感官品質作為衡量乳制品市場接受度的核心指標,其評價體系需整合多維度主觀感知數據。模糊數學法依托隸屬函數與模糊矩“香氣濃郁度”等具有模糊屬性的感官概念,轉化為可量化的客觀參數,有效克服感官評價中存在的陣的構建,能夠將“口感細膩度”邊界模糊性與主觀性強的問題。定量描述分析(quantitative descriptive analysis,QDA)通過標準化的評價員培訓流程,對產品外觀、氣味、滋味、質地等感官屬性進行精確量化評分,并生成可視化的感官輪廓圖譜。叢懿潔等和謝雪華運用QDA方法系統分析4種風味酸奶的感官特性,通過10個標準化描述詞對不同樣品的香氣強度、稠厚度等指標進行差異量化,為產品配方優化提供了精準的數據支撐;王年久和叢懿潔等在零脂肪油醋汁研究中,創新性地將QDA與消費者喜好性測試相結合,成功識別出色澤、酸味等關鍵品質調控指標。上述兩種分析方法的協同應用,能夠系統揭示加熱工藝對甘薯皮多酚酸奶感官特性的影響機制,為工藝優化提供多維度、多層次的數據支持體系。
本研究旨在融合模糊數學法與QDA技術,以加熱溫度、時間為關鍵變量,構建感官評價模糊綜合評判模型,系統量化加熱工藝參數對甘薯皮多酚酸奶色澤、香氣、滋味及質構等感官品質的影響,篩選感官品質最佳工藝參數組合,為后續結合營養成分保留率的協同優化奠定基礎。研究成果將為甘薯皮多酚酸奶的工業化生產提供技術支撐,并為果蔬副產物在發酵乳制品領域的創新應用開拓新路徑。
01
01材料與試劑
新鮮甘薯購于當地農貿市場，經清水沖洗后，用削皮刀均勻削取表皮(厚度≤1mm，避免薯肉混人)，切塊后于-80“C預冷凍24h,再轉移至真空冷凍干機(冷阱溫度-50°C，真空度≤10 Pa)進行72h三循環凍干。干燥樣品經粉碎機研磨后過 100 目篩, 得均質粉末, 密封保存于干燥器中備用。采用水提(固液比 1:35)在60℃水浴中浸取1h,每隔20min攪拌一次; 浸取結束后于 8000r/min、4℃離心10min, 再用布氏漏斗抽濾, 收集濾液。本研究使用的甘薯皮粉末多酚提取液質量濃度為134.5 mg/mL(以沒食子酸當量計)。奶 制 品 選 用 市 售 新 鮮 蒙 牛 純 牛 奶 , 蛋 白 質 含 量 為3.2 g/100 mL, 脂肪含量為3.8 g/100 mL, 乳糖含量為 4.8 g/100 mL,符合國家標準。發酵菌種(蒙牛原味零蔗糖酸奶)添加量為4%(以鮮奶質量計), 含≥1×106CFU/g 活性乳酸菌, 符合酸奶發酵常用菌種濃度范圍。白砂糖為市售。
02QDA法描述詞建立
參考張春華等和楊麗等方法, 構建甘薯皮多酚酸奶的感官描述體系: 將候選感官描述詞、對應參照物及待測樣品提交給感官評價小組; 小組通過對比樣品與參照物的感官特性, 篩選(保留、刪除或補充)候選描述詞, 最終確定感官描述詞及其定義。參照 GB/T 10221—2021《感官分析 術語》選取符合中國消費者認知的產品作為參照物,并通過小組討論統一各參照物感官強度共識。感官強度采用 0~7 分標度法量化(增量 0.5 分), 0-不存在, 1-剛可識別, 2-很弱, 3-弱, 4-中等, 5-強, 6-很強, 7-過強。具體描述詞及參照物信息見表 2。03感官強度評價依據構建的酸奶感官描述詞匯體系, 對全部樣品實施定量描述評估。樣品以隨機化順序呈遞給感官評價員, 同時展示所有感官參照標準物質。評價員根據詞匯表中各感官特性的定義說明及標準物質, 采用 0~7分標度法,對每個感官屬性進行獨立評分。待所有評價員完成評分后,由項目負責人組織開展小組討論, 通過組內成員充分交流與數據校準, 最終確定各感官屬性的一致性評分結果。
01QDA 分析結果
10 名經驗型評價員結合表1和描述分析試驗問答表對4種酸奶樣品進行描述分析評分, 結果見表3。通過表3數據分析得出。滋味維度上, 樣品2的酸度(5.23)顯著高于樣品3(4.89)和樣品4(4.76), 可能與發酵工藝或原料配比相關。REGINA 等的研究表明, 延長發酵時間可增加乳酸生成, 進而提升酸度; 其甜度(5.18)與樣品1 (5.05)無顯著差異, 但均顯著高于樣品3(4.91)和樣品4(4.82), 更接近傳統甜味酸奶的滋味平衡偏好。香氣維度呈現明顯的樣品特異性: 樣品 2 的甘薯味(3.11)、谷物烘烤香(2.28)及乳脂香(7.31)均為最高, 乳脂香的優勢與其乳脂含量或乳化工藝相關, 這與 ZENG等證實的乳脂含量與乳脂香的關聯性一致; 樣品1(1.19)和樣品2 (1.34)的蒸煮味顯著高于樣品3(0.88)和樣品4(0.75),這是由于原料采用了預蒸煮工藝; 樣品4的氧化氣味(0.35)顯著高于樣品1(0.14), 需關注油脂穩定性, 脂質氧化產生的醛類、酮類化合物與氧化氣味直接相關, 添加抗氧化劑可有效抑制該反應。風味維度上, 樣品2的焦糖風味(2.33)和堅果風味(1.27)顯著優于其他樣品, 可能與其添加焦糖化糖類或堅果碎粒有關; 樣品4的澀味(0.35)和發酵后苦味(0.32)顯著高于其他樣品(P<0.05), 提示存在發酵過度或原料配比失衡問題, KEBBE-BAGHDADI的研究證實, 控制發酵終點可減少不良風味物質生成。
根據評分的平均分值繪制雷達圖, 結果見圖1。通過香氣、風味和質地/口感3個維度的雷達圖, 對4種樣品進行系統的感官特性剖析, RANA 等通過雷達圖對比了杏仁奶、燕麥奶等植物基乳制品的香氣、風味和質地特征, 發現雷達圖能有效區分不同產品的感官特性差異。在香氣維度上, 樣品1以酸香氣和乳脂香為特色, 其他香氣維度數值均衡但偏低; 樣品2的甜香與發酵香表現突出, 且各維度發展均衡; 樣品3整體香氣表現平淡, 缺乏優勢香氣特征; 樣品4則憑借顯著的乳脂香, 輔以酸、甜香氣, 展現出豐富的香氣層次。風味維度的分析顯示,樣品1以酸味和鮮味為主要風味特征, 其他維度表現一般;樣品2甜味得分最高, 同時在酸、鮮味方面也有良好表現,風味豐富度顯著; 樣品3與樣品4 的各風味維度得分均較低, 風味特征不明顯。質地/口感方面, 樣品1 顆粒感較為突出, 其他維度表現均衡; 樣品2在顆粒感和順滑度上均有良好表現; 樣品3顆粒感強烈, 質地特征單一; 樣品4則以顆粒感為主要特征, 同時在松散度等維度有一定表現。從感官評定的整體關聯性來看, 雷達圖的多維度數據為判斷樣品的感官體驗優劣提供了依據。如樣品2在香氣、風味和質地多個層面均有良好表現, 整體感官體驗更為豐富均衡; 樣品3在各方面表現欠佳, 感官體驗較為平淡。在交叉關聯方面, 根據感官交互作用理論, 香氣中的甜香可能與風味中的甜味產生協同效應, 而質地/口感同樣會顯著影響整體感官體驗, 這與YEO 等的研究結果高度吻合, 發現巧克力風味能顯著增強甜菊糖苷的甜味感知, 并抑制苦味, 證實了香氣與味覺的交互作用。
本研究通過 QDA，優化了甘薯皮多酚酸奶的加熱工藝, 確定最佳參數為: 40℃發酵10h、120℃滅菌3min。該條件下樣品 2 感官品質最優, 發酵味(6.32)、乳脂香(7.31)等指標突出, 顆粒感(6.29)與順滑度(4.33)均衡, 模糊評價中“優”等級隸屬度達 0.3684。研究發現 , 加熱工藝參數顯著影響產品感官品質，如樣品4(50°C發酵8h、120°C滅菌3min)因氧化氣味(0.35)和澀味(0.35)較高, 感官表現較差, 印證了高溫處理可能導致多酚氧化及不良風味物質生成的結論; 而樣品2較高的乳脂香得分, 與乳脂含量和香氣關聯性的研究相符。本研究為甘薯皮高值化利用提供新思路, 契合循環經濟理念, 但存在未量化多酚保留率、評價員地域性偏好影響結果普適性等局限, 后續需結合多酚保留率指標優化工藝, 并擴大評價員范圍增強可靠性。
QDA通過標準化的描述詞和評分體系, 精確量化了產品的感官屬性, 如樣品2的焦糖風味(2.33)和堅果風味(1.27)得分顯著高于其他樣品, 為工藝優化提供了精準數據支持。
