蔣靖雯，林思宇，易 燦，王 聰，劉 倩，王一斐

澳優(yōu)乳業(yè)（中國）有限公司，湖南長沙 410200

0 引言

感官分析是將現(xiàn)代多學科理論和技術手段結合，利用人類的五大感官器官對產(chǎn)品進行分析評價的一種科學方法[1]。經(jīng)過長期的研究和應用實踐，目前食品感官評價已經(jīng)形成了一套較為完整的方法體系，且應用范圍廣泛，在原料成品的驗收、新品研發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量管理、貨架期研究和消費者喜好調(diào)查等方面均可應用[2~4]。

隨著當今社會生活水平的不斷提高，人們對食品質(zhì)量的要求也逐漸提高，不再僅僅滿足于果腹、安全和營養(yǎng)，感官品質(zhì)逐漸成為影響消費者選擇的重要因素之一。而感官分析能夠直接反映出人們對產(chǎn)品的綜合性感受，幫助企業(yè)更好的服務于消費者[5]。此外，感官分析技術可以貫穿于乳品企業(yè)從生產(chǎn)到銷售的整個過程，對于乳品企業(yè)意義重大。因此，本文對感官分析技術的發(fā)展進行了介紹，并對其在乳制品中各方面的應用進行綜述。

1 感官分析技術研究進展

1.1 發(fā)展歷程

早在19世紀，就有學者開始研究測量心理學對人類感知和決策的影響[6]，20世紀40年代，美國軍隊就采用了九點喜好標度分析法等系統(tǒng)化的方式收集士兵們對食物的接受程度，并以此作為補給食物選擇的依據(jù)，這被認為是最早的食品感官評價技術應用[7]。20世紀60年代，食品工業(yè)快速興起，感官分析技術得到重視而迅速發(fā)展。1965年，Amerine等[8]提出，感官分析是一種基于感官生理和認知心理，通過合理的統(tǒng)計設計和數(shù)據(jù)分析進行感官判斷的方法，也是感官分析概念的雛形。目前，感官分析技術被普遍認為是一種用于喚起、測量、分析和解釋產(chǎn)品通過視覺、嗅覺、觸覺、味覺和聽覺所引起反應的科學方法[9]。感官科學在國外發(fā)達國家的發(fā)展與研究已較為成熟，許多企業(yè)設立了專門的感官品評部門，也有許多專門為企業(yè)提供產(chǎn)品感官調(diào)查服務的公司成立。國內(nèi)對于感官分析的研究始于20世紀80年代，直至90年代，感官評價才逐漸被應用于食品行業(yè)[10]。

1.2 發(fā)展階段

感官分析方法的發(fā)展有三個階段，即傳統(tǒng)、主流人工以及智能感官分析方法。

1.2.1 第一個階段：傳統(tǒng)方法階段

20世紀初期，美國農(nóng)業(yè)部和美國乳品科學協(xié)會開發(fā)了記分卡系統(tǒng)，根據(jù)指定的缺陷列表為產(chǎn)品判定出總體質(zhì)量分數(shù)或等級，用于判斷和確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。傳統(tǒng)的記分卡以產(chǎn)品缺陷為導向，且需要經(jīng)驗豐富的人來進行判斷，目前已較少使用[11]。

1.2.2 第二個階段：主流人工階段

該階段開始于20世紀40年代末，從美國學者[12]建立的“區(qū)別檢驗法”起，越來越多的感官測試方法開始逐漸建立并完善，主要包括分析型測試和情感型或消費者測試。

（1）分析型測試

分析型測試包括區(qū)別檢驗法、描述性分析和閾值試驗。

區(qū)別檢驗法中的常用方法有成對比較檢驗法（Paired-comparison Test）、三角檢驗法或3點檢驗（Triangle Test）和二三角檢驗法或2-3點檢驗（Duo-Trio Test），主要目的是通過較為簡單的方式判斷兩個或多個產(chǎn)品之間是否存在差異，這些都是目前常用到的感官測試方法，但其只能被用于確定是否存在差異，不能用于判斷差異的程度以及消費者偏好[13]。

描述性分析指經(jīng)過訓練的評價員識別描述和量化特定的感官屬性或一種食物的所有感官屬性，可分為定性描述和定量描述，主要有定量描述性分析（Quantiative Descriptive Analysis，QDA）、風味剖面分析（Flavour Profile Method，F(xiàn)PM）、質(zhì)構剖面分析（Texture Profile Method，TPM）、自由選擇剖面分析法（Free-Choice Profiling，F(xiàn)CP）、頻譜分析（Specturm）等方法，這些方法對評價員要求較高，耗時長，且分析結果的準確性與評價員訓練程度相關。目前已經(jīng)有快速描述性分析方法被提出，如Ranking Descriptive Analysis、Napping和Optimized Descriptive Profile等[14]。

閾值試驗的目的為確定閾值，常用的閾值測試方法為升序強制選擇、三點選配法（3-AFC）和R指數(shù)法（信號檢測法）[15]。

（2）情感型（消費者）測試

情感型（消費者）測試的主要參與人員為未經(jīng)訓練的消費者，包括定量和定性消費者測試。偏愛測試和接受性測試是最常用的定量消費者測試方法，在偏愛測試中，消費者在2 個或多個樣品中選擇出最喜歡的樣品，樣品數(shù)超過2 個時，還需進行偏好度排序[16]。接受性測試也稱喜好度標度，用于測定消費者對不同樣品的喜愛程度，通常會使用喜好標度、標記情感標度、恰好標度等。定性測試是為探究消費者對于產(chǎn)品感官特性的主觀反應，側重于消費者的行為和反應，常用方法有中心小組法、調(diào)查法、模糊前端法等[17]。

1.2.3 第三階段：智能分析階段

20世紀90年代，智能儀器模擬人類感官的智能感官系統(tǒng)設想被提出，主要是基于對人體感官感知過程的模擬，傳感器對被測樣品屬性產(chǎn)生相應信號，相當于人類的感覺器官，信號采集器對響應信號進行傳輸和處理，之后再由電腦對數(shù)據(jù)進行分析識別，做出判斷[18]。隨著智能系統(tǒng)的發(fā)展，越來越多的智能感官儀器被開發(fā)，目前已經(jīng)被應用的智能感官分析技術有電子鼻、電子舌、機器視覺、食味計、質(zhì)構分析[19~21]等。相較于耗時長、方法要求高的人工感官分析方法，智能感官分析具有客觀、穩(wěn)定且快速等優(yōu)點，是目前的研究熱點和發(fā)展趨勢。

2 感官分析技術在乳制品中的應用

2.1 市場及消費者調(diào)查

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，越來越多的消費者開始有購買乳制品的意向。除了品牌影響力和產(chǎn)品設計等方面，產(chǎn)品的感官特性逐漸成為消費者選擇的指導因素之一。因此，在乳制品產(chǎn)品設計或老配方升級改版前，通常會對消費者進行該乳制品的感官喜好度和接受度調(diào)查，了解消費者最看重哪些感官特性以及該區(qū)域消費者對于感官特性的偏好，從而更好的指導新品的研發(fā)或老配方的升級[22，23]。

李輝等[24]對7 個不同酸甜比的乳飲料樣品進行了消費者喜好度測試，結果表明在70 名普通消費者中，最受歡迎的酸甜比為30:1，且發(fā)現(xiàn)消費者更能接受偏甜的產(chǎn)品，對于偏酸的產(chǎn)品接受度明顯偏低。粟立丹等[25]對于成都市目前市面上常見的4 種國產(chǎn)巴氏殺菌乳進行消費者感官調(diào)查，發(fā)現(xiàn)消費者普遍傾向于顏色呈現(xiàn)明顯乳白色，且質(zhì)地流動性強的產(chǎn)品。Gonzale等[26]為探究消費者對于添加合生元和益生元成分的桃味酸奶的接受度，采用九點喜好度標尺對80 名消費者進行了接受度測試，發(fā)現(xiàn)益生元的添加對消費者接受度無顯著影響，消費者接受度普遍較高。Weysser等[27]利用9點喜好標度法對希臘式酸奶進行消費者偏好性測試，研究表明，脫脂奶粉和奶油的添加對酸奶的感官特性有一定影響，且添加脫脂奶粉能提高濃縮酸奶的接受度，但當樣品中含有合生元成分時，消費者對其的感官評分較低，合生員成分對桃味酸奶感官接受度有負面的影響。Oskar等[28]采用描述性分析和情感型測試方法分析了乳酸發(fā)酵對蘆丁乳制品的感官影響，乳酸菌的發(fā)酵作用顯著改變了乳制品的感官特性，通過情感型測試發(fā)現(xiàn)發(fā)酵型乳制品比未發(fā)酵型乳制品更受歡迎。Kenny等[29]利用消費者接受性測試和描述性測試探究冷等離子的處理是否會影響乳清飲料的消費者接受度，描述性測試數(shù)據(jù)表明冷等離子的處理對產(chǎn)品的苦味、香氣、口感均無顯著影響，可以作為巴氏殺菌的替代性技術。

2.2 新品開發(fā)

在新品的開發(fā)設計及老配方的升級階段，通常會借助專業(yè)感官品評團隊來進行品評，并運用一系列分析方法，為原輔料選擇及工藝的優(yōu)化提供重要的依據(jù)。

在配方開發(fā)設計方面，周艷等[30]在開發(fā)一種辣木高鈣核桃乳時，從產(chǎn)品的色澤、滋味、氣味和組織狀態(tài)4 個層面，對使用了不同品種及含量的乳化劑和穩(wěn)定劑的樣品進行品評，根據(jù)感官得分以及量筒法和離心法測得的乳化穩(wěn)定性結果，選擇了單硬脂酸甘油酯和蔗糖脂肪酸酯（質(zhì)量比7:3）作為復合乳化劑，果膠和海藻酸鈉（質(zhì)量比4:6）作為復合穩(wěn)定劑，其含量分別為質(zhì)量濃度1.0 g/L及體積比的0.15%。周潔等[31]采用感官評價法探究白糖、紅糖及生姜汁添加量對生姜紅糖風味發(fā)酵乳風味的影響，分別以其添加量作為單因素進行試驗，由專業(yè)感官品評小組對其進行評價，最后得出白糖、紅糖及生姜汁的最佳添加量分別為5.5%、3.5%和2.5%，在此配方下，產(chǎn)品接受度好，生姜風味濃郁但無不可接受的刺激性辣感。此外，感官分析技術還被應用于多種風味酸奶的配方確立[32~34]。

感官技術還廣泛使用于工藝優(yōu)化方面。潘明慧等[35]結合感官品評團隊和電子鼻分析技術對某脫脂風味乳飲料進行感官分析，篩選出其最佳工藝。唐艷等[36]以感官得分為評價指標，分別對不同配方及不同工藝下生產(chǎn)的姜撞奶進行了感官評價，得出最適宜的蔗糖、穩(wěn)定劑、氯化鈣添加量及凝乳時間。陸虹熹等[37]利用感官分析探究了胡蘿卜榨汁時間對一種新型胡蘿卜奶復合飲料的影響，發(fā)現(xiàn)在22 000 r/min下榨4 min的樣品，口感細膩，泡沫豐富，其感官得分最高。Lee等[38]對于加工工序中生牛乳冷卻速度是否會對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響進行了探究，利用差異性分析發(fā)現(xiàn)，在消費者無法察覺其感官差異，原料奶的冷卻速度不是影響牛乳質(zhì)量的最直接因素，生牛乳的質(zhì)量問題是多種因素共同作用的結果。此外，馮玲等[39]、霍建新等[40]、田洋等[41]也通過感官技術對奶酪的工藝條件進行了優(yōu)化。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量控制

隨著技術的發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量可以通過精確的檢測分析技術進行控制，但依然存在一些屬性信息只能通過感官分析的手段獲得，如產(chǎn)品的氣味和口感等，在生產(chǎn)過程和終產(chǎn)品的監(jiān)督管理中均有應用。

在感官質(zhì)量控制方面，首先需明確產(chǎn)品有哪些指標需要納入感官評價的范圍，通常會采用一系列分析方法來建立乳制品的評價描述詞。Michael等[42]通過專業(yè)感官品評團隊成員品嘗脂肪含量分別為0.1%，1.3%和3.5%的牛乳，總結出奶油香、蒸煮味、色澤透明度、掛壁情況、口中厚度、總體脂肪感等一系列評估脂肪含量對牛乳的口感影響的描述詞。Brown和Chambers[43]建立了一個感官描述詞典，可用于描述希臘酸奶、攪拌型酸奶等不同的酸奶樣品。Talavera和Chambers[44]根據(jù)47 個生產(chǎn)自美國不同地區(qū)的羊奶奶酪，建立了包括39 個風味術語的描述詞清單，可用于絕大多數(shù)羊奶奶酪的感官描述。此外，張春華等[45]采用模糊二元排序法對攪拌型酸奶的感官評價因子進行了排序，得出適口性是影響其整體感官特性的最重要因素，其次分別是乳清析出、黏附性、酸甜比、奶香味、糊口感。在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制方面，伏安型電子舌已成功應用于牛乳加工的在線檢測[46]。楊炫煌[47]通過電子感官技術結合人工感官評價的方法構建了發(fā)酵乳生產(chǎn)過程中不同關鍵控制點的感官質(zhì)量控制模型，可實現(xiàn)100%正確分類合格樣品和不合格樣品。

2.4 產(chǎn)品貨架期確定

產(chǎn)品的保存期限通常以專業(yè)品評員可察覺，而普通消費者品評員辨別不出的時間來確定。王鑫等[48]通過試驗發(fā)現(xiàn)，電子鼻和電子舌可較準確地判定紅棗發(fā)酵飲料乳的貨架期。李輝等[49]為探究常溫含乳制品貨架期內(nèi)風味的變化，通過測定風味物質(zhì)的含量，并結合感官描述性分析法，發(fā)現(xiàn)不同儲存時長的樣品汁感、陳舊味、籽感等方面存在顯著差異。程時文[50]為探究某品牌鮮牛奶和豆奶在不同溫度下的貨架期，采用三點檢驗法，得出在置信水平95%時，25 ℃、35 ℃、45 ℃下鮮牛奶感官貨架臨期時間為60 h、36 h、24 h，并將其與食品品質(zhì)函數(shù)零或一級反應形式進行擬合，得出鮮牛奶感官貨架期預測動力學模型A＝6.34e0.7344t。李冬梅[51]通過品評儲存了不同時長的某種草莓酸奶發(fā)現(xiàn)，感官指標得分與儲存時間呈負相關，且儲存溫度越高，感官指標得分下降越快。

2.5 摻假檢測

隨著近年來電子傳感器陣列系統(tǒng)技術的發(fā)展，通過儀器檢測揮發(fā)氣味的整體信息，對產(chǎn)品品質(zhì)及純度進行預測，逐漸成為檢測食品是否摻假的重要方法之一[52]。

在乳制品摻假方面，電子鼻及電子舌可用于檢測乳制品中是否有摻入其他蛋白成分或摻水。金嫘等[53]通過試驗發(fā)現(xiàn)，在生羊乳和殺菌羊乳中混入不同比例的牛乳，電子鼻均有不同的反應值，結合主成分分析法和線性判別法，能較好地區(qū)分羊乳中的牛乳摻入情況。徐亞丹等[54]使用PEN2便攜式電子鼻對摻雜全脂奶粉的純牛奶進行檢測，發(fā)現(xiàn)當加入的全脂奶粉量占比在20%~40%間時，電子鼻都能準確識別各組比例不同的牛奶，且電子鼻的響應值隨摻雜的奶粉量呈現(xiàn)規(guī)律變化。吳丹丹等[55]在駱駝乳中摻入8 種濃度梯度的牛乳，通過帶有10 個傳感器PEN3電子鼻設備對其進行檢測，并利用偏最小二乘判別模型以及主成分分析法對響應結果進行分析，發(fā)現(xiàn)電子鼻能有效區(qū)分駱駝乳及其摻假的樣品。

電子鼻和電子舌技術的應用，標志著乳制品感官品評有了新的突破，在乳制品質(zhì)量監(jiān)控過程中，引入了一種相對客觀且快速有效的方法，實現(xiàn)了對乳制品摻假、摻雜和摻偽的有效監(jiān)控。

3 展望

感官分析技術作為一種評估產(chǎn)品質(zhì)量的有效工具，在產(chǎn)品生產(chǎn)的各個方面均發(fā)揮了一定的實用價值，且具有化學儀器不可替代的作用[56]。我國的感官分析技術發(fā)展較晚，現(xiàn)有方法大多為參考國外標準制定，還未形成完善的體系，與國外的感官分析研究還存在一定差距。至今為止，國外對于乳制品的感官分析技術研究已經(jīng)發(fā)展了近百年[57]，而在國內(nèi)多被應用于酸奶和奶酪制品，其他乳制品應用較少，且不夠深入，乳制品企業(yè)還需借鑒國外以及國內(nèi)其他產(chǎn)品中的應用，并創(chuàng)新感官分析方法，使感官分析技術為乳制品的研發(fā)和生產(chǎn)提供依據(jù)。