食品感官分析技術應用及方法學研究進展

劉登勇，董 麗，譚 陽，劉 歡（渤海大學食品科學與工程學院，遼寧省食品安全重點實驗室，生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心，遼寧 錦州 121013）

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食品感官分析技術應用及方法學研究進展

劉登勇，董 麗，譚 陽，劉 歡
（渤海大學食品科學與工程學院，遼寧省食品安全重點實驗室，生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心，遼寧 錦州 121013）

摘 要：感官分析技術經過幾十年的發展，已經在產品研發、質量控制、風味營銷和質量安全監督檢驗等方面起到強大作用，迅速成為現代食品科學技術及食品產業發展的重要技術支撐。本文主要介紹了感官分析技術的基本概念和傳統方法，著重討論其在食品行業的應用以及方法學方面的一些創新。

關鍵詞：食品；感官分析；應用；方法創新

公益性行業（農業）科研專項（201303082）

引文格式：

劉登勇,董麗,譚陽,等.食品感官分析技術應用及方法學研究進展[J].食品科學,2016,37(5):254-258.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201605044.http://www.spkx.net.cn

LIU Dengyong,DONG Li,TAN Yang,et al.Methodology and application of sensory evaluation technology in food science[J].Food Science,2016,37(5):254-258.(in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-201605044.http://www.spkx.net.cn

食品與人類生活密切相關，它是人體正常新陳代謝所需的物質基礎。隨著現代社會和經濟的快速發展，食品功能更多的是給人們提供味/嗅覺享受和精神盛宴。食品是否能夠得到消費者認可，很大層面上首先取決于其感官性狀。近年來，對食品感官性狀的科學分析得到持續關注，已經逐漸發展成為食品科學的一個重要分支領域。

1　感官分析技術在食品領域的應用

感官分析即利用科學客觀的方法，借助人類的感覺器官（視覺、嗅覺、味覺、觸覺和聽覺）對食品的感官特性進行評定（喚起、測量、分析、解釋），并結合心理、生理、化學及統計學等學科，對食品進行定性、定量的測量與分析，了解人們對這些產品的感受或喜歡程度，并測知產品本身質量的特性[1]。

感官分析起源于食品領域，在20世紀40年代的美國，為了提高軍隊食品的感官風味，達到營養美味的目的，相關學者開始研究食品的感官屬性，并逐漸形成了感官分析技術。在接下來的幾十年中，隨著食品行業的迅速發展，感官分析技術也有了較大的進步，目前在食品領域已經得到廣泛應用。食品感官分析不僅實用性強、靈敏性高、結果可靠，而且解決了一般理化分析所不能解決的復雜問題[1]。

1.1感官分析在食品新產品開發中的應用

新產品的開發是食品企業發展的核心，一種新產品的產生，一般是在原有產品的基礎上對其進行成分的改變或替換，亦或是改變產品生產工藝，其種類可分為以下幾種：市場尚未流行的新產品；現有產品的延伸，即現有的產品在食品基本屬性及概念上的延伸；對企業自身而言是新產品；新客戶，即新的客戶群的產生帶來新的產品需求；新市場，如產品新的區域和地域分布產生差異化而帶來的新的產品需求[2]。對于消費者的偏好和需求，是新產品開發中必須關注的焦點，新產品的研制需與感官分析同時進行，將產品的設計和消費者的需求進行準確的匹配[3]，以確定開發中的產品在不同階段的可接受性[4]，而且最終評價新產品開發的成功與否，就是看其能否被消費者接受并喜愛，通過消費者嗜好性實驗，我們可以理解消費者的消費行為，預測其未來的消費趨勢，并且開發出新的市場[5]。研究表明[6]，感官質量是消費者購買食品的第一驅動力并始終影響著消費者的購買意向，其次才是食品的營養保健作用。吳昀等[7]以鹵制鴨肫、鴨腿、整鴨3 種產品形式為研究對象，通過感官屬性分析和嗜好性評價的方法，為番鴨產品的研發制定了一個系統方法，包括評價員的篩選與培訓、描述詞匯的建立、強度和喜好程度評價、數據處理、結果分析等。

1.2感官分析在食品質量控制中的應用

民以食為天，食以安為先。食品質量與食品安全休戚相關，尤其是對于食品企業來講，保證食品質量更是重中之重。傳統上大多通過理化、微生物檢測來控制檢測食品質量，近年來，開始有學者研究通過分析食品的感官屬性來控制和檢測食品質量。感官性能是食品質量優劣最直接的表現，通過感官指標來鑒別食品的優劣和真偽，不僅簡單易行，而且靈敏度高、直觀而實用[8]。Etaio等[9]闡述了如何利用感官評定對紅酒質量進行分析，實驗中先篩選出一部分能很好地描述紅酒品質的詞匯，然后對每個描述紅酒的詞匯設置參考物進行評分，最終計算出每個詞匯的權重，根據詞匯權重值的大小來判斷紅酒質量等級。同樣的分析方法被McGrew應用于研究酒類飲料質量控制方法[10]。對于食品個別質量指標的評估，單純性的感官分析有時會有局限性，Corollaro等[11]采用感官和儀器相結合的方法，通過創建感官分析預測模型，對蘋果質量進行分析，但是實際操作較復雜，后續的實驗步驟優化工作仍需更進一步的研究。

1.3感官分析在食品消費市場研究中的應用

消費者的購買行為由多種因素共同決定。在首次購買時，大多數消費者會考慮價格、品牌、質量、口味等特征，但是在二次購買時，口味特征表現的尤為重要[12]。如想獲得消費者對于產品的反饋信息，了解對于產品感官屬性的喜好程度，則需要進行市場調查，這就體現出了感官評價在市場調查中的重要性。牛麗影等[13]為考查消費者對玉米汁感官品質特征的要求，采用調查問卷的方式，對鮮榨甜玉米及糯玉米汁的偏愛性及玉米汁感官品質的重要性進行了調查。結果顯示，喜愛黃色、香氣明顯的甜玉米汁的人數多于喜愛白色、風味清淡的糯玉米汁的人數。

2　感官分析新技術研究發展動態

感官分析技術的進步依托于方法的應用，目前最常用的感官檢驗方法主要分為三大類：差別檢驗，用于確定產品間差異或相似的可能性，包括二點檢驗法、一-二點檢驗法、二-三點檢驗法、三點檢驗法、五中選二檢驗法、“A”-“非A”檢驗等；標度和類別檢驗，用于估計差異的次序或大小，或者樣品應屬的類別或等級，包括評分法、成對比較法、加權評分法、模糊數學法等；描述性檢驗，用于識別存在于樣品中的特殊感官特性[14]，包括簡單描述性檢驗、定量描述和感官剖面分析、自由選擇剖面等。明確每種方法所能達到的實驗目的，正確解讀實驗的中心思想，科學規范的選擇使用實驗方法，以獲得最可靠有效的實驗數據。

隨著感官分析技術的不斷發展，其研究領域也逐漸擴展到化工、造紙、紡織、包裝、環保監測、汽車行業等[5]。研究所涉及到的分析方法也正在由傳統單一方法分析逐步向多方法交叉分析的目標發展。從科學的角度來講，感官分析技術已經從單純的研究食品，轉變到研究食品和消費者層面[15]。傳統感官分析技術雖具費用低、獲得數據結果迅速等優點，但隨著技術多年的應用及發展，其部分問題逐漸呈現，如評價員培訓周期長、人員個體差異較大[16]、實驗結果系統性及重復性較低[17]等缺點，因此探尋新技術的呼聲愈發強烈。縱觀國內外感官分析方法的發展趨勢，越來越多的學者將關注點轉移到消費者情感測試方面，同時也涌現出了許多感官分析新方法。

2.1情感測試新技術

消費者情感體驗指消費者經歷的感覺、情緒、心境，即以產品為道具，以消費者為中心，能夠創造使消費者參與、值得回憶的活動[18]。Spinelli等[19]采用一種全新的方法來描述記錄人對具體的某類食品的情感體驗及反應。實驗以具有榛子涂層的巧克力為實驗目標，該方法的實施需進行3 個具有相關性的實驗：1）確定所要進行的實驗的產品類別（榛子涂層巧克力），篩選出感官屬性最相近的具體產品；2）在個人構念積儲格法（心理學中的一種方法）的基礎上，改編一個專屬于某個產品（榛子涂層巧克力）的具體調查問卷（EmoSemio），并且用符號學方法進行分析；3）收集反應消費者喜好情感的調查問卷；EmoSemio調查問卷和EsSense Profile?調查問卷（兩種問卷的對比，最終結果為創新EmoSemio調查問卷具有更好的區別出產品的不同）。該實驗也可以應用于其他食品和非食品類，其評價結果都具有很高的穩定性和一致性，對于方法的普及，需要我們更加深入研究。

同時，Collinsworth等[20]提出圖像法（image measurement of emotion and texture，IMET）進行情感和質地測試。實驗中采用3 種不同的情感測定方法：首先，文字描述；其次，預先定義好的圖片；最后，自己的照片（參與者被要求提前準備好能反應自己不同情緒的照片）。研究結果表明，圖片的使用（自己的照片、自己熟悉的人的照片以及陌生人的照片）可能與實驗結果的一致性和再現性有關。IMET法具有很好應用前景，但仍需我們進一步的研究驗證。

情感測試新技術成功克服產品信息量有限、測試時間短和不能有愉快的測試過程等缺點，同時，實驗結果重復性及評價員之間結果的一致性較好，為以后情感分析技術的發展方向奠定了基礎。

2.2描述性實驗方法的優化

描述性感官實驗的成本主要體現在兩個方面：一是實驗進行所用時間；二是參與的評價員的數量及培訓經費[21]。為了讓實驗時間、經費和所用精力都有所減少，越來越多的研究者開始探尋優化途徑，其中dos Santos Navarro等[22]通過減少實驗時間、優化感官評價員數量，定義了一種新的感官評定方法：優化描述剖面分析法（optimized descriptive profile，ODP），新方法相較于傳統的感官描述實驗，因其評價員均為半培訓狀態，所以在時間、經濟上都進有了優化。實驗中為了達到評價員數量上的優化，采用計算機模擬技術對原來的26 位評價員組成的評價小組重新搜集數據（采用最新方法再實施一遍實驗）。最終確定評價員數量最優的標準可分為4 條：首先，實驗誤差小于或等于原始方法的實驗誤差；其次，在大小和穩定性方面，樣品和評價員之間的交互作用，需和原來評價小組所獲得的交互作用相似；再者，用成對比較法得到的產品的一致率，需和原來評價小組得到的一致率相似；最后，感知圖的信息損失量需最小。經過一系列實驗，建議16 人組成評價小組。

上述實驗確定評價員數量后不久，該實驗研究團隊發現，16 人的評價小組統計出的數據標準差最大，所以此數量評價員并非最理想化。為更進一步確定最優評價員數量，該團隊仍延續之前方法進行實驗[23]，唯一不同點為該團隊對最終確定的人數進行了再培訓，結果人數在之前的16 人基礎上，又刪減了50%，而且得出的數據精確度和有效性均有提高。

Dehlholm等[24]首次將自由綜合分類（free multiple sorting）的感官快速描述分析新方法應用在食品領域。該方法的中心思想為：提供給評價員一定數量的待評價樣品，然后對其進行分類，每次分類前都要找出一個分類標準，將樣品分為2～8 類不等，每一組中的樣品在1～8 個之間，接著再次將樣品打亂，找出另一分類標準對其進行二次分類，以此類推，直到評價員認為所有的分類可能性都已包括，即不能找出再次分類的標準為止。在分類過程中，評價員不需解釋分類的原因，只需對每次分類后的產品進行感官描述。將該方法和傳統描述分析方法對比發現，每個方法得出的結果都比較相似，但是Free multiple sorting更適合來分析產品之間的差異性。

2.3摒棄傳統的“家庭式”感官實驗

為了提供給評價員合適的評定環境，傳統感官實驗均是在按國家標準建立的實驗室中進行。最近有研究者嘗試脫離標準實驗室[25]，而采用“家庭式”品評方法，創建5 種食品基本味道和油膩感的數據庫，實驗具體實施方法大致分為以下幾個步驟：1）評價員篩選和培訓：在實驗室中，通過一系列篩選實驗（基本味道識別能力實驗、識別不同滋味強度實驗），從32 名候選人中最終選出12 名評價員，然后在實驗室中培訓5 個月，共計55 h。2）“家庭式”（in-home）品評階段：實驗中所謂的home除評價員自己的家中外，還可以在朋友家及餐廳，狀態比較自由，但是品評員每個月要到實驗室接受2 h左右的再培訓。評價員隨身攜帶記錄本，隨時記錄食物的基本味道（酸、甜、苦、咸、鮮）和油膩感，然后對味道強度進行標度打分。3）數據分析：采用統計學方法進行數據分析。

結果表明這種自由的“家庭式”分析方法所獲得數據有效性等同于在實驗室獲得的數據，而且評價員會有更多的機會和更長的時間面對產品；可提供在實驗室中無法得到的信息；評價員心情更加愉悅放松，提高分析結果有效性。

2.4閾值測定新技術

感官實驗在測定味覺和嗅覺閾值時，為了提高實驗結果的精確度，需多次重復實驗，相對增加了實驗時間，結果便容易使實驗人員產生疲勞感，尤其是對于年齡稍大的評價員。Allen等[26]闡述了一種新的快速測定人體閾值（rapid detection threshold，RDT）的方法，該方法是在傳統的濃度遞增或遞減的實驗方法基礎上進行改編，實驗中，每組3 個樣品（一個有氣味的樣品，兩個空白樣），參與者有33%的機率選擇正確。當測定某個氣味的閾值時，先提供給參與者一份濃度較高的樣品，使熟悉氣味，然后再提供給參與者實驗樣品，順序為先提供濃度居中的樣品，然后根據參與者的反應決定下一個樣品的濃度，是高還是低。按這樣的方法逐步減少樣品，排除濃度明顯低于閾值的樣品，減少品評次數，降低疲勞感。

研究結果表明，這種新的快速檢測閾值的方法適用于不同人群，對于檢測閾值提供更簡潔的辦法具有正效益。結果還表明，該新方法，不管是對個人還是對群體都具有同樣的效果。

2.5評價員實驗結果評估新技術

在感官分析實驗中，用來衡量評價員評價能力的指標一般為辨別力、重復性和一致性[27-28]，傳統上多應用統計分析軟件，在評價員水平上對實驗結果進行分析。曾經有研究提出評價員行為控制表（control of assessor performances，CAP）表格[29]對評價員所供結果進行分析，該表格將實驗過程綜合在一起，并以很直觀的顏色表示，協助實驗組織者獲得全面的實驗相關信息，但是該方法忽略了感官中的“尺度效應”，由此有學者在CAP表格的基礎上提出了多模式評價員行為控制表（mixed assessor model-CAP，MAM-CAP）表格，利用MAM模式對評價員的辨別力，實驗結果的重復性和一致性及實驗中的“尺度效應”進行全面分析，直觀、高效地衡量評價員的評價能力，對以后方法的發展方向具有指導意義。

2.6調節性匹配理論分析消費者消費意向

所謂調節性匹配，指的是在目標追求過程中，個體的自我調節定向與其行為策略之間的匹配[30]。該理論對個人的決策[31]及消費者重復消費[32]行為有著重要影響，目前的應用主要集中在社會心理學和市場調研等領域中[33-36]。有研究表明[37]，一般消費者在選擇性消費中，主要考慮產品的感官屬性和非產品因素（如周圍環境、社會因素等），直到最近有學者提出[38]，考慮調節性匹配在消費者消費意向中的作用，研究結果表明，調節性匹配的能引導消費者以一個更加積極的態度和更加明確的目的去選購產品。

3　結 語

感官分析技術起源于20世紀40年代，經過幾十年的發展，已經在產品研發、質量控制、風味營銷和質量安全監督檢驗等方面起到強大作用，迅速成為現代食品科學技術及食品產業發展的重要技術支撐[39]。現階段，我國的感官分析研究層面基本停留在傳統的方法應用，企業對感官分析技術的訴求也不理想，大多數的感官研究實驗都是由高校進行。

通過對食品感官科學權威雜志《Food Quality and Preference》和《Journal of Sensory Studies》各期發表論文的分析，發現國外的感官分析研究已經達到一定的高度，并且科研單位和企業間的合作相當密切[40]，有需求才會有進步，兩者之間相輔相成。注重方法的創新和技術的應用是我們現在應該追求的目標，與國外的差距，我們有目共睹，縮小差距，是我們感官分析學者們共同努力的目標。美國著名感官學者Stone曾提過對感官的期望，他希望感官能從一種被動的、服務型的技術向主動的、以結果為導向性的技術轉變。同時也向專業從事感官分析的研究者們提出了一個挑戰。

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Methodology and Application of Sensory Evaluation Technology in Food Science

LIU Dengyong,DONG Li,TAN Yang,LIU Huan
(Food Safety Key Laboratory of Liaoning Province,National and Local Joint Engineering Research Center of Storage,Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products,College of Food Science and Technology,Bohai University,Jinzhou 121013,China)

Abstract:After decades of development,sensory evaluation has played a strong role in product development,quality control,marketing,flavor analysis,quality and safety supervision and inspection,and has quickly become an important technical support for modern food science and technology and the food industry.This paper mainly introduces the basic concepts and traditional methods of sensory evaluation,focusing on its application in the food industry and innovation in methodology.

Key words:food; sensory evaluation; application; innovation of methods

中圖分類號：TS207

文獻標志碼：A

文章編號：1002-6630（2016）05-0254-05

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201605044 [8]張志良.食品中的感官檢驗技術分析[J].黑龍江科技信息,2011,20(1):68.10.3969/j.issn.1673-1328.2011.32.082.

作者簡介：劉登勇（1979—），男，副教授，博士，主要從事肉品加工與質量安全控制研究。E-mail：jz_dyliu@126.com

基金項目：國家自然科學基金面上項目（31571861）；國家自然科學基金青年科學基金項目（31501410）；

收稿日期：2015-06-06