《Future Foods》：Integration of descriptive sensory analysis and large language models for construction of a sensory wheel for sufu (Chinese fermented soybean curd)
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腐乳以其柔软、奶油状、“类奶酪”质地及浓郁风味而闻名，通常被分类为红方、白方（原味）、青方、玫瑰及风味型等类型。本研究采用描述性感官分析（descriptive sensory analysis）对代表上述类型的66种市售腐乳进行了评价，以收集用于构建腐乳感官
腐乳以其柔软、奶油状、“类奶酪”质地及浓郁风味而闻名，通常被分类为红方、白方（原味）、青方、玫瑰及风味型等类型。本研究采用描述性感官分析（descriptive sensory analysis）对代表上述类型的66种市售腐乳进行了评价，以收集用于构建腐乳感官轮（sensory wheel）的描述词。初步词典经频率（Frequency, F）、强度（Intensity, I）及几何平均值（Geometric Mean, M）筛选与精炼，最终确定102个描述词：外观16个、气味/香气36个、口感/质地20个及滋味/风味30个。随后采用两种方法对这些属性进行归类：DeepSeek语义分析识别出22个子类别，而凝聚式层次聚类（Agglomerative Hierarchical Clustering, AHC）识别出17个子类别，由此形成两种不同的腐乳感官轮可视化结果。结果表明，DeepSeek通过分析词与短语的精确语义，提供了更客观、以语言驱动的分类，较少受主观评价指标及人为偏差影响。相比之下，AHC更易受评价小组成员判断不一致的影响，可能导致分类可靠性较低或语义直观性不足。腐乳感官轮对评价小组培训、产品教育以及与生产商和非专业受众的沟通尤为有用，也可为未来感官研究或市售腐乳行业的产品开发提供参考。展望未来，将计算方法与感官科学家专业知识相结合的混合方法，可有效融合经验基础与语义精确性，从而为腐乳构建更稳健、更全面的感官轮框架。
一、研究背景与问题提出
腐乳是一种源自中国魏晋时期（公元220–265年）的传统发酵豆制品，以其柔软、类奶酪质地及复杂风味特征著称，现已成为东亚和东南亚地区广泛消费的调味品。其生产工艺涉及豆腐块制备、微生物接种形成毛坯、盐腌及最终在盐水基调味液中的后熟等多个阶段，发酵主要由毛霉科丝状真菌介导，同时伴随多种细菌参与风味形成。根据后熟调味液配方及加工工艺的差异，腐乳被广泛分为红方、白方（原味）、青方、玫瑰及风味型等主要类别。
当前腐乳行业面临的一个关键挑战是缺乏统一的感官描述词汇体系，生产商、研究人员和消费者之间缺少共同语言。这种通用词典的缺失直接制约了产品质量控制、一致性保障及掺假防治工作。此外，腐乳的感知质量直接影响产品定价，进而影响新产品开发和市场分析。尽管已有研究分别针对白方、红方和青方腐乳建立了感官词典，但覆盖红方、白方、青方、玫瑰及风味型全部类别的综合性腐乳感官轮仍然缺失。感官轮作为直观的可视化工具，能够系统呈现产品类别的完整感官特征，为感官评价、产品开发及多方沟通提供可靠基础。
近年来，大语言模型（large language models, LLMs）在自然语言处理领域的微调技术取得了显著进展，展现出卓越的文本处理与知识提取能力。DeepSeek等先进模型在将嵌套感官属性组织为感官轮所需的层级结构时表现出优越的语义连贯性，尤其擅长区分跨模态交互。基于上述技术背景，本研究旨在通过传统描述性感官分析生成腐乳综合感官词典，并将人类感官数据与LLM的语义处理能力相结合，构建结构化的层级感官轮，最终通过与感官科学家共识及AHC分析结果的对比，评估这种混合方法的有效性。
二、研究设计与技术方法
研究人员选取了66种市售腐乳样品，涵盖红方12种、白方12种、青方12种、玫瑰15种及风味型15种，样品来自中国及东南亚多国的领先和区域品牌。感官评价小组依据ISO 13299标准分别招募并培训，各类型腐乳分别组建独立评价小组。词典开发遵循多阶段流程，评价人员采用5点线性标度对属性强度进行评分，并通过频率（F）、强度（I）和几何平均值（M）对初步描述词进行筛选精炼。在分类方法上，研究并行采用了两种策略：一是将描述词输入DeepSeek大语言模型进行语义分组；二是基于F、I、M三维定量数据实施凝聚式层次聚类（AHC）分析，采用Ward最小方差法与欧氏距离度量，并通过自动肘部法与统一固定阈值两种策略确定聚类切割水平。最终利用基于咖啡风味轮的开源代码，经Grok修改后生成腐乳感官轮可视化图。
三、研究结果
3.1 市售腐乳产品的几何值分析
初步感官评价共产生红方117个、青方93个、白方108个、风味型194个及玫瑰162个描述词。经小组讨论合并同义术语并剔除享乐性描述词后，各类型分别保留66、58、108、192和157个描述词。以各类别平均M值为阈值进行精炼后，玫瑰腐乳保留48个、风味型72个、白方36个、青方21个、红方36个描述词。玫瑰和风味型腐乳描述词数量较多，归因于玫瑰精华、香料、辣椒、芝麻等添加成分引入了更丰富的挥发性化合物。跨类型合并后最终确定102个描述词，其中咸味（M=65.5%）、固态（M=58.2%）、红色（M=55.0%）、湿润感（M=54.2%）和硬度（M=49.4%）是最突出的感官属性。
3.2 DeepSeek对腐乳感官属性的分组
DeepSeek将102个描述词归入22个子类别：外观16个描述词分为5个子类，气味/香气36个分为5个子类，口感/质地20个分为6个子类，滋味/风味30个分为6个子类。外观子类聚焦颜色与结构完整性；气味/香气子类有效区分了基本味觉投射香气、特征发酵香气、大豆及加工制品香气、添加调味料及油脂香气和化学/刺激性香气；口感质地描述词按机械特性、黏附特性、几何/颗粒特性、流变/水分特性、脂肪/奶油感和宏观状态进行精细分类；滋味/风味类别则涵盖基本味觉、化学感觉/三叉神经感觉、发酵衍生风味、大豆及豆制品风味、调味料及配料风味和特征/联想风味。
3.3 腐乳感官属性的凝聚式层次聚类分析
AHC分析中，自动肘部法在各感官维度均倾向于产生过粗的聚类结果，而统一固定阈值2.0则提供了更精细且可解释的分类框架。外观描述词被分为3个聚类，其中湿润感、固态和红色因高M值构成核心聚类，红色与灰色、黄色因感知强度差异被分入不同聚类。气味/香气描述词分为6个聚类，聚类间呈现从低M值的基础发酵背景香气到高M值的核心特征香气的梯度递进，甜味和咸味作为基本味觉投射香气以最高M值独立成类。口感/质地描述词分为4个聚类，硬度-黏附性-湿润感聚类和黏稠-奶油-融化感聚类是最具主导性和区分度的质地维度。滋味/风味描述词分为4个聚类，核心发酵鲜味聚类涵盖甜味、鲜味、发酵、醇香、豆香、酱油香、油香、玫瑰香和鱼香等9个描述词。
四、讨论与结论
研究结果表明，DeepSeek通过分析词与短语的精确语义，提供了更客观、以语言驱动的分类方法，较少受主观评价指标和人为偏差影响；而AHC虽然能够反映样品感知的"经验现实"，但更易受评价小组判断不一致的影响，可能导致分类可靠性较低或语义直观性不足。两种方法各有优势，DeepSeek在区分跨模态交互方面表现突出，AHC则能有效凸显高感知强度的核心属性。研究人员提出，将计算方法与感官科学家专业知识相结合的混合方法，可有效融合经验基础与语义精确性，为腐乳构建更稳健、更全面的感官轮框架。腐乳感官轮对评价小组培训、产品教育以及与生产商和非专业受众的沟通具有重要实用价值，也可为未来感官研究或市售腐乳行业的产品开发提供参考依据。
