品質(zhì)改進、新產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)時刻圍繞充斥在感官生活中，無疑，都離不開感官評價實驗。一說到感官評價實驗，最讓感官分析師頭疼的是，前期做了大量準備工作（如：方案討論、評價員挑選、回答表設計、樣品制備等），但到頭來得到一堆無用的數(shù)據(jù)。
而對于任何一個感官評定試驗，試驗設計都至關重要。食品感官試驗設計是指進行食品感官評定之前，制定的關于試驗目標、方法、參數(shù)選擇、技術要求、結果統(tǒng)計與結果解釋的全部試驗方法與步驟。
一、食品感官試驗設計的重要意義
首先，食品感官試驗設計是為了最佳地完成感官評定試驗任務而制定的工作計劃方案，是試驗結果可信度的根本保證。
? 試驗設計不是按部就班地套用某個方案或步驟，不是一個形式，更不是空洞的過程，而是一個論證過程，是根據(jù)具體的感官評定目標任務和任務分解以及產(chǎn)品特點，通過科學的邏輯分析、有針對性和內(nèi)容特定性制定出來的試驗方案，是一個嚴肅的過程。
? 試驗設計不合理，任務完不成，結果不可信，整個試驗顯得毫無意義，浪費人力、物力、財力。只有科學、合理、嚴密的試驗設計，才可能順利完成試驗任務，結果才經(jīng)得起推敲與質(zhì)疑，這是基石。
? 試驗設計不是按部就班地套用某個方案或步驟，不是一個形式，更不是空洞的過程，而是一個論證過程，是根據(jù)具體的感官評定目標任務和任務分解以及產(chǎn)品特點，通過科學的邏輯分析、有針對性和內(nèi)容特定性制定出來的試驗方案，是一個嚴肅的過程。
? 試驗設計不合理，任務完不成，結果不可信，整個試驗顯得毫無意義，浪費人力、物力、財力。只有科學、合理、嚴密的試驗設計，才可能順利完成試驗任務，結果才經(jīng)得起推敲與質(zhì)疑，這是基石。
其次，試驗設計是試驗操作、結果統(tǒng)計與分析的指南和綱領性文件，試驗一旦設計完成，在沒有足夠理由的前提下，一般不應進行大的修改，所有參與試驗的人都必須按照設計方案進行試驗，包括評定試驗的組織者、準備者、評定人員等，沒有之前的試驗設計，工作無法開展，隨意性太強，各環(huán)節(jié)也不能很好地配合。
第三，在試驗報告或研究論文中，試驗設計與其后面的試驗結果、結果分析與討論一脈相承，是一個邏輯上的因果關系。
? 設計是為達到感官評定目標而制定的方案、措施，結果是在該方案下的試驗結果，經(jīng)得起重復，不保證采用其他研究方法能得到一致的試驗結果，討論是根據(jù)該方案下的試驗結果進行分析、推理和得出結論，從而構成了報告或研究論文的邏輯整體，也是和同行交流、分享的基礎平臺。
? 設計是為達到感官評定目標而制定的方案、措施，結果是在該方案下的試驗結果，經(jīng)得起重復，不保證采用其他研究方法能得到一致的試驗結果，討論是根據(jù)該方案下的試驗結果進行分析、推理和得出結論，從而構成了報告或研究論文的邏輯整體，也是和同行交流、分享的基礎平臺。
二、食品感官試驗設計原則
一般地將，試驗設計有屬于專業(yè)方面的，有屬于統(tǒng)計方面的。
從專業(yè)方面講，食品感官評定是依靠人的感覺（視覺、聽覺、觸覺、嗅覺）對食品進行評價、測定或檢驗并進行食品質(zhì)量評定的方法。
? 試驗設計首要的就是要根據(jù)食品特點、評定內(nèi)容結合感覺器官的生理特點進行試驗設計。
? 比如在進行食品色澤方面的感官評定試驗設計時，既要考慮食品的特點，又要考慮環(huán)境光線對顏色的影響，還要考慮人體視覺生理特點。
? 試驗設計首要的就是要根據(jù)食品特點、評定內(nèi)容結合感覺器官的生理特點進行試驗設計。
? 比如在進行食品色澤方面的感官評定試驗設計時，既要考慮食品的特點，又要考慮環(huán)境光線對顏色的影響，還要考慮人體視覺生理特點。
從統(tǒng)計方面說，試驗設計主要應該考慮對照、重復、隨機化等問題，以最大可能地減少試驗誤差，保證結果的可靠性。對照、重復、隨機化被稱為試驗設計三原則。
? 對照原則是為了排除試驗非處理因素的影響；
? 重復原則是為了保證試驗結果的可重復性，排除偶然因素導致的試驗表象；
? 隨機化原則是為了排除或減少試驗不可控因素的影響。
? 對照原則是為了排除試驗非處理因素的影響；
? 重復原則是為了保證試驗結果的可重復性，排除偶然因素導致的試驗表象；
? 隨機化原則是為了排除或減少試驗不可控因素的影響。
三、感官試驗設計方法
（一）“平衡不完全區(qū)組”設計
下面這個設計，我們叫做具有5個樣品和10個評價員（區(qū)組）的平衡不完全區(qū)組設計。因為這個實驗一共要評價5個樣品，參加評價的評價員一共有10位，每位評價員就是一個區(qū)組。BIB設計中用如下符號代表幾個關鍵參數(shù)：
t 代表測試樣品總量；
k 代表評價員在一次評價中評價的樣品數(shù)量（k < t）；
b 代表單次BIB設計中的區(qū)組（通常是評價員）總數(shù)；
r 代表單次BIB設計中每個測試樣品被評價次數(shù)；
λ 代表每個樣品對被評價的次數(shù)；
此設計，共有10位評價員（區(qū)組），即b=10，每位評價員只評價t=5個樣品中的k=3個樣品（就是BIB中“不完全”的含義）；每個樣品都會被6位不同評價員評價，總計評價r=6次；而每個樣品對都被評價λ=3次。如此設計，使得每個樣品和每個樣品對的評價機會均等（也就是BIB中“平衡”的含義），實現(xiàn)評價5個樣品間的差異目的和差異精度。
這種試驗設計叫做“平衡不完全區(qū)組設計”設計。
（二）“隨機完全區(qū)組”設計
通俗講，就是讓每位評價員以隨機的方式評價所有樣品。根據(jù)這個設計得到的評分，經(jīng)過方差分析后，可以看出樣品間評分的差異到底是來自評價員能力水平不同帶來的差異，還是樣品間本身品質(zhì)不同所帶來的差異。也就是說，這個設計能夠克服評價員間差異的干擾，使得可以更高精度的來檢驗樣品間是否存在差異。
關鍵點：每位評價員在一組實驗中品嘗完所有樣品后不會引起感官疲勞和煩躁情緒，這樣才能保證實驗結果的有效性和可信度，否則其評分結果就不可靠了，否則必須改成平衡不完全區(qū)組設計了。
當然通過RCBD設計的實驗數(shù)據(jù)，經(jīng)過方差分析后，即使得到樣品間有差異結論后，我們的工作還未結束！
因為方差分析的核心是F檢驗，而F檢驗的原假設是所有樣品間的品質(zhì)都一樣，而備選假設是指在這些樣品中至少有一個樣品與其它樣品有顯著差異。
這時你必須采用多重比較方法去進一步甄別啰！將LSD多重比較應用于樣品的平均評分以確定哪些樣品間具有顯著不同。
（三）RCB和BIB設計的實戰(zhàn)對決
4位評價員，4個樣品，讓我們看下勝負吧！
試驗I RCBD試驗
4個樣品4次重復的RCB設計// 注：表格中的數(shù)字“1”、“2”、“3”、“4”分別代表樣品1、樣品2、樣品3、樣品4；
試驗II BIBD試驗
4個樣品3次重復的BIB設計（t=4，k=3，b=4，r=3，λ=2）
RCB設計與BIB設計對決
在這組對決中，可以看到，BIB設計，可以巧妙的節(jié)省試驗成本。上方表格中灰色空白表格區(qū)域就是“節(jié)省”的樣品。由于BIB設計對試驗參數(shù)要求嚴格，因此實際使用存在是否合乎試驗要求的限制（t、k、b、r、λ），但是，一個試驗，如果能用BIB設計實現(xiàn)，無疑是很劃算的。
（四）“拉丁方試驗”設計
“拉丁方試驗”設計。
“拉丁方試驗”設計。
情況：5種樣品，5個評價員，5種品嘗順序。
思想：5種樣品（拉丁字母A、B、C、D、E表示5種樣品）都經(jīng)歷一遍5種不同的品嘗順序（例如，每一列都有一個A），且每個評價員也把5種樣品都品嘗一遍（例如，每一行都有一個A），用這種方法進行試驗，得到的結果如表1。
要求：
①樣品數(shù)=行因素（評價員）水平數(shù)=列因素（品嘗順序）水平數(shù)；
②樣品因素與這兩個已知因素沒有交互作用；
③每一行以及每一列中所有樣品都出現(xiàn)，且只出現(xiàn)一次。
表1 拉丁方試驗設計結果舉例
來源：感官科學與評定，轉(zhuǎn)載請注明來源。
參考：感官與消費科學，食品感官評定.王永華、吳青.北京：中國輕工業(yè)出版社，2020.1
