Friedman 檢驗和定量描述分析法（QDA）在風味酸奶感官評定中的應用

叢懿潔，王 磊

（威海海洋職業學院，山東 榮成 264300）

酸奶是被大眾消費者所熟知并喜愛的乳制品。隨著消費者口味的改變及酸奶產品升級的需要，近年來，不同口味酸奶的開發成為酸奶市場的發展趨勢。消費者也更加關注酸奶的感官品質。通過對酸奶感官品質的評價能夠了解消費者的關注點，確定產品改良的方向。目前應用于乳制品常見的感官檢驗方法有成對差別檢驗、排序檢驗、描述分析法等[1]。

Frideman 檢驗是一種非參數檢驗方法[2]，是利用秩次和秩和對樣本排序并統計顯著性差異的一種方法，常用于食品感官評定中排序檢驗分析。最小顯著差數法（Least significant difference，LSD）是多重比較的一種方法，在Frideman 檢驗顯著的前提下，能夠確定每兩個產品之間的差異性。兩種方法的結合能夠確定樣本整體上和個體間的顯著性差異。許丹等[3]利用Frideman 檢驗和多重分析方法檢驗制備的南極磷蝦液態香精。呂艷春等[4]把加權評分法和Frideman 檢驗法結合運用于食醋的感官評價中，這兩種方法的結合能夠明確樣本的差異性，但卻無法知道具體差異點在哪里。定量描述分析法（Quantitativedescriptiveanalysis，QDA）屬于描述分析法的一種，此方法可以獲得樣本的完整感官描述，并能鑒定樣本成分、過程變化等的感官特性及其強度之間具體的差異[5-6]。賈軍燕等[7]利用定量描述分析法研究自制藍莓酸奶和Dannon 藍莓酸奶感官特性及強度差異。

水果與酸奶素來是最佳伴侶。本研究選擇4 種柑橘類香精（甜橙味、檸檬味、西柚味、青橘味），并根據風味酸奶的工藝開發出4 種水果香型的風味酸奶，供評價員品評。首先采用Frideman 檢驗結合多重比較分析中的LSD 法確定產品之間的顯著性差異，隨后利用QDA法結合方差分析確定產品感官特性間的具體差異，最后分析整體喜好度和感官特性的偏相關性，以期豐富酸奶感官檢驗方法，并為其他產品感官評價提供參考，同時為產品研發拓寬思路提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

4 種不同水果香型的風味酸奶（實驗室自制）（見表 1）。

表1 4 種風味酸奶主要區別及工藝點Table 1 Main differences and processing points of 4 kinds of flavored yoghurt

1.2 方法

1.2.1 整體喜好度評價

采用整體喜好度9 點快感喜好標度法評分[8]：1為極其不喜歡，2 為非常不喜歡，3 為一般不喜歡，4 為稍微不喜歡，5 為既不喜歡也不會不喜歡，6 為稍微喜歡，7 為一般喜歡，8 為非常喜歡，9 為極其喜歡，取30 名評價員的評價結果進行分析。

1.2.1.1 Friedman 檢驗

統計評價員的整體喜好度評價結果，將評分轉換成樣品對應的秩次并統計秩和，對樣品整體喜好度顯著性差異進行分析，計算統計量。

式中：F 指運用Friedman 檢驗需要計算的統計量；A為評價員人數；S 為樣品數；Li 為樣品的秩和數。

若評價結果中有兩個或多個樣品的秩次相同，則需要對F 進行校正，替換為F′。

根據 A、S、ɑ（顯著性水平）查 Friedman 檢驗臨界值表中的F0，若統計量F 或F′大于或等于F0，則樣品在整體上有顯著性差異；若評價員數A 較大，或當樣品數S＞5 時，可查χ2分布表，F0值近似服從自由度f為 S-1 的 χ2，若統計量 F 或 F′大于或等于 χ02，則樣品在整體上有顯著性差異。反之，則無顯著性差異[9]。

1.2.1.2 樣品間的多重比較和分組

Friedman 檢驗常用的多重比較方法有兩種：一種是我國普遍采用的通過臨界值r（I，ɑ）進行比較；另一種是國際普遍采用的最小顯著差數法（LSD）進行比較[10]。本研究采用最小顯著差數法進行比較。首先根據樣品的秩和由小到大將樣品進行初步排序，然后計算臨界值LSDɑ。

式中：ɑ 為顯著水平，當 ɑ=0.05 和 0.01 時，uɑ分別為1.96 和 2.58；A 為評價員人數；S 為樣品數。

將各樣品的秩和之差與LSDɑ進行比較，若比較的兩個樣品的秩和之差（Li-L）j大于或者等于相應的LSDɑ值，則表明在ɑ 水平上有顯著性差異，反之則沒有。無顯著性差異的樣品間可以劃線分成一組，劃線重疊可將樣品單獨列為一組[11]。

1.2.2 感官特性評價

采用定量描述分析法（QDA）對4 種不同水果香型的風味酸奶的感官特性進行評價[12-13]，并用方差分析法分析相同感官特性不同產品之間的顯著性差異。

1.2.2.1 建立感官評價小組

按照GB/T 16291.1—2012[14]對評價員進行篩選和培訓，建立感官評價小組。讓感官評價小組的評價員熟悉風味酸奶感官特性及評價的流程。最終建立有10 名評價員的評價小組，對樣品感官特性進行評價以方便確立描述詞。

1.2.2.2 建立描述詞及定義

參照GB/T 16861—1997[15]的方法確定描述詞。選擇差異較大的風味酸奶樣品，要求評價小組創造最大數量的描述詞。感官評價小組在討論中逐步刪除快感、定量、無關術語，初步整理后運用幾何平均值M進行描述詞的首次刪減，再利用多元分析、方差分析將同義詞和反義詞綜合到一起，去除對產品作用很小的描述詞，對描述詞進行二次刪減。

1.2.2.3 正式試驗

選取18 名熟悉風味酸奶的評價員，對4 種不同水果香型的風味酸奶的感官特性進行強度評價。采用10 點線性標度評價產品[16]。

1.2.3 數據分析

采用Friedman 檢驗、多重比較分析、方差分析、偏相關分析方法對數據進行處理，采用SPSS 19.0 軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 整體喜好度評價

2.1.1 評價員評價結果

30 名評價員采用9 點快感喜好標度對4 種不同水果香型的風味酸奶進行感官評價，結果見表2。

根據評價員對樣品的整體喜好度評分計算秩次和秩和。秩次的計算方法如下：將每位評價員對4 種樣品的喜好度分值由大到小進行排列，分值越大，秩次越小，因此 4 種樣品的理論秩次分別是 1、2、3、4。如出現幾個樣品的分值相同，其實際秩次為幾種樣品理論秩次的平均值。秩和的計算方法如下：將所有評價員對4 種樣品的秩次計算完后，將每種樣品所得到的實際秩次求和得到該樣品的秩和。具體結果見表3。

樣品的秩和越小，整體喜好度越高，越排在前面。對表3 的秩和進行分析得出，4 種不同水果香型的風味酸奶的整體喜好度排序為：C（60）＞B（64.5）＞A（83）＞D（92.5）。

表2 4 種風味酸奶的整體喜好度評分Table 2 Overall preference score of 4 kinds of flavoured yoghurt

續表2 4 種風味酸奶的整體喜好度評分Continue table 2 Overall preference score of 4 kinds of flavoured yoghurt

表3 4 種風味酸奶的整體喜好度評分秩次和秩和Table 3 Rank and rank sum of overall preference score of 4 kinds of flavoured yoghurt

2.1.2 Friedman 檢驗

采用Friedman 檢驗4 種風味酸奶整體喜好度的統計學差異。將表3 結果代入公式（1）求得F=14.11，因本例的評價結果中有多個樣品的秩次相同，需要對 F 進行校正，替換為 F′，由公式（2）求得 F′=14.75。本例中由于評價員數為30 人，數值較大，未列在Friedman 檢驗臨界值表中，故應查 χ2分布表，F0≈χ02（f=3，ɑ=0.05）=7.81。從上面的數據可以得出 Friedman檢驗結果：實際統計量F′=14.75＞F0=7.81，即在5%水平上，4 種樣品在整體上有顯著性差異。

2.1.3 樣品間的多重比較和分組

首先根據樣品的秩和由小到大將樣品進行初步排序：60（C），64.5（B），83（A），92.5（D）。

計算臨界值LSD（ɑɑ=0.05）=19.6。各樣品的秩和之差與LSDɑ進行比較，結果如下：

C-B：|60-64.5|=4.5 ＜19.6；C-A：|60-83|=23 ＞19.6；C-D：|60-92.5|=32.5 ＞19.6；B-A：|64.5-83|=18.5 ＜19.6；B-D：|64.5-92.5|=28 ＞19.6；A-D：|83-92.5|=9.5＜19.6。

分析可知，C 和 A 之間、C 和 D 之間、B 和 D 之間在5%水平上有顯著性差異，根據以上比較的結果將樣品分組如下：

最后分成4 組：

通過Friedman 檢驗和樣品間的多重比較及分組后，4 種不同水果香型的風味酸奶的整體喜好度排序為：C＞B＞A＞D；在5%顯著性水平上，C 樣品明顯比A、D 樣品更受喜歡，B 樣品明顯比D 樣品更受喜歡，4 種樣品可以分為4 組。

2.2 感官特性評價

2.2.1 描述詞的建立

評價小組根據GB/T 16861—1997[15]的方法確定描述詞，通過刪減、合并等過程得到風味酸奶最終的描述詞為：總香氣、發酵味、奶香氣、果香氣、甜味、苦味、酸味、顆粒感、稠厚度、澀感。描述詞定義見表4[8]。

2.2.2 感官特性強度評價結果

2.2.2.1 蜘蛛圖

選取18 名評價員，采用10 點線性標度對4 種不同水果香型的風味酸奶的感官特性進行描述分析，對評價員的結果進行平均值統計，得到強度評價結果如圖1 所示。

表4 風味酸奶感官描述詞定義Table 4 The definition of main sensory properties of flavored yogurt

圖1 4 種風味酸奶的QDA 數據蜘蛛圖Fig.1 Spider diagram of QDA data of 4 kinds of flavored yoghurt

由產品的QDA 數據蜘蛛圖分析可知，4 種樣品的感官特性各有特點：A 樣品發酵味突出，顆粒感強，酸味稍強，口感稠厚度較強，澀感稍強；B 樣品總香氣、奶香氣及果香氣突出，口感稠厚度最強；C 樣品甜味突出，酸味弱，口感稠厚度最弱，奶香氣尚可；D 樣品總香氣最弱，酸味突出，苦味重，澀感突出。目前國內關于酸奶的定量描述分析研究文獻較少，姚月華等[17]利用風味剖析法和QDA 法對市售酸奶和巴氏殺菌酸奶進行描述性分析，得到5 個香氣術語（甜、酸、奶香、果香、谷物味），4 個風味術語（奶味、甜味、酸味、刺激），3 個質地術語（黏度、黏附性、分散性）。其研究方法與本研究類似，所得研究結果均能很好地區分樣品間差異。

2.2.2.2 顯著性差異分析

利用SPSS 軟件分析每種感官特性不同樣品間的顯著性差異，4 種不同水果香型的風味酸奶的感官特性強度平均值及顯著性差異見表5。

表5 酸奶感官特性顯著性差異分析表Table 5 Significant difference analysis of yoghurt sensory characteristics

分析表5 可知：

總香氣、果香氣、奶香氣：4 種樣品的結果呈現一致性，即從強度分值上看，D 樣品較弱，C、A 樣品居中，在5%顯著水平上，均是B 樣品的強度明顯比其他樣品強。

甜味：從強度分值上看，C 樣品的甜味最強，B、A居中且無顯著性差異，D 樣品最弱，在5%顯著水平上，C 樣品明顯比D 樣品強。

酸味：D 樣品明顯比其他樣品強，A 樣品居中，C、B 的酸味最弱且C、B 之間無顯著性差異。

顆粒感：從強度分值上看，A 最強，B、D 居中，C最弱，在5%顯著水平上，A、C 之間有顯著性差異，A樣品明顯比C 強。

稠厚度：從強度分值上看，B 最強，A、D 居中，C最弱，在5%顯著水平上，B 樣品明顯比C 強。

澀感：從強度分值上看 D 最強，A 居中，C、B 最弱，在5%顯著水平上，D 樣品明顯比C、B 強。

發酵味、苦味：4 種樣品的發酵味、苦味在5%水平上無顯著性差異。

從整體上看，B 樣品的總香氣、奶香氣、果香氣、稠厚度最強，甜味較強，感官特征較明顯；D 樣品的總香氣、奶香氣、果香氣、甜味均較弱，酸味最強，澀感最強，香氣感官特征較明顯，酸澀感最強。另外兩種樣品的感官特性特征處于中間水平。

2.3 感官特性與整體喜好度的偏相關性分析

分析4 種風味酸奶的感官特性與整體喜好度的偏相關性，即在控制其他變量的條件下，分析單個感官特性與整體喜好度之間的相關性，得到偏相關性系數，如圖2 所示。

圖2 風味酸奶感官屬性與整體喜好度的偏相關系數Fig.2 Partial correlation coefficients between sensory attributes and overall preference of flavored yogurt

由圖2 可知，4 種樣品的總香氣、發酵味、甜味、酸味4 種感官特性均與整體喜好度呈正相關性，即在一定范圍內，樣品的總香氣、發酵味、甜味、酸味強度越高，越能對整體喜好度起到促進作用；4 種樣品的奶香氣、果香氣、稠厚度3 個特性，除B 樣品，其他3種樣品的感官特性均與整體喜好度呈正相關性，結合樣品的感官特性強度表分析可知，B 樣品的奶香氣、果香氣、稠厚度在4 種樣品中最強，可能感官強度過強，超過感官評價員的接受性，即產品奶香氣、果香氣太強、太稠會降低評價員的喜好度；在樣品的苦味與喜好度關系上，除A 樣品，其他3 種樣品的苦味與整體喜好度均呈負相關性，因此可以說明產品苦味越大，評價員對其喜好度越低；對于樣品的顆粒感、澀感兩種感官特性與喜好度的關系上，A、D 樣品保持一致，均呈正相關，B、C 樣品保持一致，均呈負相關性，這可能說明該兩種特性與喜好度整體上沒有固定的關系，即評價員喜好不同，有的認為喜歡顆粒感強、澀感強的產品，有的則相反。支瑞聰等[18]研究不同區域消費者對液態乳喜好的差異分析，統計整體喜好度與感官屬性之間的偏相關性系數，結果顯示甜味、乳香味對整體喜好度呈現正影響。其結果與本研究結果一致。

綜合整體喜好度及感官特性強度及其相關性分析，評價員喜歡總香氣、奶香氣、發酵味、果香氣稍強，稠厚，無苦味的產品；評價員對帶有澀感和有顆粒感的樣品的喜好度不一致；評價員對感官特性太強、太弱產品的喜好度有所下降。結合產品的水果香型分析可知，評價員最喜歡的是西柚味，其次是甜橙味、青橘味，最不喜歡的是檸檬味。分析可知甜橙味的B 樣品香氣沖、甜味太強，檸檬味的D 樣品香氣弱、酸味太強，這兩種水果香型在酸奶中的應用應更加注意香氣和酸甜比的調整。

3 結論

上述試驗結果表明，采用Friedman 檢驗和多重比較中的最小顯著差數法（LSD）分析4 種樣品的整體喜好度排序為：C＞B＞A＞D，即評價員最喜歡的是西柚味酸奶，其次是甜橙味、青橘味酸奶，最不喜歡的是檸檬味酸奶。4 種樣品在5%水平上有顯著性差異，C 樣品明顯比A、D 樣品受歡迎，B 樣品明顯比D樣品更受歡迎。采用QDA 法和方差分析分析法4 種樣品的感官特性及強度，結果顯示B 樣品在香氣、甜味、稠厚度方面都是最強的，D 樣品在香氣方面最弱、酸味方面最強。采用偏相關性分析整體喜好度和感官特性之間的關系，結果顯示評價員喜歡總香氣、奶香氣、發酵味、果香氣稍強，甜味稍強，稠厚，無苦味的產品，對帶有澀感和有顆粒感樣品的喜好度不一致，對于香氣太強、稠厚度太強樣品（如B）、或者香氣弱、酸味強的樣品（如D）的喜好度有所下降。因此，研發新產品時應考慮評價員的接受程度及對產品的喜好度，并考慮不同水果香型在酸奶中的實際應用情況作以適當調整。此研究將重要的感官檢驗方法應用于風味酸奶中，對其他產品的感官檢驗方法的應用及乳制品新產品的研發具有實際參考價值。