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        感官分析技術(shù)在果汁產(chǎn)品中的應用研究進展

        2014-04-26 10:00:22張璐璐史波林汪厚銀支瑞聰
        中國果菜 2014年2期
        關(guān)鍵詞:果汁風味感官

        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(nóng)業(yè)標準化研究所,北京 102200)

        感官分析技術(shù)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(shù),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(shù)(接受性與偏愛性測試)[1]。在研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)控、流通、消費等整個產(chǎn)品生命鏈的各個環(huán)節(jié)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(shù),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(shù)。

        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(chǎn)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(fā)展態(tài)勢。據(jù)統(tǒng)計,2012年1~12月,全國果汁累計產(chǎn)量為2271.93萬噸,累計產(chǎn)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(fā)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(fā)展空間[2]。縱觀龍頭果汁企業(yè)——統(tǒng)一、康師傅成功經(jīng)驗,能夠在競爭激烈的果汁飲料市場占據(jù)領(lǐng)先地位的法寶是產(chǎn)品口味的取勝及包裝的創(chuàng)新,他們更深刻地意識到要將一款健康的果汁產(chǎn)品轉(zhuǎn)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(shù)的作用舉足輕重。

        國內(nèi)外學者對感官分析技術(shù)在果汁中的應用研究始于20世紀70年代初期,利用Elsevier數(shù)據(jù)庫對感官分析技術(shù)在果汁中應用的學術(shù)論文進行檢索,統(tǒng)計結(jié)果見圖1。由圖1結(jié)合具體檢索數(shù)據(jù),可以看出自1979年以來,果汁方面的感官分析技術(shù)應用研究發(fā)展速度很快,該領(lǐng)域文章發(fā)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(shù),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(fā)表總數(shù)上,果汁的感官特性研究也僅次于發(fā)表數(shù)量最多的果汁化學性質(zhì)研究。足見,國外對果汁產(chǎn)品感官評價研究的關(guān)注和重視。本文從分析型與情感型感官評價兩個方面系統(tǒng)性地對該技術(shù)在果汁飲料中的感官質(zhì)量特征評價、配方設(shè)計與優(yōu)化、不同加工與儲存方式對果汁的貨架期及質(zhì)量穩(wěn)定性的影響及產(chǎn)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(chǎn)業(yè)充分利用感官分析技術(shù)取得跨越式發(fā)展提出了建議。

        1 分析型感官評價技術(shù)的應用

        分析型感官評價技術(shù)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(chǎn)品感官質(zhì)量特征評價、配方設(shè)計與優(yōu)化、不同加工與儲存方式對果汁的貨架期及質(zhì)量穩(wěn)定性的影響、儀器—感官相關(guān)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(chǎn)品感官質(zhì)量特征評價

        通過感官評價,主要是描述性分析可對產(chǎn)品的感官特色以及不同產(chǎn)品間的感官質(zhì)量差異進行定性和定量的描述,以定向地開展產(chǎn)品感官質(zhì)量的改進,特色質(zhì)量穩(wěn)定性的控制以及避免感官缺陷的產(chǎn)生等。果汁產(chǎn)品感官質(zhì)量特征評價的基礎(chǔ)之一是建立統(tǒng)一的描述詞,即用于果汁產(chǎn)品感官質(zhì)量描述的專業(yè)性語言。L. Carbonell等[3]采用20位評價員對5種果汁產(chǎn)品進行感官評價,通過儲備網(wǎng)格法和廣義的普魯克分析篩選出29個描述詞。在此基礎(chǔ)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(tǒng)黑加侖汁進行描述性分析,發(fā)現(xiàn)與常規(guī)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(qū)分果汁差異性的主要指標。

        1.2 配方設(shè)計與優(yōu)化

        果汁產(chǎn)品是否健康美味是企業(yè)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(shè)計與優(yōu)化是關(guān)鍵一環(huán)。Leif Poll等人[6]在利用氣相色譜分析蘋果汁香氣成分時發(fā)現(xiàn)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(zhì)量特征的影響,發(fā)現(xiàn)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(zhì)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(zhì)的影響發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)不同成熟度的蘋果會影響果汁的感官品質(zhì),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(zhì)量穩(wěn)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(chǎn)品穩(wěn)定性等發(fā)生不可逆的變化,在果汁加工過程中針對具體的果汁產(chǎn)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(chǎn)品和傳統(tǒng)巴氏殺菌對產(chǎn)品貨架期的影響,雖然兩種加工方式生產(chǎn)的產(chǎn)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(wèi)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(tǒng)巴氏殺菌貨架期的兩倍多。Salmah Yusof等[11]研究發(fā)現(xiàn)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(tǒng)商業(yè)果汁。BARBARA等[12]發(fā)現(xiàn)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(chǎn)品感官品質(zhì)。

        另外,在果汁質(zhì)量穩(wěn)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(fā)現(xiàn),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(nèi)短暫增加,隨后緩慢降低。結(jié)合GC結(jié)果發(fā)現(xiàn),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(jié)果的發(fā)生。

        1.4 儀器與感官的相關(guān)性研究

        儀器對產(chǎn)品的性質(zhì)分析主要通過對特定物理量的測定來反應產(chǎn)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(chǎn)品特征和對特征的情感,因此,進行儀器與感官的相關(guān)性研究可以在純數(shù)值表達的基礎(chǔ)上結(jié)合人的感知,多角度地反應產(chǎn)品的質(zhì)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(jié)果進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),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(chǎn)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(jié)果發(fā)現(xiàn),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(jié)合的方法對五種果汁產(chǎn)品進行質(zhì)量評價,并利用儀器與感官相結(jié)合的方法進行產(chǎn)品質(zhì)量控制。儀器與感官的相關(guān)性研究,對預測人對果汁產(chǎn)品的響應以指導產(chǎn)品配方設(shè)計、進行質(zhì)量控制等十分必要。

        1.5 果汁產(chǎn)品感官評價小組表現(xiàn)能力的考察

        評價小組作為分析型感官分析技術(shù)的實施者,其表現(xiàn)力的好壞或靈敏度的高低直接決定結(jié)果的可靠程度。果汁產(chǎn)品感官評價小組表現(xiàn)能力的考察一方面包括重復性與再現(xiàn)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(tǒng)計分析確定Spearsman系數(shù)等考察評價小組的表現(xiàn)。此外,考慮到顏色不僅是與食品質(zhì)量密切相關(guān)的視覺屬性,而且還會影響其它風味感覺及感覺屬性[17],F(xiàn)ernandez Vazquez等研究發(fā)現(xiàn),橙汁顏色的色差儀測定與評價小組感官評價結(jié)果之間具有較好的相關(guān)性,評價小組經(jīng)過訓練后能大幅提高其顏色辨別的敏感性。結(jié)果顯示經(jīng)過訓練及未經(jīng)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(shù)的應用

        20世紀90年代中后期以來,隨著理化分析技術(shù)的成熟、市場競爭壓力的增大以及消費者對果汁飲料產(chǎn)品的美味追求,研究者以及企業(yè)研發(fā)人員越來越深刻地意識到,達到理化、衛(wèi)生標準僅是產(chǎn)品上市的基礎(chǔ),消費者為產(chǎn)品買單才是最終追求。因此,開發(fā)能反應消費者情感需求的技術(shù)以及確定影響消費者對產(chǎn)品接受和喜好情感因素的影響研究日益受到關(guān)注。本文從人類學因素、消費行為與風味記憶因素、產(chǎn)品標簽與包裝因素、產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)和非傳統(tǒng)產(chǎn)品因素等對消費者對果汁產(chǎn)品的接受性和喜好影響進行了系統(tǒng)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(chǎn)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(fā)現(xiàn),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(xiàn)出不同喜好,但通過聚類分析發(fā)現(xiàn)消費者個體的差異大于國別文化背景的差異。另外,還發(fā)現(xiàn)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(chǎn)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(zhì)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(fā)現(xiàn)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(jié)果發(fā)現(xiàn)他們表現(xiàn)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(chǎn)品的可能性;對于老年人,果汁質(zhì)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(chǎn)品中質(zhì)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(nèi)調(diào)查了425位消費者對添加益生菌的黑加侖果汁與傳統(tǒng)果汁的區(qū)別,研究發(fā)現(xiàn)消費者對兩類產(chǎn)品的喜愛及接受程度無顯著性差別,并進一步分析發(fā)現(xiàn)年齡是影響功能性果汁產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品的接受與偏愛。Marit等[7]研究發(fā)現(xiàn)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(chǎn)品進行評價前與產(chǎn)品的接觸次數(shù)。Liem and deGraaf[23]的研究結(jié)論也曾得到反復提供酸、甜食品可以改變?nèi)说钠珢勰J?,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(chǎn)品的接受與偏愛是廠商通過紙媒、新媒等途徑對產(chǎn)品進行鋪天蓋地的廣告宣傳的依據(jù)。另外,對產(chǎn)品風味記憶或偶然獲得產(chǎn)品風味信息也會影響消費者對產(chǎn)品的接受與偏愛。Nanami M等對貼有不同水果標簽果汁產(chǎn)品的感官評價研究發(fā)現(xiàn),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(chǎn)品的風味記憶比產(chǎn)品本身的風味特征更能激發(fā)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(jīng)驗的一致性。

        2.3 非傳統(tǒng)果汁產(chǎn)品

        隨著人們生活水平的提高及對自身健康的關(guān)注程度增大,消費者對非傳統(tǒng)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(yōu)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(chǎn)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(yǎng)成分以及擴大了果汁產(chǎn)品的受眾面。Wunwisa K研究發(fā)現(xiàn),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(fā)現(xiàn)大多數(shù)消費者購買果汁是由于它的美味(評分為9.6)與營養(yǎng)(評分為8.9),然而添加益生菌后使產(chǎn)品的感官品質(zhì)降低,如變得難吞咽及口腔內(nèi)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(chǎn)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(chǎn)品[27]。T. Luckow調(diào)查了科克(愛爾蘭)的傳統(tǒng)橘汁產(chǎn)品接受者與添加功能性成分新型橘汁產(chǎn)品接受者的特征,傳統(tǒng)橘汁接受者喜歡橘汁中出現(xiàn)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(shù)消費者更能接受傳統(tǒng)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(yǎng)性功能增加,但其感官品質(zhì)下降,消費者更希望選擇的果汁產(chǎn)品可以在營養(yǎng)的基礎(chǔ)上保證感官質(zhì)量。

        2.4 產(chǎn)品標簽與包裝

        產(chǎn)品標簽與包裝是消費者對產(chǎn)品認知的第一個窗口,食品包裝與標簽的良好設(shè)計對延長產(chǎn)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(jù)Soloan報道[28],近年來,許多成功的果汁產(chǎn)品是由于其對產(chǎn)品本身滋味、風味、質(zhì)地及功能性成分等進行了感官質(zhì)量宣稱。另外,隨著人們對自身健康狀況的關(guān)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(huán)境因素、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等進行宣稱也十分必要。R.Deliza等[29]對巴西消費者的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),當將高靜壓加工果汁的益處及其相關(guān)解釋標注在標簽上時,更能激發(fā)巴西消費者的購買欲望。Márcia C.T.R. Vidigal等人[30]也同樣發(fā)現(xiàn),與無信息標簽及標簽上僅注明產(chǎn)品風味成分相比,在標簽上標注感官愉悅性的產(chǎn)品標簽更能提高消費者的接受性。

        2.5 產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)

        水果原料的內(nèi)在品質(zhì)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(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中有機酸的含量與其感官喜好之間具有很高的相關(guān)性。大多數(shù)酚類化合物質(zhì)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(zhì)和喜好度的影響,研究發(fā)現(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了基本生產(chǎn)能力建設(shè)和完善的過程之后,面臨著產(chǎn)業(yè)升級以及工業(yè)化和品牌化發(fā)展的迫切要求。如何能在果蔬品種選育、加工工藝改進、生產(chǎn)設(shè)備開發(fā)、貯藏物流方式優(yōu)化等貫穿從農(nóng)田到餐桌的產(chǎn)業(yè)鏈體系中,在科學研究、技術(shù)開發(fā)、市場推廣等不同層面更緊密地與市場與消費者的需求結(jié)合,體現(xiàn)市場的當前所需和未來所需是形成品牌化的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品、規(guī)?;凝堫^企業(yè)的核心關(guān)鍵。感官分析技術(shù)作為一門獨特地將人與產(chǎn)品、工廠與市場、產(chǎn)品與品牌、生存與享受緊密關(guān)聯(lián)起來的分析技術(shù),可以科學地測量人感知的產(chǎn)品質(zhì)量,剖析人對產(chǎn)品的功能需求和情感需求(感官享受),從而有效支撐企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的終極目標——“消費者滿意”而針對性地進行產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)和營銷。因此,自20世紀40年代以來,在國外學界和業(yè)界受到廣泛關(guān)注。但我國感官分析技術(shù)總體上發(fā)展較為緩慢,基礎(chǔ)較為薄弱,感官分析在很大程度上仍作為一種經(jīng)驗型技術(shù)而非科學分析型的技術(shù)予以應用,在果汁產(chǎn)業(yè)中也不例外。因此,強化感官分析技術(shù)在果汁及其相關(guān)產(chǎn)品中的研究與應用,建立果汁產(chǎn)品感官質(zhì)量評價的技術(shù)體系,分析消費者對果汁產(chǎn)品的情感需求和消費行為,構(gòu)建基于消費者情感的感性工學模型,指導工業(yè)化產(chǎn)品的配方設(shè)計、工藝改進、質(zhì)量控制和風味營銷具有十分重要的現(xiàn)實和戰(zhàn)略意義。

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