描述性分析与“勾选所有适用项”（CATA）测试在表征与区分不同产区黄慕宾果（Spondias mombin L.）果汁中的应用

《Applied Food Research》：Application of descriptive analysis and Check-All-That (CATA) testing for the characterization and discrimination of cajá ( Spondias mombin L.) juices made from pulps from different regions.

　　

研究表明，不同产区的黄慕宾果（Spondias mombin L.）在理化性质上存在差异，而其感官反应尚未见报道。该果肉具有异域风味，受到特定消费群体的青睐。因此，研究人员制备了来自三个不同产区的果肉制成的黄慕宾果汁，并分析了其理化和感官特性。FS、IB和IP果汁的化学成分彼此显著不同。应用于表征的描述性分析（DA）表现出良好的性能，并能利用外观、香气、风味和质地的描述性术语有效区分这些果汁。对理化数据和DA进行多变量分析显示，FS果汁与其他果汁相比呈现出明显的分组。接受度测试在总体印象、外观和风味方面未显示出显著性差异。然而，“恰好在合适程度”（JAR）量表表明，FS果汁需要调整添加的糖含量，而IP果汁需要改善其质地。不过，香气和质地的接受度存在差异，表明消费者对这些属性的个体辨别能力优于整体接受度。“勾选所有适用项”（CATA）测试使用了比DA更少的描述性术语即实现了对果汁的区分。在CATA与接受度的联合分析中，“浑浊外观”对香气接受度产生负面影响，“悬浮颗粒”对质地接受度产生负面影响。总体而言，描述性术语“浑浊外观”和“泡沫”对黄慕宾果汁的消费者群体并不重要，可从饮料描述中移除。本研究的数据表明，经过培训的品评员和未经培训的品评员均能有效检测出果汁间的差异。值得注意的是，CATA使用较少的描述词提供了与消费者相关的区分能力，并补充了通过DA获得的详细轮廓。

论文解读：基于描述性分析与CATA测试的黄慕宾果汁感官特性表征与产区溯源研究

一、研究背景与目的

黄慕宾果（Spondias mombin L.）是一种广泛分布于巴西热带地区的特色水果，以其独特的酸甜风味和黄色色泽著称。该果实不仅富含类胡萝卜素等生物活性成分，还具有重要的社会经济价值，能够为农村家庭创收并促进区域发展。然而，尽管已有研究证实不同产区的黄慕宾果在理化组成（如可溶性固形物、酸度、粘度、颜色参数等）上存在显著差异，但这些化学差异如何转化为消费者的感官感知，以及不同产区的果肉制成的果汁是否能被消费者有效区分，尚缺乏系统的感官科学证据。此外，传统的描述性分析（DA）虽然能提供详尽的感官属性强度信息，但耗时长、成本高；而快速感官方法如“勾选所有适用项”（CATA）测试虽简便高效，但其与DA在区分不同产地果汁上的互补性和一致性仍需验证。因此，本研究旨在结合理化分析、DA、接受度测试、JAR量表及CATA测试等多种手段，全面表征来自巴伊亚州三个不同产区（Feira de Santana, FS；Ibirataia, IB；Ipiaú, IP）的商业化黄慕宾果肉所制果汁的感官特性，评估不同方法学在区分产品中的效能，并识别影响消费者接受度的关键感官驱动因素。该研究成果发表于《Applied Food Research》。

二、主要关键技术方法

1. 1.
   样品制备：采用来自巴伊亚州三个地质条件不同的产区——Feira de Santana（FS）、Ibirataia（IB）和Ipiaú（IP）的商业化冷冻黄慕宾果肉，按照制造商推荐比例（100克果肉兑200毫升饮用水）制备果汁，并统一添加62克/升的蔗糖。
2. 2.
   理化分析：测定果汁的总可溶性固形物（TSS）、总可滴定酸度（TTA）、pH值、仪器粘度（V）、CIELab颜色空间参数（L、a、b、C、h°）以及还原糖（RS）、非还原糖（NRS）和总糖（TS）。
3. 3.
   描述性分析（DA）：招募并筛选10名具备判别能力的品评员组成培训小组，采用凯利网格法（Kelly's Repertory Grid Method）开发感官词汇，最终确定11个描述性术语（涵盖外观、香气、风味和质地四大类）。品评员在15厘米非结构化线性标尺上对每个样品的各属性强度进行量化评分，并通过单因素方差分析（ANOVA）和费希尔检验（Fisher's test）评估品评员的判别力和重复性。
4. 4.
   消费者测试：邀请60名果汁消费者进行接受度测试（采用9分喜好标度评价总体印象、外观、香气、风味和质地）和购买意向调查（5分量表）。同时，采用“恰好在合适程度”（JAR）5点标度对甜度、质地、香气和风味的理想程度进行评估，并进行惩罚分析（Penalty Analysis）。
5. 5.
   CATA测试：由同一批消费者在完成接受度测试后立即进行，从DA确定的11个描述性术语中勾选他们认为符合所尝果汁特征的选项。数据采用科克伦Q检验（Cochran's Q test）进行统计分析。
6. 6.
   统计分析方法：运用单因素ANOVA和图基检验（Tukey's test）、主成分分析（PCA）、对应分析（Correspondence Analysis）以及多重因子分析（MFA）对理化、DA和CATA数据进行整合与可视化，并通过RV系数评估DA与CATA感官空间的一致性。

三、主要研究结果

3.1. 理化特性表征

理化分析结果显示，三种果汁在pH值、TSS、TTA、粘度和颜色参数上均存在统计学显著差异。FS果汁表现出最高的TSS（6.83 °Brix）、TTA（0.50 g柠檬酸/100 mL）、粘度（79.33 cP）以及最鲜艳的黄色（b* = 25.10）和红色（a* = 13.27）值。IP果汁则相反，各项指标最低。这表明不同产区的果肉原料本身存在显著的化学基质差异。

3.2. 描述性分析（DA）

培训后的品评员成功运用11个描述性术语对果汁进行了表征。除“甜味香气”（SWA）和“泡沫”（FM）外，其余9个术语均能有效区分三种果汁。FS果汁在所有显著区分的属性上得分最高，尤其在“粘稠外观”（VAP, 9.70）、“浑浊外观”（BAP, 10.19）、“黄慕宾香气”（CA, 10.55）、“酸化风味”（ACF, 9.75）和“口感”（MTF, 9.61）上表现突出。IP果汁则在“甜味风味”（SWF, 5.45）上得分最高。PCA分析进一步证实，FS果汁与IB/IP果汁在主成分空间中形成明显分离，且DA数据与理化数据（如粘度与悬浮颗粒SPT呈正相关，r=1）高度吻合。

3.3. 接受度测试与JAR分析

接受度测试显示，三种果汁的总体接受度、外观和风味喜好评分无显著差异，平均分均在6.0以上（9分制），表明整体可接受。然而，在香气和质地两个单项上，消费者能显著区分出不同果汁：FS果汁的香气和质地接受度最高，IP果汁最低。JAR惩罚分析揭示，FS果汁的甜度被认为“低于理想值”，需增加糖量以平衡其高酸度；IP果汁的质地和黄慕宾香气被普遍认为“低于理想值”；所有果汁的黄慕宾风味均倾向于“低于理想值”。这些结果为工艺改进提供了具体方向。

3.4. CATA测试

CATA测试结果表明，消费者能利用部分描述性术语有效区分三种果汁。FS果汁与“粘稠外观”（VAP, 58%）、“酸化风味”（ACF, 78%）和“口感”（MTF, 75%）高频关联；IP果汁则与“甜味香气”（SWA, 42%）和“甜味风味”（SWF, 43%）关联更强；IB果汁呈现中间状态。科克伦Q检验显示，“粘稠外观”、“悬浮颗粒”（SPT）、“甜味香气”、“酸化风味”、“甜味风味”和“口感”这6个术语在不同果汁间存在显著选择频率差异。值得注意的是，“黄慕宾香气”（CA）、“黄慕宾风味”（CF）和“黄色”（YC）作为产品的核心身份属性，在各果汁间未被消费者显著区分。

3.5. CATA与接受度的关联分析

将CATA选择与各维度接受度进行关联分析发现：“黄色”、“黄慕宾香气”、“黄慕宾风味”、“口感”和“甜味风味”对总体、外观、香气和风味接受度均有显著正向影响；“浑浊外观”（BAP）对香气接受度有显著负向影响；“悬浮颗粒”（SPT）对质地接受度有显著负向影响；“粘稠外观”和“酸化风味”则对质地接受度有积极贡献。这揭示了消费者偏好背后的具体感官驱动力。

四、总结与讨论

本研究通过多方法联用的感官评价策略，成功揭示了不同产区黄慕宾果肉制成的果汁在感官特性上的显著差异。研究证实，DA能够提供详尽且精确的感官属性强度图谱，而CATA作为一种快速、简便的方法，同样能够捕捉到消费者视角下的关键区分特征，两者通过MFA分析显示出极高的空间一致性（RV = 0.97）。这一发现强调了在产品质量控制和产品开发中，综合使用训练有素的品评员和消费者洞察的价值。

讨论部分指出，果汁间的差异可能源于果实种植环境（如土壤、气候）、采收成熟度以及加工工艺（如打浆、过滤、杀菌方式）的不同。例如，FS果汁较高的粘度和悬浮颗粒水平可能与其特殊的纤维和果胶含量有关，而IP果汁较低的粘度和较弱的特征香气则暗示其在加工过程中可能需要技术干预。针对JAR分析揭示的不足，研究人员提出了具体的改进建议：对于IP果汁，建议采用果胶酶处理以优化质地、减少悬浮颗粒感，或应用超声技术以增强挥发性香气特征；对于FS果汁，则需要根据其高酸度相应提高加糖量以达到理想的甜酸平衡。

研究结论翻译：

理化分析显示，除糖含量外（因统一添加蔗糖），来自不同产区的黄慕宾果汁配方在所有评估参数上均存在差异。感官测试识别出产于巴伊亚州不同地区的果肉所制果汁之间存在显著差异。描述性分析（DA）纳入了与质量控制相关的描述词，有效地区分了研究团队确定的十一个术语中的九个。用于制备IP果汁的果肉需要在香气和质地上进行调整，而FS果汁的糖含量需要调整。这些特性直接影响消费者的接受度。这些建议对中小型和大型加工商的质量控制或产品开发具有实际应用价值。相比之下，接受度分析未能像CATA测试那样提供配方的具体细节。“勾选所有适用项”（CATA）方法有效地捕捉了消费者的意见。该方法被证明可与使用培训小组的描述性分析相媲美。然而，不能断言所有评估者都代表了目标消费群体。在评估的十一个描述性术语中，有六个在不同果汁配方间无显著差异。关于未经培训的评估者的反应，结果是积极的，因为单独的接受度数据无法区分总体印象、外观或风味。CATA使用与消费者相关的术语提供了有效的区分，并补充了通过DA获得的详细轮廓。感官评估提供了关于饮料内在特性的详细信息，这些特性可能与果肉的产区有关。尽管每种感官方法都揭示了局限性，但所获得的信息范围对该行业具有重要价值。制定策略以改善果汁的理想特性对未来研究和饮料创新具有重要意义。应研究对植物基质破坏性较小的技术模型，以减轻损害水果特性的加工问题。