豆腐干質(zhì)構(gòu)感官分析及評(píng)價(jià)小組能力評(píng)估

常玉梅， 鐘 芳

（江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無錫214122）

食品感官科學(xué)是研究如何用人的感官代替儀器來描述或測量產(chǎn)品的屬性特征。食品與個(gè)人的交互影響通過人的直接感知能夠更好地表達(dá)出來，而經(jīng)過培訓(xùn)的評(píng)價(jià)員則可以將食品的特性有效感知，并具有較高的準(zhǔn)確度[1]。感官評(píng)估更偏向于人的主觀感受，由于個(gè)體之間感覺的差異、環(huán)境和身體條件的不同，人們可能作出不同的判斷，因此必須使評(píng)估結(jié)果數(shù)量化，并對(duì)評(píng)價(jià)員進(jìn)行培訓(xùn)、校正、能力評(píng)估，然后再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，才能客觀地比較樣品之間的差異。豆腐干作為一種休閑食品，其質(zhì)構(gòu)感官品質(zhì)是衡量其品質(zhì)的重要指標(biāo)[2]。國內(nèi)對(duì)固體食品質(zhì)構(gòu)的描述性感官分析的研究以及評(píng)價(jià)小組能力的評(píng)估方法尚未完善，對(duì)豆腐干質(zhì)構(gòu)的感官分析研究幾乎一片空白。王春葉[3]曾采用QDA定量描述性分析法研究了豆腐干的感官品質(zhì)。肉腸類食品的質(zhì)構(gòu)感官特性與豆腐干類似，吳港城等[4]人曾采用喜好度的方法對(duì)魚肉腸的感官品質(zhì)進(jìn)行了研究。作者則采用蛛網(wǎng)法定量描述性分析研究了豆腐干質(zhì)構(gòu)差異，并提出了評(píng)估感官評(píng)價(jià)小組能力的方法。該體系能夠得到更更精確、更可靠的豆腐干質(zhì)構(gòu)感官數(shù)據(jù)，從而達(dá)到更準(zhǔn)確地將市售豆腐干按照質(zhì)構(gòu)品質(zhì)分類的目的。該研究方法也應(yīng)該同樣適用于其他類似固體食品質(zhì)構(gòu)的感官分析。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

4種市售品牌五香味豆腐干、卡夫閑趣清咸原味餅干、雙匯火腿腸、三輝麥風(fēng)燒貝殼蛋糕、玉米爆米花、格力高百利滋餅干棒、散裝果脯、伊高棉花糖、旺仔QQ軟糖、明徽五香花生、綠箭口香糖：購于當(dāng)?shù)爻?；純凈水：無錫飄之霖飲用水公司產(chǎn)品。

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀： 英國 STABLE MICROSYSTEMS公司產(chǎn)品。

1.3 方法

1.3.1 樣品準(zhǔn)備 20℃室溫下去除豆腐干包裝，挑選約2 cm×2 cm×0.2 cm大小的豆干作為樣品。將樣品分別裝入3位數(shù)隨機(jī)編碼的透明塑料盤中，以隨機(jī)順序擺放呈現(xiàn)給評(píng)價(jià)員。

1.3.2 篩選評(píng)價(jià)員 按國標(biāo)GB/T14195-93要求，作者在專業(yè)的感官評(píng)定實(shí)驗(yàn)室里對(duì)21名大學(xué)生進(jìn)行感官能力篩選考核?？己藘?nèi)容包括：良好的感官能力（基本味、嗅覺匹配、顏色辨認(rèn)、二三檢驗(yàn)、排序試驗(yàn)），對(duì)產(chǎn)品的感受進(jìn)行交流和描述的基本能力[5]。

1.3.3 豆腐干質(zhì)構(gòu)屬性描述語的產(chǎn)生 作者采用群體決策法[6]結(jié)合固體樣品質(zhì)構(gòu)描述語標(biāo)準(zhǔn)的方法[7]，建立豆腐干質(zhì)構(gòu)感官屬性描述語。評(píng)價(jià)員品嘗多種不同質(zhì)構(gòu)豆腐干后對(duì)其質(zhì)構(gòu)特征進(jìn)行描述，將所有描述語合并，刪除偏愛類和重復(fù)類詞匯，再從客觀類詞匯中挑選被引用頻率較高、全體評(píng)價(jià)員一致決定保留的描述語。結(jié)合固體樣品質(zhì)構(gòu)描述語標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)充評(píng)價(jià)員未提到的描述語，確定最終的描述語定義及其感官評(píng)價(jià)方法。

1.3.4 豆腐干評(píng)價(jià)小組培訓(xùn)及其表現(xiàn)評(píng)估 作者按照國際標(biāo)準(zhǔn)（ASTM STP 913，1986）在感官評(píng)定實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，采用蛛網(wǎng)定量描述性分析方法、15點(diǎn)（0-15）標(biāo)度法對(duì)豆腐干的質(zhì)構(gòu)特征進(jìn)行描述性分析。由合格評(píng)價(jià)員組成的評(píng)價(jià)小組，經(jīng)過階段性的培訓(xùn)和評(píng)估測試（如表1所示）后，給出能夠較為客觀、準(zhǔn)確、定量描述豆腐干質(zhì)構(gòu)特征的感官描述性分析數(shù)據(jù)。

表1 培訓(xùn)及表現(xiàn)評(píng)估的流程Table 1 Workflow of panel training and performance analysis

1.3.5 數(shù)據(jù)處理 作者使用SPSS17.0軟件對(duì)評(píng)價(jià)員和樣品的信號(hào)（總差）噪音（殘差）比值（S/N值）進(jìn)行單因素方差分析；使用Panel Check 1.4.0軟件中分析樣品間各屬性差異的顯著性、初步篩選屬性、分析評(píng)價(jià)小組表現(xiàn)、分析不同豆腐干質(zhì)構(gòu)感官屬性的差異。

2 結(jié)果與討論

2.1 豆腐干質(zhì)構(gòu)屬性、定義、評(píng)價(jià)方法的確定

9人（2男，7女）通過篩選考核，被正式錄用為豆腐干質(zhì)構(gòu)感官評(píng)定小組成員。最終確定的描述豆腐干質(zhì)構(gòu)的屬性及其定義、評(píng)估方法、參照樣如表2所示。

表2 豆干質(zhì)構(gòu)感官描述語、定義及參照樣[7]Table 2 Sensory description terms of dried bean curd’s texture properties with definition and reference

2.2 評(píng)價(jià)小組進(jìn)步評(píng)估及豆腐干主要質(zhì)構(gòu)屬性的篩選

在定量描述性感官分析中，經(jīng)過培訓(xùn)的評(píng)價(jià)小組比未經(jīng)培訓(xùn)的評(píng)價(jià)小組評(píng)價(jià)結(jié)果更為準(zhǔn)確，培訓(xùn)是得到一個(gè)產(chǎn)品可靠感官數(shù)據(jù)的關(guān)鍵步驟[10]。目前國內(nèi)對(duì)培訓(xùn)過程中評(píng)價(jià)小組能力提升的評(píng)估方法的研究相對(duì)較少。Stine Kreutzmann等[9]人對(duì)胡蘿卜風(fēng)味進(jìn)行感官評(píng)估時(shí)，忽略了評(píng)價(jià)員和樣品的差異，使用計(jì)算信噪比（S/N值）的方法來評(píng)估培訓(xùn)次數(shù)對(duì)評(píng)價(jià)小組能力提升的影響、評(píng)價(jià)小組數(shù)據(jù)的可靠性。元素的S/N值越高，樣品就越容易被區(qū)分、評(píng)價(jià)員就越能準(zhǔn)確描述感官屬性、評(píng)價(jià)員越是能給出持續(xù)一致的結(jié)果、結(jié)果越是可靠。

圖1 培訓(xùn)次數(shù)對(duì)各屬性信噪比的影響Fig.1 Developmentinsignaltonoiseratio（S/N）for7selected attributesoverselectedreplicatesamong3-10

圖1中對(duì)比了部分屬性在6次培訓(xùn) （第一、三階段）中的信噪比變化?？梢?，除顆粒感、殘留固形物外，其他屬性的信噪比值均隨著培訓(xùn)次數(shù)的增加而增大。這表明，在培訓(xùn)過程中，評(píng)價(jià)小組評(píng)價(jià)豆腐干樣品質(zhì)構(gòu)差異的能力有了顯著提升；除個(gè)別屬性外，評(píng)價(jià)小組能夠較好地理解和評(píng)價(jià)大部分屬性，給出的結(jié)果較為一致、可信。

在確保評(píng)價(jià)結(jié)果較為可信之后，為進(jìn)一步評(píng)估評(píng)價(jià)小組表現(xiàn)以及樣品差異，必須先刪掉那些無法用以區(qū)分樣品、有重復(fù)性或關(guān)聯(lián)性[11]的屬性。方差分析是分析樣品間差異最常用的數(shù)據(jù)分析方法[12]，而感官屬性篩選的最佳方法是用二維或三維方差分析來確定在5%顯著水平上具有顯著性差異 （p＜0.05）的屬性[13]，那些p＞0.05的屬性說明樣品間不存在顯著差異，應(yīng)刪除。

圖2 重復(fù)樣差異（A）、樣品屬性差異（B）三維方差分析Fig.2 Replicate effect （A）and product effect（B）in three-way ANOVA

圖2（A）是對(duì)第四階段評(píng)估測試的數(shù)據(jù)進(jìn)行的重復(fù)樣差異三維方差分析，以排除重復(fù)樣差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響[14]，結(jié)果表明：兩次測試所使用重復(fù)樣無顯著差異。因此，重復(fù)樣對(duì)樣品差異方差分析結(jié)果的影響可忽略不計(jì)。圖2（B）是對(duì)樣品屬性差異進(jìn)行的三維方差分析，可見，p>0.05的屬性只有殘留固形物。另外，在培訓(xùn)過程中，多數(shù)評(píng)價(jià)員認(rèn)為殘留油感與表面油感有重復(fù)性、顆粒感與硬度有重復(fù)性，這與屬性相關(guān)性分析結(jié)果一致。因此，最終只保留表面油感、凝聚性、硬度、成團(tuán)性、咀嚼次數(shù)這五個(gè)屬性作為豆腐干主要質(zhì)構(gòu)屬性，繼續(xù)以下分析。

2.3 評(píng)價(jià)小組及評(píng)價(jià)員表現(xiàn)評(píng)估

評(píng)估小組表現(xiàn)是進(jìn)行樣品差異分析的必經(jīng)步驟[15]，評(píng)價(jià)小組的一致性、評(píng)價(jià)員良好的區(qū)分樣品能力和重復(fù)性是保證樣品測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的3個(gè)關(guān)鍵要素。在篩選得到的屬性基礎(chǔ)上，采用Panel Check 1.4.0軟件從上述3個(gè)方面對(duì)評(píng)價(jià)小組的表現(xiàn)作進(jìn)一步評(píng)估。

2.3.1 評(píng)價(jià)小組一致性評(píng)估 Oliver Tomic等[13]人使用Panel Check軟件中Tucker-1方法來評(píng)估評(píng)價(jià)小組整體的一致性。該方法能反映出評(píng)價(jià)小組整體在評(píng)價(jià)某個(gè)屬性時(shí)的表現(xiàn)是否一致。在Tucker-1屬性圖中，每張圖代表一個(gè)屬性、每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)評(píng)價(jià)員。點(diǎn)越靠近外橢圓則該評(píng)價(jià)員區(qū)分樣品該屬性的能力越強(qiáng)，所有的點(diǎn)越聚攏則評(píng)價(jià)小組在該屬性的評(píng)價(jià)上一致性越高。采用Tucker-1方法分析第四階段評(píng)估測試中評(píng)價(jià)小組的一致性，結(jié)果見圖3，評(píng)價(jià)小組在5個(gè)屬性的評(píng)價(jià)上的一致性都很好。

圖3 評(píng)價(jià)小組一致性Tucker-1分析Fig.3 Tucker-1 analysis of panel consistency

2.3.2 評(píng)價(jià)員區(qū)分能力和重復(fù)性評(píng)估 Panel Check軟件中的F值和MSE值方法可以用來評(píng)估評(píng)價(jià)員區(qū)分能力和重復(fù)性。F值即組間差異與組內(nèi)差異的比值，值越大說明評(píng)價(jià)員對(duì)相關(guān)屬性的區(qū)分能力也就越好。MSE值代表組內(nèi)方差，值越小說明評(píng)價(jià)員的重復(fù)性越好。但MSE值很小，也可能是由于評(píng)價(jià)員沒有將樣品區(qū)分開，所以應(yīng)結(jié)合F值，在評(píng)價(jià)員將樣品區(qū)分的基礎(chǔ)上討論評(píng)價(jià)員的重復(fù)性[16]。對(duì)第四階段評(píng)價(jià)員感官分析數(shù)據(jù)作F值和MSE值分析。圖4（a）每條線代表一個(gè)屬性，大部分評(píng)價(jià)員的大部分屬性的F值都高于或接近5%顯著水平，說明多數(shù)評(píng)價(jià)員區(qū)分能力都較好。圖4（b）中每個(gè)評(píng)價(jià)員的每個(gè)屬性MSE值都較小，表明每個(gè)評(píng)價(jià)員的重復(fù)性都較好。除個(gè)別評(píng)價(jià)員對(duì)個(gè)別屬性的區(qū)分能力和重復(fù)性稍差，多數(shù)評(píng)價(jià)員都表現(xiàn)良好。

圖4 評(píng)價(jià)員區(qū)分樣品的能力（a）和重復(fù)性（b）Fig.4 Panelists’ discrimination ability（a）and repeatability（b）

當(dāng)評(píng)價(jià)員既具有較高的F值也具有較低的MSE值時(shí)，表明該評(píng)價(jià)員具備良好的評(píng)估樣品的能力。圖4中評(píng)價(jià)員SN區(qū)分樣品的能力最強(qiáng)，評(píng)價(jià)員LC區(qū)分樣品的能力則稍差?？傊?jīng)過培訓(xùn)的評(píng)價(jià)小組不僅一致性較好，單個(gè)評(píng)價(jià)員區(qū)分樣品能力和重復(fù)性也較好，保證了該評(píng)價(jià)小組的可靠性及數(shù)據(jù)的有效性。

2.4 豆腐干質(zhì)構(gòu)差異分析

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析、蛛網(wǎng)圖分析的主要目的在于得到一個(gè)由主要屬性構(gòu)建的豆干質(zhì)構(gòu)剖面簡要的直觀圖，同時(shí)得到不同樣品與各個(gè)屬性的相關(guān)性程度[13]。以下對(duì)第四階段測試數(shù)據(jù)做主成分分析和蛛網(wǎng)圖分析。

主成分分析結(jié)果如圖5所示，PC1和PC2兩個(gè)主成分解釋了97.5%的總變異，PCA圖給出了豆腐干質(zhì)構(gòu)可解釋的區(qū)別。第一主成分（75.5%）主要描述了樣品間表面油感、咀嚼次數(shù)、成團(tuán)性、硬度的差異，第二主成分（22.3%）主要描述了樣品間凝聚性、表面油感的差異。所有屬性與主成分相關(guān)系數(shù)均在0.6以上，高度相關(guān)性表明該5個(gè)屬性是區(qū)分豆腐干質(zhì)構(gòu)差異的重要屬性。圖中可見，4個(gè)樣品分散在不同的象限，被完全區(qū)分開。樣品1和樣品4位置較為接近，整體質(zhì)構(gòu)較為相似；樣品2的表面油感比其他樣品更為突出；樣品3的硬度最大。蛛網(wǎng)圖圖6更加直觀地勾勒出4種豆干在不同質(zhì)構(gòu)屬性上的差異程度。樣品1的成團(tuán)性最好；樣品2的表面油感最重；樣品3除了成團(tuán)性較差外，其他各屬性強(qiáng)度均很大；樣品4各個(gè)屬性強(qiáng)度都較小。

圖5 樣品屬性主成分分析Fig.5 Principal component analysis（bi-plot of PC1 and PC2）of dried bean curds

圖6 樣品屬性蛛網(wǎng)剖面圖Fig.6 Spider plot of dried bean curds

可見，表面油感、硬度、咀嚼次數(shù)、凝聚性、成團(tuán)性是描述豆干質(zhì)構(gòu)特征、區(qū)分豆干質(zhì)構(gòu)口感差異的重要感官屬性。評(píng)價(jià)員可以使用這5個(gè)屬性很好的描述并區(qū)分豆腐干的質(zhì)構(gòu)差異，將不同質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的豆腐干加以分類。

3 結(jié)語

作者通過對(duì)評(píng)價(jià)小組的培訓(xùn)，對(duì)豆腐干進(jìn)行了蛛網(wǎng)法定量描述性感官分析。通過對(duì)每次培訓(xùn)的信噪比變化趨勢，發(fā)現(xiàn)了評(píng)價(jià)小組在培訓(xùn)過程中的進(jìn)步和良好表現(xiàn)。從多個(gè)與豆腐干質(zhì)構(gòu)相關(guān)的屬性中篩選得到5個(gè)主要的感官質(zhì)構(gòu)屬性：表面油感、凝聚性、硬度、成團(tuán)性、咀嚼次數(shù)。評(píng)價(jià)小組能力評(píng)估結(jié)果表明，經(jīng)過培訓(xùn)的評(píng)價(jià)小組的一致性較好，單個(gè)評(píng)價(jià)員區(qū)分樣品的能力和重復(fù)性都較好，保證了數(shù)據(jù)的可靠性和有效性。主成分分析和蛛網(wǎng)圖將不同豆腐干質(zhì)構(gòu)屬性強(qiáng)度的差異直觀地表達(dá)了出來?？傊?，通過培訓(xùn)，建立起的可靠的豆腐干質(zhì)構(gòu)感官評(píng)價(jià)小組，能夠準(zhǔn)確地對(duì)不同質(zhì)構(gòu)的豆腐干進(jìn)行分類。這比儀器分析得到的結(jié)果更能接近消費(fèi)者真實(shí)生活中品嘗豆腐干時(shí)的感覺。這種蛛網(wǎng)定量描述性感官分析方法以及評(píng)價(jià)小組表現(xiàn)評(píng)估方法也可適用于其他類似食品的感官評(píng)價(jià)研究體系中。后續(xù)的研究可將豆腐干質(zhì)構(gòu)的分類與消費(fèi)者的喜好度聯(lián)系起來，以得到最受消費(fèi)者喜愛的豆腐干的質(zhì)構(gòu)屬性強(qiáng)度，有針對(duì)性地改善豆腐干產(chǎn)品的感官品質(zhì)。

[1]Ross C F.Sensory science at the human-machine interface[J].Trends in Food Science&Technology，2009，20：63-72.

[2]Tuorila H，Montelenoe E.Sensory food science in the changing society：opportunities，needs，and challenges[J].Trends in Food Science&Technology，2009，20：54-62.

[3]王春葉.豆干感官品質(zhì)研究[D].重慶：西南大學(xué)，2008.

[4]吳港城，張慜，陳衛(wèi)星.豬肉、脂肪以及淀粉含量對(duì)魚肉腸品質(zhì)的影響[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2011，30：500-505.WU Gang-cheng，ZHANG Min，CHEN Wei-xing.Effect of content of pork，fat and starch on quality of fish sausages[J].Journal of Food Science and Biotechnology，2011，30：500-505.（in Chinese）

[5]GB/T14195-93，感官分析優(yōu)選評(píng)價(jià)員的準(zhǔn)則與程序[S].

[6]Lefebvre A，Bassereau J F，Pensé-Lheritier A M，et al.Recruitment and training of a sensory expert panel to measure the touch of beverage packages：issue and methods employed[J].Food Quality and Preference，2010，21：156-164.

[7]Meilgaard M，Civille G V，Carr B T.Sensory evaluation technique[M].Taylor&Francis Group，2007：189-245.

[8]Byrne D V，Sullivan M G O，Dijksterhuis G B，et al.Sensory panel consistency during development of a vocabulary for warmedover flavor[J].Food Quality and Preference，2001，12：171-187.

[9]Stine K，Anette K T，Wender L P B.Training of a sensory panel and profiling of winter hardy and coloured carrot genotypes[J].Food Quality and Preference，2007，18：482-489.

[10]Labbe D，Rytz A，Hugi A.Training is a critical step to obtain reliable product profiles in a real food industry context[J].Food Quality and Preference，2004，15：341-348.

[11]Carbonell L，Izquierdo L，Carbonell I.Sensory analysis of spanish mandarin juices：selection of attributes and panel performance[J].Food Quality and Preference，2007，18：329-341.

[12]Martin K，Lengard V.Assessing the performance of a sensory panel-panelist monitoring and tracking[J].Journal of Chemometrics，2006，19：154-161.

[13]Tomic O，Luciano G，Nilsen A，et al.Analysing sensory panel performance in a proficiency test using the panel check software[J].Eur Food Research Technol，2010，230：497-511.

[14]O’Mahony M.Sensory evaluation of food[M].New York：Marcel Dekker Inc，1986.

[15]Tomic O，Luciano G，Nilsen A，et al.Proficiency testing for sensory profile panels：measuring panel performance[J].Food Quality and Preference，2002，13：181-190.

[16]Tomic O，Nilsen A，Martens M，et al.Visualization of sensory profiling data for performance monitoring[J].LWT-Food Science and Technology，2007，40：262-269.