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Sensina感官評定研究與咨詢公司,上海200112)
隨著國民經(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)希望通過感官分析的方法對產(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)出一批專家型的感官評定員隊(duì)伍。上海海洋大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院于20 世紀(jì)80年代開始引入感官分析技術(shù),逐步開展教學(xué)、研究,并建立了第三方感官服務(wù)平臺,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)熱情的青年感官評定員團(tuán)隊(duì),通過專業(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)。
薯片是一種喜聞樂見的休閑類小食品,經(jīng)過近幾年的市場發(fā)展,國內(nèi)市場的需求極速擴(kuò)大,特別是隨著國外食品企業(yè)的進(jìn)駐,薯片類的品牌越來越多,消費(fèi)者的選擇性逐年提高,產(chǎn)品的銷售量會(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,對篩選出的評定員進(jìn)行培訓(xùn),經(jīng)過一段時(shí)間的培訓(xùn)后開始對目標(biāo)樣本的感官分析。
9 種不同類型的薯片被選定為目標(biāo)樣品,所有的產(chǎn)品都需陰涼、干燥儲存,室溫23 ℃。培訓(xùn)和測試在食品學(xué)院的感官評定室內(nèi)進(jìn)行,每個(gè)工作臺準(zhǔn)備3 個(gè)一次性白色塑料盤,每盤放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)工作臺用白熾燈照明,用來觀察樣品顏色的不同。
感官評定員的招募和篩選,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,以確保評定員是目標(biāo)產(chǎn)品消費(fèi)者。通過3 個(gè)階段的篩選、甄別,最后確定18 名評定員(6名男生和12 名女生)參與了最后的感官分析培訓(xùn)和測試。
評定員在測試培訓(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。
感官描述分析是通過一組經(jīng)過系統(tǒng)嚴(yán)格培訓(xùn)的感官評價(jià)人員對產(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)生對感官評定專業(yè)還不熟悉,對他們的培訓(xùn)就顯得極為重要,不僅為了接下來的測試,更是為了培養(yǎng)他們感官評定的能力:敏銳的感官識別能力,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,從而建立感官評定小組。
首先,召集18 名品評人員,對市場上選取的25種薯片樣品進(jìn)行觀察和品評,然后每個(gè)人都對產(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)品評人員對每個(gè)感官詞匯都能夠真正理解。最后品評時(shí)就依據(jù)得到的詞匯表展開量化試驗(yàn)。要求品評員們對產(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))表示感官強(qiáng)度的標(biāo)尺,品評人員的任務(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,對培訓(xùn)階段的品評人員尤為適用。工作人員采購了上海市場上的40 多種薯片,先通過內(nèi)部人員的測試來適當(dāng)減少參照物的數(shù)量,然后,經(jīng)過評定員4 場排序試驗(yàn),18 名品評員在標(biāo)有0(弱)—10(強(qiáng))的標(biāo)尺上打分,然后通過集體討論,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,和評定員反復(fù)討論,達(dá)成共識,提高他們整體的感官記憶識別能力。
在這個(gè)階段,讓評定員學(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。
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)參照物又能幫助評定員們確定分?jǐn)?shù)的準(zhǔn)確位置。在多次訓(xùn)練后,評定員們將針對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。
所有的測試問卷和打分試驗(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。在對評定員的培訓(xùn)過程中,使用Dravniecks 法對感官詞匯進(jìn)行整理;另一方面,通過兩個(gè)因子(產(chǎn)品和評定員)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、評定員和重復(fù)數(shù))的ANOVA,且其中兩個(gè)因素(產(chǎn)品和評定員)有相互作用,來確定感官員的評分結(jié)果,然后再用兩因素(產(chǎn)品和重復(fù)數(shù))的ANOVA 來確定每個(gè)感官員的評分結(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)和聚類分析法(HAC)對產(chǎn)品進(jìn)行特征分析并分類。
2.1.1 感官描述詞匯
18 個(gè)評定員通過品評25 種薯片,記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,通過計(jì)算Dravniecks 平均值完成對感官詞匯的第一次篩選,結(jié)果見表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,被大部分評定員選擇。一般來說,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)過與評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XLSTAT 軟件,采用兩因素(產(chǎn)品和評定員)的方差分析(ANOVA)完成,用所得詞匯表對評定員進(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,需要通過主成分分析(PCA)來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,一般來說應(yīng)該被刪除,但是評定員們已將詞匯以不同的方式進(jìn)行了評估,除了余味BBQ,經(jīng)過討論,評定員們一致同意用BBQ 代替。
2.1.4 確定描繪詞匯清單
經(jīng)過討論后,評定員把描述詞匯分為四類(表面,質(zhì)地,味道,余味),這樣最終的詞匯表確立下來。然后,評定員們對每個(gè)詞匯的定義也達(dá)成一致,詳見表3。
18 人組成的品評小組要經(jīng)過4 場品評試驗(yàn)來確保他們對每個(gè)詞匯的理解和評分是一致的。通過利用不同的樣品和不同的濃度值來訓(xùn)練評定員的打分能力,計(jì)算每個(gè)樣品在強(qiáng)、弱兩個(gè)水平的頻率,選取最高頻率所對應(yīng)的樣品在確定參照物,并經(jīng)過評定員的集體討論。
18 名感官評定員對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 評定員感官描述能力分析
通過對每個(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)性和小組的評分一致性。
表4 中的方差分析結(jié)果,對于每個(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,它們在極大程度上影響了變量。此外,所有感官評定員都存在顯著差異性,他們都能夠很好的區(qū)分所測試的樣品,番茄這個(gè)感官詞匯例外。
評定員們對樣品的評分達(dá)成了一致。但是評定員使用打分標(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,這反映了評定員在品評樣品的某些屬性之間存在評分分歧,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,通過運(yùn)用XLSTAT軟件采用主成分分析法(PCA)對得到的每個(gè)詞匯的評分進(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,對應(yīng)的是產(chǎn)品5。
通過進(jìn)行產(chǎn)品的聚類分析,測試的9 個(gè)產(chǎn)品,可以分為3 個(gè)組,樹形圖見圖4。產(chǎn)品1、2、3 和4 是代表味道濃重的一類,相對軟和薄,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,比較甜、咀嚼起來有嘎吱聲。產(chǎn)品8 和9 屬第三組奶酪味的薯片。
圖4 HAC 樹形圖Fig.4 Product HAC mapping
在本次調(diào)研中,通過感官描述分析,首先篩選出9種不同味道薯片,并對18 名在校生評定員進(jìn)行培訓(xùn),對每個(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院??蒲屑夹g(shù)平臺應(yīng)用的一個(gè)典范,通過科學(xué)、系統(tǒng)的建立一個(gè)特定產(chǎn)品的感官評定小組(招募、篩選、培訓(xùn)和感官能力評估),產(chǎn)生感官描述詞匯、定義和參照物評分原則,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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