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食品感官评价技术应用研究进展

2019-01-12曾习曾思敏龙维贞

中国调味品 2019年3期
关键词:电子鼻感官样品

曾习,曾思敏,龙维贞

(武汉商学院 烹饪与食品工程学院,武汉 430056)

1 概述

食品风味的评判最终都是以人的感官为主要指标进行的。人的感官主要包括视觉、嗅觉、味觉、触觉以及听觉[1],食品的感官评价技术[2]即通过收集评价人员对某产品的感官数据,通过统计、分析后得出产品的量化特征,进而对产品进行科学评价的技术。20世纪90年代以来,我国食品感官评价技术趋于成熟,已形成一系列关于感官评价的国家标准,从食品工业常用的基本术语(GB/T 15091—1994)到食品感官剖面描述词(GB/T 16861—1997),从感官分析评价员选拔、培训与管理(GB/T 16291—1996)到感官分析方法(GB/T 16290—1996)等,这些标准还在不断更新,可以说任何一种食品都可以选用或参考国家标准进行科学的感官评价。但近年来,感官评价技术的发展相对缓慢,很多研究对于产品的感官评价往往简单化处理,使得一些产品的感官评价结果缺乏科学性。为更好地对食品进行感官评价,拓展感官评价技术发展新思路,本文拟对感官评价技术进行综述。

2 传统感官评价[3]

传统感官评价简言之就是设计某产品感官评价指标和标准,由评价人员对某个感官指标评分,然后统计评分或加权评分,通过对评分的统计分析产品的感官品质。

传统的感官评价往往是基于国家标准或权威文献的,其主要流程通常是:(1)培训并优选评价员;(2)确定样品属性,查找待评价样品关于感官评定的国家标准,若样品没有国标则参照类似产品的国标或权威文献;结合统计学方法确定产品描述词(能够用最少量的词语表达最大量的产品特性);(3)确定待评价样品的标度和权重,建立样品的感官评价方案。

2.1 评价员的培训与优选

感官评价是一种通过人的感官对产品进行评价的科学方法,人的主观性与科学的客观性龃龉不合,为保证感官评价的科学性,必须采用一种科学的方法优选感官评价员。对培训员的要求是其视觉、嗅觉、味觉、触觉、听觉等感官敏感,对各种指标的阈值相对较低,对不同级别(如不同浓度)的产品反应灵敏,即有较好的效度;同时,应对同一产品的评价稳定并具有可重复性,即有较好的可信度[4]。因此,需要对评价员进行相应的培训和选拔,我国于2012年修订了GB/T 16291.1-2012《感官分析 选拔、培训、管理评价员一般导则》也为相关研究提供了重要参考。Elortondo等对参与者的颜色、气味、滋味等辨别能力进行测试后选拔评价员,并对评价员进行测量标度培训[5];Pinto F S T 等在确保评价员自身素质的前提下,提出了基于克朗巴哈系数法检验评价小组的一致性方法[6]。

2.2 描述词的确定

目前研究者对描述词的建立方法大致可分为两种:一是通过查阅相关标准或权威文献搜集描述词,二是通过评价小组穷举待评价样品描述词后进行梳理、讨论进而确定描述词。两种方法在大多数情况下都需要根据样品属性精简描述词。王莉等在研究建立泡椒牦牛黄喉感官评价描述词时,便是依照产品属性由GB/T 10221—2012《感官分析术语》中初步收集了32个产品描述词,然后通过M值法将描述词一次删减为29个,再采用PCA法确定了5个最能代表产品感官特性的描述词[7];梁卓然等研究挤压红稗营养面条的制作工艺时,采用的样品感官评价方法,即是参考属性类似产品的国家标准《感官分析方便面感官评价方法》(GB/T 25005—2010),确定了样品的7个感官评价指标[8]。

但很多时候,待评价样品难以直接参考国家标准或权威文献,导致最终确定的描述词并不能对产品各方面感官特性全面地进行评价,Harry T提及了另一种描述词的建立办法,即:优选评价员后要求评价员用所能想到的术语对样品进行全面描述,然后讨论、分类这些术语,精简后建立初步描述词[9]。赵云鹏等研究建立了酸奶的描述词即是采用的这种方法,在优选的14名评价员中,从酸奶的颜色、口感、香味、滋味、余味等方面征集并整理了32个描述词,最终确定了5个主要描述词[10]。

2.3 感官评价方案的制定

当确定了待评价样品的描述词后,通常需要确定每个描述词的标度和权重。标度是判断待评价样品某项特性的量化指标,通常取某特性的两个极端,以数字或文字的形式表示其强度顺序。郭利利等在研究压榨型鲜湿米粉条的感官评价方法时,要求评价员对产品的各项指标按接受程度在1~10分范围内评分[11];冯巩等采用优、良、中、差4个级别标度其所研制的陈皮六堡茶饮料的各项感官因素[12]。

权重是为了体现某项特性的重要程度,一些研究者根据产品特性设定的。如马荣琨等研究无糖功能性月饼馅时,即是根据人们对传统月饼的偏好,将色泽、气味、口感和组织状态的权重分别设为30,20,30,20;魏益民等研究兰州拉面产品的感官评价方法时,将产品的色泽要、表现状态、光滑性、食味分别赋值10分,而将其硬度、黏性和弹性分别赋值20分[13]。也有研究者通过一定程度的问卷调查并统计分析后确定权重。潘志民等优化培根加工工艺时,请来20位产品用户并收集他们对产品颜色、香味、滋味和质地重要性的意见,通过单因素权重统计试验确定权重分配[14]。

在确定了待评价样品的标度和权重后即可采用合适的感官评分分析方法,进而建立产品的感官评价方案。当然,对感官评价的检验也是不可或缺的。陈玉铭总结了感官评价检验的主要方法有差别检验(包括成对比较、三点检验等)、标度和类别检验以及分析或描述性检验三类[15]。可以发现,感官评价方案的建立乃至对收集到的数据进行分析的方法与社会研究十分相似,在感官评价中引入社会研究方法,使感官评价的主观性上升到具有统计学意义的层面上,会使感官评价结果更加科学和严谨。

3 结合型感官评价

与传统感官评价不同,结合型感官评价往往将传统感官评价与数学方法或仪器分析相结合。结合型感官评价也需要优选评价员、建立描述词并且确定标度和权重进行感官评分;与传统感官评价不同的是,结合性感官评价是利用模糊数学等数学方法进行因素分析,即利用数学方法将感官评价量化;或是在感官评分后,利用质构仪、电子鼻等仪器分析样品成分,建立仪器分析数据和感官评分的相关性模型,即用仪器分析数据反映感官评价结果,从而减少主观误差。

3.1 与数学方法相结合的感官评价

被用于感官评价的数学方法主要是模糊数学,这种方法可将复杂的感官因素抽象化为数字,进而确定各因素的最佳参数和调节办法[16]。张春江等研究利用模糊综合评判评价酱牛肉,认为其可广泛用于传统肉制品的感官评价中。也有研究者利用模糊数学中的模糊决策(将感官数据量化后两两重复对比、排序)进行感官评价研究,李冉冉等利用模糊决策构建了广式叉烧包的感官评价体系[17]。

除了模糊数学外,也有研究者基于其他的数学方法研究感官评价。如任亦贺等研究利用遗传算法预测了啤酒的感官品质[18]。实际上传统感官评价中也用到了数学方法,如主成分分析法、均值分析法、方差分析法等,因此模糊数学的应用可以认为是传统感官评价技术的发展和补充。

3.2 与仪器分析相结合的感官评价

研究者们为找到待评价样品成分和感官之间的关系或使感官评价量化,在感官评价(包括传统感官评价和基于数学方法的感官评价)完成后,会借助电子舌、电子鼻、质构仪等仪器对样品感官因素进行验证或者测定。

许多结合仪器分析的感官评价研究是验证性的,即通过电子舌或电子鼻等仪器分析样品成分,并与感官评价相比较,相互印证。孙红梅等在研究鸡骨素美拉德反应工艺时,利用电子鼻检测最佳工艺样品成分,发现其氮氧化合物、芳香类以及含硫化合物含量较高,所以使得风味浓郁[19];王琼等利用电子舌和电子鼻检测对比不同烟熏液熏制的培根和木屑熏制的培根风味,发现2‰的某烟熏液熏制的产品风味主成分与木屑熏制的有重叠,即风味无差异,然后采用感官评价验证了电子舌和电子鼻检测的准确性[20]。

也有研究者偏向于寻求物质成分仪器分析与感官评价的相关性,或是利用相关性分析、回归分析等方法建立感官评价模型,以期用仪器分析预测乃至替代感官分析。迟雪露等采用相关性分析研究了脱脂纯牛奶的感官评价和电子鼻分析的相关性,得出感官评价的奶腥味和咸味与电子鼻分析结果的相关性较强,奶香味、奶油味等感官风味与电子鼻分析结果有一定相关性[21]。Gblor A等研究了不同油炸土豆工艺条件下,质构特性与色泽之间的关系[22]。赵廷伟等研究了蛋糕、面包质构特性与感官评价的相关性,建立了面包、蛋糕质构分析与比容、外观、纹理结构、弹柔性、口感以及感官评价总分的回归方程,拟通过质构分析,预测各种类别(工艺)蛋糕、面包的风味。易宇文等将电子舌和电子鼻分析结合感官评价,利用相关性分析、主成分分析、回归分析等方法建立了发酵小米椒感官品质评价模型,并认为其模型可以代替传统感官评价[23]。

4 展望

总体来看,只要评价流程设计合理,无论是传统感官评价还是结合型感官评价都具有一定的科学性,但都有相似的应用局限:即“众口难调”。研究者开发或改良食品时,往往会以感官评价作为主要参考指标。采用传统感官评价或结合型感官评价对食品进行评价,虽能科学地评判其风味特征,但由于对评价员有较高的要求,很难找到数量足够多的评价员(大部分研究的评价员都不超过20个),其评价结果并不具有普遍性,难以很好地对其风味的改进给出准确的意见。在结合型感官评价方面,即使建立起感官评价模型,通常也只是表明了感官指标与仪器分析的相关性。

感官评价归根结底是对产品的感官品质进行科学的评价,进而用于指导实际生产,或可将社会研究的方法有机地与感官评价结合。实际上已经有研究者对此进行了相关尝试。如在2.3中,研究者在确定样品感官评价权重时就采用了用户调查法;王伽伯等基于德尔菲法研究了某药材感官评价的科学性[24];Eenrico等研究了橄榄油的消费者接受度与感官评价的相关性[25]。将社会研究的研究方法引入食品感官评价技术,符合学科交融大趋势,不失为一种有意义的尝试。

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