感官品质作为衡量乳制品市场接受度的核心指标,其评价体系需整合多维度主观感知数据。模糊数学法依托隶属函数与模糊矩“香气浓郁度”等具有模糊属性的感官概念,转化为可量化的客观参数,有效克服感官评价中存在的阵的构建,能够将“口感细腻度”边界模糊性与主观性强的问题。定量描述分析(quantitative descriptive analysis,QDA)通过标准化的评价员培训流程,对产品外观、气味、滋味、质地等感官属性进行精确量化评分,并生成可视化的感官轮廓图谱。丛懿洁等和谢雪华运用QDA方法系统分析4种风味酸奶的感官特性,通过10个标准化描述词对不同样品的香气强度、稠厚度等指标进行差异量化,为产品配方优化提供了精准的数据支撑;王年久和丛懿洁等在零脂肪油醋汁研究中,创新性地将QDA与消费者喜好性测试相结合,成功识别出色泽、酸味等关键品质调控指标。上述两种分析方法的协同应用,能够系统揭示加热工艺对甘薯皮多酚酸奶感官特性的影响机制,为工艺优化提供多维度、多层次的数据支持体系。
本研究旨在融合模糊数学法与QDA技术,以加热温度、时间为关键变量,构建感官评价模糊综合评判模型,系统量化加热工艺参数对甘薯皮多酚酸奶色泽、香气、滋味及质构等感官品质的影响,筛选感官品质最佳工艺参数组合,为后续结合营养成分保留率的协同优化奠定基础。研究成果将为甘薯皮多酚酸奶的工业化生产提供技术支撑,并为果蔬副产物在发酵乳制品领域的创新应用开拓新路径。
01
01材料与试剂
新鲜甘薯购于当地农贸市场，经清水冲洗后，用削皮刀均匀削取表皮(厚度≤1mm，避免薯肉混人)，切块后于-80“C预冷冻24h,再转移至真空冷冻干机(冷阱温度-50°C，真空度≤10 Pa)进行72h三循环冻干。干燥样品经粉碎机研磨后过 100 目筛, 得均质粉末, 密封保存于干燥器中备用。采用水提(固液比 1:35)在60℃水浴中浸取1h,每隔20min搅拌一次; 浸取结束后于 8000r/min、4℃离心10min, 再用布氏漏斗抽滤, 收集滤液。本研究使用的甘薯皮粉末多酚提取液质量浓度为134.5 mg/mL(以没食子酸当量计)。奶 制 品 选 用 市 售 新 鲜 蒙 牛 纯 牛 奶 , 蛋 白 质 含 量 为3.2 g/100 mL, 脂肪含量为3.8 g/100 mL, 乳糖含量为 4.8 g/100 mL,符合国家标准。发酵菌种(蒙牛原味零蔗糖酸奶)添加量为4%(以鲜奶质量计), 含≥1×106CFU/g 活性乳酸菌, 符合酸奶发酵常用菌种浓度范围。白砂糖为市售。
02QDA法描述词建立
参考张春华等和杨丽等方法, 构建甘薯皮多酚酸奶的感官描述体系: 将候选感官描述词、对应参照物及待测样品提交给感官评价小组; 小组通过对比样品与参照物的感官特性, 筛选(保留、删除或补充)候选描述词, 最终确定感官描述词及其定义。参照 GB/T 10221—2021《感官分析 术语》选取符合中国消费者认知的产品作为参照物,并通过小组讨论统一各参照物感官强度共识。感官强度采用 0~7 分标度法量化(增量 0.5 分), 0-不存在, 1-刚可识别, 2-很弱, 3-弱, 4-中等, 5-强, 6-很强, 7-过强。具体描述词及参照物信息见表 2。03感官强度评价依据构建的酸奶感官描述词汇体系, 对全部样品实施定量描述评估。样品以随机化顺序呈递给感官评价员, 同时展示所有感官参照标准物质。评价员根据词汇表中各感官特性的定义说明及标准物质, 采用 0~7分标度法,对每个感官属性进行独立评分。待所有评价员完成评分后,由项目负责人组织开展小组讨论, 通过组内成员充分交流与数据校准, 最终确定各感官属性的一致性评分结果。
01QDA 分析结果
10 名经验型评价员结合表1和描述分析试验问答表对4种酸奶样品进行描述分析评分, 结果见表3。通过表3数据分析得出。滋味维度上, 样品2的酸度(5.23)显著高于样品3(4.89)和样品4(4.76), 可能与发酵工艺或原料配比相关。REGINA 等的研究表明, 延长发酵时间可增加乳酸生成, 进而提升酸度; 其甜度(5.18)与样品1 (5.05)无显著差异, 但均显著高于样品3(4.91)和样品4(4.82), 更接近传统甜味酸奶的滋味平衡偏好。香气维度呈现明显的样品特异性: 样品 2 的甘薯味(3.11)、谷物烘烤香(2.28)及乳脂香(7.31)均为最高, 乳脂香的优势与其乳脂含量或乳化工艺相关, 这与 ZENG等证实的乳脂含量与乳脂香的关联性一致; 样品1(1.19)和样品2 (1.34)的蒸煮味显著高于样品3(0.88)和样品4(0.75),这是由于原料采用了预蒸煮工艺; 样品4的氧化气味(0.35)显著高于样品1(0.14), 需关注油脂稳定性, 脂质氧化产生的醛类、酮类化合物与氧化气味直接相关, 添加抗氧化剂可有效抑制该反应。风味维度上, 样品2的焦糖风味(2.33)和坚果风味(1.27)显著优于其他样品, 可能与其添加焦糖化糖类或坚果碎粒有关; 样品4的涩味(0.35)和发酵后苦味(0.32)显著高于其他样品(P<0.05), 提示存在发酵过度或原料配比失衡问题, KEBBE-BAGHDADI的研究证实, 控制发酵终点可减少不良风味物质生成。
根据评分的平均分值绘制雷达图, 结果见图1。通过香气、风味和质地/口感3个维度的雷达图, 对4种样品进行系统的感官特性剖析, RANA 等通过雷达图对比了杏仁奶、燕麦奶等植物基乳制品的香气、风味和质地特征, 发现雷达图能有效区分不同产品的感官特性差异。在香气维度上, 样品1以酸香气和乳脂香为特色, 其他香气维度数值均衡但偏低; 样品2的甜香与发酵香表现突出, 且各维度发展均衡; 样品3整体香气表现平淡, 缺乏优势香气特征; 样品4则凭借显著的乳脂香, 辅以酸、甜香气, 展现出丰富的香气层次。风味维度的分析显示,样品1以酸味和鲜味为主要风味特征, 其他维度表现一般;样品2甜味得分最高, 同时在酸、鲜味方面也有良好表现,风味丰富度显著; 样品3与样品4 的各风味维度得分均较低, 风味特征不明显。质地/口感方面, 样品1 颗粒感较为突出, 其他维度表现均衡; 样品2在颗粒感和顺滑度上均有良好表现; 样品3颗粒感强烈, 质地特征单一; 样品4则以颗粒感为主要特征, 同时在松散度等维度有一定表现。从感官评定的整体关联性来看, 雷达图的多维度数据为判断样品的感官体验优劣提供了依据。如样品2在香气、风味和质地多个层面均有良好表现, 整体感官体验更为丰富均衡; 样品3在各方面表现欠佳, 感官体验较为平淡。在交叉关联方面, 根据感官交互作用理论, 香气中的甜香可能与风味中的甜味产生协同效应, 而质地/口感同样会显著影响整体感官体验, 这与YEO 等的研究结果高度吻合, 发现巧克力风味能显著增强甜菊糖苷的甜味感知, 并抑制苦味, 证实了香气与味觉的交互作用。
本研究通过 QDA，优化了甘薯皮多酚酸奶的加热工艺, 确定最佳参数为: 40℃发酵10h、120℃灭菌3min。该条件下样品 2 感官品质最优, 发酵味(6.32)、乳脂香(7.31)等指标突出, 颗粒感(6.29)与顺滑度(4.33)均衡, 模糊评价中“优”等级隶属度达 0.3684。研究发现 , 加热工艺参数显著影响产品感官品质，如样品4(50°C发酵8h、120°C灭菌3min)因氧化气味(0.35)和涩味(0.35)较高, 感官表现较差, 印证了高温处理可能导致多酚氧化及不良风味物质生成的结论; 而样品2较高的乳脂香得分, 与乳脂含量和香气关联性的研究相符。本研究为甘薯皮高值化利用提供新思路, 契合循环经济理念, 但存在未量化多酚保留率、评价员地域性偏好影响结果普适性等局限, 后续需结合多酚保留率指标优化工艺, 并扩大评价员范围增强可靠性。
QDA通过标准化的描述词和评分体系, 精确量化了产品的感官属性, 如样品2的焦糖风味(2.33)和坚果风味(1.27)得分显著高于其他样品, 为工艺优化提供了精准数据支持。
