照明对食物偏好的影响：通过动态感官感知和脑电图研究照明环境对肉类感知及购买意愿的效应

《International Journal of Gastronomy and Food Science》：Lighting enhancing food preference: Dynamic sensory perception and electroencephalogram (EEG) exploration of the impact of lighting environment on meat perception and purchase intention

　　

齐文喜|张毅|王波|沈哲|刘登勇

中国锦州121013，渤海大学食品科学与技术学院

摘要

本研究结合动态感官分析方法，具体运用时间选择性评估法和时间强度分析法，同时结合脑电图技术和购买意愿预测模型，探讨相关色温与照度对熟红肉（牛排）和白肉（鸡排）的视觉感知及消费决策的神经关联与影响机制。重复测量方差分析显示，相关色温与照度对两种肉类的感官偏好及购买意愿均有显著交互作用（所有

引言

食品感官评价已从传统的主观评估发展为多维量化体系。当前研究重点之一在于预测消费者的偏好与购买意愿，这一指标可反映餐饮消费场景中的预期购买决策。需注意的是，购买意愿并不总与实际消费行为一致，本研究聚焦于在统一场景下照明条件对购买意愿的相对调控作用，而非直接衡量产品本身的购买意愿数值（Thies等人，2024；Lyford等人，2010）。

然而，传统的静态感官方法虽然在产品筛选和描述方面具有实用性（Alcaire等人，2017），但易受事后合理化偏差影响，且无法捕捉感知体验的动态变化特征。这一局限性促使人们采用动态感官分析技术。时间强度分析法能够量化单一属性的时间变化特征（He等人，2021），而时间选择性评估法则可同时追踪多个动态变化的属性，突破了静态分析方法中属性间的约束（Castura等人，2016；Tan等人，2019）。

为补充主观自我报告的内容，更深入地探究决策背后的机制，脑电图等消费者神经科学工具的应用日益广泛。相比fMRI等复杂的神经成像技术，脑电图具有毫秒级的时间分辨率且操作更为简便，能够精准量化神经处理过程，且无需过多依赖受试者的自觉反馈（Saffaryazdi等人，2022）。尽管如此，目前脑电图在感官科学中的应用主要集中在味觉和嗅觉等化学感官领域，而关于在可控照明条件下视觉感知如何动态影响消费者偏好的神经生理机制仍缺乏系统研究（Songsamoe等人，2019）。

除了实验性的感官和神经生理学测量方法外，机器学习也为整合多元数据源并预测消费者反应提供了有效手段。传统的可解释模型虽能描述较为简单的决策规则，但在体现时间依赖性以及照明参数、动态感官特征与脑电图反应之间的非线性跨模态交互作用方面存在不足。Transformer模型最初由Vaswani等人（2017）提出，是一种基于注意力机制的架构，无需使用循环或卷积结构。近期研究进一步证明了Transformer模型在表格数据预测及多变量时间序列分类领域的应用价值，即便是在变量间依赖关系复杂的中小型表格数据集和序列数据中也能发挥作用（Hollmann等人，2025；Foumani等人，2024；Yang等人，2024）。因此，多模态Transformer框架非常适合本研究，因为购买意愿的形成不仅取决于静态的照明参数，还与感官体验和神经活动的动态变化密切相关。

这一研究缺口在肉类产品领域尤为突出，因为外观是决定消费者购买意愿的关键因素（Saeed & Grunert，2014）。红肉（如牛肉）和白肉（如鸡肉）在肌红蛋白导致的颜色及表面质地等方面存在显著差异，这类特性使其成为研究照明参数（相关色温、照度）如何影响不同类别肉类的感官吸引力及商业价值的理想对象。尽管已有研究探讨过照明对单一产品的影响，但针对不同肉类类别的对比研究，以及将动态感官-神经反应与购买意愿明确关联的研究仍然较少。这限制了基于证据、可普遍应用的照明策略的发展，难以在各类零售环境中提升产品的视觉吸引力并最大化消费者的购买意愿。

因此，本研究旨在通过整合动态感官分析、神经科学及行为经济学方法来填补这些研究空白。我们假设照明条件会通过视觉信号系统性地影响消费者对肉类的偏好，而这些影响又由不同的时间感官特征和神经反应模式所介导。

具体而言，我们提出以下假设：

H1

较低的相关色温会显著提升消费者对肉类的感官偏好，而较高的相关色温则会降低这种偏好，且该效应会受到相关色温与照度交互作用的影响。

H2

照度对消费者偏好的影响取决于肉类类型和相关色温的共同作用。

H3

消费者在观察肉类时，对各类肉类特征的感知会呈现随时间变化的动态轨迹。

H4

样本的动态感官特征、脑电图神经反应及照明参数共同可以预测消费者的购买意愿，且它们之间的非线性跨模态关系可通过多模态Transformer框架进行有效建模。

章节节选

实验流程概述

本研究将参与者分为三组，用于标准化制备红肉（牛排）和白肉（鸡排）样本。最初，40名参与者被分成4个焦点小组，通过讨论确定了最优照明条件，进而共同制定了用于时间选择性评估法的感官描述词汇。之后，又通过社交媒体宣传招募了60名消费者，用于开展动态感官分析。

时间强度测试结果

本研究通过时间强度分析法，揭示了不同色温与照度组合对牛排和鸡排视觉感知的影响。对时间强度曲线参数（AUC、Imax、Tmax）的统计分析表明，所有指标的< />

讨论

研究结果有力支持了H1假设，即3300K的较低相关色温能显著提升两种肉类的感官偏好，而5300K的较高相关色温则会降低这种偏好，且该效应会受到相关色温与照度交互作用的影响。这些结果与“视觉环境线索通过影响消费者情绪来塑造食物感知”这一现有观点相符（Kontukoski等人，2016）。具体而言，暖光

结论

本研究系统阐明了照明环境通过影响感官体验和神经活动，进而作用于消费者肉类偏好的感官及神经机制。研究表明，照明色温与照度对消费者偏好存在显著交互作用。其中，3300K的暖色温对提升偏好至关重要，但其最佳效果依赖于特定的照度水平。

CRediT作者贡献说明

刘登勇：资源提供、项目管理、资金筹措、概念构思。王波：软件使用、资源协调、方法设计、实验实施。沈哲：文章撰写——审阅与编辑。张毅：正式分析、数据整理。齐文喜：文章撰写——初稿编写、可视化处理、验证工作、总体监督、数据整理

未引用参考文献

美国材料与试验协会，2017；Bailey等人，2021a；相关标准，2007；Wang等人，2021；Wang等人，2025。

伦理声明

本研究已获得渤海大学学术伦理委员会的批准，所有实验均遵循《赫尔辛基宣言》中规定的人类研究国际伦理准则进行，所有参与者都签署了知情同意书。

利益冲突声明

作者声明不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益冲突或个人关系。

对美食领域的意义

本研究通过揭示照明色温与照度如何影响消费者对熟红肉和白肉的感官感知、神经反应及支付意愿，为美食学和神经美食学领域做出了重要贡献。研究确定了最优照明条件（红肉3300K/500勒克斯，白肉3300K/400勒克斯），并证实了肉类动态感官变化轨迹与前额叶β波活动之间存在同步性。这些发现为

利益冲突声明

? 作者声明不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益冲突或个人关系。