孫江艷，劉義鳳，劉 磊，劉士偉，韓曉峰，柳 嘉，段盛林，王永霞,*

（1.河北工程大學生命科學與食品工程學院，河北邯鄲 056000；2.中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院有限公司功能主食創(chuàng)制與慢病營養(yǎng)干預北京市重點實驗室，北京 100015；3.品珍草（北京）生物科技有限公司，北京 100025）

食品感官評價技術(shù)是通過收集由視覺、嗅覺、味覺和聽覺而感知到的食品感官數(shù)據(jù)，利用科學的分析方法，對食品實行定性、定量的檢驗與分析的技術(shù)。自1975 年起，陸續(xù)有學者開始研究香氣和組織的評價，但感官評價在食品中的大量應用是在20 世紀90 年代末[1]。后續(xù)又經(jīng)過近50 年的發(fā)展，感官評價方法變得更直觀、簡便且實用性強，現(xiàn)已受到了各國檢驗機構(gòu)的認可和使用[2]。

最早出現(xiàn)的感官評價技術(shù)為人工感官評價，目前主要參考國標和權(quán)威文獻使用；電子舌作為一種模仿嗅覺的設(shè)備，在食品領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，包括保質(zhì)期、質(zhì)量控制和監(jiān)控、安全檢測、摻假和真實性、食品監(jiān)管原產(chǎn)地識別等[3]，目前，感官評價技術(shù)已由單一的手段發(fā)展到人工感官評價與電子舌等儀器分析相結(jié)合的感官評價。近幾年根據(jù)人因工程學開發(fā)的面部表情分析技術(shù)也在食品評價領(lǐng)域得到初步應用，但是由于表情采集方法的不同和個體的差異，該領(lǐng)域的研究有待深入。

本文對食品感官評價現(xiàn)有的技術(shù)手段進行梳理，并對新的感官分析技術(shù)研究進展進行對比和展望，旨在為更合理地運用不同的感官評價技術(shù)，拓寬感官評價研究方法提供新思路。

1 人工感官評價技術(shù)

人工感官評價技術(shù)即用人的感官對食品、化妝品等的感官屬性進行評判的研究方法[4]。人工感官評價始于20 世紀初，在20 世紀下半葉得到了快速發(fā)展，并且日益完善[5]。食品的人工感官評價主要通過品評員對產(chǎn)品進行感官評定，品評結(jié)束后收齊品評員的品評數(shù)據(jù)，再經(jīng)統(tǒng)計、分析總結(jié)出產(chǎn)品的量化特征，最終得到產(chǎn)品的科學評價結(jié)果。

1.1 人工感官評價對品評員的要求

在進行人工感官評價時品評員就如同“測量儀器”，品評的結(jié)果依賴于每一位品評員的認真配合，規(guī)范評價和準確表達，因此篩選符合品評要求的口腔與味覺狀態(tài)的品評員以及了解品評員對于食物的偏好十分重要。

針對不同的品評任務和方法應篩選擁有相應能力的品評員，例如色彩辨別能力不正常的品評員不適合做顏色對比和判斷的任務；嗅覺味覺缺失或極度不靈敏的品評員不適合做食物配方或工藝優(yōu)化過程中的品評員；牙齒缺失的、品評員不適合做質(zhì)地描述的任務。具體的品評員篩選方法和流程可以參考國標中選拔、培訓與管理評價員一般導則來進行。

1.1.1 口腔狀態(tài)的要求 食物從進入口腔到咽下會經(jīng)歷一個十分復雜的過程，其中牙齒、舌頭、唾液是必不可少的，盡管它所需時間很短，但該感知過程對于消費者是否喜愛這一食物至關(guān)重要[6]。牙齒作為咀嚼時的重要工具會因年齡的增長而引起一定的損失。牙齒一旦出現(xiàn)缺失或破損就會使食物無法被充分咀嚼，這既不利于進食，還會影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收[7]。舌頭與食品的質(zhì)構(gòu)感官評價也密切相關(guān)，口腔中的食品對舌面造成的多種機械性刺激使舌面的機械感受器興奮，由三叉神經(jīng)末梢通過三叉神經(jīng)節(jié)傳遞給大腦皮層感覺中樞，最后產(chǎn)生對食品的質(zhì)構(gòu)評價[8]。唾液在咀嚼和吞咽食物過程中也起著很大的作用，因為唾液具有潤滑、緩沖、抗菌、保護以及風味感知等多種功能[9]。

綜上可知良好的口腔狀態(tài)會提升飲食的愉悅感，所以在挑選評價員時需要篩選出合適本次品評的口腔狀態(tài)的人。對于口腔狀態(tài)的評估現(xiàn)有口腔健康評估指南、簡明口腔健康檢查表、口腔健康評估表、整體口腔評估工具和Beck 口腔評估表等工具[10]，這些量表目前主要應用于臨床、護理、食品等領(lǐng)域。如劉登勇等[11]在研究唾液分泌是否對咀嚼和吞咽紅燒肉有影響時就特別篩選了口腔健康、無牙疾、不挑食且自身情況不影響咀嚼能力、吞咽能力和唾液分泌能力的品評員。盡管現(xiàn)有文獻并未提出可以通過各種量表或者問卷篩選品評員，但是通過對口腔狀態(tài)評估表的填寫結(jié)果可以初步推斷品評員的基本情況并剔除不適合的品評員。

1.1.2 味覺狀態(tài)的要求 味覺是一種很重要的感覺，可以用來評估食物的含量，支持食物的選擇和攝入，并識別和防止攝入潛在的有毒物質(zhì)[12]。味覺狀態(tài)出現(xiàn)差異可能會導致對食物的感知發(fā)生變化，從而導致食欲不振、食物攝入量減少、體重的變化等負面影響，由此可見了解品評員味覺的狀態(tài)在感官品評相關(guān)的研究中非常重要，可能直接影響感官品評的結(jié)果[13-14]。

引起味覺狀態(tài)產(chǎn)生差異的因素主要有年齡、性別、疾病等因素。Mojet 等[15]通過對青年人和老年人的氯化鈉、氯化鉀、蔗糖、阿斯巴甜、醋酸、檸檬酸、咖啡因、奎寧、谷氨酸鈉和5-肌苷的覺察閾值進行評估，發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長，味覺敏銳度和味覺敏感性的特異性會普遍下降，而且男性比女性更容易下降。Nettore 等[16]對348 名（女性241、男性107）18～80 歲健康志愿者進行風味試驗，根據(jù)風味得分的結(jié)果顯示隨著年齡的增長，風味識別能力有所下降；特別是在年齡較大的時候女性的得分略高于男性；但吸煙似乎不會影響對味道的識別。De 等[17]研究28 名40～60 歲乳腺癌患者在化療后的食物偏好和味覺功能，并與28 名40～60 歲非癌癥女性進行比較，評估乳腺癌患者的味覺功能與食物偏好之間的關(guān)系，結(jié)果顯示乳腺癌患者在化療期間較少喜歡高蛋白、高脂肪、甜味和咸味的產(chǎn)品，并且對甜味和咸味的敏感性下降，在化療結(jié)束6 個月后食物偏好和味覺功能恢復至患病前水平。因此，在篩選品評員時要根據(jù)年齡、性別和是否患有影響味覺疾病來篩選味覺靈敏度和具備風味識別能力的品評員。

1.1.3 食物偏好的要求 了解品評員對于食物的偏好有助于篩選符合特定產(chǎn)品的品評員，進而得出更有信度的品評結(jié)果。在篩選時首先要考慮性別、年齡、地域、收入、學歷、工作性質(zhì)等影響因素。

目前已有一些問卷被用來調(diào)查消費者的食物偏好。汪宏玲[18]在研究影響消費者口感偏好產(chǎn)生變化的因素時提到，更多的女性消費者在葡萄酒口感上更加偏好于半甜型或甜型酒，對于起泡酒的偏好大于男性消費者，年齡較大消費者會更加偏好于陳年型葡萄酒，年輕消費者選擇上更加注重于葡萄酒的狀態(tài)。宋奕穎[19]以性別、年齡、受教育程度等為變量因素研究消費者對蔬菜加工類休閑食品的購買意愿、消費偏好，研究發(fā)現(xiàn)年輕消費者更傾向于經(jīng)過加工的休閑食品，而年老消費者則更加喜歡食用鮮食蔬菜。因此，越是具體的食品、飲料或酒類產(chǎn)品，越應當根據(jù)主要消費人群的特點來制定品評員的篩選標準，這樣才能得到更準確的感官品評結(jié)果，試驗結(jié)果才越有應用價值。

1.2 人工感官評價的方法

目前應用于食品的人工感官評價方法主要有描述性分析方法、情態(tài)型分析方法、差異性分析方法[20]。三種評價方法的對比見表1。

表1 人工感官評價方法的比較Table 1 Comparison of manual sensory evaluation methods

1.2.1 描述性分析方法 描述性分析方法是根據(jù)感官感知品評食物的各種感官特征并用專業(yè)術(shù)語進行描述的方法，有風味剖面法、質(zhì)地剖面法和定量描述分析法。風味剖面法是通過描述和評估樣品的風味特性對樣品進行評級。質(zhì)地剖面法是通過觀察、觸摸和品嘗感受食物質(zhì)地特性的方法。定量描述分析方法是可以對樣品進行定性和定量分析的方法。陳亞珍等[21]使用定量描述分析的方法選擇外觀、色澤、適口性、豆香、醋香和酸度為評價指標，得出有極顯著差異的是醋豆的適口性，有顯著差異的是醋豆的外觀，無顯著差異的是醋豆的色澤、酸度、豆香、醋香，又通過兩個均方的比值（F 值）最終選擇適口性為醋豆品質(zhì)的感官評價標準。Marvell 等[22]使用定量描述分析方法對圣羅勒茶飲料進行了完整的感官分析，通過篩選和培訓了14 名品評員并對三種圣羅勒飲料進行了評價，共生成了關(guān)于顏色、氣味和味道的27 個感官描述詞，經(jīng)過復測得出定量描述分析方法可以作為定義圣羅勒飲料輪廓的替代方法。描述性分析方法更適用于專業(yè)品評員，所需人數(shù)較少，但要求品評員具備較高的品評能力和描述能力，適用于食品原料篩選，食品配方研究，食品專業(yè)品評，甚至其品評指標和結(jié)果可以作為產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性指標。

1.2.2 情態(tài)型分析方法 情態(tài)型方法主要是通過消費者對產(chǎn)品的偏好或者喜好度進行量化的評價，有偏愛測定和接受性測定。偏愛測定通常為品評員在多個樣品中挑出喜愛的一個，或者對樣品進行評分，比較樣品的好壞。接受性測定為品評員在某一個評價指標上評估對樣品的喜好程度。Yu 等[23]通過給受試者提供不同濃度的蔗糖溶液調(diào)查2 型糖尿病患者的蔗糖偏好，結(jié)果為與健康人相比，2 型糖尿病患者更喜歡較低的蔗糖濃度，男性糖尿病患者比女性患者表現(xiàn)出更高的蔗糖偏好。謝靜[24]使用Likert 五級量表（分別代表從“非常不滿意”到“非常滿意”的喜好程度）來作為喜好度問卷的的評分標準，調(diào)查出老人對食物色香味的追求較高，更加喜愛鮮、香的食物。情態(tài)型方法適用于調(diào)研消費者對于食品風味的喜好度，評價結(jié)果快速易得且無需招募專業(yè)品評人員，但為得到更高準確度的評價結(jié)果，該方法的樣本量需求較大。

1.2.3 差異性分析方法 差異性分析方法是檢驗待測樣品間是否存在感官差別的方法，主要通過品評員回答待測樣品間是否存在差別，再經(jīng)統(tǒng)計分析得出結(jié)果，有成對比較檢驗、三點檢驗等方法。成對比較檢驗法和三點檢驗法皆為通過感官特性確定兩個樣品間是否具有可感知到的感官差別或相似的方法。成對比較檢驗法適用于同質(zhì)類的產(chǎn)品，三點檢驗法適用于完全同類的樣品。趙永敢等[25]用差別成對檢驗和定向成對比較檢驗評價兩款雞汁產(chǎn)品是否存在差異，結(jié)果為兩種雞汁產(chǎn)品的檢驗結(jié)果均具有顯著性差異，說明成對比較檢驗法可適用食品產(chǎn)品的辨別，還為雞汁調(diào)味產(chǎn)品在研發(fā)中的感官評價提供了新思路。差異性分析方法適用于產(chǎn)品優(yōu)化、質(zhì)量控制、原料篩選等方面，但該方法獨立使用時只能分辨出待測樣品之間是否存在差異，而不能具體確定差異指標和品評員對產(chǎn)品的喜好傾向，故而在食品感官評價中通常會與偏愛測定和定量描述分析等方法結(jié)合使用。

鑒于品評員主觀因素的影響，評價結(jié)果可利用數(shù)學算法對其進行矯正。例如人工感官品評與模糊數(shù)學感官評價等數(shù)學方法進行結(jié)合，把復雜的評價指標變?yōu)閿?shù)字，進而對產(chǎn)品做出科學的研判。崔立柱等[26]以沙棘餅干形態(tài)、色澤、風味、口感和組織為評價指標集，根據(jù)問卷調(diào)查得出餅干的權(quán)重集，繼而通過選定的分值區(qū)域得出評語集，最終得到每款餅干的感官評分結(jié)果。

1.3 人工感官評價在食品行業(yè)中的應用

感官品質(zhì)的好壞是消費者選購食品的第一影響因素，所以人工感官評價技術(shù)不僅可以簡單地測量產(chǎn)品，還可以根據(jù)評價員的喜好度有目的性地進行產(chǎn)品研制、改良和營銷[27]。首先是在產(chǎn)品研發(fā)過程中的應用，將人工感官評價的結(jié)果視為所研究產(chǎn)品的評價指標，根據(jù)品評的結(jié)果確定產(chǎn)品的最優(yōu)配方或加工工藝。張靜等[28]在開發(fā)玫瑰花酸奶過程中，不僅考察玫瑰提取液添加量、發(fā)酵劑添加量、蔗糖添加量、發(fā)酵時間等方面，而且把感官品評指標也作為優(yōu)化制備條件，為玫瑰花制品和乳制品行業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)提供新思路。其次是在預測產(chǎn)品貨架期方面的應用，根據(jù)感官品質(zhì)是否發(fā)生變化來判斷，例如蔬菜水果等顏色由綠色、紅色、黃色等變成黑色，氣味變成臭味和口感變壞等。Li 等[29]使用飽滿度、光澤度、粘度、玉米風味、酸度和甜度幾個感官指標品評不同溫度、時間、包裝下的玉米，最終確定為酸度值超過8，光澤度降到4 以下則玉米腐敗變質(zhì)。

將人工感官評價技術(shù)與主成分分析（PCA）方法相結(jié)合還可以建立食品的品評模型，主成分分析方法是一個很客觀的方法，它可以以每個指標數(shù)據(jù)的相關(guān)度和變異性選定權(quán)重，從而避免通過人選定權(quán)重的弊端，這種評價模型具有一定的實用性[30]。孟祥忍等[31]將牛肉鹵好后使用固相微萃取—氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用的方法測定揮發(fā)性風味物質(zhì)，利用公式得出相對氣味活度值；繼而對鹵煮牛肉進行感官評定，采用主成分分析法對循環(huán)鹵煮牛肉具有貢獻的風味物質(zhì)進行分析，建立循環(huán)鹵煮牛肉的風味強度評價模型，且與傳統(tǒng)感官評價結(jié)果具有顯著相關(guān)性，彰顯出結(jié)合主成分分析的品評模型在牛肉的風味強度評價中的應用價值。

雖然我國的人工感官評價發(fā)展晚于其它國家，但是我國的感官評價技術(shù)體系發(fā)展迅速，現(xiàn)階段人工感官評價技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)十分成熟，也制定并實施了從基礎(chǔ)用語到具體品評方法和各種食品專用的系列標準，在食品等領(lǐng)域應用十分廣泛；特別是在新食品的研發(fā)方面，幾乎每一種食品從設(shè)計到生產(chǎn)售賣都經(jīng)歷過感官評價。盡管人工感官評價體系已經(jīng)相對完善，但僅憑這一結(jié)果判定產(chǎn)品的優(yōu)劣存在一定的主觀、不準確性，針對這一問題衍生了一些更加客觀的技術(shù)方法，比如使用模擬牙齒咀嚼的質(zhì)構(gòu)儀，仿照鼻器官、舌器官的電子鼻、電子舌和類似人眼觀察的色度計等儀器，增加結(jié)果的準確性，彌補人工感官評價的不足。

2 電子舌感官評價技術(shù)

人工感官評價的結(jié)果更多依賴于品評員，而品評員在品評過程中易受多方面因素的影響，例如環(huán)境、心態(tài)、時間、身體狀態(tài)等因素都會對品評結(jié)果有一定的影響[32]。如果遇到重復測試，品評員的評價結(jié)果也會出現(xiàn)不穩(wěn)定、耗時耗力等問題。電子舌是在舌器官的啟發(fā)下研發(fā)出的一種新興感官仿生評價技術(shù)[33]。它可以模仿人的舌頭對食物的呈味物質(zhì)做出方便快捷而又不失精確的檢驗。

電子舌的簡要說明如表2 所示，電子舌主要有3 個組成部分，分別是傳感器陣列、信號采集單元和模式識別系統(tǒng)。傳感器陣列演繹著人體舌器官的角色，通過對味覺信息進行感知，然后將感知到的信息轉(zhuǎn)為電子信號；信號采集單元則扮演神經(jīng)系統(tǒng)的角色，對收到的信號進行接收，再通過放大、轉(zhuǎn)換等階段輸入到下一系統(tǒng)里；模式識別系統(tǒng)則裝扮大腦的角色對收到的信息進行處理、分析，最后得出被測樣品的感官評價信息[34]。電子舌可以測定9 個味覺指標，依據(jù)不同的目的可以有針對性的選擇其中幾個指標進行測試，真正地實現(xiàn)了食物味覺指標的數(shù)字化。

表2 電子舌的設(shè)備構(gòu)成Table 2 Equipment composition of electronic tongue

2.1 電子舌在食品風味檢測和產(chǎn)品評價中的應用

現(xiàn)階段，電子舌技術(shù)已經(jīng)可以應用于食品的風味評價、加工、鑒別和品質(zhì)管理等方面。在產(chǎn)品研發(fā)或者改良過程中，電子舌可以將食物的味道具象為數(shù)值，通過不同條件下具體數(shù)值的變化幫助制定更加明確的試驗方案，降低試驗成本。Bakhsh 等[35]使用電子舌測試添加不同比例大豆植物蛋白的牛肉餅的味覺特征，結(jié)果顯示隨著大豆植物蛋白添加比例的提高，酸味、澀味、鮮味和咸味顯著增高，苦味、豐富度顯著下降，并且牛肉餅的味道變化與它的脂肪酸含量變化存在相關(guān)性。Valente 等[36]用電子舌對生牛奶奶酪和巴氏殺菌牛奶奶酪在制備后和成熟后（7 d 和21 d）進行分析，在第一周跟蹤奶酪的成熟過程，能夠區(qū)分生牛奶和巴氏殺菌牛奶制成的奶酪，同時分辨乳清和凝乳的準確率分別為96%和84%。電子舌可以通過食物中的呈味物質(zhì)快速分析出味道屬性特征，結(jié)合PCA、線性判別分析（LDA）準確對樣品進行區(qū)分、歸類，根據(jù)這一特點可以將其應用到食物的鑒別中。Dong 等[37]用電子舌區(qū)分北農(nóng)2 號蛋雞、海蘭褐殼蛋雞和五黑蛋雞三種蛋雞的雞蛋，3 個品種雞蛋的主要不同口味是蛋黃的苦味和蛋清的澀味，PCA不能對蛋黃和蛋白進行分組。在電子舌的分類模型中，LDA 和K-近鄰算法（KNN）對蛋黃的分類準確率為96.7%，LDA 對蛋白的分類準確率為88.9%，KNN對全雞蛋的分類準確率為87.5%。作為一種可以快速檢測批量樣品，對樣品味覺特征實現(xiàn)量化的仿生儀器，電子舌未來的應用前景十分廣闊，可以實現(xiàn)多學科、多領(lǐng)域的使用。

2.2 電子舌結(jié)合人工感官在食品行業(yè)中的應用

雖然電子舌技術(shù)可以通過模仿人類的舌頭來實現(xiàn)對呈味物質(zhì)快速且準確的檢測識別，但是它無法代替人對于產(chǎn)品的直觀感知過程，無法獲知產(chǎn)品所能引起消費者的直接感受或者喜好，所以將人工感官評價和電子舌評價結(jié)合使用，即可彌補人工感官評價帶來的不足，又可增加電子感官評價結(jié)果的說服力。

即使人工感官評價技術(shù)存在一定的缺點，但它現(xiàn)已發(fā)展的十分完整，得到了大多數(shù)人的應用與認可，將感官評價所得結(jié)果與電子舌結(jié)果進行對照，可進一步說明電子舌結(jié)果的準確性，如Wang 等[38]用電子舌檢測鮮味單味和風味增強劑的鮮味強度，發(fā)現(xiàn)電子舌的鮮味響應值和增味劑濃度呈半對數(shù)函數(shù)關(guān)系，PCA 和LDA 能夠成功區(qū)分增味劑的種類和濃度，人工感官評價驗證結(jié)果與電子舌測試結(jié)果一致，鮮味得分越高，電子舌對應的響應值越高；人工感官評價進一步證實了電子舌對風味增強劑分析的準確性，也說明了電子舌是快速分析味道的工具。王俊魁等[39]對四款品牌不同的韭菜花醬進行定量描述分析試驗、消費者喜好評定試驗和電子舌評價，后將二者結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)電子舌的評價結(jié)果和消費者喜好評分結(jié)果具有統(tǒng)一性。這一特點說明電子舌測試結(jié)果與人工感官評價結(jié)果的一致性高，兩者結(jié)合使用則會揚長避短。如Sipos 等[40]篩選14 名評審員對花粉的外觀、氣味、味道進行評估，用電子舌對花粉的液體樣品進行測試。融合人工感官評價和電子舌測試數(shù)據(jù)的偏最小二乘回歸結(jié)果表明，與獨立的數(shù)據(jù)相比，融合之后數(shù)據(jù)的誤差減小、重現(xiàn)性更好，將兩種方法結(jié)合所得的結(jié)果具有更高的精確度。將兩種方法用于產(chǎn)品的開發(fā)研制，還可以節(jié)約成本，提高效率，如Hou 等[41]使用人工感官評價和電子舌感官評價對干燥后香菇風味進行了測試，基于感官分析和電子舌響應值的相關(guān)性分析顯示鮮味、咸味、澀味傳感器的響應值與生蘑菇狀的氣味呈負相關(guān)，而與汗味、烘烤味和調(diào)料味呈正相關(guān)，酸味傳感器與汗味和調(diào)料味呈負相關(guān)；苦味與香氣屬性、水果香氣與傳感器都沒有相關(guān)性，這說明人工感官評價結(jié)果和電子舌測試結(jié)果結(jié)合可以更清晰的得出不同的干燥工藝對香菇的風味特性有重要影響。二者的結(jié)合使用縮小了人工感官評價中品評員主觀因素的影響，并且將電子舌的測試值賦予了品評員的喜好度，使測試結(jié)果更直觀和便于應用。

2.3 電子舌結(jié)合檢測儀器在食品行業(yè)中的應用

電子舌雖可以表征待測樣品的8 種味道值，但無法檢測出引起味道變化的機制，液相色譜儀、質(zhì)譜儀等高端儀器可進行定性和定量的分析，將電子舌與液相色譜儀、質(zhì)譜儀等儀器連用既可以測定味覺特征還可以闡明味覺品質(zhì)的化學基礎(chǔ)。這種方法可用于食品的鑒定和分類，如Cheng 等[42]將液-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)與電子舌技術(shù)相結(jié)合，鑒定5 種典型黑茶的化學成分和口感品質(zhì)的變化，通過電子舌測試分析可知普洱茶的苦味和苦味回味最強，而福傳茶的澀味、澀味回味和咸味最強，普洱茶與清轉(zhuǎn)茶、康傳茶與六寶茶味覺特征相似；黑茶的苦味和苦味回味與茶多酚、黃酮、多糖呈負相關(guān)，與茶多酚呈正相關(guān)，澀味回味與茶多酚、黃酮類呈正相關(guān)。Gao 等[43]使用電子舌、超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（UPLC-MS/MS）檢測蛋黃的味道特征，結(jié)果顯示腌蛋黃的特征味道為鮮味，UPLC-MS/MS 顯示，腌蛋黃與新鮮生蛋黃的代謝物存在顯著差異，并結(jié)合PCA 可知谷氨酸、天冬氨酸、核苷酸、琥珀酸、甜菜堿、谷氨酰基肽及其衍生物是腌蛋黃中鮮味物質(zhì)的重要組成部分。電子舌與儀器聯(lián)用還可以用于食品的加工過程中。如Suarez-Estrella 等[44]用電子舌評價生或熟藜麥種子中獲得的面粉，未煮熟的樣品有變苦的趨勢，而煮熟的種子更具澀味、鮮味、咸味和后澀味的特征；繼而用液相色譜-高分辨率質(zhì)譜法定量測定皂苷，解釋了發(fā)芽時間、皂苷含量、苦味程度的關(guān)系。Yu 等[45]采用電子舌和固相微萃取氣相色譜（HS-SPME-GC/MS）對中國傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬進行風味表征，并通過電子舌數(shù)據(jù)的線性建模法（PLS）和非線性建模法（SVM）表明總酸度、還原糖、鹽度和氨基酸氮在發(fā)酵豆醬的口感中起著重要作用。了解風味相關(guān)物質(zhì)對消費者判斷食品的感官品質(zhì)和整體可接受度非常重要，加入液相色譜儀、質(zhì)譜儀等儀器可以幫助量化與風味相關(guān)的某些特定化合物，展現(xiàn)了氣味產(chǎn)生和變化的機制，與電子舌結(jié)果結(jié)合可廣泛應用于食品的研發(fā)、儲存時風味變化的檢測、貨架期預測等方面。

3 面部表情分析技術(shù)

3.1 面部表情分析技術(shù)的來源與特點

消費者在選購食品時常常會受到顏色、形狀、氣味、口味、質(zhì)地等因素的影響，這些影響又會進一步引起消費者產(chǎn)生多種情緒反應，而情緒反應對消費者的最終決策起著決定性的作用，因此掌握消費者的情緒變化和食品體驗之間的聯(lián)系就顯得十分重要。了解消費者的情緒變化目前有兩種方法：顯性測量方法。通過享樂量表等測量問卷獲得；隱性測量方法。通過面部表情、身體行為等獲得[46]。在隱性測量中通過消費者的面部表情來理解消費者的情緒，是一個可行性很高的方法。

面部表情分析技術(shù)主要包括表情特征提取、表情分類方法、表情單元識別和表情強度識別四個方面[47]。面部表情分析技術(shù)的特點為非接觸式快速捕捉面部信息且即時分析，所得結(jié)果客觀準確無偏差，還可以進行遠程測量，輕松與其他測試手段進行數(shù)據(jù)整合?，F(xiàn)階段，這項技術(shù)主要用于心理學、教育學、市場評估和消費者行為領(lǐng)域的研究[48]。荷蘭Noldus公司以面部動作和面部表情自動分析技術(shù)為基礎(chǔ)推出了自動分析面部表情的專業(yè)軟件Face reader，它可以識別開心、傷心、憤怒、驚訝、害怕、討厭六種基礎(chǔ)情緒和中性狀態(tài)。它的工作原理為首先使用基于深度學習的人臉查找算法查找人臉，其次使用近500 個關(guān)鍵點制作準確的人工人臉模型，最后使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對表情進行分類和評分[49]。

3.2 面部表情分析在食品行業(yè)中的應用

面部表情分析作為一種可以更加真實、直接表達食用者喜好的方法，已經(jīng)在食品的感官評價、消費者的偏好預測等方面得到了應用。Thejani 等[50]使用感官評價表和面部表情分析技術(shù)評估品嘗5 種味道巧克力過程中的感官反應和情緒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這5 種巧克力的總體喜好差異顯著，其中甜巧克力最受歡迎，咸巧克力最不受歡迎，甜巧克力與消極情緒憤怒呈負相關(guān)，咸巧克力與消極情緒悲傷呈正相關(guān)。馮婧等[51]也以類似的研究思路，即人工感官評測結(jié)合面部表情分析技術(shù)對露酒的接受度進行探究，并驗證了面部表情分析技術(shù)可作為露酒消費者接受度評價的應用價值。盡管如此，上述研究僅僅簡單地將面部表情分析與主觀感官評測同時使用和數(shù)據(jù)采集，并進行初步的相關(guān)性分析，沒有形成真正的技術(shù)融合。Yamamoto 等[52]記錄和匯總10 名品評員飲用10 種不同口味溶液過程中的面部表情變化和享樂評分結(jié)果，以情緒評分和感知評分為基礎(chǔ)建立預測感知喜好程度的計算公式，并通過另外12 名品評員的人工品評結(jié)果檢驗該公式的適用性，證明了預測結(jié)果與感知評分具有較好的相關(guān)性和一致性。相較于前述研究，這項工作雖然使用的是較簡單的多元線性回歸算法將不同評價技術(shù)結(jié)果進行數(shù)據(jù)擬合，而且樣本量也較小，但是已經(jīng)明確應用了數(shù)據(jù)建模的研究方法。這也表明未來食品感官評價技術(shù)可以通過采集面部表情變化，搭建機器學習算法并持續(xù)積累樣本量和數(shù)據(jù)量，更準確地研究和預測消費者的感官喜好，不再依賴主觀量表；甚至可以在同一時間軸之上，采集腦電、心電、皮溫和肢體動作等更豐富的客觀數(shù)據(jù)進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學習，繼而進化形成食品感官的AI模型。

通過三種感官品評技術(shù)的論述，對主要內(nèi)容的總結(jié)如表3。

4 結(jié)論與展望

人工感官評價技術(shù)在食品領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛地接受和應用，不過人在進行品評時會受到心態(tài)、環(huán)境等多方面因素的影響，導致結(jié)果具有一定的不穩(wěn)定性。電子舌技術(shù)可以彌補人工感官評價技術(shù)的不足，實現(xiàn)定性和定量分析，并增強測試數(shù)據(jù)的準確性，還可以不間斷地批量測試，提高測試的效率，節(jié)約成本。面部表情分析可以通過品評員的面部情緒變化更加直觀的分析品評員的喜好，還能夠有效避免問卷結(jié)果帶來的主觀偏差。盡管如此，電子舌技術(shù)在使用中存在著不能檢測固體、高度酒等樣品，無法評價好壞與喜好等缺點，而面部表情分析在應用中容易受到環(huán)境條件干擾、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理不到位、數(shù)據(jù)分析結(jié)果存在偏差等缺點，那么如何綜合運用各種感官評價手段，取長補短將是未來技術(shù)應用的新思路。

因此，未來食品感官評價技術(shù)將會集傳統(tǒng)的人工感官評價技術(shù)，電子舌、電子鼻、質(zhì)構(gòu)儀等仿生感官測試技術(shù)，以及面部表情、腦電、心電、皮溫、眼動的采集與分析的人因工程技術(shù)等，發(fā)揮每種方式的優(yōu)勢，相互驗證結(jié)果，彌補各自的不足；通過算法篩選與自學習建立一套多模態(tài)感官評價模型，從而得到更加客觀、嚴謹、快捷、精準的食品感官品評結(jié)果，推動食品感官評價技術(shù)的新升級。