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冠竞体育《食品科学》:渤海大学刘登勇教授等:暂时性感官支配法及其在食品感官评价中的研究进展
发布:2024-04-07 14:31:10 浏览:

  冠竞体育人们对一种食物味道的感知始于入口,并持续到吞咽之后。因此,了解在食用食物过程中的味觉感知动态变化规律有助于深入了解产品的消费属性,对于食品加工工艺的改进以及新产品的研发有着重要的意义。感官科学家们开发出多种用于动态时间感官表征的方法,目前主要有时间-强度法(TI)、暂时性感官支配法(TDS)、动态适合项勾选法(T-CATA)等。TI在一次品尝过程中只能专注于对食品的其中一种属性进行评价。于是,有学者提出了可以追踪多种属性的时间强度方法,如TDS。目前,使用TDS发表的论文有100多篇。事实上,大多数感官分析软件中都包含了TDS,并有研究证明读者对有关TDS的文献更感兴趣,因此,渤海大学食品科学与工程学院张明成、柴慧坤、刘登勇*等对TDS和多口-TDS及其在食品感官评价中的研究进展进行综述。

  定量描述分析(QDA)是一种全面描述产品的感官属性并表征其强度的静态感官分析方法,而TI通过关注产品的单个属性,提供了其强度在时间上的演变。TDS则填补了这两种技术之间的空白,它提供了一种随时间动态地同时评估几种属性的方法。TDS的突破性是不再进行强度评分,而是引出“dominance”。“Dominance”这个复杂的概念,Lenfant等将它定义为“在某个时间点引发最多注意力”的感觉,或者是“新的感觉突然出现,不一定是最强烈的”。目前所收集的各种文献对“dominance”的定义有所不同,并没有固定的标准;不同的研究人员对“dominance”的定义有不同的看法,但大多数研究遵循Lenfant及其同事提出的定义。因此,属性列表的定义是TDS的一个关键元素。

  TDS最初是作为一种多属性的时间感官方法提出的,它衡量了一系列主导属性的强度。然而TDS的另一种演变方法(即选择主导属性而不评估其强度的TDS)却被广泛应用,它旨在跟踪食品食用过程中“主导”或“支配”感觉属性的演变。该方法实现了引入TDS的目的,即通过产生一系列感知属性,在动态评估过程中,特定属性在特定点或时段被识别为“支配”,从而实现对食品的时间感官分析。TDS更有助于表征产品的质地和风味,这是因为其评价的是食品从入口到吞咽整个过程任何时刻(每秒)所感知到的主导属性。最后,TDS无需经过专门培训,方便在消费者中使用,而TI则需要对感官评价小组进行系统培训。

  但近年来的研究发现,重复的食物摄入可能会改变对食物的感知,以单口食用或饮用作为结果的判定存在一定的问题,因此Vandeputte等在2011年提出了“多口”进食评价,即以多次进食的方法来评估产品品尝过程中感官特征的演变。2013年,Pineau在传统TDS一次摄入或啜饮程序的基础上,对样品进行了多口或多次的连续评估,称其为多口-TDS(multi-sip TDS)。多口-TDS是对TDS方法的一种拓展,通过多口-TDS能更好地区别产品感官特征的微小差异,从而获得对产品感官分析更线

  样品属性列表的选定是在评价员培训期间完成的。而对于样品属性的选择,不同的研究员采用了不同的方法。最常见的构建属性列表的方法是:首先向评价员提供具有不同入口感知属性的样本,以定义产品的标度,要求他们品尝样品,并记录所有感知到的感觉;然后,在评价员小组的讨论中,通过小组组长的指导,收集并比较各评价员的答案,在小组讨论中,剔除享乐性、定量性和无关性的描述词,并合并同义词;最后,保留最常被引用的属性作为TDS分析的属性列表。

  在TDS评价前,按照GB/T 16291.1—2012《感官分析选拔、培训与管理评价员一般导则 第1部分:优选评价员》要求招募并筛选评价员。Saint-Eve等研究表明,长时间的属性定义识别训练(3~5 h)可以增加评价员对样品的区别能力和提高TDS曲线的丰富度,但Hutchings等研究发现过多的训练会导致评价员选择的主导属性数量减少。而Schlich调查了培训课程数量对评价结果的影响后提出冠竞体育,经历3 次培训后的评价员能够很好地辨别出样品的主要差异。TDS的第一次培训是评价员通过对所有样品的品尝确认属性描述词从而建立属性列表,这次培训是3 次培训中花费时间最长的培训。第二次是对“支配”的概念、属性的定义和识别训练的培训。由于TDS评估通常不是针对一系列的属性进行评级,而是对属性进行选择,因此,培训的重点应关注属性之间的区别,而不是属性的强度。第三次培训是熟悉TDS的评价过程以及对评价员进行计算机软件的培训。一些学者提出应对评价员的能力表现进行评估,但这些建议没有被接受,并有研究表明TDS不适用于训练有素的评价小组。在实验评估中,若有评价员对属性的理解存在偏差,则应进行单独培训。目前,大多数的TDS研究是基于经过培训的评价员进行评价,但Schlich推测TDS将越来越多地应用于对没有经过培训的消费者进行研究。在这种情况下,TDS就类似于CATA,可以了解选择属性的顺序和时间。

  在TDS的感官评价过程中,品尝和电脑操作是同时进行的。TDS实验开始前,研究员需要对TDS软件进行参数和测试时间设置,传统的TDS评价过程是在第一次摄入或啜饮食物后进行,同时通过点击电脑屏幕上的开始按钮启动计时器来启动软件,然后从给定的属性列表中选择其在摄入样品的每个瞬间感觉到的主导感觉。当小组成员点击停止按钮时,计时器停止计时,评估结束。在用TDS评估一个产品时,评价小组成员可以任意地多次选择同一个属性,同样的,可能有一个属性在评价过程中根本不会被选择。测试开始前,需告知评价小组成员从属性列表中选择任何时刻感知到的主导属性,而不是选择一些预期(培训后对属性的预期)可以感知到的属性。多口-TDS的评价过程与单口TDS评价相似,但需要连续评价食用或饮用多口后的主导感官变化情况,每口之间不休息、不漱口。当前一口评价结束后,电脑界面跳转至第二口的开始界面,然后评价员立即将下一杯样品全部放入口中,同时点击开始按钮进行评价。为了确保收集到的TDS数据的可靠性和评价成员数据的同质性,针对不同的样品通常有不同的评价方案,但样品最少评价次数均为30 次。

  TDS评价常用的数据处理软件有Compusense、EyeQuestion®、Fizz、TimeSens、SensoMaker等。由于TDS完全依赖于选择一个属性作为主导,因此软件中没有显示关于属性强度的数据。TDS曲线是TDS评估的结果,该曲线显示了每个样本的属性(图例)对时间(X轴)的优势率(Y轴)(图1)。根据评价员的数据,计算每个评价员在每个时间点选择某一属性描述词的比例,该比例即为样品在每个时间点的优势率。为了帮助解释TDS结果,在TDS曲线上绘制两条线,即“偶然水平线”和“显著性水平线”。“偶然水平线”是属性偶然获得的优势率,TDS曲线在该水平线以下表示某一属性为无优势感官性质,其值P0的计算如式(1)所示。而“显著性水平线”是该优势率必须被视为显著的最小值,TDS曲线在该水平线以上表示该属性优势率显著高于其他属性,其值Ps的计算如式(2)所示。

  式中:P表示感官属性的数量;P 0 表示α=0.05时TDS曲线任意时间点的最小显著P值;n表示实验次数,即实验人员数×重复次数。

  典型的TDS数据分析主要依赖于对TDS曲线的观察,这些曲线代表了每一个属性中选择该属性为主导的小组成员比例在时间上的演变。Schlich提出不支持提取TDS曲线参数用于主成分分析或平行因子分析来分析TDS曲线,因为与TI曲线相比,TDS曲线不是由个人产生的,而是对属性的总结。利用TDS数据检验产品差异更合适的方法是使用方差分析和支配持续时间的方差分析(某属性从一次出现到下一次出现之间的时间);并提出了改进方法,即在这些线性模型中加入一个“周期”效应,将总时间分成几个连续的周期(通常是3 个:感知的开始、中间和结束)。然而,这些方法都默认评价小组成员在时间性感知上具有同质性,为了避免这一限制,Cardot等提出用半马尔可夫链(Semi-Markov chains)的方法分析TDS数据。该方法估计了从一个主导属性转换为另一个主导属性的概率,并允许这些概率在自动确定的最大似然函数的若干周期之间是不同的。

  质地属性和风味属性对产品研发具有重要影响,而TDS能更好地评估风味和质地的变化。目前,TDS在酒类、饮料、谷类制品、乳制品以及肉制品等领域已有的应用,但在评价过程中,针对不同的食品,通常也会将TDS与其他感官评价方法结合使用,以获取更加全面和准确的评价结果。

  感知食物的感官属性对蔬菜的品质评价至关重要。了解蔬菜制品在消费过程中属性优势的变化有助于产品配方的改良。在评估加工和贮藏条件对蔬菜产品属性的影响时,往往采用不同的感官测试方法判断产品的品质,而TDS方法能更好地评估食物在消费过程中随时间推移的味觉动态感知,获取食品的主导味觉特征,从而通过主导味觉的变化进一步阐明加工、贮藏对产品风味的影响。

  对于种类繁多的肉制品来说,一些产品具有丰富的味觉属性,重复的食物摄入可能会改变人们对其的感知,如果不需要对属性强度进行评级,而且产品的属性足够简单且可以对属性做全面描述,消费者即可执行TDS评估。而有些产品具有回味特征,需要评价员反复品尝,通过食物的多次摄入可更准确地分析肉制品中感官的细微变化,多口-TDS可以实现对此类产品的动态评价。

  近些年,低盐、低脂肪、低胆固醇的肉制品深受消费者喜爱,但是配方的改变容易引起产品品质的降低,利用动态感官技术捕获这些肉制品在消费过程中的感官动态变化,从而对配方或工艺加以改进,这也成为当下研究的热潮。该研究方法不仅可以判断出产品的优势属性及其动态变化,而且可以分析出配方的调整对于感官属性动态变化的影响,这对于产品的配方调整以及产品品质的优化具有很强的指导性。这些研究显示TDS等方法在评价低脂、低盐类肉制品方面有很好的应用前景,能够为食品的减盐、减脂以及重组食品风味等的风味评价提供可靠的依据。

  TDS、多口-TDS等方法能确定酸奶在消费时的重要属性(例如风味和质地)的动态感官属性,这可以为开发具有益生菌和替代成分的浓缩酸奶提供有价值的信息,特别是多口-TDS在表征酸奶的动态感官属性时应用广泛。TDS法在区分食物的质地特性方面表现优异,而M-TDS法则对食物风味差异的评价效果更好。

  白酒、红酒、饮料等饮品以细细品尝为佳,探寻品尝过程中的感知至关重要。不同香型白酒在品尝过程中滋味的出现顺序差异很大,因此,TDS法在酒水饮料的感官评价中有着更为广泛的应用。

  此外,TDS和多口-TDS分析还可以用于分析牛奶成分对咖啡感官属性的影响。通过多口-TDS可以分析出连续饮用对咖啡整体感受的变化以及添加物对咖啡苦味、涩味、奶香味、焦香味在回味期感觉变化的影响。由此可以看出,对于酒、饮料这一类液态食品来说,采用不同方式的TDS方法或将TDS与其他方法相结合能够有效辨别其饮用后的动态感官变化,从而为饮料产品的配方改良、工艺调整以及品质评价提供准确的参考依据。

  为了开发适合老年人的营养饮料,Regan等研究了老年人对经过改良的口服营养补充剂的动态感知是否有差异。该研究的评价数据能产生清晰的TDS曲线,并且他们有效地利用TDS数据区分了4 种经过改良的口服营养补充剂。TDS法被证明适用于老年人,且某种属性的平均优势持续时间与评价员的年龄无关。Nguyen等采用TDS、多口-TDS和T-CATA来判断盐添加量的减少对不同类别食品的动态感官特征的影响。结果表明TDS和T-CATA为表征和区分正常食品和低钠食品的关键感官属性提供了可对比信息,该发现使时间感官方法应用于开发消费者可接受的低钠食品成为可能。

  改良产品配方或研发新产品时,往往采用感官评价方法判断其是否会受消费者喜爱。目前,TDS是一种更适合用于评价产品质地和风味属性的动态感官方法。TDS法可以获得某一产品在品尝过程中的主导属性,使开发提供味蕾短暂刺激或突出某种属性的食品成为可能。未来,食品的种类将更加多样化,这也对食品感官评价方法的适用性提出了挑战,在这一进程中,需要不断改进TDS方法,如味觉感知和年龄息息相关,而TDS是基于“支配”开发的新感官评价方法,虽已有研究证明TDS法适用于老年人,但评价小组年龄差异较大是否对TDS曲线有影响是未知的。同样,有研究表明TDS方法在儿童中使用时存在明显缺陷,因此需要改进TDS方法,以期适用于儿童对食物进行某种“最强烈感官属性”的判定。由于TDS和T-CATA都给出了类似的质地动态和产品区分的信息,但TDS更多分析的是各属性在样品之间的显著差异,而T-CATA在多次摄入时展现的曲线结果几乎一致,更适用于多次摄入样品。多次摄入仅改变了属性优势的持续时间,没有改变TDS曲线中显著优势属性的数量。因此,需根据样品选择不同的动态时间感官评价方法。TDS与其他感官评价方法的结合使用可以提高其在食品感官评价中的适用性,以期从消费者感官及心理需求角度为食品的配方调整、工艺革新提供参考依据。

  刘登勇,三级教授,渤海大学食品科学与工程学院副院长,南京农业大学食品行业校友会会长,中国畜产品加工研究会青年工作委员会召集人,中国食品科学技术学会青年工作委员会委员,中国分析测试协会青年学术委员会委员,全国感官分析标准化技术委员会委员,全国屠宰加工标准化技术委员会工作组专家,辽宁省食品质量与安全学会副理事长,辽宁省畜牧兽医学会无公害肉类学分会副会长,《Food Science of Animal Products》副主编,《肉类工业》副主编,《肉类研究》副主编。“兴辽英才计划”青年拔尖人才,辽宁省优秀科技工作者。

  研究领域:肉品加工与质量安全控制、食品风味与感知科学。先后主持国家自然科学基金、国家重点研发计划任务、国家重大科学仪器设备开发专项课题、揭榜挂帅和产学研合作等各类科技项目30余项,发表论文200余篇,出版著作/教材15 部,获得授权专利30余项,服务全国各类企业100余家。

  张明成,博士,渤海大学食品科学与工程学院,讲师,硕士研究生导师。2005年毕业于中国农业大学食品科学与营养工程学院,获学士学位,2012年至2018年就读于东北农业大学食品学院并获硕、博士学位。渤海大学食品科学与工程学院辽宁省科技特派员,辽宁省无公害肉类学分会理事,《食品研究与开发》青年编委。主要从事肉品冷冻保鲜及肉品风味感知等方面的研究工作。获得辽宁省科技进步二等奖1 项,绥化市科技进步一等奖1 项,主持辽宁省教育厅青年科技人才“育苗”项目1 项,辽宁省自然科学基金博士启动基金1 项,企业委托研发横向课题1 项(20万),渤海大学博士科研启动项目1 项,教育部产学合作协同育人项目2 项,渤海大学教学改革项目1 项。参与完成国家自然科学基金项目2 项,获辽宁省教学成果二等奖1 项冠竞体育,渤海大学教学成果二等奖1 项,授权专利5 项冠竞体育。副主编参与编写著作1 部,教材1 部,在《Meat science》、《Food Chemistry》、《Food Science and Human wellness》、《LWT- food science and technology》、《Foods》《食品科学》、《食品发酵与工业》等国内外学术期刊发表学术论文20余篇,其中ESI高被引论文1 篇。