食品感官檢驗新技術(shù)及其應用

感官分析技術(shù)是近代新興的一門學科和技術(shù)，綜合心理學、物理學、生理學、化學、統(tǒng)計學等基礎學科對產(chǎn)品的感官特定進行檢驗。感官分析技術(shù)在食品檢驗中得到應用。食品的感官檢驗主要是人的感覺器官對食品的各種質(zhì)量特征等用語言、文字、符號等進行記錄，然后通過統(tǒng)計原理進行統(tǒng)計分析，最后得出結(jié)論。食品感官檢驗有多種方法，常用的方法有差別檢驗、標度和類別檢驗、分析和描述性檢驗三種，這三種方法在運用時應根據(jù)實際情況加以選擇。食品感官檢驗具有較強的科學性，是食品科學與食品質(zhì)量與安全專業(yè)的重要專業(yè)課程之一，也是一種重要的檢測手段。食品感官檢驗技術(shù)在食品檢驗中具有重要意義和作用，能夠有效保障食品的安全性。

食品檢測技術(shù)的發(fā)展

感官檢驗是在歐美發(fā)展起來的一個學術(shù)分支，所有方法都是由歐美學術(shù)領域的前輩建立并且發(fā)展起來的。歐美的一個學術(shù)文化就是學術(shù)和工業(yè)發(fā)展緊密結(jié)合，很多教授會和企業(yè)合作項目，甚至會做consultant給公司提供建議和解決方法，同時參與建立行業(yè)標準，由此帶來了學術(shù)領域的快速發(fā)展和運用。而在國內(nèi)，感官評定一般是食品科學里面的一個極小的分支，為數(shù)不多的學校和老師在從事這方面的研究。沒有學術(shù)做支撐，又怎么能讓它快速發(fā)展。實際上，感官評定不僅運用在食品、飲料行業(yè)，還在化妝品、護膚品以及其他個人生活用品都會用到。不僅在歐美，中國有研發(fā)中心的那些大公司都有自己的感官評定團隊，基于國內(nèi)在感官評定方面的教學并沒有滿足工業(yè)的發(fā)展需求，所以很多從業(yè)人員可能有著國外學習背景或者是入職后直接由總部培訓。有人說很多公司從業(yè)人員不專業(yè)，實驗室設置不達標，我不能說完全不是，僅我知道的歐萊雅感官評定，就是非常專業(yè)的。

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(chǎn)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(quán)評分法、模糊數(shù)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，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(guī)范地選擇使用實驗方法，以獲得最可靠有效地實驗數(shù)據(jù)。

食品感官檢測新技術(shù)研發(fā)與進步

隨著感官分析技術(shù)的不斷發(fā)展，其研究領域也逐漸擴展到化工、造紙、紡織、包裝、環(huán)保監(jiān)測、汽車行業(yè)等。研究所涉及到的分析方法也正在由傳統(tǒng)單一方法分析逐步向多方法交叉分析的目標發(fā)展。從科學的角度來講，感官分析技術(shù)已經(jīng)從單純的研究食品，轉(zhuǎn)變到研究食品和消費者層面。傳統(tǒng)感官分析技術(shù)雖具費用低、獲得數(shù)據(jù)結(jié)果迅速等優(yōu)點，但隨著技術(shù)多年的應用及發(fā)展，其部分問題逐漸呈現(xiàn)，如評價員培訓周期長、人員個體差異較大、實驗結(jié)果系統(tǒng)性及重復性較低等缺點，因此探尋新技術(shù)的呼聲愈發(fā)強烈。縱觀國內(nèi)外感官分析方法的發(fā)展趨勢，越來越多的學者將關(guān)注點轉(zhuǎn)移到消費者情感測試方面，同時也涌現(xiàn)出了許多感官分析新技術(shù)。

情感測試新技術(shù)。消費者情感體驗指消費者經(jīng)歷的感覺、情緒、心境，即以產(chǎn)品為道具，以消費者為中心，能夠創(chuàng)造使消費者參與、值得回憶的活動。Collinsworth等提出圖像法（image measurement of emotion and texture，IMET）進行情感和質(zhì)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(jié)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(jié)果的一致性和再現(xiàn)性有關(guān)。情感測試新技術(shù)成功克服產(chǎn)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(jié)果重復性及評價員之間結(jié)果的一致性較好，為以后情感分析技術(shù)的發(fā)展方向奠定了基礎。

描述性實驗方法的優(yōu)化。優(yōu)化描述剖面分析法（optimized descriptive profile，ODP），新方法相較于傳統(tǒng)的感官描述實驗，因其評價員均為半培訓狀態(tài)，所以在時間、經(jīng)濟上都有了優(yōu)化。實驗中為了達到評價員數(shù)量上的優(yōu)化，采用計算機模擬技術(shù)對原來的26 位評價員組成的評價小組重新搜集數(shù)據(jù)（采用最新方法再實施一遍實驗）。最終確定評價員數(shù)量最優(yōu)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(wěn)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(chǎn)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。為了讓實驗時間、經(jīng)費和所用精力都有所減少，越來越多的研究者開始探尋優(yōu)化途徑，其中dos Santos Navarro等通過減少實驗時間、優(yōu)化感官評價員數(shù)量，定義了一種新的感官評定方法，為更進一步確定最優(yōu)評價員數(shù)量，該團隊仍延續(xù)之前方法進行實驗，唯一不同點為該團隊對最終確定的人數(shù)進行了再培訓，結(jié)果人數(shù)在之前的基礎上，又刪減了50%，而且得出的數(shù)據(jù)精確度和有效性均有提高。

Dehlholm等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(shù)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(chǎn)品進行感官描述。將該方法和傳統(tǒng)描述分析方法對比發(fā)現(xiàn)，每個方法得出的結(jié)果都比較相似，但是Free multiple sorting更適合來分析產(chǎn)品之間的差異性。

自由的“家庭式”分析方法。研究者嘗試脫離標準實驗室，而采用“家庭式”品評方法，創(chuàng)建5種食品基本味道和油膩感的數(shù)據(jù)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55h。（2）“家庭式”（inhome）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(tài)比較自由，但是品評員每個月要到實驗室接受2h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(shù)據(jù)分析：采用統(tǒng)計學方法進行數(shù)據(jù)分析。結(jié)果表明這種自由的“家庭式”分析方法所獲得數(shù)據(jù)有效性等同于在實驗室獲得的數(shù)據(jù)，而且評價員會有更多的機會和更長的時間面對產(chǎn)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(jié)果有效性。

閾值測定新技術(shù)。Allen等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(tǒng)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，使其熟悉氣味，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(jù)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(shù)，降低疲勞感。研究結(jié)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(jié)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。

感官分析技術(shù)在食品領域的應用

食品與人類生活密切相關(guān)，它是人體正常新陳代謝所需的物質(zhì)基礎。隨著現(xiàn)代社會和經(jīng)濟的快速發(fā)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(xù)關(guān)注，已經(jīng)逐漸發(fā)展成為食品科學的一個重要分支領域。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(jié)合心理、生理、化學及統(tǒng)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(chǎn)品的感受或喜歡程度，并測知產(chǎn)品本身質(zhì)量的特性。

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(yǎng)美味的目的，相關(guān)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(shù)。在接下來的幾十年中，隨著食品行業(yè)的迅速發(fā)展，感官分析技術(shù)也有了較大的進步，目前在食品領域已經(jīng)得到廣泛應用。

感官分析在食品新產(chǎn)品開發(fā)中的應用。新產(chǎn)品的開發(fā)是食品企業(yè)發(fā)展的核心，一種新產(chǎn)品的產(chǎn)生，一般是在原有產(chǎn)品的基礎上對其進行成分的改變或替換，亦或是改變產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，其種類可分為以下幾種：市場尚未流行的新產(chǎn)品；現(xiàn)有產(chǎn)品的延伸，即現(xiàn)有的產(chǎn)品在食品基本屬性及概念上的延伸；對企業(yè)自身而言是新產(chǎn)品；新客戶，即新的客戶群的產(chǎn)生帶來新的產(chǎn)品需求；新市場，如產(chǎn)品新的區(qū)域和地域分布產(chǎn)生差異化而帶來的新的產(chǎn)品需求。對于消費者的偏好和需求，是新產(chǎn)品開發(fā)中必須關(guān)注的焦點，新產(chǎn)品的研制需與感官分析同時進行，將產(chǎn)品的設計和消費者的需求進行準確的匹配，以確定開發(fā)中的產(chǎn)品在不同階段的可接受性，而且最終評價新產(chǎn)品開發(fā)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(fā)出新的市場。研究表明，感官質(zhì)量是消費者購買食品的第一驅(qū)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(yǎng)保健作用。吳昀等以鹵制鴨肫、鴨腿、整鴨3種產(chǎn)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(chǎn)品的研發(fā)制定了一個系統(tǒng)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(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析等。

感官分析在食品質(zhì)量控制中的應用。民以食為天，食以安為先。食品質(zhì)量與食品安全休戚相關(guān)，尤其是對于食品企業(yè)來講，保證食品質(zhì)量更是重中之重。傳統(tǒng)上大多通過理化、微生物檢測來控制檢測食品質(zhì)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(zhì)量。感官性能是食品質(zhì)量優(yōu)劣最直接的表現(xiàn)，通過感官指標來鑒別食品的優(yōu)劣和真?zhèn)?，不僅簡單易行，而且靈敏度高、直觀而實用。Etaio等闡述了如何利用感官評定對紅酒質(zhì)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(zhì)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(quán)重，根據(jù)詞匯權(quán)重值的大小來判斷紅酒質(zhì)量等級。同樣的分析方法被McGrew應用于研究酒類飲料質(zhì)量控制方法。對于食品個別質(zhì)量指標的評估，單純性的感官分析有時會有局限性，Corollaro等采用感官和儀器相結(jié)合的方法，通過創(chuàng)建感官分析預測模型，對蘋果質(zhì)量進行分析，但是實際操作較復雜，后續(xù)的實驗步驟優(yōu)化工作仍需更進一步的研究。

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(shù)消費者會考慮價格、品牌、質(zhì)量、口味等特征，但是在二次購買時，口味特征表現(xiàn)的尤為重要。如想獲得消費者對于產(chǎn)品的反饋信息，了解對于產(chǎn)品感官屬性的喜好程度，則需要進行市場調(diào)查，這就體現(xiàn)出了感官評價在市場調(diào)查中的重要性。牛麗影等為考查消費者對玉米汁感官品質(zhì)特征的要求，采用調(diào)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(zhì)的重要性進行了調(diào)查。結(jié)果顯示，喜愛黃色、香氣明顯的甜玉米汁的人數(shù)多于喜愛白色、風味清淡的糯玉米汁的人數(shù)。

感官分析技術(shù)起源于20世紀40年代，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)在產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量控制、風味營銷和質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗等方面起到強大作用，迅速成為現(xiàn)代食品科學技術(shù)及食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)支撐。現(xiàn)階段，我國的感官分析研究層面基本停留在傳統(tǒng)的方法應用，企業(yè)對感官分析技術(shù)的訴求也不理想，大多數(shù)的感官研究實驗都是由高校進行。國外的感官分析研究已經(jīng)達到一定的高度，并且科研單位和企業(yè)間的合作相當密切，有需求才會有進步，兩者之間相輔相成。注重方法的創(chuàng)新和技術(shù)的應用是我們現(xiàn)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。

□ 何禹錫 西北農(nóng)林科技大學食品科學與工程學院