Check-all-that-apply和定量描述分析法對褐色酸奶感官性質(zhì)的分析

楊洋，楊敏，索化夷,2，張玉,2，宋佳佳,2，王洪偉,2*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400715)2(食品科學(xué)與工程國家級實驗教學(xué)示范中心(西南大學(xué))，重慶，400715)

褐色酸奶，又稱熟酸奶、炭燒酸奶、燒酸奶或烤酸奶，是牛奶和葡萄糖在適宜溫度下發(fā)生美拉德反應(yīng)后再接種乳酸菌發(fā)酵制得的一種乳制品[1]。美拉德反應(yīng)賦予了褐色酸奶較為舒服的暖色調(diào)和獨(dú)特的風(fēng)味[2]。雖然褐色酸奶近幾年來才出現(xiàn)在我國市場上，但其發(fā)展迅猛[3]。

目前褐色酸奶感官評價大多采用評分法[4-5]。但評分法不能分析組分、工藝等因素對褐色酸奶感官特征的影響，也不能和消費(fèi)者檢驗相結(jié)合。定量描述分析(quantitative descriptive analysis，QDA)法是感官評價中最常用的描述性方法，已被廣泛應(yīng)用在酸奶中。郭奇慧等[6]通過QDA法建立了凝固型酸奶的感官描述詞并用于準(zhǔn)確地描述其感官品質(zhì)；DESAI等[7]通過QDA法發(fā)現(xiàn)感官評價員可以區(qū)分出不同脂肪含量的希臘酸奶；NGUYEN等[8]通過QDA法發(fā)現(xiàn)黃原膠能夠較好地改善脫脂酸奶的感官性質(zhì)；THOMPSON等[9]建立了草莓味酸奶的感官描述詞，發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者喜歡具有自然水果風(fēng)味和甜味的酸奶。但是目前還沒有關(guān)于QDA法分析褐色酸奶感官特征的研究。

近年來，由于能快速獲得感官剖面，Check-All-That-Apply (CATA)法等快速描述分析法的應(yīng)用日益廣泛。由于利用消費(fèi)者替代專業(yè)感官評價員，不需要進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)和維護(hù)，快速描述分析方法可以節(jié)約大量的成本和時間[10-11]。CATA法是一種消費(fèi)者從給定的感官描述詞列表中選出所有能感知到的感官性質(zhì)的快速描述分析方法，已應(yīng)用于奶酪[12]、橙汁[13]、草莓[14]、香腸[15]等多種食品中。CATA法能簡單有效地區(qū)分樣品的感官特征，具有較好的重復(fù)性[16]。MORELL等[17]應(yīng)用CATA法發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者對添加脫脂乳粉的酸奶有較高的滿意度。ARES等[18]通過CATA法發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者更喜歡具有順滑、均勻、奶油味的酸奶。

本文分別采用 QDA 法和CATA法對7種市售褐色酸奶樣品的外觀、香氣、風(fēng)味和口感等感官性質(zhì)進(jìn)行描述性分析，并比較經(jīng)過培訓(xùn)的感官評價員和未培訓(xùn)的消費(fèi)者的結(jié)果。

1 材料與方法

1.1 材料

7種市售褐色酸奶樣品購于當(dāng)?shù)爻屑百徫锞W(wǎng)站。5種冷藏褐色酸奶編號為C1～C5，2種常溫褐色酸奶編號為N1、N2。將15 mL樣品裝入30 mL一次性透明帶蓋塑料杯中，以隨機(jī)3位數(shù)字編碼。

1.2 感官評價小組

6名感官評價員組成QDA法感官評價小組。每位感官評價員都完成了120 h的感官培訓(xùn)，包括感官分析技能、感官記憶、感官描述詞詞義、感官尺度等。感官評價員曾參加過怪味胡豆[19]、酸奶[20]等多個感官評價試驗。

67名未參加過感官培訓(xùn)的消費(fèi)者組成了CATA法感官評價小組。試驗開始前，向每位消費(fèi)者介紹CATA法及其試驗流程。

1.3 試驗方法

1.3.1 QDA法

QDA法在西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院感官評價實驗室中進(jìn)行。每位感官評價員首先單獨(dú)評價所有褐色酸奶樣品，盡可能多地產(chǎn)生描述外觀、香氣、風(fēng)味、口感等感官性質(zhì)的描述語。參考趙云鵬等[20]、COGGINS等[21]以及BROWN等[22]的酸奶感官描述詞，感官評價小組通過討論形成褐色酸奶的感官描述詞及定義。按照GB/T 29604—2013[23]的方法為每一個感官描述詞選擇合適的參比樣，并按15點標(biāo)度確定其強(qiáng)度。

將建立的感官描述詞和參比樣呈送給感官評價員，褐色酸奶樣品以隨機(jī)順序進(jìn)行一致性剖面分析[24]。感官評價員先單獨(dú)對所有感官性質(zhì)進(jìn)行評價，然后感官評價小組進(jìn)行討論得到一致性得分[25-26]。感官評價員可以通過純凈水或梳打餅干緩解感官疲勞。評價完一個樣品后，感官評價員休息5 min，確定余味消失后，才能評價下一個樣品。

1.3.2 CATA法

CATA法在西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院感官評價實驗室中進(jìn)行。CATA法評價單包含了由18名不參與CATA法的消費(fèi)者產(chǎn)生的24個與褐色酸奶有關(guān)的感官描述詞。為了避免感官描述詞順序的影響，其排列遵循拉丁方設(shè)計[27]。

消費(fèi)者首先進(jìn)行接受度檢驗(1表示非常討厭，9表示非常喜歡)，然后選擇他們認(rèn)為所有適合描述樣品感官性質(zhì)的詞語。評價單如圖1-a所示。7種褐色酸奶樣品以隨機(jī)順序逐一呈送給每位消費(fèi)者。消費(fèi)者可以通過純凈水或梳打餅干緩解感官疲勞。評價完一個樣品后，休息5 min，確定余味消失才能繼續(xù)進(jìn)行下一樣品的評價。

評價完所有褐色酸奶樣品后，消費(fèi)者選擇理想的褐色酸奶樣品應(yīng)該具有的感官性質(zhì)。評價單如圖1-b所示。

a-樣品評價單;b-理想樣品評價單圖1 CATA法評價單示例Fig.1 An example of CATA evaluation sheet

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用XLSTAT-2016分析軟件對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對QDA法的結(jié)果進(jìn)行主成分分析(principle component analysis, PCA)；對CATA法的數(shù)據(jù)進(jìn)行CATA analysis分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 QDA法

在QDA法中，評價小組產(chǎn)生了共22個褐色酸奶感官描述詞(3個外觀、6個香氣、8個風(fēng)味、5個口感描述詞)，其定義和參比樣如表1所示。

除了棕色、焦糖香和焦糖味，其他感官描述詞均出現(xiàn)在酸奶的描述性分析中[20-22]。棕色、焦糖香和焦糖味往往用于描述與美拉德反應(yīng)相關(guān)的食品，如咖啡[28]等。焦糖香和焦糖味也能在冰淇淋[29]、含氣葡萄酒[30]等產(chǎn)品中被感知到。雖然COGGINS等[21]和BROWN 等[22]還使用了黃油味、土豆味、塑料味、紙板味、檸檬味、咸味等描述詞，但評價小組未在褐色酸奶中感知到這些感官性質(zhì)，因此未列入褐色酸奶感官描述詞表中。

表1 褐色酸奶感官描述詞表Table 1 Sensory descriptors of brown yogurts

對7種褐色酸奶的一致性結(jié)果進(jìn)行主成分分析(principal component analysis，PCA)，結(jié)果如表2所示。前2個主成分可以解釋整體變異的68.85%，前3個主成分可以解釋82.79%，足以解釋褐色酸奶感官性質(zhì)的大部分特征。

表2 主成分的特征值Table 2 Eigenvalues of principle components

由感官描述詞的載荷值(表3)可知，第1主成分主要與焦糖香成負(fù)相關(guān)，與光澤、發(fā)酵香、果香、奶香、甜香、酸香、發(fā)酵味、甜味、奶油味、白堊質(zhì)和黏附等感官性質(zhì)呈正相關(guān)。焦糖香是區(qū)分褐色酸奶和傳統(tǒng)發(fā)酵酸奶的主要感官性質(zhì)。第2主成分主要與果香、細(xì)膩、分散性成正相關(guān)，與奶味呈負(fù)相關(guān)。第3主成分主要與棕色以及焦糖味呈正相關(guān)。這2個感官性質(zhì)也是褐色酸奶特有的感官性質(zhì)。

表3 感官描述詞的載荷值Table 3 Factor loadings of sensory descriptors

由樣品的感官載荷圖(圖2)可知，樣品C4、C5和N2位于載荷圖的左側(cè)，具有較強(qiáng)的焦糖香。樣品N2的棕色比較突出。樣品C1、C2均位于第1象限且距離相對較近，說明這2個褐色酸奶的感官性質(zhì)相近。樣品N1與C3位于第4象限，但C3緊鄰坐標(biāo)軸，與樣N1距離較遠(yuǎn)，這說明N1與其余樣品的感官性質(zhì)都存在較大差異。2個常溫褐色酸奶N(yùn)1和N2分別位于5個冷藏褐色酸奶兩側(cè)，QDA法并不能根據(jù)感官性質(zhì)區(qū)分常溫和冷藏褐色酸奶。姚月華等[31]發(fā)現(xiàn)QDA法能夠區(qū)分巴氏殺菌酸奶和冷藏酸奶。產(chǎn)生這種差異的原因可能是美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的棕色、焦糖香和焦糖味等特征性質(zhì)對酸奶感官特征的影響大于巴氏殺菌。

圖2 PCA分析樣品感官性質(zhì)載荷圖Fig.2 The PCA map of brown yogurt samples

2.2 CATA法

18名不參與CATA法的消費(fèi)者共產(chǎn)生了24個感官描述詞(圖1)，黏稠、焦糖味、甜香、奶味、谷物味、酸香、果味、酸味、甜味、發(fā)酵味、澀、奶油味、光澤、黏附、細(xì)膩和白堊質(zhì)感等17個感官描述詞在QDA法中也被使用。消費(fèi)者產(chǎn)生的描述詞和經(jīng)過培訓(xùn)的感官評價員產(chǎn)生的描述詞在一定程度上相近[32]。

QDA法所建立的描述詞需要感官評價小組進(jìn)行討論形成一致性的定義和參比，而CATA法所使用的描述詞是由未經(jīng)培訓(xùn)的消費(fèi)者基于自己的經(jīng)驗產(chǎn)生的，不需要達(dá)成一致。2種方法使用的描述詞往往存在一定差異[33]，如中草藥味、棗味和氣泡等描述詞并沒有在QDA法中使用。在CATA法中消費(fèi)者只能判斷樣品有無某種感官性質(zhì)，無法評價強(qiáng)度，因此有些描述詞是同一感官性質(zhì)的不同表述，例如焦糖色和褐色。

CATA法各感官描述詞被選擇的頻率如表4所示。被選擇頻率較高的描述詞有酸味、光澤、酸香、甜味、焦糖色、順滑、奶味、細(xì)膩、黏稠和褐色等。與美拉德反應(yīng)相關(guān)的感官性質(zhì)中，焦糖味的被選擇頻率稍低于褐色和焦糖色，說明消費(fèi)者更容易注意到褐色酸奶的顏色特征。白堊質(zhì)感的選擇頻率最低，說明消費(fèi)者對這個感官性質(zhì)并不熟悉，而QDA法的評價員因通過專業(yè)培訓(xùn)能較好地判斷。

通過理想樣品感官描述詞的被選擇頻率可以發(fā)現(xiàn)，只有50%左右的消費(fèi)者選擇了焦糖色和焦糖味等褐色酸奶的特征感官性質(zhì)，低于細(xì)膩、奶味、光澤、酸香、順滑、黏稠、甜香、酸味、甜味等傳統(tǒng)酸奶也具有的感官性質(zhì)，說明消費(fèi)者最關(guān)注的仍是細(xì)膩、奶味等傳統(tǒng)酸奶也具備的感官性質(zhì)。中草藥味、澀、白堊質(zhì)感、苦味、咖啡味、氣泡、棗味等是消費(fèi)者不希望褐色酸奶中出現(xiàn)的性質(zhì)。

表4 CATA法感官描述詞被選擇的頻率Table 4 The frequency of each sensory descriptor selected in CATA

對CATA法的結(jié)果進(jìn)行對應(yīng)分析，結(jié)果如圖3所示。樣品C1～C3距離較近，具有突出的黏稠、發(fā)酵味、甜味等感官特征。樣品C4具有褐色和焦糖味的感官特征。樣品C5具有明顯的焦糖色、光澤、順滑、甜香等。5種冷藏褐色酸奶都位于原點附近，感官性質(zhì)具有一定的相似性。樣品N1具有較強(qiáng)的澀和白堊質(zhì)感。樣品N2位于最右側(cè)，與其他6個褐色酸奶距離較遠(yuǎn)，被感知到具有咖啡味、谷物味、棗味等特征，而這些感官描述詞被選擇的頻率較低，和理想樣品差距較大。未經(jīng)培訓(xùn)的消費(fèi)者也發(fā)現(xiàn)2種常溫褐色酸奶的感官性質(zhì)差異較大，不能歸為一類，與QDA法的結(jié)果一致。

與QDA法不同，CATA法還能反映出消費(fèi)者對產(chǎn)品的接受度。由圖3可知，5種冷藏褐色酸奶比2種常溫褐色酸奶距離褐色酸奶的理想點更接近，說明消費(fèi)者對冷藏褐色酸奶的接受度更高。

圖3 CATA法中感官描述詞的對應(yīng)分析Fig.3 The correspondence analysis of the sensory descriptors of CATA

3 結(jié)論

QDA法和CATA法均能有效區(qū)分褐色酸奶的感官性質(zhì)，且結(jié)果相似。QDA法中，6名經(jīng)過培訓(xùn)的感官評價員對感官描述詞進(jìn)行了討論，統(tǒng)一了定義和參比樣，因此能夠準(zhǔn)確客觀地分析褐色酸奶的感官性質(zhì)。雖然CATA法的感官描述詞與QDA法的感官描述詞相近，但這些詞語是由消費(fèi)者基于自己的經(jīng)驗產(chǎn)生的，不同消費(fèi)者的理解會存在差異。CATA法只能判斷樣品有無某種感官性質(zhì)，無法對其強(qiáng)度進(jìn)行評價，只能根據(jù)消費(fèi)者的使用頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

CATA法準(zhǔn)確性不如QDA法，但能夠更快速和低成本地區(qū)分樣品的感官性質(zhì)。因此CATA法在產(chǎn)品開發(fā)和市場調(diào)研方面具有廣闊的應(yīng)用前景。