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1、,第六章 强度差别检验,1,差别检验（差异分析）,差别检验(difference test)：要求评价员评定两个或两个以上的样品中是否存在感官差异或存在差异的大小。特别适用于容易混淆产品的感官性质分析。,2,差别检验广泛用于食品配方设计、产品优化、成本降低、质量控制、包装研究、货架寿命、原料选择等方面的感官评价。,差别检验法,A,两点检验,B,五中选二检验,C,三点检验,D,A”-“非A”检验,E,二-三点检验,两点检验法,4,方法背景：亦称成对比较检验法，是应用最早、最广泛也是最简单的感官检验方法,方法原理：以随机的顺序同时出示两个样品给评定员，要求评定员对这两个样品进行比较，判定整体的或某
2、特征强度差异或相似，,适用范围：两个样品有无差别，两个样品是否相似，两个样品有无偏爱，筛选、培训评价员,方法特点：优点是简单且不易产生感官疲劳；切点是当比较的样品增多时，要求比较的数目立刻就会变得极大以致无法比较,方 法,在简单差异检验中，评价员每次得到两个（一对）样品，评定后要求回答两个样品是相同还是“不同”。在呈送给评价员的样品中，相同（AA、BB）和不同的（AB、BA）样品对数是相等的。一半是相同样品，一半是两种不同样品。通过评价得到的结果，作 检验。,5,2、适用范围,试验的目的是要确定两个样品之间是否存在感官上的差异，而又不能同时呈送两个或更多样品的时候应用此法。即三点检验和二-三点
3、检验都不宜应用。在比较一些味道很浓或持续时间较长（延迟效应）的样品时，通常使用本检验法。,6,3、评价员,对于4种组合（AA、BB、AB、BA）中的每一组合一般都要求有20-50名评价员进行试验，最多可以用200人，也可以100人评定两种组合，或者50人评定4种组合。如果刺激味复杂，则每次最多只能向每位评价员呈送一对样品。评价员要么都接受过培训，要么都没有接受过培训，不能将两类评价员混合在一起试验。,7,样品准备与呈送,采用随机数字对样品进行编码。如果每位评价员只能评定一对样品，则根据评价员人数，等量准备4种可能的样品组合（AA、BB、AB、BA），随机呈送给评价员评定。如果试验要求每位评价员
4、评定一对以上时，可以准备一对相同和一对不同，或者所有4种组合样品，编码，随机呈送。,8,Coded samples,两点检验法,9,结果整理与分析,收集评价员评价结果，将评定结果统计如下表。,简单差异检验结果统计表,10,式中， Oij-实际观察值 Eij-期望值。,计算公式如下：,1900年，英国统计学家K.Pearson 提出的，用于名义分类频数的数据分析。可检验两个或多个比率间的差异；判断两种属性或现象间是否存在关联性。22列联表，RC列联表。,11,式中， Oij-实际观察值 Eij-期望值，,计算公式如下：,12,评价员评定结果,期望值E 计算：,13,评价员评定结果（期望值）,14
5、,检验时需进行连续性校正,也可采用下列公式计算,行和列都只有两种分类。所以自由度,15,查自由度为1时的 临界值。将计算的 与临界值 比较，如果 则表明在显著水平上，两个样品间有显著性差异。,16,当样品总数n 40和Eij（i1,2; j=1,2) 5时， 统计量可以不进行连续性校正：,17,Chi-square test of 2 independent samples,22 table (completely random design) Success Failure Total Sample 1 a b a+b Sample 2 c d c+d Total a+c b+d n,18,
6、Continuity correction of chi-square statistic,n40 and all T5, no need of correction.n40 but 1T5 Yates correction (continuity correction) n40 or T1, Fisher精确概率法计算,19,20,四格表(22)统计分析结果-DPS,21,RC列联表卡方分析,22,未校正,Minitab卡方检验,23,实例1-烤肉调味酱加工设备的替代研究,为了使调味酱生产现代化，制造商对老式加工设备进行改造。研究想知道新设备制造的烤肉调味酱味道是否老式设备加工的有区别。由于
7、烤肉调味酱产品味道辛辣，味道会有滞留效应，会影响评定结果。所以，采用简单差异检验是比较合适。,24,用白面包做载体，共准备60对样品：30对相同（AA、BB），30对不同（AB、BA）。30个评价员对其进行评价。每位评价员第一阶段评定一组相同产品对（AA或BB），在第二阶段评定一组不同产品对（AB或BA），共收集60个测试结果。试验在全红色光线的小房间内进行，以掩盖产品颜色上的不同。,25,将调味酱涂抹到切好的面包片上（在密闭容器中），按设计次序将样品放在标记好的托盘中，呈送给每个评价员评定。,26,27,表5-13 简单差异试验记录表（实例10 烤肉调味酱加工设备的替代研究）,28,表5-1
8、4 实例10评价员评定结果,29,样品总数n 40，Eij 5，可不进行连续性校正。,A、B两样品有显著差异，表明由两种设备生产出的调味酱是不同的。如果真想替换原有设备，可进行消费者试验，以确定消费者是否愿意接受新设备生产的产品。,30,三点检验（triangle test ）,31,方法背景：亦称成对比较检验法，是应用最早、最广泛也是最简单的感官检验方法,方法原理：每次同时呈送三个编码样品给每个评价员，其中有两个是相同的。要求评价员从左到右（按照呈送的样品次序）进行评价，挑选出其中不同于其它两个样品的那个样品。三点检验是一种必选检验方法。,适用范围：检验两个样品间的细微差别或评定员人数比较少
9、的情况，考察、挑选和培训、考核评定员的能力,方法特点：用于确定两个样品间是否存在感官差别。这种差别可能涉及一个或多个感官性质的差异，但三点检验不能表明有差异的产品在哪些感官性质上有差异，也不能评价差异的程度。,样品准备与呈送（试验步骤）,样品必须能够代表产品，采用相同的方法进行样品准备（如加热、溶解等等）。采用3个数字的随机数字对样品进行编码。三点检验中，对于比较的2个样品A和B。每组的3个样品有6种可能排列次序。,32,在试验中，六组出现的几率应相等。总的样品组数和评价员数量应该是6的倍数。如果样品数量或评价员的数量不能实现6的倍数，也应该做到2个“A”1个“B”的样品组和2个“B”1个“A
10、”的样品组数量一致。,33,三点检验评价单,三点检验姓名： 日期 ： 试验说明： 在你面前有3个带有编号的样品，其中两个是一样的，而另一个和其他两个不同。请从左向右依次品尝3个样品，然后在与其他两个样品不同的那个样品编号上划圈。你可以多次品尝，但不能没有答案。谢谢！293 594 862,三点检验示意图,35,结果整理与分析,统计正确回答的评价员人数，然后进行统计分析，比较两个产品间是否有显著性差异。对于三点检验，当样品间没有可觉察的差异时，评价员只能猜，因此作出正确选择的概率是1/3；而当评价员能够感觉到样品间的差异时，作出正确判断的概率大于1/3。统计假设检验时的无效假设H0：P=1/3;
11、备择假设HA：P1/3。二项检验或正态检验。,36,Roessler（1978）将三点检验显著性临界值做成表，可以根据试验结果直接查表进行推断得出结论。根据试验确定的显著水平，评价员的数量n，可以查到相应的临界值 ，如果试验得到的正确回答人数 ，表明所比较的两个样品间有显著差异。,37,例如，36张有效评价表，有21张正确地选择出单个样品。查附表7（三角差异试验-正确回答临界值）中n=36栏。由于21大于1%显著水平的临界值20，小于0.1%显著水平的临界值22, 则说明在1%显著水平, 两样品间有差异。,38,三点检验正确回答响应临界值,39,正确回答临界值X可由下式计算：,其中，单边检验时
12、Z可取 Z0.051.64，Z0.01=2.33，Z0.001=3.10来源王栋，李崎，等. 食品感官评价原理与技术. 中国轻工业出版社. P96,40,二项分布资料 由二项概率公式，可以精确计算其概率，但计算较麻烦，,k=0，1，2，n,所以常用正态近似法来代替。在n较大，np、nq较接近时，二项分布接近于正态分布；当n时，二项分布的极限分布是正态分布。,41,（2）当试验结果x以事件A发生的频率表示时：,二项分布的总体特征数 （1）当试验结果x以事件A发生的次数表示时：,42,适用于正态接近法的二项样本的条件,二项分布资料,当二项资料用次数表示时，如果满足下表，则次数,43,单个样本百分率
13、的假设检验,检验一个样本百分率 与某一已知的理论(总体)百分率 的差异显著性,在n30、 、 5时，有,作标准化，有,在 H0：p=p0 下,44,二项分布资料用次数表示时，如果满足上表，则次数 ，于是有,在 H0：p=p0 下,45,二项百分率资料是由二项次数资料转换得的，其在性质上属间断性变数资料，理论分布也是间断性的二项分布。而正态分布是连续性分布，按正态分布来作检验的，会致使计算结果会有些出入，一般易发生第一类错误。当样本容量较小时，这种出入会更大。补救的办法是在作假设检验时，进行连续性矫正。这种矫正在n25，且 时是必须的。如果样本容量较大（n30），样本数据符合上表条件，则可不作矫
14、正。,46,矫正后的正态离差Z值用Zc表示。单个样本百分率的连续性矫正值为,如果直接用二项次数 作Z(u)检验，则连续性矫正值为,47,其中，单边检验时Z可取 Z0.051.64，Z0.01=2.33，Z0.001=3.10,对于三点检验，p1/3，所以,X为整数时取整数，不是整数时取比其大的最近整数。如果n30，也可用Z (u)检验来近似分析。,48,实例一 增稠剂的比较,一个公司开发一种甜点时有两种增稠剂可供使用，其中增稠剂价格更低，公司希望知道分别添加这两种增稠剂加工的产品A、B是否有差异。,49,产品“A”是用增稠剂加工而成的，产品“B”是用增稠剂加工而成的。分析两种增稠剂加工的产品A
15、和B间是否有差异。选择18名评价员参加检验。准备27份 “A”、 27份 “B”，随机分组，ABB、BAB、BBA、AAB、ABA、BAA，每种组合各3次。将样品随机呈送给评价员。,50,51,三点检验评价单,评价结束后，收回18份评价单，核实正确回答的人数，统计。 本例16人回答正确，查附表可以看出，大于临界值10，可以看出在5%水平上，两种增稠剂加工的产品有显著差异。,52,实例2 新的麦芽供应品,啤酒“B”是用新麦芽酿造而成的，感官评定分析员想知道它是否与目前生产的啤酒“A” 有差别。选择12名专业评价员。准备18杯啤酒“A”、18杯啤酒“B”，随机分为12组，ABB、BAB、BBA、A
16、AB、ABA、BAA每种组合各2次。将样品随机呈送给评价员。试验结果8为评价员作出了正确的选择。查附表4，可以看出在5%水平上，两种啤酒有显著差异。,53,实例3 箔纸包装与普通纸包装比较,纸包装-普遍使用，准备用箔纸包装确定包装改变是否影响贮存3个月糖果产品的风味和质地评价人员30-36名评价员随机安排6人一组。两组不同样品分别准备54个样品盘，合计108个，用随机三位数字编码。试验时，打开包装取出样品，去掉两端，再切成小块放在已编号的样品盘中。为每位评价员准备一个托盘，编号的样品盘放于托盘中，呈送评价员评价。,54,55,56,30位评价员中有17位正确地辨别出了不同样品。查附表7，可以看
17、出，在5%时，x=15，说明样品间差异显著。箔纸包装糖果有一种可感知的特性，松软。,57,二-三点检验法,58,方法背景：由Peryam和Swartz于1950年建立的。用于确定两个样品间是否存在可觉察的差异,方法原理：同时呈送给每个评价员一个对照样和两个编号的样品，其中一个与对照样品相同。要求评价员熟悉对照样品之后，从提供的两个样品中挑选出与对照样品相同的样品。,适用范围：用于区别两个同类样品间是否存在感官差异，特别是比较两个样品中有一个是标准样品或对照样品时，本方法更合适。但精度较差（猜对率为1/2），外观有明显差别的样品不适宜此法。,方法特点：一般用于风味强烈、刺激较烈、余味持久的产品检
18、验,样品准备与呈送,根据对照物的不同，二-三点检验有两种模型：固定对照模型和平衡对照模型。,59,固定对照模型的二-三点检验,所有评价员得到相同的对照样品，通常是常规生产的产品。呈送顺序有2种：RAAB， RABA评价员对样品很熟悉，可采用这种方法。使用固定对照形式需要评价员受过培训且熟悉对照样品，否则要使用平衡对照法。,60,平衡对照模型二-三点检验,进行比较的两个样品随机做对照，但被对照次数要相同。一半的评价员得到一种样品类型作为对照，另一半评价员得到另一种样品类型作为参照。呈送顺序有4种：RABA，RAAB RBAB，RBBA,61,62,二-三点检验评价单,63,统计正确选择的评价员人
19、数，查附表。根据试验确定的显著水平，评价员数量n，可以查到相应的临界值x , n ，如果试验得到的正确回答人数 x x , n ，表明比较的两个样品间有显著差异。,结果整理与分析,64,二-三点检验正确响应临界值,65,对于二三点检验，p0=1/2,其中，单边检验时Z可取 Z0.051.64，Z0.01=2.33，Z0.001=3.10,66,例如：某饮料厂为降低饮料成品的异味，在加工中添加某种除味剂，为了了解除味效果，运用二-三点检验法进行试验，由40名鉴评员进行检查，其中有20名接受到的对照样品是未经去味的制品，另20名接受到的对照样品是经去味的制品，共得到40张有效答案。,实例4 平衡对
20、照物,67,40名评价员中有28名回答正确，查附表8中n=40一栏，知26（5%)28 =28（1%）,则在5%显著水平,两个样品有显著差异,即去除异味效果显著。,68,一个啤酒制造商有两种类型的啤酒瓶可供选择。“A”为多年使用的，“B”是建议的新包装，采用二-三检验法来确定不同包装的啤酒在室温下保存8个月后是否有显著差异。 “A”包装的啤酒口味对于品尝者是非常熟悉的，采用固定对照物模型检验。,实例5 固定对照物,69,啤酒商设计3个试验点分别进行单独试验。每个试验点安排评价员36个。“A”为对照物，72个“A”与36个“B”被分成18个AAB组合和18个ABA组合。 3个试验点的试验结果分别
21、为20、23、22个评价员正确选出和对照物一样的样品。查附表8，显著水平5%时，要求的正确答案数为24，不显著。 为获得更准确的试验结果，综合起来分析是可行的。共336=108人，正确回答人数为20+23+22=65，可以看出，在5%水平上是显著的。,70,五中选二检验,71,方法背景：一般只用于视觉、听觉和触觉方面的检验，不适用于气味或滋味的检验。此检验可识别两样品间的细微感官差异,方法原理：同时呈送给每位评价员5个已编码的样品，其中两个是同一样品，另三个是另一样品。要求评价员在品尝后，将与其他3个不同的2个样品选出。,适用范围：五中选二检验，是检验两种样品间是否存在总体感官差异的一种方法。
22、在统计学上是非常有效的。五中取二检验的猜对率仅为1/10，三点检验为1/3，二三点检验高达1/2。所以，检验效率高。,方法特点：此检验可识别两样品间的细微感官差异，当评价员少于10名时，常采用此检验由于要同时评定5个样品，检验中容易受感官疲劳和记忆效果的影响，,样品准备与呈送,同时呈送5个样品，其排列有20种：如果鉴评人员不是20个，则呈送样品的顺序组合可以随机选择，但所选取的组合中含有3个A的组合数应与含有3个B的组合数相同。,72,五中选二检验评价单,73,5、结果整理与分析,评定完成后，统计正确选择的人数，查附表10分析结果。试验中不能有“没有差异”的答案，如果不能感知差异也必须猜测一个
23、答案。,74,五中取二检验正确响应临界值（a=5%）,75,实例8-比较麦麸纤维面包口感,开发纤维面包，比较添加50%的麸皮面包与未添加麸皮面包的口感。选12人作为评价员随机抽取两种面包的12个组合试验（6个组合中有3个“A”，6个组合中有3个“B”。要求评价员评定出“哪两个样品的口感相同且与其他三个样品不同。,76,表5-8 五中取二试验记录表,77,12名评价员中9位作出了正确地判断，查附表7，在显著水平为0.01时，临界值为5，表明两种样品的口感有显著差异。需继续改进。,78,实例9-不同黄油冰淇淋外观的比较,改进产品配方，使用新型黄油以降低成本。目的检验两种配方冰淇淋在表面上是否存在显
24、著差异，是否会影响消费者对产品的接受性。经过色盲和弱视测试选10人作为评价员。将样品从左到右排列，评价、记录试验结果，识别哪两个样品外观与其他三个不同。,79,80,10个评价员中有5个评价员正确地将样品分组，查附表10，表明在1%显著水平上两种冰淇淋外观上存在显著差异。随后应进行接受性试验，以决定这种差异是否会影响到产品的总体接受情况。,81,“A” -“非A”检验,82,方法背景：最早由Pfaffmann于1954年建立的。 “A” -“非A”检验不是常用的方法。在二-三点检验和三点检验不适宜使用时可用该方法,方法原理：先将样品“A”呈送给评价员，在评价员熟悉“A” 样品以后，再将一系列样
25、品提供给评价员，其中有“A”也有“非A”。要求评价员指出哪些是“A”，哪些是“非A”。通过 检验，比较正确回答和不正确回答人数，从而判定评价员的辨别能力。评价过程中，可以将A再次呈送给评价员，以提醒评价员。,适用范围：特别适用于检验具有不同外观或后味强烈样品的差异检验，也适用于确定评价员对一种特殊刺激的敏感性。,方法特点：此检验可识别两样品间的细微感官差异，当评价员少于10名时，常采用此检验由于要同时评定5个样品，检验中容易受感官疲劳和记忆效果的影响，,训练10-50名评价员来辨认“A”和非“A”样品。在试验中，每个样品呈送20-50次，每个评价员可能收到一个样品（A或非A），或者两个样品（一
26、个A和一个非A），或者连续收到多达10个样品。允许的试验样品数由评价员的身体和心理疲劳程度决定。评价员没有机会同时评价两个样品，必须根据记忆比较两个样品。,评价员,83,对样品进行随机编码，一个评价员得到的相同样品应该用不同的随机数字编码。样品一个一个地随机呈送或平衡方式呈送，但样品A和样品非A呈送的数量应该相同。,样品准备与呈送,84,“A”-非“A”检验结果统计表,结果整理与分析,对评价员的评定结果统计如下表，然后采用 检验进行统计分析。,85,实例11-新型甜味剂与蔗糖的比较,产品开发商想用0.1%的新型甜味剂代替5%的蔗糖。希望通过感官评定来确定添加两种甜味剂的饮料口感是否有差别。试验
27、目的是比较两种甜味剂，以明确使用0.1%的新型甜味剂能否替代5%的蔗糖。20名评价员中每人在20min内鉴评10个样品，要求评价员对每份样品只品尝1次，记录回答（“A”或“非A”），然后用清水漱口，等待1min再品尝下一样品。,86,87,88,表3-9 实例9鉴评员评定结果,89,两个样品存在显著差异。0.1%的甜味剂溶液与5%的蔗糖溶液甜度有显著差别。新的甜味剂有可能对饮料口味产生可感知的变化。,样品总数n 40， E ij5，可不进行连续性校正。,90,四格表-DPS分析结果,91,RC列联表DPS分析结果,92,Minitab分析结果,93,从三个以上的样品中，选择出一个最喜欢或最不喜
28、欢的样品的检验方法，它常用于嗜好调查。注意出示样品的随机顺序。求数个样品间有无差异，根据 检验判断结果。求被多数人判断为最好的样品与其它样品间是否存在差异，根据检验判断结果。,六、选择试验法,例题：某生产厂家把自己生产的商品A，与市场上销售的三个同类商品，X、Y、Z进行比较。由80位鉴评员进行评价，并选出最好的一个产品来，结果如下：,求四个商品间的喜好度有无差异？求被多数人判断为最好的商品与其它商品间是否有差异？本厂产品与被多数人判断为最好的商品是否有差异？,问,把两组试样逐个取出各组的样品进行两两归类的方法称为配偶试验。此方法可应用于检验鉴评员能力，也可用于识别样品间的差异。检验前，两组中样
29、品的顺序必须是随机的，但样品的数目可不尽相同。如：有n个鉴评员，A组有m 个样品，B组可有m 个样品，查表6-28也可有m+1或m+2个样品，查表6-29但配对数只能是m 对。,七、配偶试验法,例一由四名评价员通过外观，对八种不同加工方法的食物进行配偶试验，检查这八种产品是否存在差异。结果如下：,四个人的平均正确配偶数S0（3+6+3+4）/44，查表3-9中n=4一栏，S2.25S04，说明这八个产品在5%显著水平有差异。,例二考核某分析员的味觉感官的灵敏度，用五种样品和两杯蒸馏水，共七杯试样，该评价员填写的结果是：m=5 与 m+2 个样品配对.,结果,根据表 3-10,要求评价员能正确判断3个，才表明他对味道是有判断能力的。可是该评价员只有2个样品是正确的，因此该鉴评员在5%的显著水平上无判断味道的能力。,正确数为2个，即该评价员判断出两种味道的试样， S02根据表6-29,your name,
