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技術資料

【感官知識】感官詞典建立方法
        感官詞典是客觀描述食品感官特性的標準化詞匯表。根據(jù)科學原則和標準程序制定的詞典可以被不同的群體用來一致地描述食品。一個詞典能否被作為工具使用取決于有沒有經(jīng)過校準和驗證,定義明確的詞匯才能支持這種水平的感官研究。
        感官科學家需要研究有效的工具來與非專業(yè)性的商業(yè)人群溝通,感官詞典應運而生。詞典使產品開發(fā)人員和其他產品研究人員能夠理解產品的屬性,這在產品開發(fā)、產品維護、質量控制和保質期研究中都有應用。
        建立一個感官詞典需要四個步驟:樣品及人員的準備、生成初始詞匯、討論初始詞匯并給出定義及參考以及驗證詞匯的有效性,下文對各個步驟進行詳細介紹。
        一、樣品及人員準備
        1.樣品的收集
        樣本集的規(guī)模取決于產品類別和研究目的。一般來說,樣本集應足夠大,以便公平地反映整個產品類別。樣本集的適當規(guī)模取決于產品類別。有些特殊類別樣品,如醬油、碳酸飲料等,產品規(guī)模很大,對每一個品牌和類型進行抽樣是不切實際和多余的,需要從市場中挑選有代表性的樣品進行分析。為新鮮水果或蔬菜詞典選擇產品時盡可能地選擇廣泛的栽培品種來建立詞典。因為即使在同一植物類型中,栽培品種之間的感官特性也可能有很大差異。而為加工過的水果和蔬菜詞典選擇產品與為新鮮水果和蔬菜詞典選擇產品的過程有些不同,應考慮到所選的加工產品應該代表該加工水果或蔬菜的市場空間。舉例來說,CIVILLE等在為杏仁(新鮮水果)開發(fā)感官詞典時采用了20個杏仁樣品,這些樣品來自于三個種植區(qū)域,涵蓋了七個主要的杏仁品種,兩個年份,以便更好地了解杏仁在生長過程中發(fā)生的自然變化對感官特性產生的影響。而koppel開發(fā)石榴汁(加工水果蔬菜)感官詞典時使用了33個石榴汁樣品,其中27個采購于美國(其中有些果汁產于其他國家),1個樣品來自西班牙,2個樣品來自愛沙尼亞,3個樣品來自泰國。除了保證石榴汁樣本的來源廣泛之外,生產工藝的多樣性也被考慮在內:其中9個樣品含有天然香料,9個樣品是濃縮的,15個樣品是由濃縮物制成的。這樣才能精確的判斷市場空間。
         2.樣品的準備和感官評定的程序與要求
        感官品評樣品的準備包括樣品制備、樣品編碼和樣品呈送。一致的樣品制備和呈送能最大限度地減少評估過程中的潛在偏差。良好的實驗方案需保證樣品的外觀和呈送溫度保持標準化處理。樣品的制備要求控制樣品均一性、樣品量、樣品的溫度和器皿。為了更直觀地觀察樣品的外觀、顏色等,研究人員常將固體樣品外形處理為相同大小、相同形狀,液體樣品通常用相同的透明容器盛裝相同體積的樣品。例如GODOY等在制備馬黛茶樣品時精確把控了樣品的溫度,為了保持溫度,將樣品于177~204℃的環(huán)境下保溫,并在60℃下品嘗。為了保持品評過程的一致性,有必要制定一套明確的流程。樣本的采購、準備、展示和品嘗程序都是標準化的,這樣其他研究人員就可以重現(xiàn)詞典中的結果。
        3.小組成員
        很多詞典在開發(fā)時并不需要很多成員,10人以下的小組居多,但對成員的感官評價經(jīng)驗有很高的要求,如經(jīng)過120h的描述性感官訓練,并擁有1000或2000h感官描述經(jīng)驗。某些詞典要求小組成員對特定食物的感官評價具有大量經(jīng)驗,如對法國面包的感官評價有超過500 h的經(jīng)驗,具體情況應視具體要求來確定。
        如果沒有一個經(jīng)驗豐富的品評小組,需要從頭開始建立一個小組。這方面工作包括成員的招募、篩選和培訓等。小組成員的選擇在所有描述性分析中都很重要,尤其是在詞典開發(fā)中。小組成員應該具有高度的感官敏感性、成熟的抽象思維能力(以便執(zhí)行適當?shù)脑~匯合并)和積極的態(tài)度。人員篩選可以通過問卷調查、敏感度測試、排名或評分測試和面試來實現(xiàn)。通過篩選的小組成員還需要根據(jù)不同食物的要求進行特定的培訓,來保證他們能夠發(fā)掘足夠的感官特性并準確地描述它們。在選擇、篩選、培訓評價員以及專家評價員方面,我國在GB/T 16291.1-2012和GB/T 16291.1-2010中也有詳細說明。
        二、初始詞匯的生成
        在生成初始詞匯階段,考慮到同種食物的相似性,有時并不需要樣品空間中的全部樣品,只需要能夠代表總體的部分樣品即可。大多數(shù)研究者選用的生成初始詞匯的方法為:讓品評小組成員盡可能多地寫下他們感知到的感官特性,以供后續(xù)討論。另外,也有研究者依托于已有的感官詞典進行詞匯的選擇與擴充進行開發(fā)詞匯,根據(jù)以前的工作和經(jīng)驗,可以為初始詞匯的生成提供一個不錯的起始點。
         針對不同的研究目的,研究者們也會采用不同的詞匯開發(fā)方式。在方法上可QDA、一致描述感覺法結合。還可以研究不同人群、不同文化在生成感官術語方面的差異。如圖1所示,MONTEIRO等探究了訓練有素的專家小組與未經(jīng)訓練或訓練較少的小組開發(fā)的詞匯有何區(qū)別。研究表明,受過訓練的小組成員用精確的詞匯來描述木槿茶的香氣特征(如“讓人想起干木槿花”,有“漿果”、“葡萄干”、“干草”和“甜味”的味道),而未受過訓練的小組成員則更多地采用一般的表達方式(如塞內加爾的“濃郁的木槿味”;歐洲的“花香”和“果香”)。之前也有研究比較了未經(jīng)訓練和訓練過的小組成員產生的感官詞匯,發(fā)現(xiàn)訓練過的和未經(jīng)訓練的小組成員描述和評估氣味和味道的方式有類似的趨勢,由未經(jīng)訓練人員開發(fā)的詞匯同樣是有效的。
【感官知識】感官詞典建立方法1
圖一
        三、詞匯的刪減與定義
        1.詞匯的刪減、增添與合并
        初始詞匯階段得到的描述詞常常是冗雜、重復、帶有個人色彩的,偶爾還會出現(xiàn)疏漏,因此需要刪減不必要的描述詞、增加之前被忽略的描述詞并且合并具有相似含義或是代表同一屬性的詞匯,只有當小組成員都認為保留下來的詞是有意義的,才能證明詞典的客觀性和科學性。
        另一種決定描述詞是否需要保留的方法是:在詞匯開發(fā)的初始階段,寫出描述詞的同時在五點強度標度中為此特性標定強度,之后在保留詞匯階段通過M=√(F×I)來計算,其中,M是每個描述詞的幾何平均數(shù),是F和I積的平方根;F是每個描述詞的出現(xiàn)的頻率,用百分比表示(描述詞被提及的次數(shù)除以總次數(shù));I是每個描述詞的相對強度,用百分數(shù)表示。在不同的研究中保留的標準不同,ZEPPA等選擇保留M>18的詞匯,而CHEN等選擇先刪除M<3.0的描述詞,將詞匯數(shù)量從58個減少到22個,再進行后續(xù)的討論。 
        2.為詞匯確定強度、制定定義與參考
        某一特性描述詞在被確定之后,由于樣品之間存在差異,一種特性在所有樣品中的不同強度需要被確定。這個結果往往是小組成員先經(jīng)過個人量表評估再經(jīng)過討論得出的。由于后續(xù)建立參比樣時也要標定其代表的感官強度,因此得出的感官特性量化結果對于后續(xù)步驟是有必要的。
        描述詞定義對于任何一個感官詞典來說都是必不可少的,有明確的定義才能保證其他研究者、生產商和消費者都能夠直觀地感受到每個詞匯所表達的含義和它們表征的感官特性。制定定義往往與小組討論聯(lián)系在一起,在成員們討論詞匯的保留與合并的同時為它們確定一個被成員公認的定義。有些詞匯的定義也可以在有關標準中直接查找,我國現(xiàn)行感官分析術語標準為GB/T 10221-2012。詞匯的參考即為表征某種感官特性的參比樣品,在GB/T 29604-2013中將參比樣(reference sample)定義為:用于定義或闡明一個特性或一個給定特性的某一特定水平的物質。總體分為配制型參比樣和實物型參比樣。同時,參比樣表征的香氣強度也需要小組成員討論后達成共識。
        配制型參比樣是采用化學藥品配制而成的參比樣,如用系列質量濃度的L-薄荷醇標定涼感強度、用0.05的單寧水溶液和0.1%的明礬水溶液表征澀味、將20 g焦糖溶于200 mL水中來表征強度為3.0的甜味。如果參比樣的配制方法來自于其他文獻,則應引用原始文獻。實物型參比樣是采用實際物品來表征某種特性,如使用杏仁片來表征香氣強度為4.0的油香味,使用干烤和鹽漬夏威夷果表征香氣強度為9.0的油香味;使用不同硬度的食品,如豆腐、果凍、冰糖等為硬度確定參比樣。使用實物型參比樣可以增加人們對重要屬性的理解。通常情況下,實物型參比樣不如配制型參比樣那么單一,但它們都有一個突出且特定的屬性。配制型參比樣應盡可能的單一、準確,而實物型參比樣則限制較少。
        四、詞匯測試及數(shù)據(jù)分析
        1.驗證及測試
        詞典的驗證環(huán)節(jié)是為了檢驗詞典能否有效地區(qū)分樣品,確保詞匯和強度量表能有效區(qū)分樣本間的感官特性和差異。測試環(huán)節(jié)常借助量表來標定強度,常用0~15點強度量表(以0.5為增量或以1.5為增),其中0~15分通用Spectrum量表經(jīng)常被使用。也有研究者選用五分制量表、十分制量表和全量表(考慮到適用于不同類型的量表,每個參考物的強度被設定為滿分量表的百分比,以便將來進行評價)。
        在驗證階段,詞匯的定義是至關重要的,因為不同的感官特性在不同的國家可能用不同的描述詞。這對于跨文化開發(fā)的詞匯來說尤其重要,因為這些群體的文化背景不一樣。通常情況下,只要詞匯是標準化的和有代表性的,即使來自不同的文化的訓練有素的感官小組也可以產生可重復的感官結果。當開發(fā)一個跨文化使用的詞典時,讓來自所有相關文化、不同國籍的科學家參與是可取的。例如,美國和韓國科學家團隊共同開發(fā)了一個泡菜詞典,并將生成的詞匯從英語翻譯成韓語,數(shù)據(jù)分析表明兩種語言的詞典具有良好的一致性。
        2.數(shù)據(jù)分析
        數(shù)據(jù)分析的方法主要包括主成分分析(PCA)、聚類分析、對應分析等。主成分分析是大多數(shù)感官詞典建立者都會選擇的數(shù)據(jù)處理方法,它的目的是“降維”。完成詞匯的收集與整理之后,我們會得到數(shù)量較多的詞匯,如果想要了解哪些屬性在樣品之間差異最大,或是利用哪些重要屬性就能很好地區(qū)分樣品,這時就要用到主成分分析。想要在感官詞典中實現(xiàn)“降維”,就是要找出重要詞匯,利用更少的描述詞完成樣品的區(qū)分。當重要屬性的數(shù)量很多時,可以采用層次聚類分析將其進行合并處理,層次聚類分析生成的樹狀圖簡單易懂,容易理解各個屬性的特點和關系。對應分析(CA)可以用于分析描述性數(shù)據(jù)之間的特性。除本文介紹的方法之外,還有許多數(shù)據(jù)處理方法可供選擇,例如方差分析、Fisher最小顯著性差異檢驗、Tukey's檢驗等,這取決于研究目的和樣品的不同特性,研究者可以根據(jù)實際情況自由選擇、自由組合不同的數(shù)據(jù)處理方法。
        來源:感官科學與評定 ,轉載請注明來源。參考文獻:節(jié)選自朱雨萱, 問亞琴, 許曉青, 等. 感官詞典建立方法及食品中應用研究進展[J]. 食品工業(yè)科技, 2022, 43(5): 396−407.
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