感官分析技術在果汁產品中的應用研究進展

張璐璐 解 楠 趙 鐳 史波林 汪厚銀 支瑞聰

(中國標準化研究院食品與農業標準化研究所，北京 102200)

感官分析技術是一項以“人”為儀器，對樣品及人群間的相對差別進行比較和測量的分析技術，它主要分為分析型感官評價（差別檢驗、標度和類別檢驗及描述性分析）和情感型感官評價技術（接受性與偏愛性測試）[1]。在研發、生產、質控、流通、消費等整個產品生命鏈的各個環節中，樣品有無差別、差別程度及差別方向的判斷主要用到了分析型感官評價技術，而對于差別能否接受、有無偏愛則主要應用情感型感官評價技術。

果汁飲料因健康、美味而深受消費者喜愛。健康，要求果汁飲料產品的各項理化、微生物指標要符合標準要求，而美味則要求要滿足消費者的感官享受與情感需求。我國果汁飲料市場目前呈高速發展態勢。據統計，2012年1~12月，全國果汁累計產量為2271.93萬噸，累計產量同比增長19.12%。然而，我國果汁飲料人均年消費量還不到1公斤，是發達國家平均水平的1/40。這表明，果汁飲料在中國仍有巨大的發展空間[2]。縱觀龍頭果汁企業——統一、康師傅成功經驗，能夠在競爭激烈的果汁飲料市場占據領先地位的法寶是產品口味的取勝及包裝的創新，他們更深刻地意識到要將一款健康的果汁產品轉化成為一款暢銷的果汁商品，分析型與情感型感官分析技術的作用舉足輕重。

國內外學者對感官分析技術在果汁中的應用研究始于20世紀70年代初期，利用Elsevier數據庫對感官分析技術在果汁中應用的學術論文進行檢索，統計結果見圖1。由圖1結合具體檢索數據，可以看出自1979年以來，果汁方面的感官分析技術應用研究發展速度很快，該領域文章發表量的同比增長率顯著高于應用于果汁類的其他分析技術，如化學分析、物性分析、微生物分析等方面文章。此外，在論文發表總數上，果汁的感官特性研究也僅次于發表數量最多的果汁化學性質研究。足見，國外對果汁產品感官評價研究的關注和重視。本文從分析型與情感型感官評價兩個方面系統性地對該技術在果汁飲料中的感官質量特征評價、配方設計與優化、不同加工與儲存方式對果汁的貨架期及質量穩定性的影響及產品的喜好與接受性測試等方面的重要研究應用進行梳理和分析，并為我國果蔬產業充分利用感官分析技術取得跨越式發展提出了建議。

1 分析型感官評價技術的應用

分析型感官評價技術的應用一直是自20世紀60年代末期以來研究的熱點，主要集中在果汁產品感官質量特征評價、配方設計與優化、不同加工與儲存方式對果汁的貨架期及質量穩定性的影響、儀器—感官相關性研究以及果汁感官評價小組的能力考查等五個方面。

1.1 果汁產品感官質量特征評價

通過感官評價，主要是描述性分析可對產品的感官特色以及不同產品間的感官質量差異進行定性和定量的描述，以定向地開展產品感官質量的改進，特色質量穩定性的控制以及避免感官缺陷的產生等。果汁產品感官質量特征評價的基礎之一是建立統一的描述詞，即用于果汁產品感官質量描述的專業性語言。L. Carbonell等[3]采用20位評價員對5種果汁產品進行感官評價，通過儲備網格法和廣義的普魯克分析篩選出29個描述詞。在此基礎上，Luckow等[4]選用感官評價小組對添加了益生菌的黑加侖以及傳統黑加侖汁進行描述性分析，發現與常規果汁相比功能性果汁具有奶香、芳香、藥香等氣味特征以及酸味、過熟味等滋味特征。M. Cliff, M. Dever等人[5]對14種果汁的13個感官屬性進行了描述性分析，通過主成分分析確定出顏色、香氣和滋味強度是區分果汁差異性的主要指標。

1.2 配方設計與優化

果汁產品是否健康美味是企業能否贏得市場，獲得利潤的核心，而要達到健康美味的目的，配方設計與優化是關鍵一環。Leif Poll等人[6]在利用氣相色譜分析蘋果汁香氣成分時發現蘋果汁中加入鹽可促進香氣成分的釋放，并通過小組感官評價得到證實；Marit R等人[7]研究了不同糖酸比對果汁感官質量特征的影響，發現蔗糖的添加量會顯著影響蘋果汁的酸味、甜度、苦味、蘋果風味以及質地特征。而酸的添加量會顯著影響蘋果汁的甜味、苦味和蘋果風味。Kreutzmann等人[8]研究了胡蘿卜汁中糖添加量對感官品質的影響發現添加蔗糖可掩蓋果汁的苦味特征。此外，在篩選果汁原料時，M.C. Dever等人[9]通過感官評價研究發現不同成熟度的蘋果會影響果汁的感官品質，當以新采摘的蘋果與不同儲藏期的蘋果為原料時其滋味特征差異較大，而其香氣特征僅在新采摘的蘋果與儲藏期為8個月的蘋果間差異較大。

1.3 不同加工與儲存方式對果汁的貨架期及質量穩定性的影響

加工方式的不同會引起果汁化學成分、感官特征及產品穩定性等發生不可逆的變化，在果汁加工過程中針對具體的果汁產品選擇適宜的加工方式極其重要。SHIRLY等[10]研究了歐姆加熱果汁產品和傳統巴氏殺菌對產品貨架期的影響，雖然兩種加工方式生產的產品在維生素含量水平（化學指標）和微生物生長抑制情況上（衛生指標）相同，但其感官貨架期上卻差異巨大，歐姆加熱果汁的貨架期是傳統巴氏殺菌貨架期的兩倍多。Salmah Yusof等[11]研究發現在果汁加工過程中添加果膠酶可使提取果汁的感官評分高于傳統商業果汁。BARBARA等[12]發現果汁加工過程中懸濁液顆粒的大小會影響風味釋放以及產品感官品質。

另外，在果汁質量穩定性研究過程中，Pongsuriya Komthong 等[13]通過對酶促褐變過程中果汁的感官評價發現，果汁中的青臭氣降低，甜香增加，清新香、果香、蘋果香，在褐變后2h內短暫增加，隨后緩慢降低。結合GC結果發現，反式己烯醛含量的降低和醋酸酯類的增多會導致上述感官評價結果的發生。

1.4 儀器與感官的相關性研究

儀器對產品的性質分析主要通過對特定物理量的測定來反應產品的理化特征，而感官評價則是以“人”為儀器對心理量進行測定，反應人感知到產品特征和對特征的情感，因此，進行儀器與感官的相關性研究可以在純數值表達的基礎上結合人的感知，多角度地反應產品的質量特點。L.J. Malcolmson等人[14]對蘋果汁濁度的儀器測定與感官評價結果進行相關性分析發現，log（感官濁度）=-0.53log（濁度計）+1.83，這表明評價小組對濁度測定的差別閾值較大，可通過采用此方法對果汁濁度進行儀器測定從而確定人對產品濁度的變化有無響應。Antonio等[15]對21種果汁分別采用分光光度計測定和在黑色和白色背景下感官評價，結果發現，在黑色背景下評價小組能更好地對果汁顏色進行分類。Mandy J. Hetherington等人利用反射法與感官評價相結合的方法對五種果汁產品進行質量評價，并利用儀器與感官相結合的方法進行產品質量控制。儀器與感官的相關性研究，對預測人對果汁產品的響應以指導產品配方設計、進行質量控制等十分必要。

1.5 果汁產品感官評價小組表現能力的考察

評價小組作為分析型感官分析技術的實施者，其表現力的好壞或靈敏度的高低直接決定結果的可靠程度。果汁產品感官評價小組表現能力的考察一方面包括重復性與再現性考察，另一方面也包括感官靈敏度的考察。P. Molnár等[16]以26種匈牙利果汁為研究對象，采用評分法和排序法，并通過進一步統計分析確定Spearsman系數等考察評價小組的表現。此外，考慮到顏色不僅是與食品質量密切相關的視覺屬性，而且還會影響其它風味感覺及感覺屬性[17]，Fernandez Vazquez等研究發現，橙汁顏色的色差儀測定與評價小組感官評價結果之間具有較好的相關性，評價小組經過訓練后能大幅提高其顏色辨別的敏感性。結果顯示經過訓練及未經訓練的感官評價小組對橙汁顏色辨別的的差別閾值分別為1.5、2.8CIELAB單位[18]。

2 情感型感官分析技術的應用

20世紀90年代中后期以來，隨著理化分析技術的成熟、市場競爭壓力的增大以及消費者對果汁飲料產品的美味追求，研究者以及企業研發人員越來越深刻地意識到，達到理化、衛生標準僅是產品上市的基礎，消費者為產品買單才是最終追求。因此，開發能反應消費者情感需求的技術以及確定影響消費者對產品接受和喜好情感因素的影響研究日益受到關注。本文從人類學因素、消費行為與風味記憶因素、產品標簽與包裝因素、產品內在品質和非傳統產品因素等對消費者對果汁產品的接受性和喜好影響進行了系統分析。

2.1 人類學因素對果汁喜好及接受性的影響

2.1.1 交叉文化背景

交叉文化背景是近年來研究的熱點，作為人類學因素中的文化因素可能會影響人群對某些產品的接受與偏愛或者影響不大。Marit R對蘋果汁含糖量的消費者偏愛測試中，選取了代表性的國家挪威（氣候條件決定該地蘋果含糖量較低）和西班牙（氣候條件決定該地蘋果含糖量較高）人群進行測試。研究發現，兩個國家對不同果汁含糖量的喜好程度無顯著性差異[7]。Kadri則對美國、愛沙尼亞、泰國、西班牙等四個國家的人群對不同風味組合的果汁接受性進行了測試，并對五種石榴汁的整體接受度和風味、甜味、酸味、水果味、石榴味等屬性強度的適宜性采用恰好標度進行了評價。盡管不同國家的消費者對石榴汁表現出不同喜好，但通過聚類分析發現消費者個體的差異大于國別文化背景的差異。另外，還發現消費者的敏感性以及之前是否接觸過石榴汁而非風味是決定消費者接受性的主要因素[19]。

2.1.2 年齡與性別

年齡會影響消費者對果汁產品的接受與偏愛主要是由于隨著年齡的增長，消費者的化學敏感性降低。因此，與青年人相比，老年人要達到相同的強度刺激需要增大刺激物濃度。C.G. Forde等研究了三類感覺刺激（味覺/嗅覺、質地、化學刺激物）對決定科克（愛爾蘭）青年和老年消費者橘汁購買行為的影響。研究發現隨著生理年齡的增長，消費者的化學感覺敏感性降低，但是不同感覺降低的程度并不一致。通過在橘汁中添加阿斯巴甜、桔子果肉、辣椒素分別提供橘汁的甜味、果肉性和灼燒感，結果發現他們表現出不同的接受性：對于青年人，較高的阿斯巴甜和辣椒素水平增加了拒絕產品的可能性；對于老年人，果汁質地更能影響他們對于橘汁的接受性，他們更易接受和偏愛甜度和果肉含量較高的果汁。主要是由于隨著感覺敏感度降低，老年人往往更希望通過產品中質地及灼燒感的刺激來補償化學感覺的缺失[20]。T. Luckow等在愛爾蘭南部的超市內調查了425位消費者對添加益生菌的黑加侖果汁與傳統果汁的區別，研究發現消費者對兩類產品的喜愛及接受程度無顯著性差別，并進一步分析發現年齡是影響功能性果汁產品喜好和接受的主要因素，中老年人（＞40歲）由于其化學敏感度降低[21]使其對不良風味的感覺敏感性降低，增加了對產品的接受度[4]。此外，性別也是影響消費者購買行為的一個重要因素，女性對甜味有較高的敏感性[22]，他們對較甜的、添加功能性成分的黑加侖汁接受度較高。

2.2 消費行為與風味記憶

消費行為同樣會影響消費者對果汁產品的接受與偏愛。Marit等[7]研究發現西班牙與挪威人群對不同果汁含糖量的喜好程度主要取決于消費者在對產品進行評價前與產品的接觸次數。Liem and deGraaf[23]的研究結論也曾得到反復提供酸、甜食品可以改變人的偏愛模式，以及Moskowitz等人提到飲食習慣可以影響人們對于簡單味道刺激的偏愛[24]。消費行為會影響消費者對產品的接受與偏愛是廠商通過紙媒、新媒等途徑對產品進行鋪天蓋地的廣告宣傳的依據。另外，對產品風味記憶或偶然獲得產品風味信息也會影響消費者對產品的接受與偏愛。Nanami M等對貼有不同水果標簽果汁產品的感官評價研究發現，消費者行為受到最初品嘗的純果汁混合物上標簽（風味記憶）的影響，表明消費者對產品的風味記憶比產品本身的風味特征更能激發消費者的購買行為[25]，消費者的風味記憶主要依賴于果汁風味、標簽、經驗的一致性。

2.3 非傳統果汁產品

隨著人們生活水平的提高及對自身健康的關注程度增大，消費者對非傳統果汁（功能性果汁）的需求量增大。過去30多年中，益生菌因其可以促進人體健康、改善腸道菌群、促進消化[26]等優勢在牛奶及乳飲料中廣泛應用，但由于乳糖不耐癥人群的存在以及牛乳成分與益生菌形成不良風味等問題，降低了消費者對產品的接受與偏愛，益生菌群在果汁中的添加強化了果汁的營養成分以及擴大了果汁產品的受眾面。Wunwisa K研究發現，以曼谷（泰國）的400位消費者為研究對象對添加益生菌的橘汁和葡萄汁進行消費者接受性測試，研究發現大多數消費者購買果汁是由于它的美味（評分為9.6）與營養（評分為8.9），然而添加益生菌后使產品的感官品質降低，如變得難吞咽及口腔內有顆粒殘留感，喜歡果汁的消費者對添加益生菌的橘汁和葡萄汁產品的整體接受度評分較低，但仍然有86%的消費者愿意嘗試并購買添加益生菌的果汁產品[27]。T. Luckow調查了科克（愛爾蘭）的傳統橘汁產品接受者與添加功能性成分新型橘汁產品接受者的特征，傳統橘汁接受者喜歡橘汁中出現熱帶的、葡萄柚及苦味而不喜歡過熟的、刺激的、人工的、乳味的、臟的及藥用的等特征，而功能性橘汁接受者則喜歡奶味、過熟味、甜味而不喜歡苦味與澀味。通過聚類分析大多數消費者更能接受傳統果汁的感官特征，僅有11%的人則更能接受功能性果汁的感官特征[4]。由此可知，添加了功能性成分的果汁雖然其營養性功能增加，但其感官品質下降，消費者更希望選擇的果汁產品可以在營養的基礎上保證感官質量。

2.4 產品標簽與包裝

產品標簽與包裝是消費者對產品認知的第一個窗口，食品包裝與標簽的良好設計對延長產品貨架期及吸引消費者眼球并增強購買力具有重要意義。據Soloan報道[28]，近年來，許多成功的果汁產品是由于其對產品本身滋味、風味、質地及功能性成分等進行了感官質量宣稱。另外，隨著人們對自身健康狀況的關注以及對人造成分的排斥，在標簽上對食品“新鮮度”、進口國、有機認證、環境因素、轉基因技術等進行宣稱也十分必要。R.Deliza等[29]對巴西消費者的調查研究發現，當將高靜壓加工果汁的益處及其相關解釋標注在標簽上時，更能激發巴西消費者的購買欲望。Márcia C.T.R. Vidigal等人[30]也同樣發現，與無信息標簽及標簽上僅注明產品風味成分相比，在標簽上標注感官愉悅性的產品標簽更能提高消費者的接受性。

2.5 產品內在品質

水果原料的內在品質也是影響消費者行為的一個重要因素。水果種類的不同對消費者的喜好與接受性行為差異原因主要是由于不同水果的有機酸、酚類化合物、糖類等化學成分的不同而導致。Oskar A等[31]對越桔和紅莓果汁進行了化學成分分析與感官評價，發現產品中有機酸的含量與其感官喜好之間具有很高的相關性。大多數酚類化合物質地粗糙、有澀味，而酸味能很好地掩蓋紅莓汁的苦味、澀味，因此人們較喜歡紅莓汁。Mari A.等[32]研究了β-乙基-葡萄糖苷對沙棘汁感官品質和喜好度的影響，研究發現沙棘汁中有許多烷基化糖類，成熟的沙棘汁中由于β-乙基-葡萄糖苷含量過高使苦味增加從而導致產品喜好度降低，而較高的糖酸比和低含量的β-乙基-葡萄糖可增加消費者對沙棘汁的接受性。

3 展望

我國果蔬產業在經歷了基本生產能力建設和完善的過程之后，面臨著產業升級以及工業化和品牌化發展的迫切要求。如何能在果蔬品種選育、加工工藝改進、生產設備開發、貯藏物流方式優化等貫穿從農田到餐桌的產業鏈體系中，在科學研究、技術開發、市場推廣等不同層面更緊密地與市場與消費者的需求結合，體現市場的當前所需和未來所需是形成品牌化的優質產品、規模化的龍頭企業的核心關鍵。感官分析技術作為一門獨特地將人與產品、工廠與市場、產品與品牌、生存與享受緊密關聯起來的分析技術，可以科學地測量人感知的產品質量，剖析人對產品的功能需求和情感需求（感官享受），從而有效支撐企業根據產品質量的終極目標——“消費者滿意”而針對性地進行產品設計、生產和營銷。因此，自20世紀40年代以來，在國外學界和業界受到廣泛關注。但我國感官分析技術總體上發展較為緩慢，基礎較為薄弱，感官分析在很大程度上仍作為一種經驗型技術而非科學分析型的技術予以應用，在果汁產業中也不例外。因此，強化感官分析技術在果汁及其相關產品中的研究與應用，建立果汁產品感官質量評價的技術體系，分析消費者對果汁產品的情感需求和消費行為，構建基于消費者情感的感性工學模型，指導工業化產品的配方設計、工藝改進、質量控制和風味營銷具有十分重要的現實和戰略意義。

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