感官分析在国内外牛肉食用品质研究中的应用进展

徐肖晗，朱梦丹，罗欣，2，3，毛衍伟，2，刘昀阁*，张一敏，2*

（1.山东农业大学食品科学与工程学院，山东 泰安 271018；2.国家牛肉加工技术研发专业中心，山东 泰安 271018；3.江苏省肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心，江苏 南京 210095）

近年来，我国牛肉的消费量逐年递增，同时消费者也越来越重视牛肉的品质。牛肉品质主要包括4个方面，即食用品质、营养品质、加工品质和安全品质，其中食用品质直接影响消费者的购买欲，对牛肉的商品价值具有决定性影响[1]。食用品质主要包括肉色、嫩度、多汁性、风味等。评价食用品质的方法主要有两种，一种是客观的仪器分析；一种是主观的感官分析[2]。仪器分析主要是对肉色、pH值、剪切力、脂肪含量等指标进行测量，对牛肉的品质进行预估；感官分析则是通过小组成员的感官（视觉、听觉、味觉、触觉、嗅觉）来检查食物的特性（质地、味道、外观、气味等），以确保最终产品被消费者接受[3]。为系统了解国内外相关的感官指标检测方法及相应标准提供了理论参考。

1 感官分析概述

1.1 感官分析的定义

感官分析是一门起源于心理学、生理学及心理物理学，涉及化学、统计学的复杂学科。美国食品科技学会（Institute of Food Technology，IFT）将其定义为一门用于唤起、测量、分析和解释人们通过视、嗅、味、触、听5种基本感觉所感知到的食品及原料特征的学科[4]。感官分析不仅是人的感觉器官对外界刺激的感知分析，还包括对这些刺激的记忆、对比、综合分析等过程[5]。感官分析技术在很多领域都发挥着重要的作用，尤其在食品行业，感官分析是不可替代的评价手段。

1.2 感官分析方法

感官分析方法有很多，根据测试性质总体上主要分为两大类：分析型和偏好型[6-7]。

分析型感官评价主要有差异测试和描述性分析。差异测试用于评价样品整体和特定属性的感官差异，常用的方法包括成对比较、三角测试、二-三点测试、差异度测试等[8]。在肉品感官分析中，通常采用差异测试来评价、分析和比较肉制品的食用品质。韩豪敏等[9]采用定向成对比较，通过对两种市售火腿肠样品在色泽、香气、口感细腻度的强度上的差异检验，评价两种火腿肠在感官质量上的差异，为火腿肠新产品开发以及火腿肠的感官差别评价检验提供参考。甘春生[10]采用三角测试比较外源酶作用下生产的火腿与传统工艺生产的火腿风味，能够直观地反映出新旧工艺产品的感官差异以及消费者的接受度。魏永义等[11]应用二-三点试验法对两种市售牛肉风味火腿肠A、B进行了感官差异检验分析。差异测试还可以用于评价员的筛选与考核，以便获知评价员的感官敏锐程度和差异辨别的能力[7]。描述性分析相较于差异测试更为复杂，由经过训练的专门人员对产品的风味、质地等性质进行定性和定量的评定，并使用专业术语形成产品的客观描述[5-8]。描述性分析可以从色泽、质地、形状、风味等各方面描述样品，是相对全面的感官分析方法，在食品行业中应用广泛。常用方法有风味剖析法、质地剖析法、定量描述分析、频谱描述分析等[8]。崔晓莹[12]以气调扒鸡为研究对象，由所有感官评价员对德州扒鸡的气味、滋味、色泽、质地、余味进行感官描述分析，经计算和感官小组讨论，建立了43个德州扒鸡的感官描述词汇，为企业了解消费需求以及建立德州扒鸡品质评价标准体系提供了参考。

偏好型感官评价主要是消费者测试，了解消费者对产品的接受性和喜好。一般采用评分检验，标度有文字和数字两种，根据评价员的打分或选择来分析样品的感官品质[13]。这类测试可以直观地反映出样品的适口性和可接受性，对新产品研发、产品质量控制、产品市场调研等具有重要意义。郎玉苗等[14]采用消费者测试方法对4个不同品种的牛肉进行涮制适口性研究，得到了涮制牛肉的嫩度等级，为企业了解消费需求以及合理利用牛肉提供了参考。

2 感官评价在国外研究进展

2.1 美国的感官评价标准研究

美国肉品感官分析技术起步较早。1978年，美国肉类科学协会（American Meat Science Association，AMSA）发布了肉类熟制及感官评定指南，为肉品感官分析提供了规范的流程。2016年，AMSA发布了该指南的修订版本，对内容进行了扩充和更新[8]。

为消除不必要的变量，保证样品处理的一致性，AMSA肉类熟制及感官评定指南对肉品感官品评的各个环节进行了详细介绍与规范。首先是样品收集及处理。牛胴体的最佳成熟时间是14d，切片厚度为2.54cm（干热加工）或1.9 cm～2.54 cm（湿热加工）。如果需要冷冻样品，贮藏温度应在-20℃以下，时间不超过6个月。呈样是品评中的一个关键步骤，AMSA建议将牛排分切为1.27 cm×1.27 cm厚度的方块，为了减少温度对样品的影响，AMSA建议进行保温处理，同时应选择中性颜色、无气味的惰性材料，避免外界因素对样品的影响。样品的呈递顺序与样品的编号都要随机，以减少评定顺序的影响[8]。Bohnenkamp等[15]对样品数量与感官敏感性的研究结果显示，品评小组的敏感性不会随样品数量的增加而显著降低。尽管如此，考虑到品评效果、样品特点、品评人员的精神疲劳等方面的因素，AMSA建议对未加调料的肉制品，评定人员在1 h/次的评审中可以评定6个～8个样品。辛辣的或者调味比较重的产品，在每次评审中的数量应该限定为4，样品之间可以用清水或无盐饼干进行味觉清除。指南中还对各种品评方法及品评人员的筛选、培训进行了介绍[8]。

这一研究指南为进行感官分析研究的学者和消费者提供了非常实用的信息，虽然使用推荐的方法得到的产品可能并不是最佳品质，但是可以控制品评中一些不必要的变化，使结果尽可能准确、可靠。采用较为规范的品评程序，也有利于保证涉及多机构项目的一致性。

2.2 澳大利亚的感官评价标准研究

澳大利亚将感官分析应用到了牛肉分级中，创建了一种更加简单有效的分级方式。澳大利亚肉类标准（Meat Standards Australia，MSA）管理体系收集了大量消费者感官评价结果和牛的不同部位肉品质测量结果，创建数据库，结合统计学方法建立了牛肉食用品质预测模型，预测消费者对单块牛肉的感官评分，从而对牛肉进行分级。这一分级模型较其他的分级方法有较大不同，常用的分级方法主要是根据质量、产量、大理石花纹等对牛的整个胴体进行分级，而MSA体系以消费者对不同烹饪方式下不同部位牛肉的食用品质感官评价为基础，并整合饲料、饲养和肉牛屠宰、分割、加工等肉牛产业所有关键环节的基本信息，运用各种统计方法和手段确定影响牛肉感官评分的关键控制点、动物和胴体特性及预测模型，最终达到在控制产业关键点的基础上根据动物特性和胴体特性来预测各部位牛肉切块食用品质的目的[16]。这种分级方式提高了牛肉的利用率，对牛肉食用品质的预测也更符合消费者的心理预期，能够有效增加消费者的购买欲。

感官试验是MSA预测模型的基础。在模型构建前期，研究人员进行了多项感官试验，经过判别分析，最终确定嫩度、多汁性、风味和总体接受度作为感官评分的主要变量[17]。这4项评价指标经过权重换算后可以整合成一个单一的可口性或肉质评分（MQ4），根据该评分可以对牛肉进行等级评价[18]。MSA还对每次品评的消费者数量和样品呈送方式进行了研究，综合考虑品评结果的准确性、肉块体积和成本；在样品呈送方面，采用6×6拉丁方阵的设计，并将这种呈样方式标准化，应用到此后的感官试验中[17]。在试验过程中，研究人员形成了一套完整的牛肉感官试验规程，对每一种烹饪方法的样品采集与处理、熟制过程、呈样方式等进行了详细描述，以便于进行不同时间、地点的感官试验。这套规程的出版不仅有利于MSA收集大量的牛肉感官数据，也促进了MSA体系在其他国家的推行。

2.3 日本的感官评价标准研究

嫩度是评价牛肉品质最关键的指标之一，而SASAKI等[19]认为目前牛肉嫩度没有一个科学的、明确的定义，无法客观、准确地描述出牛肉的质地特征。在消费者的认知里，牛肉的嫩度与硬度和咀嚼性有较大的关系，虽然嫩度没有清晰的定义，但ISO5492：1992《感官分析—词汇》与ISO11036：1994《感官分析—方法学—组织轮廓》提供了其他描述质地的感官词汇，其中对硬度和咀嚼性给出了明确的定义和参考标准。因此通过咀嚼性和硬度来描述牛肉的质地特征，同时研究嫩度与这两者之间的具体关系。

SASAKI等[19]招募了17名肉品专家组成感官分析小组，针对描述性感官词汇进行培训后参与品评试验。选用不同质量等级的荷斯坦阉牛，取背最长肌、半腱肌和腰大肌3个部位肉作为原料，烹饪至不同的终点温度，由专家小组进行感官评价并进行相关的品质测定。研究结果表明，咀嚼性和硬度会随着烹饪终点温度的延长而增加；肌内脂肪的增加可以改善咀嚼性和硬度；不同部位肉的咀嚼性和硬度不同；咀嚼性与硬度都与剪切力值有相关性，咀嚼性的相关性较高。SASAKI等还研究了日本消费者对牛肉嫩度质地的认知，结果表明日本消费者认为硬度小、易咀嚼代表牛肉嫩度好，这为牛肉供应商改善牛肉品质提供了依据[19-21]。此外，为规范肉品感官分析程序，日本国家家畜繁育中心出版了肉品感官评估指南，对人员的培训及样品的处理进行了详细规定[22]。

日本还引入了澳大利亚MSA体系。Polkinghorne等[23]选择了来自东京和大阪的1 620名消费者，采用不同品种（分别来自澳大利亚和日本）和不同质量等级（采用日本牛肉胴体分级标准）的牛肉，结合日本消费者的饮食习惯，选取了3种烹饪方法（煎烤、日式烧肉、涮锅）进行试验。根据消费者的品评结果，整理出了适用于日本市场的肉质评分（MQ4），其中嫩度、多汁性、风味与整体可接受性的比重分别为0.24、0.15、0.35和0.26。该试验得出的MQ4表明风味是影响日本消费者喜好的最重要品质。

2.4 欧盟感官评价标准研究

欧洲的肉品科学家将感官评价与信息试验相结合，研究消费者对牛肉的偏好与消费期望。VAN等[24]和ALMLI等[25]筛选了经常消费牛肉的110名挪威消费者和108名比利时消费者参与试验，取腰大肌、冈下肌和半腱肌3个部位肉，分别进行空白对照、肌肉分析（通过物理和化学分析确定肌肉的精确特征）和腌制液注射。在正式品评前将消费者分为两组，给其中一组提供肌肉处理的详细信息，另一组只提供基本的信息，并对所有的参与者进行问卷调查。结果表明，不同国家地区的消费者对牛肉的喜好和消费期望有差异，对经过加工处理的牛肉接受程度不同；品评前给消费者提供详细的样品处理信息会提高消费者对样品的接受程度。

目前，法国、波兰、爱尔兰等国家也在探索MSA体系在本国使用的可行性，同时欧盟的科学家在推行牛肉安全保证计划（advancing beef safety and quality through research and innovation，ProSafeBeef） 的过程中收集了欧洲国家20多年来积累的有关牛肉生产的数据，包括动物生长、胴体组成、肌肉组织特征和牛肉质量性状等，创建了牛肉集成与功能生物学数据库（Integrated and Functional Biology of Beef，BIF-Beef）。根据MSA体系在一些国家的发展现状，结合ProSafeBeef计划的研究进展，一些学者认为牛肉的整体食用品质大体可用嫩度、风味、多汁性3个感官特征来解释，嫩度、风味、多汁性对总体喜好的贡献值分别为31%、39%、24%[26-28]。

3 感官分析在国内研究进展

我国感官分析技术起步较晚，目前该领域的研究较少，关于牛肉食用品质的研究鲜有报道。近年来，利用感官分析技术研究牛肉质量的报道逐渐增多，多数学者将感官分析作为辅助方法或是将感官与理化指标相结合评价牛肉的食用品质。代媛媛等[29]以不同部位的牛肉为研究对象，探究不同的加热温度对其保水性、肉色、嫩度、风味的影响，通过对感官评定和电子鼻的测定数据进行主成分分析（principal component analysis，PCA）确定加热温度与风味变化之间的关系，旨在为实际生产过程中提高牛肉的品质奠定理论基础。朱迎春等[30]通过测定样品的硫代巴比妥酸反应物值、肉色、解冻损失率、肌原纤维蛋白羰基含量、蛋白溶解度等指标和熟制后感官评价的结果，探究不同脂肪添加量的牛肉饼在反复冻融过程中品质的变化。鉴于加工方法和饮食文化的差异，也有一些学者致力于研究适用于我国传统牛肉制品的感官分析体系。王伟静等[31]筛选培训了11位品评员，对30种炖制牛肉从外观、气味、风味、质地4个方面进行评价，根据结果收集描述词，应用M值法、主成分分析法最终确定肉香味、黏附性、嫩度、颜色、易嚼性、可见结缔组织量作为炖制牛肉的感官描述词。朱萌[32]选用11名经过培训的评价员对市售的5种酱牛肉进行感官评定，通过对整体可接受性、色泽、组织状态、口感、滋味、残留肉滋味的多元线性分析，确定了色泽、组织状态、口感、滋味、残留肉滋味的权重系数分别为 0.19、0.12、0.30、0.22、0.17，建立了以整体可接受性为因变量、其他5项指标为自变量的感官分析模型。

此外，国内的学者也在探索适用于我国消费者的牛肉品质评价模型。毛衍伟等[33]研究发现对牛肉火锅而言，嫩度、风味和多汁性在品质中的权重分别为0.38、0.41和0.21。牛肉剪切力低于43.04 N（1.27 cm直径圆柱）时，消费者认为牛肉嫩度良好；当剪切力高于51.25 N时，消费者认为牛肉嫩度差。嫩度、风味和多汁性在牛排食用品质的权重分别为0.50、0.38和0.12。王勇峰等[34]对9头牛共54块部位肉进行感官分析和理化指标测定，通过逐步回归分析，建立了牛肉感官品质预测模型公式为嫩度=6.32-0.31×剪切力+0.078×脂肪，多汁性=14.88-0.034×持水力-0.35×脂肪，风味=8.45+0.09×脂肪+0.066×蒸煮损失-0.27蛋白质，整体评价=4.93-0.34×剪切力+0.037×脂肪，其中风味模型的预测效果最好。张亚伟等[16]选取6个品种各3头共18头牛的背最长肌，采用2×6因子试验，因素分别为烹饪方式（煎、涮）和牛种（利木赞、安格斯、晋南牛、和牛、西门塔尔牛和小白牛），筛选和培训了12名消费者进行感官评定试验。利用MSA体系的MQ4分数模型计算MQ4值，再进行统计学分析。结果表明，两种因素均对牛肉的感官指标有显著性影响；MSA预测模型在我国具有可行性，但利用MSA体系的MQ4分数模型计算的分数与消费者实际品评的结果有一定差异，这与MSA体系在韩国、日本、法国等国家的试验结果一致，原因可能是不同地区的饮食习惯差异较大，需要进一步的试验确定适用于我国消费者的预测模型。

4 结语

国外的感官分析技术发展较早，目前各种评价方法与分析手段都趋于完善，在牛肉食用品质的研究中应用比较广泛，如美国、澳大利亚等已经形成了一套完整、规范的体系与标准，甚至已经走上了商业化的道路。我国的感官分析技术发展还不完善，缺乏肉制品感官分析的专业人才和专业的品评环境，肉品行业对感官分析技术的应用也不够充分。国外的感官分析体系和牛肉品质预测模型虽然已经趋于成熟，但是感官分析受到地域、文化和饮食习惯的影响，不能照搬国外的方法。因此，研究适用于我国的牛肉感官分析体系十分必要。