感官分析技术在果汁产品中的应用研究进展

张璐璐 解 楠 赵 镭 史波林 汪厚银 支瑞聪

(中国标准化研究院食品与农业标准化研究所，北京 102200)

感官分析技术是一项以“人”为仪器，对样品及人群间的相对差别进行比较和测量的分析技术，它主要分为分析型感官评价（差别检验、标度和类别检验及描述性分析）和情感型感官评价技术（接受性与偏爱性测试）[1]。在研发、生产、质控、流通、消费等整个产品生命链的各个环节中，样品有无差别、差别程度及差别方向的判断主要用到了分析型感官评价技术，而对于差别能否接受、有无偏爱则主要应用情感型感官评价技术。

果汁饮料因健康、美味而深受消费者喜爱。健康，要求果汁饮料产品的各项理化、微生物指标要符合标准要求，而美味则要求要满足消费者的感官享受与情感需求。我国果汁饮料市场目前呈高速发展态势。据统计，2012年1~12月，全国果汁累计产量为2271.93万吨，累计产量同比增长19.12%。然而，我国果汁饮料人均年消费量还不到1公斤，是发达国家平均水平的1/40。这表明，果汁饮料在中国仍有巨大的发展空间[2]。纵观龙头果汁企业——统一、康师傅成功经验，能够在竞争激烈的果汁饮料市场占据领先地位的法宝是产品口味的取胜及包装的创新，他们更深刻地意识到要将一款健康的果汁产品转化成为一款畅销的果汁商品，分析型与情感型感官分析技术的作用举足轻重。

国内外学者对感官分析技术在果汁中的应用研究始于20世纪70年代初期，利用Elsevier数据库对感官分析技术在果汁中应用的学术论文进行检索，统计结果见图1。由图1结合具体检索数据，可以看出自1979年以来，果汁方面的感官分析技术应用研究发展速度很快，该领域文章发表量的同比增长率显著高于应用于果汁类的其他分析技术，如化学分析、物性分析、微生物分析等方面文章。此外，在论文发表总数上，果汁的感官特性研究也仅次于发表数量最多的果汁化学性质研究。足见，国外对果汁产品感官评价研究的关注和重视。本文从分析型与情感型感官评价两个方面系统性地对该技术在果汁饮料中的感官质量特征评价、配方设计与优化、不同加工与储存方式对果汁的货架期及质量稳定性的影响及产品的喜好与接受性测试等方面的重要研究应用进行梳理和分析，并为我国果蔬产业充分利用感官分析技术取得跨越式发展提出了建议。

1 分析型感官评价技术的应用

分析型感官评价技术的应用一直是自20世纪60年代末期以来研究的热点，主要集中在果汁产品感官质量特征评价、配方设计与优化、不同加工与储存方式对果汁的货架期及质量稳定性的影响、仪器—感官相关性研究以及果汁感官评价小组的能力考查等五个方面。

1.1 果汁产品感官质量特征评价

通过感官评价，主要是描述性分析可对产品的感官特色以及不同产品间的感官质量差异进行定性和定量的描述，以定向地开展产品感官质量的改进，特色质量稳定性的控制以及避免感官缺陷的产生等。果汁产品感官质量特征评价的基础之一是建立统一的描述词，即用于果汁产品感官质量描述的专业性语言。L. Carbonell等[3]采用20位评价员对5种果汁产品进行感官评价，通过储备网格法和广义的普鲁克分析筛选出29个描述词。在此基础上，Luckow等[4]选用感官评价小组对添加了益生菌的黑加仑以及传统黑加仑汁进行描述性分析，发现与常规果汁相比功能性果汁具有奶香、芳香、药香等气味特征以及酸味、过熟味等滋味特征。M. Cliff, M. Dever等人[5]对14种果汁的13个感官属性进行了描述性分析，通过主成分分析确定出颜色、香气和滋味强度是区分果汁差异性的主要指标。

1.2 配方设计与优化

果汁产品是否健康美味是企业能否赢得市场，获得利润的核心，而要达到健康美味的目的，配方设计与优化是关键一环。Leif Poll等人[6]在利用气相色谱分析苹果汁香气成分时发现苹果汁中加入盐可促进香气成分的释放，并通过小组感官评价得到证实；Marit R等人[7]研究了不同糖酸比对果汁感官质量特征的影响，发现蔗糖的添加量会显著影响苹果汁的酸味、甜度、苦味、苹果风味以及质地特征。而酸的添加量会显著影响苹果汁的甜味、苦味和苹果风味。Kreutzmann等人[8]研究了胡萝卜汁中糖添加量对感官品质的影响发现添加蔗糖可掩盖果汁的苦味特征。此外，在筛选果汁原料时，M.C. Dever等人[9]通过感官评价研究发现不同成熟度的苹果会影响果汁的感官品质，当以新采摘的苹果与不同储藏期的苹果为原料时其滋味特征差异较大，而其香气特征仅在新采摘的苹果与储藏期为8个月的苹果间差异较大。

1.3 不同加工与储存方式对果汁的货架期及质量稳定性的影响

加工方式的不同会引起果汁化学成分、感官特征及产品稳定性等发生不可逆的变化，在果汁加工过程中针对具体的果汁产品选择适宜的加工方式极其重要。SHIRLY等[10]研究了欧姆加热果汁产品和传统巴氏杀菌对产品货架期的影响，虽然两种加工方式生产的产品在维生素含量水平（化学指标）和微生物生长抑制情况上（卫生指标）相同，但其感官货架期上却差异巨大，欧姆加热果汁的货架期是传统巴氏杀菌货架期的两倍多。Salmah Yusof等[11]研究发现在果汁加工过程中添加果胶酶可使提取果汁的感官评分高于传统商业果汁。BARBARA等[12]发现果汁加工过程中悬浊液颗粒的大小会影响风味释放以及产品感官品质。

另外，在果汁质量稳定性研究过程中，Pongsuriya Komthong 等[13]通过对酶促褐变过程中果汁的感官评价发现，果汁中的青臭气降低，甜香增加，清新香、果香、苹果香，在褐变后2h内短暂增加，随后缓慢降低。结合GC结果发现，反式己烯醛含量的降低和醋酸酯类的增多会导致上述感官评价结果的发生。

1.4 仪器与感官的相关性研究

仪器对产品的性质分析主要通过对特定物理量的测定来反应产品的理化特征，而感官评价则是以“人”为仪器对心理量进行测定，反应人感知到产品特征和对特征的情感，因此，进行仪器与感官的相关性研究可以在纯数值表达的基础上结合人的感知，多角度地反应产品的质量特点。L.J. Malcolmson等人[14]对苹果汁浊度的仪器测定与感官评价结果进行相关性分析发现，log（感官浊度）=-0.53log（浊度计）+1.83，这表明评价小组对浊度测定的差别阈值较大，可通过采用此方法对果汁浊度进行仪器测定从而确定人对产品浊度的变化有无响应。Antonio等[15]对21种果汁分别采用分光光度计测定和在黑色和白色背景下感官评价，结果发现，在黑色背景下评价小组能更好地对果汁颜色进行分类。Mandy J. Hetherington等人利用反射法与感官评价相结合的方法对五种果汁产品进行质量评价，并利用仪器与感官相结合的方法进行产品质量控制。仪器与感官的相关性研究，对预测人对果汁产品的响应以指导产品配方设计、进行质量控制等十分必要。

1.5 果汁产品感官评价小组表现能力的考察

评价小组作为分析型感官分析技术的实施者，其表现力的好坏或灵敏度的高低直接决定结果的可靠程度。果汁产品感官评价小组表现能力的考察一方面包括重复性与再现性考察，另一方面也包括感官灵敏度的考察。P. Molnár等[16]以26种匈牙利果汁为研究对象，采用评分法和排序法，并通过进一步统计分析确定Spearsman系数等考察评价小组的表现。此外，考虑到颜色不仅是与食品质量密切相关的视觉属性，而且还会影响其它风味感觉及感觉属性[17]，Fernandez Vazquez等研究发现，橙汁颜色的色差仪测定与评价小组感官评价结果之间具有较好的相关性，评价小组经过训练后能大幅提高其颜色辨别的敏感性。结果显示经过训练及未经训练的感官评价小组对橙汁颜色辨别的的差别阈值分别为1.5、2.8CIELAB单位[18]。

2 情感型感官分析技术的应用

20世纪90年代中后期以来，随着理化分析技术的成熟、市场竞争压力的增大以及消费者对果汁饮料产品的美味追求，研究者以及企业研发人员越来越深刻地意识到，达到理化、卫生标准仅是产品上市的基础，消费者为产品买单才是最终追求。因此，开发能反应消费者情感需求的技术以及确定影响消费者对产品接受和喜好情感因素的影响研究日益受到关注。本文从人类学因素、消费行为与风味记忆因素、产品标签与包装因素、产品内在品质和非传统产品因素等对消费者对果汁产品的接受性和喜好影响进行了系统分析。

2.1 人类学因素对果汁喜好及接受性的影响

2.1.1 交叉文化背景

交叉文化背景是近年来研究的热点，作为人类学因素中的文化因素可能会影响人群对某些产品的接受与偏爱或者影响不大。Marit R对苹果汁含糖量的消费者偏爱测试中，选取了代表性的国家挪威（气候条件决定该地苹果含糖量较低）和西班牙（气候条件决定该地苹果含糖量较高）人群进行测试。研究发现，两个国家对不同果汁含糖量的喜好程度无显著性差异[7]。Kadri则对美国、爱沙尼亚、泰国、西班牙等四个国家的人群对不同风味组合的果汁接受性进行了测试，并对五种石榴汁的整体接受度和风味、甜味、酸味、水果味、石榴味等属性强度的适宜性采用恰好标度进行了评价。尽管不同国家的消费者对石榴汁表现出不同喜好，但通过聚类分析发现消费者个体的差异大于国别文化背景的差异。另外，还发现消费者的敏感性以及之前是否接触过石榴汁而非风味是决定消费者接受性的主要因素[19]。

2.1.2 年龄与性别

年龄会影响消费者对果汁产品的接受与偏爱主要是由于随着年龄的增长，消费者的化学敏感性降低。因此，与青年人相比，老年人要达到相同的强度刺激需要增大刺激物浓度。C.G. Forde等研究了三类感觉刺激（味觉/嗅觉、质地、化学刺激物）对决定科克（爱尔兰）青年和老年消费者橘汁购买行为的影响。研究发现随着生理年龄的增长，消费者的化学感觉敏感性降低，但是不同感觉降低的程度并不一致。通过在橘汁中添加阿斯巴甜、桔子果肉、辣椒素分别提供橘汁的甜味、果肉性和灼烧感，结果发现他们表现出不同的接受性：对于青年人，较高的阿斯巴甜和辣椒素水平增加了拒绝产品的可能性；对于老年人，果汁质地更能影响他们对于橘汁的接受性，他们更易接受和偏爱甜度和果肉含量较高的果汁。主要是由于随着感觉敏感度降低，老年人往往更希望通过产品中质地及灼烧感的刺激来补偿化学感觉的缺失[20]。T. Luckow等在爱尔兰南部的超市内调查了425位消费者对添加益生菌的黑加仑果汁与传统果汁的区别，研究发现消费者对两类产品的喜爱及接受程度无显著性差别，并进一步分析发现年龄是影响功能性果汁产品喜好和接受的主要因素，中老年人（＞40岁）由于其化学敏感度降低[21]使其对不良风味的感觉敏感性降低，增加了对产品的接受度[4]。此外，性别也是影响消费者购买行为的一个重要因素，女性对甜味有较高的敏感性[22]，他们对较甜的、添加功能性成分的黑加仑汁接受度较高。

2.2 消费行为与风味记忆

消费行为同样会影响消费者对果汁产品的接受与偏爱。Marit等[7]研究发现西班牙与挪威人群对不同果汁含糖量的喜好程度主要取决于消费者在对产品进行评价前与产品的接触次数。Liem and deGraaf[23]的研究结论也曾得到反复提供酸、甜食品可以改变人的偏爱模式，以及Moskowitz等人提到饮食习惯可以影响人们对于简单味道刺激的偏爱[24]。消费行为会影响消费者对产品的接受与偏爱是厂商通过纸媒、新媒等途径对产品进行铺天盖地的广告宣传的依据。另外，对产品风味记忆或偶然获得产品风味信息也会影响消费者对产品的接受与偏爱。Nanami M等对贴有不同水果标签果汁产品的感官评价研究发现，消费者行为受到最初品尝的纯果汁混合物上标签（风味记忆）的影响，表明消费者对产品的风味记忆比产品本身的风味特征更能激发消费者的购买行为[25]，消费者的风味记忆主要依赖于果汁风味、标签、经验的一致性。

2.3 非传统果汁产品

随着人们生活水平的提高及对自身健康的关注程度增大，消费者对非传统果汁（功能性果汁）的需求量增大。过去30多年中，益生菌因其可以促进人体健康、改善肠道菌群、促进消化[26]等优势在牛奶及乳饮料中广泛应用，但由于乳糖不耐症人群的存在以及牛乳成分与益生菌形成不良风味等问题，降低了消费者对产品的接受与偏爱，益生菌群在果汁中的添加强化了果汁的营养成分以及扩大了果汁产品的受众面。Wunwisa K研究发现，以曼谷（泰国）的400位消费者为研究对象对添加益生菌的橘汁和葡萄汁进行消费者接受性测试，研究发现大多数消费者购买果汁是由于它的美味（评分为9.6）与营养（评分为8.9），然而添加益生菌后使产品的感官品质降低，如变得难吞咽及口腔内有颗粒残留感，喜欢果汁的消费者对添加益生菌的橘汁和葡萄汁产品的整体接受度评分较低，但仍然有86%的消费者愿意尝试并购买添加益生菌的果汁产品[27]。T. Luckow调查了科克（爱尔兰）的传统橘汁产品接受者与添加功能性成分新型橘汁产品接受者的特征，传统橘汁接受者喜欢橘汁中出现热带的、葡萄柚及苦味而不喜欢过熟的、刺激的、人工的、乳味的、脏的及药用的等特征，而功能性橘汁接受者则喜欢奶味、过熟味、甜味而不喜欢苦味与涩味。通过聚类分析大多数消费者更能接受传统果汁的感官特征，仅有11%的人则更能接受功能性果汁的感官特征[4]。由此可知，添加了功能性成分的果汁虽然其营养性功能增加，但其感官品质下降，消费者更希望选择的果汁产品可以在营养的基础上保证感官质量。

2.4 产品标签与包装

产品标签与包装是消费者对产品认知的第一个窗口，食品包装与标签的良好设计对延长产品货架期及吸引消费者眼球并增强购买力具有重要意义。据Soloan报道[28]，近年来，许多成功的果汁产品是由于其对产品本身滋味、风味、质地及功能性成分等进行了感官质量宣称。另外，随着人们对自身健康状况的关注以及对人造成分的排斥，在标签上对食品“新鲜度”、进口国、有机认证、环境因素、转基因技术等进行宣称也十分必要。R.Deliza等[29]对巴西消费者的调查研究发现，当将高静压加工果汁的益处及其相关解释标注在标签上时，更能激发巴西消费者的购买欲望。Márcia C.T.R. Vidigal等人[30]也同样发现，与无信息标签及标签上仅注明产品风味成分相比，在标签上标注感官愉悦性的产品标签更能提高消费者的接受性。

2.5 产品内在品质

水果原料的内在品质也是影响消费者行为的一个重要因素。水果种类的不同对消费者的喜好与接受性行为差异原因主要是由于不同水果的有机酸、酚类化合物、糖类等化学成分的不同而导致。Oskar A等[31]对越桔和红莓果汁进行了化学成分分析与感官评价，发现产品中有机酸的含量与其感官喜好之间具有很高的相关性。大多数酚类化合物质地粗糙、有涩味，而酸味能很好地掩盖红莓汁的苦味、涩味，因此人们较喜欢红莓汁。Mari A.等[32]研究了β-乙基-葡萄糖苷对沙棘汁感官品质和喜好度的影响，研究发现沙棘汁中有许多烷基化糖类，成熟的沙棘汁中由于β-乙基-葡萄糖苷含量过高使苦味增加从而导致产品喜好度降低，而较高的糖酸比和低含量的β-乙基-葡萄糖可增加消费者对沙棘汁的接受性。

3 展望

我国果蔬产业在经历了基本生产能力建设和完善的过程之后，面临着产业升级以及工业化和品牌化发展的迫切要求。如何能在果蔬品种选育、加工工艺改进、生产设备开发、贮藏物流方式优化等贯穿从农田到餐桌的产业链体系中，在科学研究、技术开发、市场推广等不同层面更紧密地与市场与消费者的需求结合，体现市场的当前所需和未来所需是形成品牌化的优质产品、规模化的龙头企业的核心关键。感官分析技术作为一门独特地将人与产品、工厂与市场、产品与品牌、生存与享受紧密关联起来的分析技术，可以科学地测量人感知的产品质量，剖析人对产品的功能需求和情感需求（感官享受），从而有效支撑企业根据产品质量的终极目标——“消费者满意”而针对性地进行产品设计、生产和营销。因此，自20世纪40年代以来，在国外学界和业界受到广泛关注。但我国感官分析技术总体上发展较为缓慢，基础较为薄弱，感官分析在很大程度上仍作为一种经验型技术而非科学分析型的技术予以应用，在果汁产业中也不例外。因此，强化感官分析技术在果汁及其相关产品中的研究与应用，建立果汁产品感官质量评价的技术体系，分析消费者对果汁产品的情感需求和消费行为，构建基于消费者情感的感性工学模型，指导工业化产品的配方设计、工艺改进、质量控制和风味营销具有十分重要的现实和战略意义。

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