Friedman 檢驗(yàn)和定量描述分析法（QDA）在風(fēng)味酸奶感官評(píng)定中的應(yīng)用

叢懿潔，王 磊

（威海海洋職業(yè)學(xué)院，山東 榮成 264300）

酸奶是被大眾消費(fèi)者所熟知并喜愛的乳制品。隨著消費(fèi)者口味的改變及酸奶產(chǎn)品升級(jí)的需要，近年來，不同口味酸奶的開發(fā)成為酸奶市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。消費(fèi)者也更加關(guān)注酸奶的感官品質(zhì)。通過對(duì)酸奶感官品質(zhì)的評(píng)價(jià)能夠了解消費(fèi)者的關(guān)注點(diǎn)，確定產(chǎn)品改良的方向。目前應(yīng)用于乳制品常見的感官檢驗(yàn)方法有成對(duì)差別檢驗(yàn)、排序檢驗(yàn)、描述分析法等[1]。

Frideman 檢驗(yàn)是一種非參數(shù)檢驗(yàn)方法[2]，是利用秩次和秩和對(duì)樣本排序并統(tǒng)計(jì)顯著性差異的一種方法，常用于食品感官評(píng)定中排序檢驗(yàn)分析。最小顯著差數(shù)法（Least significant difference，LSD）是多重比較的一種方法，在Frideman 檢驗(yàn)顯著的前提下，能夠確定每?jī)蓚€(gè)產(chǎn)品之間的差異性。兩種方法的結(jié)合能夠確定樣本整體上和個(gè)體間的顯著性差異。許丹等[3]利用Frideman 檢驗(yàn)和多重分析方法檢驗(yàn)制備的南極磷蝦液態(tài)香精。呂艷春等[4]把加權(quán)評(píng)分法和Frideman 檢驗(yàn)法結(jié)合運(yùn)用于食醋的感官評(píng)價(jià)中，這兩種方法的結(jié)合能夠明確樣本的差異性，但卻無法知道具體差異點(diǎn)在哪里。定量描述分析法（Quantitativedescriptiveanalysis，QDA）屬于描述分析法的一種，此方法可以獲得樣本的完整感官描述，并能鑒定樣本成分、過程變化等的感官特性及其強(qiáng)度之間具體的差異[5-6]。賈軍燕等[7]利用定量描述分析法研究自制藍(lán)莓酸奶和Dannon 藍(lán)莓酸奶感官特性及強(qiáng)度差異。

水果與酸奶素來是最佳伴侶。本研究選擇4 種柑橘類香精（甜橙味、檸檬味、西柚味、青橘味），并根據(jù)風(fēng)味酸奶的工藝開發(fā)出4 種水果香型的風(fēng)味酸奶，供評(píng)價(jià)員品評(píng)。首先采用Frideman 檢驗(yàn)結(jié)合多重比較分析中的LSD 法確定產(chǎn)品之間的顯著性差異，隨后利用QDA法結(jié)合方差分析確定產(chǎn)品感官特性間的具體差異，最后分析整體喜好度和感官特性的偏相關(guān)性，以期豐富酸奶感官檢驗(yàn)方法，并為其他產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)提供參考，同時(shí)為產(chǎn)品研發(fā)拓寬思路提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

4 種不同水果香型的風(fēng)味酸奶（實(shí)驗(yàn)室自制）（見表 1）。

表1 4 種風(fēng)味酸奶主要區(qū)別及工藝點(diǎn)Table 1 Main differences and processing points of 4 kinds of flavored yoghurt

1.2 方法

1.2.1 整體喜好度評(píng)價(jià)

采用整體喜好度9 點(diǎn)快感喜好標(biāo)度法評(píng)分[8]：1為極其不喜歡，2 為非常不喜歡，3 為一般不喜歡，4 為稍微不喜歡，5 為既不喜歡也不會(huì)不喜歡，6 為稍微喜歡，7 為一般喜歡，8 為非常喜歡，9 為極其喜歡，取30 名評(píng)價(jià)員的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析。

1.2.1.1 Friedman 檢驗(yàn)

統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)員的整體喜好度評(píng)價(jià)結(jié)果，將評(píng)分轉(zhuǎn)換成樣品對(duì)應(yīng)的秩次并統(tǒng)計(jì)秩和，對(duì)樣品整體喜好度顯著性差異進(jìn)行分析，計(jì)算統(tǒng)計(jì)量。

式中：F 指運(yùn)用Friedman 檢驗(yàn)需要計(jì)算的統(tǒng)計(jì)量；A為評(píng)價(jià)員人數(shù)；S 為樣品數(shù)；Li 為樣品的秩和數(shù)。

若評(píng)價(jià)結(jié)果中有兩個(gè)或多個(gè)樣品的秩次相同，則需要對(duì)F 進(jìn)行校正，替換為F′。

根據(jù) A、S、ɑ（顯著性水平）查 Friedman 檢驗(yàn)臨界值表中的F0，若統(tǒng)計(jì)量F 或F′大于或等于F0，則樣品在整體上有顯著性差異；若評(píng)價(jià)員數(shù)A 較大，或當(dāng)樣品數(shù)S＞5 時(shí)，可查χ2分布表，F(xiàn)0值近似服從自由度f(wàn)為 S-1 的 χ2，若統(tǒng)計(jì)量 F 或 F′大于或等于 χ02，則樣品在整體上有顯著性差異。反之，則無顯著性差異[9]。

1.2.1.2 樣品間的多重比較和分組

Friedman 檢驗(yàn)常用的多重比較方法有兩種：一種是我國(guó)普遍采用的通過臨界值r（I，ɑ）進(jìn)行比較；另一種是國(guó)際普遍采用的最小顯著差數(shù)法（LSD）進(jìn)行比較[10]。本研究采用最小顯著差數(shù)法進(jìn)行比較。首先根據(jù)樣品的秩和由小到大將樣品進(jìn)行初步排序，然后計(jì)算臨界值LSDɑ。

式中：ɑ 為顯著水平，當(dāng) ɑ=0.05 和 0.01 時(shí)，uɑ分別為1.96 和 2.58；A 為評(píng)價(jià)員人數(shù)；S 為樣品數(shù)。

將各樣品的秩和之差與LSDɑ進(jìn)行比較，若比較的兩個(gè)樣品的秩和之差（Li-L）j大于或者等于相應(yīng)的LSDɑ值，則表明在ɑ 水平上有顯著性差異，反之則沒有。無顯著性差異的樣品間可以劃線分成一組，劃線重疊可將樣品單獨(dú)列為一組[11]。

1.2.2 感官特性評(píng)價(jià)

采用定量描述分析法（QDA）對(duì)4 種不同水果香型的風(fēng)味酸奶的感官特性進(jìn)行評(píng)價(jià)[12-13]，并用方差分析法分析相同感官特性不同產(chǎn)品之間的顯著性差異。

1.2.2.1 建立感官評(píng)價(jià)小組

按照GB/T 16291.1—2012[14]對(duì)評(píng)價(jià)員進(jìn)行篩選和培訓(xùn)，建立感官評(píng)價(jià)小組。讓感官評(píng)價(jià)小組的評(píng)價(jià)員熟悉風(fēng)味酸奶感官特性及評(píng)價(jià)的流程。最終建立有10 名評(píng)價(jià)員的評(píng)價(jià)小組，對(duì)樣品感官特性進(jìn)行評(píng)價(jià)以方便確立描述詞。

1.2.2.2 建立描述詞及定義

參照GB/T 16861—1997[15]的方法確定描述詞。選擇差異較大的風(fēng)味酸奶樣品，要求評(píng)價(jià)小組創(chuàng)造最大數(shù)量的描述詞。感官評(píng)價(jià)小組在討論中逐步刪除快感、定量、無關(guān)術(shù)語(yǔ)，初步整理后運(yùn)用幾何平均值M進(jìn)行描述詞的首次刪減，再利用多元分析、方差分析將同義詞和反義詞綜合到一起，去除對(duì)產(chǎn)品作用很小的描述詞，對(duì)描述詞進(jìn)行二次刪減。

1.2.2.3 正式試驗(yàn)

選取18 名熟悉風(fēng)味酸奶的評(píng)價(jià)員，對(duì)4 種不同水果香型的風(fēng)味酸奶的感官特性進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)價(jià)。采用10 點(diǎn)線性標(biāo)度評(píng)價(jià)產(chǎn)品[16]。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

采用Friedman 檢驗(yàn)、多重比較分析、方差分析、偏相關(guān)分析方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 整體喜好度評(píng)價(jià)

2.1.1 評(píng)價(jià)員評(píng)價(jià)結(jié)果

30 名評(píng)價(jià)員采用9 點(diǎn)快感喜好標(biāo)度對(duì)4 種不同水果香型的風(fēng)味酸奶進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果見表2。

根據(jù)評(píng)價(jià)員對(duì)樣品的整體喜好度評(píng)分計(jì)算秩次和秩和。秩次的計(jì)算方法如下：將每位評(píng)價(jià)員對(duì)4 種樣品的喜好度分值由大到小進(jìn)行排列，分值越大，秩次越小，因此 4 種樣品的理論秩次分別是 1、2、3、4。如出現(xiàn)幾個(gè)樣品的分值相同，其實(shí)際秩次為幾種樣品理論秩次的平均值。秩和的計(jì)算方法如下：將所有評(píng)價(jià)員對(duì)4 種樣品的秩次計(jì)算完后，將每種樣品所得到的實(shí)際秩次求和得到該樣品的秩和。具體結(jié)果見表3。

樣品的秩和越小，整體喜好度越高，越排在前面。對(duì)表3 的秩和進(jìn)行分析得出，4 種不同水果香型的風(fēng)味酸奶的整體喜好度排序?yàn)椋篊（60）＞B（64.5）＞A（83）＞D（92.5）。

表2 4 種風(fēng)味酸奶的整體喜好度評(píng)分Table 2 Overall preference score of 4 kinds of flavoured yoghurt

續(xù)表2 4 種風(fēng)味酸奶的整體喜好度評(píng)分Continue table 2 Overall preference score of 4 kinds of flavoured yoghurt

表3 4 種風(fēng)味酸奶的整體喜好度評(píng)分秩次和秩和Table 3 Rank and rank sum of overall preference score of 4 kinds of flavoured yoghurt

2.1.2 Friedman 檢驗(yàn)

采用Friedman 檢驗(yàn)4 種風(fēng)味酸奶整體喜好度的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。將表3 結(jié)果代入公式（1）求得F=14.11，因本例的評(píng)價(jià)結(jié)果中有多個(gè)樣品的秩次相同，需要對(duì) F 進(jìn)行校正，替換為 F′，由公式（2）求得 F′=14.75。本例中由于評(píng)價(jià)員數(shù)為30 人，數(shù)值較大，未列在Friedman 檢驗(yàn)臨界值表中，故應(yīng)查 χ2分布表，F(xiàn)0≈χ02（f=3，ɑ=0.05）=7.81。從上面的數(shù)據(jù)可以得出 Friedman檢驗(yàn)結(jié)果：實(shí)際統(tǒng)計(jì)量F′=14.75＞F0=7.81，即在5%水平上，4 種樣品在整體上有顯著性差異。

2.1.3 樣品間的多重比較和分組

首先根據(jù)樣品的秩和由小到大將樣品進(jìn)行初步排序：60（C），64.5（B），83（A），92.5（D）。

計(jì)算臨界值LSD（ɑɑ=0.05）=19.6。各樣品的秩和之差與LSDɑ進(jìn)行比較，結(jié)果如下：

C-B：|60-64.5|=4.5 ＜19.6；C-A：|60-83|=23 ＞19.6；C-D：|60-92.5|=32.5 ＞19.6；B-A：|64.5-83|=18.5 ＜19.6；B-D：|64.5-92.5|=28 ＞19.6；A-D：|83-92.5|=9.5＜19.6。

分析可知，C 和 A 之間、C 和 D 之間、B 和 D 之間在5%水平上有顯著性差異，根據(jù)以上比較的結(jié)果將樣品分組如下：

最后分成4 組：

通過Friedman 檢驗(yàn)和樣品間的多重比較及分組后，4 種不同水果香型的風(fēng)味酸奶的整體喜好度排序?yàn)椋篊＞B＞A＞D；在5%顯著性水平上，C 樣品明顯比A、D 樣品更受喜歡，B 樣品明顯比D 樣品更受喜歡，4 種樣品可以分為4 組。

2.2 感官特性評(píng)價(jià)

2.2.1 描述詞的建立

評(píng)價(jià)小組根據(jù)GB/T 16861—1997[15]的方法確定描述詞，通過刪減、合并等過程得到風(fēng)味酸奶最終的描述詞為：總香氣、發(fā)酵味、奶香氣、果香氣、甜味、苦味、酸味、顆粒感、稠厚度、澀感。描述詞定義見表4[8]。

2.2.2 感官特性強(qiáng)度評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2.2.1 蜘蛛圖

選取18 名評(píng)價(jià)員，采用10 點(diǎn)線性標(biāo)度對(duì)4 種不同水果香型的風(fēng)味酸奶的感官特性進(jìn)行描述分析，對(duì)評(píng)價(jià)員的結(jié)果進(jìn)行平均值統(tǒng)計(jì)，得到強(qiáng)度評(píng)價(jià)結(jié)果如圖1 所示。

表4 風(fēng)味酸奶感官描述詞定義Table 4 The definition of main sensory properties of flavored yogurt

圖1 4 種風(fēng)味酸奶的QDA 數(shù)據(jù)蜘蛛圖Fig.1 Spider diagram of QDA data of 4 kinds of flavored yoghurt

由產(chǎn)品的QDA 數(shù)據(jù)蜘蛛圖分析可知，4 種樣品的感官特性各有特點(diǎn)：A 樣品發(fā)酵味突出，顆粒感強(qiáng)，酸味稍強(qiáng)，口感稠厚度較強(qiáng)，澀感稍強(qiáng)；B 樣品總香氣、奶香氣及果香氣突出，口感稠厚度最強(qiáng)；C 樣品甜味突出，酸味弱，口感稠厚度最弱，奶香氣尚可；D 樣品總香氣最弱，酸味突出，苦味重，澀感突出。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于酸奶的定量描述分析研究文獻(xiàn)較少，姚月華等[17]利用風(fēng)味剖析法和QDA 法對(duì)市售酸奶和巴氏殺菌酸奶進(jìn)行描述性分析，得到5 個(gè)香氣術(shù)語(yǔ)（甜、酸、奶香、果香、谷物味），4 個(gè)風(fēng)味術(shù)語(yǔ)（奶味、甜味、酸味、刺激），3 個(gè)質(zhì)地術(shù)語(yǔ)（黏度、黏附性、分散性）。其研究方法與本研究類似，所得研究結(jié)果均能很好地區(qū)分樣品間差異。

2.2.2.2 顯著性差異分析

利用SPSS 軟件分析每種感官特性不同樣品間的顯著性差異，4 種不同水果香型的風(fēng)味酸奶的感官特性強(qiáng)度平均值及顯著性差異見表5。

表5 酸奶感官特性顯著性差異分析表Table 5 Significant difference analysis of yoghurt sensory characteristics

分析表5 可知：

總香氣、果香氣、奶香氣：4 種樣品的結(jié)果呈現(xiàn)一致性，即從強(qiáng)度分值上看，D 樣品較弱，C、A 樣品居中，在5%顯著水平上，均是B 樣品的強(qiáng)度明顯比其他樣品強(qiáng)。

甜味：從強(qiáng)度分值上看，C 樣品的甜味最強(qiáng)，B、A居中且無顯著性差異，D 樣品最弱，在5%顯著水平上，C 樣品明顯比D 樣品強(qiáng)。

酸味：D 樣品明顯比其他樣品強(qiáng)，A 樣品居中，C、B 的酸味最弱且C、B 之間無顯著性差異。

顆粒感：從強(qiáng)度分值上看，A 最強(qiáng)，B、D 居中，C最弱，在5%顯著水平上，A、C 之間有顯著性差異，A樣品明顯比C 強(qiáng)。

稠厚度：從強(qiáng)度分值上看，B 最強(qiáng)，A、D 居中，C最弱，在5%顯著水平上，B 樣品明顯比C 強(qiáng)。

澀感：從強(qiáng)度分值上看 D 最強(qiáng)，A 居中，C、B 最弱，在5%顯著水平上，D 樣品明顯比C、B 強(qiáng)。

發(fā)酵味、苦味：4 種樣品的發(fā)酵味、苦味在5%水平上無顯著性差異。

從整體上看，B 樣品的總香氣、奶香氣、果香氣、稠厚度最強(qiáng)，甜味較強(qiáng)，感官特征較明顯；D 樣品的總香氣、奶香氣、果香氣、甜味均較弱，酸味最強(qiáng)，澀感最強(qiáng)，香氣感官特征較明顯，酸澀感最強(qiáng)。另外兩種樣品的感官特性特征處于中間水平。

2.3 感官特性與整體喜好度的偏相關(guān)性分析

分析4 種風(fēng)味酸奶的感官特性與整體喜好度的偏相關(guān)性，即在控制其他變量的條件下，分析單個(gè)感官特性與整體喜好度之間的相關(guān)性，得到偏相關(guān)性系數(shù)，如圖2 所示。

圖2 風(fēng)味酸奶感官屬性與整體喜好度的偏相關(guān)系數(shù)Fig.2 Partial correlation coefficients between sensory attributes and overall preference of flavored yogurt

由圖2 可知，4 種樣品的總香氣、發(fā)酵味、甜味、酸味4 種感官特性均與整體喜好度呈正相關(guān)性，即在一定范圍內(nèi)，樣品的總香氣、發(fā)酵味、甜味、酸味強(qiáng)度越高，越能對(duì)整體喜好度起到促進(jìn)作用；4 種樣品的奶香氣、果香氣、稠厚度3 個(gè)特性，除B 樣品，其他3種樣品的感官特性均與整體喜好度呈正相關(guān)性，結(jié)合樣品的感官特性強(qiáng)度表分析可知，B 樣品的奶香氣、果香氣、稠厚度在4 種樣品中最強(qiáng)，可能感官?gòu)?qiáng)度過強(qiáng)，超過感官評(píng)價(jià)員的接受性，即產(chǎn)品奶香氣、果香氣太強(qiáng)、太稠會(huì)降低評(píng)價(jià)員的喜好度；在樣品的苦味與喜好度關(guān)系上，除A 樣品，其他3 種樣品的苦味與整體喜好度均呈負(fù)相關(guān)性，因此可以說明產(chǎn)品苦味越大，評(píng)價(jià)員對(duì)其喜好度越低；對(duì)于樣品的顆粒感、澀感兩種感官特性與喜好度的關(guān)系上，A、D 樣品保持一致，均呈正相關(guān)，B、C 樣品保持一致，均呈負(fù)相關(guān)性，這可能說明該兩種特性與喜好度整體上沒有固定的關(guān)系，即評(píng)價(jià)員喜好不同，有的認(rèn)為喜歡顆粒感強(qiáng)、澀感強(qiáng)的產(chǎn)品，有的則相反。支瑞聰?shù)萚18]研究不同區(qū)域消費(fèi)者對(duì)液態(tài)乳喜好的差異分析，統(tǒng)計(jì)整體喜好度與感官屬性之間的偏相關(guān)性系數(shù)，結(jié)果顯示甜味、乳香味對(duì)整體喜好度呈現(xiàn)正影響。其結(jié)果與本研究結(jié)果一致。

綜合整體喜好度及感官特性強(qiáng)度及其相關(guān)性分析，評(píng)價(jià)員喜歡總香氣、奶香氣、發(fā)酵味、果香氣稍強(qiáng)，稠厚，無苦味的產(chǎn)品；評(píng)價(jià)員對(duì)帶有澀感和有顆粒感的樣品的喜好度不一致；評(píng)價(jià)員對(duì)感官特性太強(qiáng)、太弱產(chǎn)品的喜好度有所下降。結(jié)合產(chǎn)品的水果香型分析可知，評(píng)價(jià)員最喜歡的是西柚味，其次是甜橙味、青橘味，最不喜歡的是檸檬味。分析可知甜橙味的B 樣品香氣沖、甜味太強(qiáng)，檸檬味的D 樣品香氣弱、酸味太強(qiáng)，這兩種水果香型在酸奶中的應(yīng)用應(yīng)更加注意香氣和酸甜比的調(diào)整。

3 結(jié)論

上述試驗(yàn)結(jié)果表明，采用Friedman 檢驗(yàn)和多重比較中的最小顯著差數(shù)法（LSD）分析4 種樣品的整體喜好度排序?yàn)椋篊＞B＞A＞D，即評(píng)價(jià)員最喜歡的是西柚味酸奶，其次是甜橙味、青橘味酸奶，最不喜歡的是檸檬味酸奶。4 種樣品在5%水平上有顯著性差異，C 樣品明顯比A、D 樣品受歡迎，B 樣品明顯比D樣品更受歡迎。采用QDA 法和方差分析分析法4 種樣品的感官特性及強(qiáng)度，結(jié)果顯示B 樣品在香氣、甜味、稠厚度方面都是最強(qiáng)的，D 樣品在香氣方面最弱、酸味方面最強(qiáng)。采用偏相關(guān)性分析整體喜好度和感官特性之間的關(guān)系，結(jié)果顯示評(píng)價(jià)員喜歡總香氣、奶香氣、發(fā)酵味、果香氣稍強(qiáng)，甜味稍強(qiáng)，稠厚，無苦味的產(chǎn)品，對(duì)帶有澀感和有顆粒感樣品的喜好度不一致，對(duì)于香氣太強(qiáng)、稠厚度太強(qiáng)樣品（如B）、或者香氣弱、酸味強(qiáng)的樣品（如D）的喜好度有所下降。因此，研發(fā)新產(chǎn)品時(shí)應(yīng)考慮評(píng)價(jià)員的接受程度及對(duì)產(chǎn)品的喜好度，并考慮不同水果香型在酸奶中的實(shí)際應(yīng)用情況作以適當(dāng)調(diào)整。此研究將重要的感官檢驗(yàn)方法應(yīng)用于風(fēng)味酸奶中，對(duì)其他產(chǎn)品的感官檢驗(yàn)方法的應(yīng)用及乳制品新產(chǎn)品的研發(fā)具有實(shí)際參考價(jià)值。