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【感官知识】感官词典建立方法
        感官词典是客观描述食品感官特性的标准化词汇表。根据科学原则和标准程序制定的词典可以被不同的群体用来一致地描述食品。一个词典能否被作为工具使用取决于有没有经过校准和验证,定义明确的词汇才能支持这种水平的感官研究。
        感官科学家需要研究有效的工具来与非专业性的商业人群沟通,感官词典应运而生。词典使产品开发人员和其他产品研究人员能够理解产品的属性,这在产品开发、产品维护、质量控制和保质期研究中都有应用。
        建立一个感官词典需要四个步骤:样品及人员的准备、生成初始词汇、讨论初始词汇并给出定义及参考以及验证词汇的有效性,下文对各个步骤进行详细介绍。
        一、样品及人员准备
        1.样品的收集
        样本集的规模取决于产品类别和研究目的。一般来说,样本集应足够大,以便公平地反映整个产品类别。样本集的适当规模取决于产品类别。有些特殊类别样品,如酱油、碳酸饮料等,产品规模很大,对每一个品牌和类型进行抽样是不切实际和多余的,需要从市场中挑选有代表性的样品进行分析。为新鲜水果或蔬菜词典选择产品时尽可能地选择广泛的栽培品种来建立词典。因为即使在同一植物类型中,栽培品种之间的感官特性也可能有很大差异。而为加工过的水果和蔬菜词典选择产品与为新鲜水果和蔬菜词典选择产品的过程有些不同,应考虑到所选的加工产品应该代表该加工水果或蔬菜的市场空间。举例来说,CIVILLE等在为杏仁(新鲜水果)开发感官词典时采用了20个杏仁样品,这些样品来自于三个种植区域,涵盖了七个主要的杏仁品种,两个年份,以便更好地了解杏仁在生长过程中发生的自然变化对感官特性产生的影响。而koppel开发石榴汁(加工水果蔬菜)感官词典时使用了33个石榴汁样品,其中27个采购于美国(其中有些果汁产于其他国家),1个样品来自西班牙,2个样品来自爱沙尼亚,3个样品来自泰国。除了保证石榴汁样本的来源广泛之外,生产工艺的多样性也被考虑在内:其中9个样品含有天然香料,9个样品是浓缩的,15个样品是由浓缩物制成的。这样才能精确的判断市场空间。
         2.样品的准备和感官评定的程序与要求
        感官品评样品的准备包括样品制备、样品编码和样品呈送。一致的样品制备和呈送能最大限度地减少评估过程中的潜在偏差。良好的实验方案需保证样品的外观和呈送温度保持标准化处理。样品的制备要求控制样品均一性、样品量、样品的温度和器皿。为了更直观地观察样品的外观、颜色等,研究人员常将固体样品外形处理为相同大小、相同形状,液体样品通常用相同的透明容器盛装相同体积的样品。例如GODOY等在制备马黛茶样品时精确把控了样品的温度,为了保持温度,将样品于177~204℃的环境下保温,并在60℃下品尝。为了保持品评过程的一致性,有必要制定一套明确的流程。样本的采购、准备、展示和品尝程序都是标准化的,这样其他研究人员就可以重现词典中的结果。
        3.小组成员
        很多词典在开发时并不需要很多成员,10人以下的小组居多,但对成员的感官评价经验有很高的要求,如经过120h的描述性感官训练,并拥有1000或2000h感官描述经验。某些词典要求小组成员对特定食物的感官评价具有大量经验,如对法国面包的感官评价有超过500 h的经验,具体情况应视具体要求来确定。
        如果没有一个经验丰富的品评小组,需要从头开始建立一个小组。这方面工作包括成员的招募、筛选和培训等。小组成员的选择在所有描述性分析中都很重要,尤其是在词典开发中。小组成员应该具有高度的感官敏感性、成熟的抽象思维能力(以便执行适当的词汇合并)和积极的态度。人员筛选可以通过问卷调查、敏感度测试、排名或评分测试和面试来实现。通过筛选的小组成员还需要根据不同食物的要求进行特定的培训,来保证他们能够发掘足够的感官特性并准确地描述它们。在选择、筛选、培训评价员以及专家评价员方面,我国在GB/T 16291.1-2012和GB/T 16291.1-2010中也有详细说明。
        二、初始词汇的生成
        在生成初始词汇阶段,考虑到同种食物的相似性,有时并不需要样品空间中的全部样品,只需要能够代表总体的部分样品即可。大多数研究者选用的生成初始词汇的方法为:让品评小组成员尽可能多地写下他们感知到的感官特性,以供后续讨论。另外,也有研究者依托于已有的感官词典进行词汇的选择与扩充进行开发词汇,根据以前的工作和经验,可以为初始词汇的生成提供一个不错的起始点。
         针对不同的研究目的,研究者们也会采用不同的词汇开发方式。在方法上可QDA、一致描述感觉法结合。还可以研究不同人群、不同文化在生成感官术语方面的差异。如图1所示,MONTEIRO等探究了训练有素的专家小组与未经训练或训练较少的小组开发的词汇有何区别。研究表明,受过训练的小组成员用精确的词汇来描述木槿茶的香气特征(如“让人想起干木槿花”,有“浆果”、“葡萄干”、“干草”和“甜味”的味道),而未受过训练的小组成员则更多地采用一般的表达方式(如塞内加尔的“浓郁的木槿味”;欧洲的“花香”和“果香”)。之前也有研究比较了未经训练和训练过的小组成员产生的感官词汇,发现训练过的和未经训练的小组成员描述和评估气味和味道的方式有类似的趋势,由未经训练人员开发的词汇同样是有效的。
【感官知识】感官词典建立方法1
图一
        三、词汇的删减与定义
        1.词汇的删减、增添与合并
        初始词汇阶段得到的描述词常常是冗杂、重复、带有个人色彩的,偶尔还会出现疏漏,因此需要删减不必要的描述词、增加之前被忽略的描述词并且合并具有相似含义或是代表同一属性的词汇,只有当小组成员都认为保留下来的词是有意义的,才能证明词典的客观性和科学性。
        另一种决定描述词是否需要保留的方法是:在词汇开发的初始阶段,写出描述词的同时在五点强度标度中为此特性标定强度,之后在保留词汇阶段通过M=√(F×I)来计算,其中,M是每个描述词的几何平均数,是F和I积的平方根;F是每个描述词的出现的频率,用百分比表示(描述词被提及的次数除以总次数);I是每个描述词的相对强度,用百分数表示。在不同的研究中保留的标准不同,ZEPPA等选择保留M>18的词汇,而CHEN等选择先删除M<3.0的描述词,将词汇数量从58个减少到22个,再进行后续的讨论。 
        2.为词汇确定强度、制定定义与参考
        某一特性描述词在被确定之后,由于样品之间存在差异,一种特性在所有样品中的不同强度需要被确定。这个结果往往是小组成员先经过个人量表评估再经过讨论得出的。由于后续建立参比样时也要标定其代表的感官强度,因此得出的感官特性量化结果对于后续步骤是有必要的。
        描述词定义对于任何一个感官词典来说都是必不可少的,有明确的定义才能保证其他研究者、生产商和消费者都能够直观地感受到每个词汇所表达的含义和它们表征的感官特性。制定定义往往与小组讨论联系在一起,在成员们讨论词汇的保留与合并的同时为它们确定一个被成员公认的定义。有些词汇的定义也可以在有关标准中直接查找,我国现行感官分析术语标准为GB/T 10221-2012。词汇的参考即为表征某种感官特性的参比样品,在GB/T 29604-2013中将参比样(reference sample)定义为:用于定义或阐明一个特性或一个给定特性的某一特定水平的物质。总体分为配制型参比样和实物型参比样。同时,参比样表征的香气强度也需要小组成员讨论后达成共识。
        配制型参比样是采用化学药品配制而成的参比样,如用系列质量浓度的L-薄荷醇标定凉感强度、用0.05的单宁水溶液和0.1%的明矾水溶液表征涩味、将20 g焦糖溶于200 mL水中来表征强度为3.0的甜味。如果参比样的配制方法来自于其他文献,则应引用原始文献。实物型参比样是采用实际物品来表征某种特性,如使用杏仁片来表征香气强度为4.0的油香味,使用干烤和盐渍夏威夷果表征香气强度为9.0的油香味;使用不同硬度的食品,如豆腐、果冻、冰糖等为硬度确定参比样。使用实物型参比样可以增加人们对重要属性的理解。通常情况下,实物型参比样不如配制型参比样那么单一,但它们都有一个突出且特定的属性。配制型参比样应尽可能的单一、准确,而实物型参比样则限制较少。
        四、词汇测试及数据分析
        1.验证及测试
        词典的验证环节是为了检验词典能否有效地区分样品,确保词汇和强度量表能有效区分样本间的感官特性和差异。测试环节常借助量表来标定强度,常用0~15点强度量表(以0.5为增量或以1.5为增),其中0~15分通用Spectrum量表经常被使用。也有研究者选用五分制量表、十分制量表和全量表(考虑到适用于不同类型的量表,每个参考物的强度被设定为满分量表的百分比,以便将来进行评价)。
        在验证阶段,词汇的定义是至关重要的,因为不同的感官特性在不同的国家可能用不同的描述词。这对于跨文化开发的词汇来说尤其重要,因为这些群体的文化背景不一样。通常情况下,只要词汇是标准化的和有代表性的,即使来自不同的文化的训练有素的感官小组也可以产生可重复的感官结果。当开发一个跨文化使用的词典时,让来自所有相关文化、不同国籍的科学家参与是可取的。例如,美国和韩国科学家团队共同开发了一个泡菜词典,并将生成的词汇从英语翻译成韩语,数据分析表明两种语言的词典具有良好的一致性。
        2.数据分析
        数据分析的方法主要包括主成分分析(PCA)、聚类分析、对应分析等。主成分分析是大多数感官词典建立者都会选择的数据处理方法,它的目的是“降维”。完成词汇的收集与整理之后,我们会得到数量较多的词汇,如果想要了解哪些属性在样品之间差异最大,或是利用哪些重要属性就能很好地区分样品,这时就要用到主成分分析。想要在感官词典中实现“降维”,就是要找出重要词汇,利用更少的描述词完成样品的区分。当重要属性的数量很多时,可以采用层次聚类分析将其进行合并处理,层次聚类分析生成的树状图简单易懂,容易理解各个属性的特点和关系。对应分析(CA)可以用于分析描述性数据之间的特性。除本文介绍的方法之外,还有许多数据处理方法可供选择,例如方差分析、Fisher最小显著性差异检验、Tukey's检验等,这取决于研究目的和样品的不同特性,研究者可以根据实际情况自由选择、自由组合不同的数据处理方法。
        来源:感官科学与评定 ,转载请注明来源。参考文献:节选自朱雨萱, 问亚琴, 许晓青, 等. 感官词典建立方法及食品中应用研究进展[J]. 食品工业科技, 2022, 43(5): 396−407.
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