員對(duì)產(chǎn)品的感官屬性進(jìn)行定性、定量描述的檢驗(yàn)方法。由于大一、大二學(xué)生對(duì)感官評(píng)定專(zhuān)業(yè)還不熟悉，對(duì)他們的培訓(xùn)就顯得極為重要，不僅為了接下來(lái)的測(cè)試，更是為了培養(yǎng)他們感官評(píng)定的能力：敏銳的感官識(shí)別能力，豐富的詞匯表達(dá)總結(jié)能力，積極的學(xué)習(xí)能力和精準(zhǔn)的打分定量能力，從而建立感官評(píng)定小組。

1.3 感官描述詞匯的選擇

首先，召集18 名品評(píng)人員，對(duì)市場(chǎng)上選取的25種薯片樣品進(jìn)行觀察和品評(píng)，然后每個(gè)人都對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行自發(fā)性描述，盡量使用他們熟悉的詞匯，然后，工作人員匯集這些感官詞匯并同評(píng)定員們進(jìn)行討論，目的是擴(kuò)大每個(gè)人的感官詞匯量和發(fā)現(xiàn)新的詞匯。18 位評(píng)定員討論并選擇出最終用于感官分析試驗(yàn)的詞匯，并明確地對(duì)其定義和理解。最后在工作人員的帶領(lǐng)下進(jìn)行第一次詞匯縮減工作，在共同討論下形成一份大家都認(rèn)可的完整的描述詞匯表。

為了使感官特性的描述盡量提供最多的產(chǎn)品特征信息，要求每個(gè)品評(píng)人員對(duì)每個(gè)感官詞匯都能夠真正理解。最后品評(píng)時(shí)就依據(jù)得到的詞匯表展開(kāi)量化試驗(yàn)。要求品評(píng)員們對(duì)產(chǎn)品就每個(gè)詞匯進(jìn)行打分，使用的是一個(gè)標(biāo)有0（弱）—5（強(qiáng)）表示感官?gòu)?qiáng)度的標(biāo)尺，品評(píng)人員的任務(wù)就是在這樣的直線上做出能代表產(chǎn)品該項(xiàng)性質(zhì)強(qiáng)度的標(biāo)記，打分的結(jié)果有利于對(duì)薯片感官詞匯的進(jìn)一步優(yōu)化，并能準(zhǔn)確的確定每個(gè)詞匯的定義。

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)參照物的選擇

標(biāo)準(zhǔn)參照物的確定和詞匯的定義有助于描述詞匯的標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)培訓(xùn)階段的品評(píng)人員尤為適用。工作人員采購(gòu)了上海市場(chǎng)上的40 多種薯片，先通過(guò)內(nèi)部人員的測(cè)試來(lái)適當(dāng)減少參照物的數(shù)量，然后，經(jīng)過(guò)評(píng)定員4 場(chǎng)排序試驗(yàn)，18 名品評(píng)員在標(biāo)有0（弱）—10（強(qiáng)）的標(biāo)尺上打分，然后通過(guò)集體討論，選取最具有代表性的薯片，確定每個(gè)描述詞匯的標(biāo)準(zhǔn)參照物。

1.3.2 用排序法對(duì)詞匯列表進(jìn)行量化

在確定了標(biāo)準(zhǔn)參照物之后，分別進(jìn)行了十次不同形式的排序試驗(yàn)，目的是幫助品評(píng)員更好的記憶參照物強(qiáng)、弱兩個(gè)水平的感官屬性特征，同時(shí)在工作人員帶領(lǐng)下，和評(píng)定員反復(fù)討論，達(dá)成共識(shí)，提高他們整體的感官記憶識(shí)別能力。

在這個(gè)階段，讓評(píng)定員學(xué)習(xí)運(yùn)用標(biāo)度尺打分，反復(fù)練習(xí)和體會(huì)，并通過(guò)集體討論，確定標(biāo)準(zhǔn)參照物在標(biāo)尺上的位置，進(jìn)而結(jié)合訓(xùn)練的多種薯片，每種都進(jìn)行打分訓(xùn)練，反復(fù)體會(huì)，討論，達(dá)成共識(shí)。

1.3.3 感官描述分析

完整的描述詞匯列表和準(zhǔn)確的定義有助于感官員使用同樣的評(píng)定方法在標(biāo)尺上打分，高、低端標(biāo)準(zhǔn)參照物又能幫助評(píng)定員們確定分?jǐn)?shù)的準(zhǔn)確位置。在多次訓(xùn)練后，評(píng)定員們將針對(duì)9 種選定的薯片樣品進(jìn)行一次的感官描述分析，18 名感官員需要在標(biāo)有0—10的線段標(biāo)尺上記錄下每個(gè)產(chǎn)品、每個(gè)感官特性的強(qiáng)度。

1.4 結(jié)果分析

所有的測(cè)試問(wèn)卷和打分試驗(yàn)都記錄在紙張上，使用XLSTAT（http：//www.xlstat.com）軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。在對(duì)評(píng)定員的培訓(xùn)過(guò)程中，使用Dravniecks 法對(duì)感官詞匯進(jìn)行整理；另一方面，通過(guò)兩個(gè)因子（產(chǎn)品和評(píng)定員）方差分析（ANOVA）和主成分分析法（PCA）進(jìn)行感官描述詞匯的分組和刪減工作。用三個(gè)因子（產(chǎn)品、評(píng)定員和重復(fù)數(shù)）的ANOVA，且其中兩個(gè)因素（產(chǎn)品和評(píng)定員）有相互作用，來(lái)確定感官員的評(píng)分結(jié)果，然后再用兩因素（產(chǎn)品和重復(fù)數(shù)）的ANOVA 來(lái)確定每個(gè)感官員的評(píng)分結(jié)果。用Tukey’s Honestly Significtly Difference（HSD）分析感官詞匯的強(qiáng)度。用主成分分析法（PCA）和聚類(lèi)分析法（HAC）對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行特征分析并分類(lèi)。

2 結(jié)果與分析

2.1 薯片感官詞匯

2.1.1 感官描述詞匯

18 個(gè)評(píng)定員通過(guò)品評(píng)25 種薯片，記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，通過(guò)計(jì)算Dravniecks 平均值完成對(duì)感官詞匯的第一次篩選，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 每個(gè)詞匯的Dravniecks 平均值節(jié)選Table 1 Dravniecks average of each descriptor

通過(guò)觀察F 值的大小，清脆的，嘎吱聲，緊密堅(jiān)實(shí)的，黏著的，顏色均一的，易咀嚼的和另一些詞匯如：甜的，味精的，油脂的，被大部分評(píng)定員選擇。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)該刪除那些平均值較低的詞匯，比如那些累計(jì)值低于總和10%的，比如胡椒的，辣的，奶油的，薄荷的，番茄的，黃瓜的，藍(lán)莓的和海苔的，但是經(jīng)過(guò)與評(píng)定員們的討論之后決定還是保留辣的，番茄的，黃瓜的，藍(lán)莓的這幾個(gè)感官詞匯。

2.1.2 重組詞匯

為了進(jìn)一步優(yōu)化感官詞匯表，通過(guò)XLSTAT 軟件，采用兩因素（產(chǎn)品和評(píng)定員）的方差分析（ANOVA）完成，用所得詞匯表對(duì)評(píng)定員進(jìn)行培訓(xùn)。

表2 重組詞匯ANOVA 結(jié)果節(jié)選Table 2 ANOVA results of each descriptor

表2 顯示每個(gè)感官詞匯顯著性差異水平，5 個(gè)詞匯是沒(méi)有差異性的：清脆的，原味薯片的，澀的，松軟的和易咀嚼的，這可能是由于產(chǎn)品本身之間在這幾個(gè)感官屬性上沒(méi)有太大區(qū)別。

2.1.3 刪除和整合帶有主觀性的，同義詞和近義詞

為了得到準(zhǔn)確的詞匯表，需要通過(guò)主成分分析（PCA）來(lái)觀察成組的感官詞匯在相關(guān)圓上的投射點(diǎn)和透射區(qū)域，2 個(gè)坐標(biāo)軸表示了近74%的變量（坐標(biāo)軸1=52%和坐標(biāo)軸2=22%），結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 詞匯在主成份分析相關(guān)圓上的表示Fig.1 Each descriptor in the relevant PCA circle

由圖1 可看出，詞匯表面油脂的，油脂的，余味澀的和 澀的，BBQ 和余味BBQ 代表了52%的變量，投影在坐標(biāo)軸F1 的正方向（右），這些同義詞，應(yīng)該精簡(jiǎn)為一個(gè)統(tǒng)一的代表詞。詞匯硬的，緊密堅(jiān)實(shí)的和厚的與詞匯松軟的，黏著的和易咀嚼的在坐標(biāo)軸1 和2 上的投影方向是相反的，這些詞匯是反義詞，一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該被刪除，但是評(píng)定員們已將詞匯以不同的方式進(jìn)行了評(píng)估，除了余味BBQ，經(jīng)過(guò)討論，評(píng)定員們一致同意用BBQ 代替。

2.1.4 確定描繪詞匯清單

經(jīng)過(guò)討論后，評(píng)定員把描述詞匯分為四類(lèi)（表面，質(zhì)地，味道，余味），這樣最終的詞匯表確立下來(lái)。然后，評(píng)定員們對(duì)每個(gè)詞匯的定義也達(dá)成一致，詳見(jiàn)表3。

2.2 選擇參照物

18 人組成的品評(píng)小組要經(jīng)過(guò)4 場(chǎng)品評(píng)試驗(yàn)來(lái)確保他們對(duì)每個(gè)詞匯的理解和評(píng)分是一致的。通過(guò)利用不同的樣品和不同的濃度值來(lái)訓(xùn)練評(píng)定員的打分能力，計(jì)算每個(gè)樣品在強(qiáng)、弱兩個(gè)水平的頻率，選取最高頻率所對(duì)應(yīng)的樣品在確定參照物，并經(jīng)過(guò)評(píng)定員的集體討論。

2.3 感官描述分析

18 名感官評(píng)定員對(duì)9 種選定的薯片樣品進(jìn)行一次的感官描述分析，18 名感官員需要在標(biāo)有0～10 的線段標(biāo)尺上記錄下每個(gè)產(chǎn)品、每個(gè)感官描述詞匯的強(qiáng)度。

表3 詞匯定義Table 3 Descriptor definition

2.3.1 評(píng)定員感官描述能力分析

通過(guò)對(duì)每個(gè)樣品的28 個(gè)感官特征進(jìn)行打分，得到的數(shù)據(jù)用方差分析（ANOVA）處理，檢驗(yàn)他們的區(qū)分性、重復(fù)性和小組的評(píng)分一致性。

表4 中的方差分析結(jié)果，對(duì)于每個(gè)感官描述詞匯表示的特征屬性，在5%的顯著水平上顯著不同，它們?cè)跇O大程度上影響了變量。此外，所有感官評(píng)定員都存在顯著差異性，他們都能夠很好的區(qū)分所測(cè)試的樣品，番茄這個(gè)感官詞匯例外。

評(píng)定員們對(duì)樣品的評(píng)分達(dá)成了一致。但是評(píng)定員使用打分標(biāo)尺區(qū)間不同，在一定程度上影響了結(jié)果的穩(wěn)定性，另外，產(chǎn)品與評(píng)定員之間在大部分特征屬性上也表現(xiàn)的顯著不同，這反映了評(píng)定員在品評(píng)樣品的某些屬性之間存在評(píng)分分歧，這意味著還需要進(jìn)行一系列的培訓(xùn)，盡可能的縮小他們之間的評(píng)分差異。

表4 9 種薯片的ANOVA 的顯著水平表節(jié)選Table 4 Significance table of the ANOVA of nine kinds of potato chips

2.3.2 感官描述圖譜

為了全面了解產(chǎn)品的感官特征，通過(guò)運(yùn)用XLSTAT軟件采用主成分分析法（PCA）對(duì)得到的每個(gè)詞匯的評(píng)分進(jìn)行分析。保留兩個(gè)主要坐標(biāo)軸（共表達(dá)了82.12%的變量，其中坐標(biāo)軸1 表達(dá)了69.12%的變量；坐標(biāo)軸2 表達(dá)了12.99%的變量），圖2 和3 是通過(guò)PCA 得到的詞匯和產(chǎn)品感官描述圖譜。

圖2 感官描述詞匯圖譜Fig.2 Sensory descriptors mapping

圖3 產(chǎn)品感官屬性定位圖譜Fig.3 Sensory position mapping of products

根據(jù)得到的相關(guān)圖形，詞匯顏色均一的，形狀大小均一的，緊密堅(jiān)實(shí)的，硬的的，厚的，黃瓜的，嘎吱聲，藍(lán)莓的，甜的和余味甜的投射在坐標(biāo)軸1 的正方向（右），而坐標(biāo)軸1 表達(dá)了69.12%的變量，相應(yīng)的是產(chǎn)品6 和7 的位置。坐標(biāo)軸1 相反方向是詞匯表面油脂的，清脆的，有水分的，黏著的，油脂的，松軟的，易咀嚼的，咸的，澀的，辣的，GMS，胡椒的，BBQ，和余味澀的對(duì)應(yīng)的是產(chǎn)品1、2、3 和4。坐標(biāo)軸2 表達(dá)了12.99%的變量，正方向的是詞匯原味薯片的和奶酪，對(duì)應(yīng)的是產(chǎn)品8 和9，詞匯番茄和酸的投射在坐標(biāo)軸2 上，對(duì)應(yīng)的是產(chǎn)品5。

通過(guò)進(jìn)行產(chǎn)品的聚類(lèi)分析，測(cè)試的9 個(gè)產(chǎn)品，可以分為3 個(gè)組，樹(shù)形圖見(jiàn)圖4。產(chǎn)品1、2、3 和4 是代表味道濃重的一類(lèi)，相對(duì)軟和薄，比較清脆和油膩的產(chǎn)品，由詞匯BBQ，辣的，咸的和其他一些代表味道重的詞匯表達(dá)。另一方面，產(chǎn)品5、6 和7 是代表味道較清新的一類(lèi)，比較甜、咀嚼起來(lái)有嘎吱聲。產(chǎn)品8 和9 屬第三組奶酪味的薯片。

圖4 HAC 樹(shù)形圖Fig.4 Product HAC mapping

3 結(jié)論

在本次調(diào)研中，通過(guò)感官描述分析，首先篩選出9種不同味道薯片，并對(duì)18 名在校生評(píng)定員進(jìn)行培訓(xùn)，對(duì)每個(gè)感官描述詞匯進(jìn)行定義和標(biāo)準(zhǔn)樣品的選擇，得到一個(gè)28 個(gè)感官描述詞匯表，最后生成薯片的感官描述分析圖。

本文是感官分析在大專(zhuān)院校科研技術(shù)平臺(tái)應(yīng)用的一個(gè)典范，通過(guò)科學(xué)、系統(tǒng)的建立一個(gè)特定產(chǎn)品的感官評(píng)定小組（招募、篩選、培訓(xùn)和感官能力評(píng)估），產(chǎn)生感官描述詞匯、定義和參照物評(píng)分原則，建立產(chǎn)品的感官屬性圖譜，從而達(dá)到感官屬性定性定量的目的。

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