感官分析在國內外牛肉食用品質研究中的應用進展

徐肖晗，朱夢丹，羅欣，2，3，毛衍偉，2，劉昀閣*，張一敏，2*

（1.山東農業大學食品科學與工程學院，山東 泰安 271018；2.國家牛肉加工技術研發專業中心，山東 泰安 271018；3.江蘇省肉類生產與加工質量安全控制協同創新中心，江蘇 南京 210095）

近年來，我國牛肉的消費量逐年遞增，同時消費者也越來越重視牛肉的品質。牛肉品質主要包括4個方面，即食用品質、營養品質、加工品質和安全品質，其中食用品質直接影響消費者的購買欲，對牛肉的商品價值具有決定性影響[1]。食用品質主要包括肉色、嫩度、多汁性、風味等。評價食用品質的方法主要有兩種，一種是客觀的儀器分析；一種是主觀的感官分析[2]。儀器分析主要是對肉色、pH值、剪切力、脂肪含量等指標進行測量，對牛肉的品質進行預估；感官分析則是通過小組成員的感官（視覺、聽覺、味覺、觸覺、嗅覺）來檢查食物的特性（質地、味道、外觀、氣味等），以確保最終產品被消費者接受[3]。為系統了解國內外相關的感官指標檢測方法及相應標準提供了理論參考。

1 感官分析概述

1.1 感官分析的定義

感官分析是一門起源于心理學、生理學及心理物理學，涉及化學、統計學的復雜學科。美國食品科技學會（Institute of Food Technology，IFT）將其定義為一門用于喚起、測量、分析和解釋人們通過視、嗅、味、觸、聽5種基本感覺所感知到的食品及原料特征的學科[4]。感官分析不僅是人的感覺器官對外界刺激的感知分析，還包括對這些刺激的記憶、對比、綜合分析等過程[5]。感官分析技術在很多領域都發揮著重要的作用，尤其在食品行業，感官分析是不可替代的評價手段。

1.2 感官分析方法

感官分析方法有很多，根據測試性質總體上主要分為兩大類：分析型和偏好型[6-7]。

分析型感官評價主要有差異測試和描述性分析。差異測試用于評價樣品整體和特定屬性的感官差異，常用的方法包括成對比較、三角測試、二-三點測試、差異度測試等[8]。在肉品感官分析中，通常采用差異測試來評價、分析和比較肉制品的食用品質。韓豪敏等[9]采用定向成對比較，通過對兩種市售火腿腸樣品在色澤、香氣、口感細膩度的強度上的差異檢驗，評價兩種火腿腸在感官質量上的差異，為火腿腸新產品開發以及火腿腸的感官差別評價檢驗提供參考。甘春生[10]采用三角測試比較外源酶作用下生產的火腿與傳統工藝生產的火腿風味，能夠直觀地反映出新舊工藝產品的感官差異以及消費者的接受度。魏永義等[11]應用二-三點試驗法對兩種市售牛肉風味火腿腸A、B進行了感官差異檢驗分析。差異測試還可以用于評價員的篩選與考核，以便獲知評價員的感官敏銳程度和差異辨別的能力[7]。描述性分析相較于差異測試更為復雜，由經過訓練的專門人員對產品的風味、質地等性質進行定性和定量的評定，并使用專業術語形成產品的客觀描述[5-8]。描述性分析可以從色澤、質地、形狀、風味等各方面描述樣品，是相對全面的感官分析方法，在食品行業中應用廣泛。常用方法有風味剖析法、質地剖析法、定量描述分析、頻譜描述分析等[8]。崔曉瑩[12]以氣調扒雞為研究對象，由所有感官評價員對德州扒雞的氣味、滋味、色澤、質地、余味進行感官描述分析，經計算和感官小組討論，建立了43個德州扒雞的感官描述詞匯，為企業了解消費需求以及建立德州扒雞品質評價標準體系提供了參考。

偏好型感官評價主要是消費者測試，了解消費者對產品的接受性和喜好。一般采用評分檢驗，標度有文字和數字兩種，根據評價員的打分或選擇來分析樣品的感官品質[13]。這類測試可以直觀地反映出樣品的適口性和可接受性，對新產品研發、產品質量控制、產品市場調研等具有重要意義。郎玉苗等[14]采用消費者測試方法對4個不同品種的牛肉進行涮制適口性研究，得到了涮制牛肉的嫩度等級，為企業了解消費需求以及合理利用牛肉提供了參考。

2 感官評價在國外研究進展

2.1 美國的感官評價標準研究

美國肉品感官分析技術起步較早。1978年，美國肉類科學協會（American Meat Science Association，AMSA）發布了肉類熟制及感官評定指南，為肉品感官分析提供了規范的流程。2016年，AMSA發布了該指南的修訂版本，對內容進行了擴充和更新[8]。

為消除不必要的變量，保證樣品處理的一致性，AMSA肉類熟制及感官評定指南對肉品感官品評的各個環節進行了詳細介紹與規范。首先是樣品收集及處理。牛胴體的最佳成熟時間是14d，切片厚度為2.54cm（干熱加工）或1.9 cm～2.54 cm（濕熱加工）。如果需要冷凍樣品，貯藏溫度應在-20℃以下，時間不超過6個月。呈樣是品評中的一個關鍵步驟，AMSA建議將牛排分切為1.27 cm×1.27 cm厚度的方塊，為了減少溫度對樣品的影響，AMSA建議進行保溫處理，同時應選擇中性顏色、無氣味的惰性材料，避免外界因素對樣品的影響。樣品的呈遞順序與樣品的編號都要隨機，以減少評定順序的影響[8]。Bohnenkamp等[15]對樣品數量與感官敏感性的研究結果顯示，品評小組的敏感性不會隨樣品數量的增加而顯著降低。盡管如此，考慮到品評效果、樣品特點、品評人員的精神疲勞等方面的因素，AMSA建議對未加調料的肉制品，評定人員在1 h/次的評審中可以評定6個～8個樣品。辛辣的或者調味比較重的產品，在每次評審中的數量應該限定為4，樣品之間可以用清水或無鹽餅干進行味覺清除。指南中還對各種品評方法及品評人員的篩選、培訓進行了介紹[8]。

這一研究指南為進行感官分析研究的學者和消費者提供了非常實用的信息，雖然使用推薦的方法得到的產品可能并不是最佳品質，但是可以控制品評中一些不必要的變化，使結果盡可能準確、可靠。采用較為規范的品評程序，也有利于保證涉及多機構項目的一致性。

2.2 澳大利亞的感官評價標準研究

澳大利亞將感官分析應用到了牛肉分級中，創建了一種更加簡單有效的分級方式。澳大利亞肉類標準（Meat Standards Australia，MSA）管理體系收集了大量消費者感官評價結果和牛的不同部位肉品質測量結果，創建數據庫，結合統計學方法建立了牛肉食用品質預測模型，預測消費者對單塊牛肉的感官評分，從而對牛肉進行分級。這一分級模型較其他的分級方法有較大不同，常用的分級方法主要是根據質量、產量、大理石花紋等對牛的整個胴體進行分級，而MSA體系以消費者對不同烹飪方式下不同部位牛肉的食用品質感官評價為基礎，并整合飼料、飼養和肉牛屠宰、分割、加工等肉牛產業所有關鍵環節的基本信息，運用各種統計方法和手段確定影響牛肉感官評分的關鍵控制點、動物和胴體特性及預測模型，最終達到在控制產業關鍵點的基礎上根據動物特性和胴體特性來預測各部位牛肉切塊食用品質的目的[16]。這種分級方式提高了牛肉的利用率，對牛肉食用品質的預測也更符合消費者的心理預期，能夠有效增加消費者的購買欲。

感官試驗是MSA預測模型的基礎。在模型構建前期，研究人員進行了多項感官試驗，經過判別分析，最終確定嫩度、多汁性、風味和總體接受度作為感官評分的主要變量[17]。這4項評價指標經過權重換算后可以整合成一個單一的可口性或肉質評分（MQ4），根據該評分可以對牛肉進行等級評價[18]。MSA還對每次品評的消費者數量和樣品呈送方式進行了研究，綜合考慮品評結果的準確性、肉塊體積和成本；在樣品呈送方面，采用6×6拉丁方陣的設計，并將這種呈樣方式標準化，應用到此后的感官試驗中[17]。在試驗過程中，研究人員形成了一套完整的牛肉感官試驗規程，對每一種烹飪方法的樣品采集與處理、熟制過程、呈樣方式等進行了詳細描述，以便于進行不同時間、地點的感官試驗。這套規程的出版不僅有利于MSA收集大量的牛肉感官數據，也促進了MSA體系在其他國家的推行。

2.3 日本的感官評價標準研究

嫩度是評價牛肉品質最關鍵的指標之一，而SASAKI等[19]認為目前牛肉嫩度沒有一個科學的、明確的定義，無法客觀、準確地描述出牛肉的質地特征。在消費者的認知里，牛肉的嫩度與硬度和咀嚼性有較大的關系，雖然嫩度沒有清晰的定義，但ISO5492：1992《感官分析—詞匯》與ISO11036：1994《感官分析—方法學—組織輪廓》提供了其他描述質地的感官詞匯，其中對硬度和咀嚼性給出了明確的定義和參考標準。因此通過咀嚼性和硬度來描述牛肉的質地特征，同時研究嫩度與這兩者之間的具體關系。

SASAKI等[19]招募了17名肉品專家組成感官分析小組，針對描述性感官詞匯進行培訓后參與品評試驗。選用不同質量等級的荷斯坦閹牛，取背最長肌、半腱肌和腰大肌3個部位肉作為原料，烹飪至不同的終點溫度，由專家小組進行感官評價并進行相關的品質測定。研究結果表明，咀嚼性和硬度會隨著烹飪終點溫度的延長而增加；肌內脂肪的增加可以改善咀嚼性和硬度；不同部位肉的咀嚼性和硬度不同；咀嚼性與硬度都與剪切力值有相關性，咀嚼性的相關性較高。SASAKI等還研究了日本消費者對牛肉嫩度質地的認知，結果表明日本消費者認為硬度小、易咀嚼代表牛肉嫩度好，這為牛肉供應商改善牛肉品質提供了依據[19-21]。此外，為規范肉品感官分析程序，日本國家家畜繁育中心出版了肉品感官評估指南，對人員的培訓及樣品的處理進行了詳細規定[22]。

日本還引入了澳大利亞MSA體系。Polkinghorne等[23]選擇了來自東京和大阪的1 620名消費者，采用不同品種（分別來自澳大利亞和日本）和不同質量等級（采用日本牛肉胴體分級標準）的牛肉，結合日本消費者的飲食習慣，選取了3種烹飪方法（煎烤、日式燒肉、涮鍋）進行試驗。根據消費者的品評結果，整理出了適用于日本市場的肉質評分（MQ4），其中嫩度、多汁性、風味與整體可接受性的比重分別為0.24、0.15、0.35和0.26。該試驗得出的MQ4表明風味是影響日本消費者喜好的最重要品質。

2.4 歐盟感官評價標準研究

歐洲的肉品科學家將感官評價與信息試驗相結合，研究消費者對牛肉的偏好與消費期望。VAN等[24]和ALMLI等[25]篩選了經常消費牛肉的110名挪威消費者和108名比利時消費者參與試驗，取腰大肌、岡下肌和半腱肌3個部位肉，分別進行空白對照、肌肉分析（通過物理和化學分析確定肌肉的精確特征）和腌制液注射。在正式品評前將消費者分為兩組，給其中一組提供肌肉處理的詳細信息，另一組只提供基本的信息，并對所有的參與者進行問卷調查。結果表明，不同國家地區的消費者對牛肉的喜好和消費期望有差異，對經過加工處理的牛肉接受程度不同；品評前給消費者提供詳細的樣品處理信息會提高消費者對樣品的接受程度。

目前，法國、波蘭、愛爾蘭等國家也在探索MSA體系在本國使用的可行性，同時歐盟的科學家在推行牛肉安全保證計劃（advancing beef safety and quality through research and innovation，ProSafeBeef） 的過程中收集了歐洲國家20多年來積累的有關牛肉生產的數據，包括動物生長、胴體組成、肌肉組織特征和牛肉質量性狀等，創建了牛肉集成與功能生物學數據庫（Integrated and Functional Biology of Beef，BIF-Beef）。根據MSA體系在一些國家的發展現狀，結合ProSafeBeef計劃的研究進展，一些學者認為牛肉的整體食用品質大體可用嫩度、風味、多汁性3個感官特征來解釋，嫩度、風味、多汁性對總體喜好的貢獻值分別為31%、39%、24%[26-28]。

3 感官分析在國內研究進展

我國感官分析技術起步較晚，目前該領域的研究較少，關于牛肉食用品質的研究鮮有報道。近年來，利用感官分析技術研究牛肉質量的報道逐漸增多，多數學者將感官分析作為輔助方法或是將感官與理化指標相結合評價牛肉的食用品質。代媛媛等[29]以不同部位的牛肉為研究對象，探究不同的加熱溫度對其保水性、肉色、嫩度、風味的影響，通過對感官評定和電子鼻的測定數據進行主成分分析（principal component analysis，PCA）確定加熱溫度與風味變化之間的關系，旨在為實際生產過程中提高牛肉的品質奠定理論基礎。朱迎春等[30]通過測定樣品的硫代巴比妥酸反應物值、肉色、解凍損失率、肌原纖維蛋白羰基含量、蛋白溶解度等指標和熟制后感官評價的結果，探究不同脂肪添加量的牛肉餅在反復凍融過程中品質的變化。鑒于加工方法和飲食文化的差異，也有一些學者致力于研究適用于我國傳統牛肉制品的感官分析體系。王偉靜等[31]篩選培訓了11位品評員，對30種燉制牛肉從外觀、氣味、風味、質地4個方面進行評價，根據結果收集描述詞，應用M值法、主成分分析法最終確定肉香味、黏附性、嫩度、顏色、易嚼性、可見結締組織量作為燉制牛肉的感官描述詞。朱萌[32]選用11名經過培訓的評價員對市售的5種醬牛肉進行感官評定，通過對整體可接受性、色澤、組織狀態、口感、滋味、殘留肉滋味的多元線性分析，確定了色澤、組織狀態、口感、滋味、殘留肉滋味的權重系數分別為 0.19、0.12、0.30、0.22、0.17，建立了以整體可接受性為因變量、其他5項指標為自變量的感官分析模型。

此外，國內的學者也在探索適用于我國消費者的牛肉品質評價模型。毛衍偉等[33]研究發現對牛肉火鍋而言，嫩度、風味和多汁性在品質中的權重分別為0.38、0.41和0.21。牛肉剪切力低于43.04 N（1.27 cm直徑圓柱）時，消費者認為牛肉嫩度良好；當剪切力高于51.25 N時，消費者認為牛肉嫩度差。嫩度、風味和多汁性在牛排食用品質的權重分別為0.50、0.38和0.12。王勇峰等[34]對9頭牛共54塊部位肉進行感官分析和理化指標測定，通過逐步回歸分析，建立了牛肉感官品質預測模型公式為嫩度=6.32-0.31×剪切力+0.078×脂肪，多汁性=14.88-0.034×持水力-0.35×脂肪，風味=8.45+0.09×脂肪+0.066×蒸煮損失-0.27蛋白質，整體評價=4.93-0.34×剪切力+0.037×脂肪，其中風味模型的預測效果最好。張亞偉等[16]選取6個品種各3頭共18頭牛的背最長肌，采用2×6因子試驗，因素分別為烹飪方式（煎、涮）和牛種（利木贊、安格斯、晉南牛、和牛、西門塔爾牛和小白牛），篩選和培訓了12名消費者進行感官評定試驗。利用MSA體系的MQ4分數模型計算MQ4值，再進行統計學分析。結果表明，兩種因素均對牛肉的感官指標有顯著性影響；MSA預測模型在我國具有可行性，但利用MSA體系的MQ4分數模型計算的分數與消費者實際品評的結果有一定差異，這與MSA體系在韓國、日本、法國等國家的試驗結果一致，原因可能是不同地區的飲食習慣差異較大，需要進一步的試驗確定適用于我國消費者的預測模型。

4 結語

國外的感官分析技術發展較早，目前各種評價方法與分析手段都趨于完善，在牛肉食用品質的研究中應用比較廣泛，如美國、澳大利亞等已經形成了一套完整、規范的體系與標準，甚至已經走上了商業化的道路。我國的感官分析技術發展還不完善，缺乏肉制品感官分析的專業人才和專業的品評環境，肉品行業對感官分析技術的應用也不夠充分。國外的感官分析體系和牛肉品質預測模型雖然已經趨于成熟，但是感官分析受到地域、文化和飲食習慣的影響，不能照搬國外的方法。因此，研究適用于我國的牛肉感官分析體系十分必要。