Check-all-that-apply和定量描述分析法對褐色酸奶感官性質的分析

楊洋，楊敏，索化夷,2，張玉,2，宋佳佳,2，王洪偉,2*

1(西南大學 食品科學學院，重慶，400715)2(食品科學與工程國家級實驗教學示范中心(西南大學)，重慶，400715)

褐色酸奶，又稱熟酸奶、炭燒酸奶、燒酸奶或烤酸奶，是牛奶和葡萄糖在適宜溫度下發生美拉德反應后再接種乳酸菌發酵制得的一種乳制品[1]。美拉德反應賦予了褐色酸奶較為舒服的暖色調和獨特的風味[2]。雖然褐色酸奶近幾年來才出現在我國市場上，但其發展迅猛[3]。

目前褐色酸奶感官評價大多采用評分法[4-5]。但評分法不能分析組分、工藝等因素對褐色酸奶感官特征的影響，也不能和消費者檢驗相結合。定量描述分析(quantitative descriptive analysis，QDA)法是感官評價中最常用的描述性方法，已被廣泛應用在酸奶中。郭奇慧等[6]通過QDA法建立了凝固型酸奶的感官描述詞并用于準確地描述其感官品質；DESAI等[7]通過QDA法發現感官評價員可以區分出不同脂肪含量的希臘酸奶；NGUYEN等[8]通過QDA法發現黃原膠能夠較好地改善脫脂酸奶的感官性質；THOMPSON等[9]建立了草莓味酸奶的感官描述詞，發現消費者喜歡具有自然水果風味和甜味的酸奶。但是目前還沒有關于QDA法分析褐色酸奶感官特征的研究。

近年來，由于能快速獲得感官剖面，Check-All-That-Apply (CATA)法等快速描述分析法的應用日益廣泛。由于利用消費者替代專業感官評價員，不需要進行專業的培訓和維護，快速描述分析方法可以節約大量的成本和時間[10-11]。CATA法是一種消費者從給定的感官描述詞列表中選出所有能感知到的感官性質的快速描述分析方法，已應用于奶酪[12]、橙汁[13]、草莓[14]、香腸[15]等多種食品中。CATA法能簡單有效地區分樣品的感官特征，具有較好的重復性[16]。MORELL等[17]應用CATA法發現消費者對添加脫脂乳粉的酸奶有較高的滿意度。ARES等[18]通過CATA法發現消費者更喜歡具有順滑、均勻、奶油味的酸奶。

本文分別采用 QDA 法和CATA法對7種市售褐色酸奶樣品的外觀、香氣、風味和口感等感官性質進行描述性分析，并比較經過培訓的感官評價員和未培訓的消費者的結果。

1 材料與方法

1.1 材料

7種市售褐色酸奶樣品購于當地超市及購物網站。5種冷藏褐色酸奶編號為C1～C5，2種常溫褐色酸奶編號為N1、N2。將15 mL樣品裝入30 mL一次性透明帶蓋塑料杯中，以隨機3位數字編碼。

1.2 感官評價小組

6名感官評價員組成QDA法感官評價小組。每位感官評價員都完成了120 h的感官培訓，包括感官分析技能、感官記憶、感官描述詞詞義、感官尺度等。感官評價員曾參加過怪味胡豆[19]、酸奶[20]等多個感官評價試驗。

67名未參加過感官培訓的消費者組成了CATA法感官評價小組。試驗開始前，向每位消費者介紹CATA法及其試驗流程。

1.3 試驗方法

1.3.1 QDA法

QDA法在西南大學食品科學學院感官評價實驗室中進行。每位感官評價員首先單獨評價所有褐色酸奶樣品，盡可能多地產生描述外觀、香氣、風味、口感等感官性質的描述語。參考趙云鵬等[20]、COGGINS等[21]以及BROWN等[22]的酸奶感官描述詞，感官評價小組通過討論形成褐色酸奶的感官描述詞及定義。按照GB/T 29604—2013[23]的方法為每一個感官描述詞選擇合適的參比樣，并按15點標度確定其強度。

將建立的感官描述詞和參比樣呈送給感官評價員，褐色酸奶樣品以隨機順序進行一致性剖面分析[24]。感官評價員先單獨對所有感官性質進行評價，然后感官評價小組進行討論得到一致性得分[25-26]。感官評價員可以通過純凈水或梳打餅干緩解感官疲勞。評價完一個樣品后，感官評價員休息5 min，確定余味消失后，才能評價下一個樣品。

1.3.2 CATA法

CATA法在西南大學食品科學學院感官評價實驗室中進行。CATA法評價單包含了由18名不參與CATA法的消費者產生的24個與褐色酸奶有關的感官描述詞。為了避免感官描述詞順序的影響，其排列遵循拉丁方設計[27]。

消費者首先進行接受度檢驗(1表示非常討厭，9表示非常喜歡)，然后選擇他們認為所有適合描述樣品感官性質的詞語。評價單如圖1-a所示。7種褐色酸奶樣品以隨機順序逐一呈送給每位消費者。消費者可以通過純凈水或梳打餅干緩解感官疲勞。評價完一個樣品后，休息5 min，確定余味消失才能繼續進行下一樣品的評價。

評價完所有褐色酸奶樣品后，消費者選擇理想的褐色酸奶樣品應該具有的感官性質。評價單如圖1-b所示。

a-樣品評價單;b-理想樣品評價單圖1 CATA法評價單示例Fig.1 An example of CATA evaluation sheet

1.4 數據分析

利用XLSTAT-2016分析軟件對所有數據進行分析。對QDA法的結果進行主成分分析(principle component analysis, PCA)；對CATA法的數據進行CATA analysis分析。

2 結果與分析

2.1 QDA法

在QDA法中，評價小組產生了共22個褐色酸奶感官描述詞(3個外觀、6個香氣、8個風味、5個口感描述詞)，其定義和參比樣如表1所示。

除了棕色、焦糖香和焦糖味，其他感官描述詞均出現在酸奶的描述性分析中[20-22]。棕色、焦糖香和焦糖味往往用于描述與美拉德反應相關的食品，如咖啡[28]等。焦糖香和焦糖味也能在冰淇淋[29]、含氣葡萄酒[30]等產品中被感知到。雖然COGGINS等[21]和BROWN 等[22]還使用了黃油味、土豆味、塑料味、紙板味、檸檬味、咸味等描述詞，但評價小組未在褐色酸奶中感知到這些感官性質，因此未列入褐色酸奶感官描述詞表中。

表1 褐色酸奶感官描述詞表Table 1 Sensory descriptors of brown yogurts

對7種褐色酸奶的一致性結果進行主成分分析(principal component analysis，PCA)，結果如表2所示。前2個主成分可以解釋整體變異的68.85%，前3個主成分可以解釋82.79%，足以解釋褐色酸奶感官性質的大部分特征。

表2 主成分的特征值Table 2 Eigenvalues of principle components

由感官描述詞的載荷值(表3)可知，第1主成分主要與焦糖香成負相關，與光澤、發酵香、果香、奶香、甜香、酸香、發酵味、甜味、奶油味、白堊質和黏附等感官性質呈正相關。焦糖香是區分褐色酸奶和傳統發酵酸奶的主要感官性質。第2主成分主要與果香、細膩、分散性成正相關，與奶味呈負相關。第3主成分主要與棕色以及焦糖味呈正相關。這2個感官性質也是褐色酸奶特有的感官性質。

表3 感官描述詞的載荷值Table 3 Factor loadings of sensory descriptors

由樣品的感官載荷圖(圖2)可知，樣品C4、C5和N2位于載荷圖的左側，具有較強的焦糖香。樣品N2的棕色比較突出。樣品C1、C2均位于第1象限且距離相對較近，說明這2個褐色酸奶的感官性質相近。樣品N1與C3位于第4象限，但C3緊鄰坐標軸，與樣N1距離較遠，這說明N1與其余樣品的感官性質都存在較大差異。2個常溫褐色酸奶N1和N2分別位于5個冷藏褐色酸奶兩側，QDA法并不能根據感官性質區分常溫和冷藏褐色酸奶。姚月華等[31]發現QDA法能夠區分巴氏殺菌酸奶和冷藏酸奶。產生這種差異的原因可能是美拉德反應產生的棕色、焦糖香和焦糖味等特征性質對酸奶感官特征的影響大于巴氏殺菌。

圖2 PCA分析樣品感官性質載荷圖Fig.2 The PCA map of brown yogurt samples

2.2 CATA法

18名不參與CATA法的消費者共產生了24個感官描述詞(圖1)，黏稠、焦糖味、甜香、奶味、谷物味、酸香、果味、酸味、甜味、發酵味、澀、奶油味、光澤、黏附、細膩和白堊質感等17個感官描述詞在QDA法中也被使用。消費者產生的描述詞和經過培訓的感官評價員產生的描述詞在一定程度上相近[32]。

QDA法所建立的描述詞需要感官評價小組進行討論形成一致性的定義和參比，而CATA法所使用的描述詞是由未經培訓的消費者基于自己的經驗產生的，不需要達成一致。2種方法使用的描述詞往往存在一定差異[33]，如中草藥味、棗味和氣泡等描述詞并沒有在QDA法中使用。在CATA法中消費者只能判斷樣品有無某種感官性質，無法評價強度，因此有些描述詞是同一感官性質的不同表述，例如焦糖色和褐色。

CATA法各感官描述詞被選擇的頻率如表4所示。被選擇頻率較高的描述詞有酸味、光澤、酸香、甜味、焦糖色、順滑、奶味、細膩、黏稠和褐色等。與美拉德反應相關的感官性質中，焦糖味的被選擇頻率稍低于褐色和焦糖色，說明消費者更容易注意到褐色酸奶的顏色特征。白堊質感的選擇頻率最低，說明消費者對這個感官性質并不熟悉，而QDA法的評價員因通過專業培訓能較好地判斷。

通過理想樣品感官描述詞的被選擇頻率可以發現，只有50%左右的消費者選擇了焦糖色和焦糖味等褐色酸奶的特征感官性質，低于細膩、奶味、光澤、酸香、順滑、黏稠、甜香、酸味、甜味等傳統酸奶也具有的感官性質，說明消費者最關注的仍是細膩、奶味等傳統酸奶也具備的感官性質。中草藥味、澀、白堊質感、苦味、咖啡味、氣泡、棗味等是消費者不希望褐色酸奶中出現的性質。

表4 CATA法感官描述詞被選擇的頻率Table 4 The frequency of each sensory descriptor selected in CATA

對CATA法的結果進行對應分析，結果如圖3所示。樣品C1～C3距離較近，具有突出的黏稠、發酵味、甜味等感官特征。樣品C4具有褐色和焦糖味的感官特征。樣品C5具有明顯的焦糖色、光澤、順滑、甜香等。5種冷藏褐色酸奶都位于原點附近，感官性質具有一定的相似性。樣品N1具有較強的澀和白堊質感。樣品N2位于最右側，與其他6個褐色酸奶距離較遠，被感知到具有咖啡味、谷物味、棗味等特征，而這些感官描述詞被選擇的頻率較低，和理想樣品差距較大。未經培訓的消費者也發現2種常溫褐色酸奶的感官性質差異較大，不能歸為一類，與QDA法的結果一致。

與QDA法不同，CATA法還能反映出消費者對產品的接受度。由圖3可知，5種冷藏褐色酸奶比2種常溫褐色酸奶距離褐色酸奶的理想點更接近，說明消費者對冷藏褐色酸奶的接受度更高。

圖3 CATA法中感官描述詞的對應分析Fig.3 The correspondence analysis of the sensory descriptors of CATA

3 結論

QDA法和CATA法均能有效區分褐色酸奶的感官性質，且結果相似。QDA法中，6名經過培訓的感官評價員對感官描述詞進行了討論，統一了定義和參比樣，因此能夠準確客觀地分析褐色酸奶的感官性質。雖然CATA法的感官描述詞與QDA法的感官描述詞相近，但這些詞語是由消費者基于自己的經驗產生的，不同消費者的理解會存在差異。CATA法只能判斷樣品有無某種感官性質，無法對其強度進行評價，只能根據消費者的使用頻率進行數據分析。

CATA法準確性不如QDA法，但能夠更快速和低成本地區分樣品的感官性質。因此CATA法在產品開發和市場調研方面具有廣闊的應用前景。