感官評價是基于人的感覺測量，易產(chǎn)生誤差。應(yīng)強(qiáng)調(diào)科學(xué)的實驗設(shè)計以最大限度地減小或控制誤差，提高檢驗效率。感官評價中常用的實驗設(shè)計方法有完全隨機(jī)設(shè)計、隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計、平衡不完全區(qū)組設(shè)計、裂區(qū)設(shè)計和拉丁方設(shè)計等。

 

 

完全隨機(jī)設(shè)計是只考慮單一因素對實驗結(jié)果影響的實驗設(shè)計方法。適用于實驗中只有一種待測產(chǎn)品，或者評價員不能同時評價多種產(chǎn)品的情況，如評價某種樣品會影響評價員對下一個產(chǎn)品的評價，或評價完所有樣品需要耗費大量時間等。該設(shè)計中每個評價員只評價一種樣品，未考慮評價員的差異對實驗結(jié)果造成的影響，分析多種樣品時需組織大量評價員。完全隨機(jī)設(shè)計實驗得到的數(shù)據(jù)形式一般如表2-1所示。

 

 

當(dāng)研究因素的水平大于兩種時，采用隨機(jī)完全實驗設(shè)計獲得的標(biāo)度值數(shù)據(jù)可采用方差分析方法進(jìn)行分析。由于隨機(jī)完全實驗只考慮樣品對實驗結(jié)果的影響，因此采用單因素方差分析方法。

 

 

隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計是考慮評價員間差異和樣品間差異這兩個因素對實驗結(jié)果影響的實驗設(shè)計。此方法要求評價員評價所有樣品，其提供給每位評價員的樣品順序是隨機(jī)的，從而盡可能減小由于樣品提供順序而引入的誤差。當(dāng)評價樣品數(shù)量較少，評價員即使評價完所有樣品也不會引起感官疲勞，即可采用該法。

 

如果確定所有評價員在評價樣品時表現(xiàn)非常穩(wěn)定，但不同的評價員可能會使用標(biāo)尺的不同部分進(jìn)行打分時，隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計是非常有效的。隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計實驗得到的數(shù)據(jù)形式一般如表2-2所示。

 

 

由于既考慮了樣品對實驗結(jié)果的影響，又考慮了評價員的影響，因此若使用標(biāo)度法對樣品進(jìn)行評分，獲得的數(shù)據(jù)應(yīng)采用雙因素方差分析。

 

 

平衡不完全區(qū)組設(shè)計常用于樣品數(shù)量太多容易引起感官疲勞的情況。設(shè)計中，每個評價員只評價部分樣品，但要求實驗完成后每一對樣品出現(xiàn)的次數(shù)相同，以及每個樣品被評價的次數(shù)也相同，從而使整個實驗達(dá)到平衡。在平衡不完全區(qū)組設(shè)計實驗中區(qū)組出現(xiàn)順序是隨機(jī)的，且組內(nèi)提供樣品的順序也是隨機(jī)的。平衡不完全區(qū)組設(shè)計中的一些參數(shù)如下:

 

t: 測試樣品數(shù)；

 

K: 實驗中每個評價員評價的樣品數(shù)；

 

n: 評價員人數(shù)；

 

r: 每個樣品被評價的次數(shù)；

 

λ: 每個樣品對出現(xiàn)的次數(shù)；

 

p: 實驗重復(fù)次數(shù)。

 

要使平衡不完全區(qū)組設(shè)計實驗達(dá)到平衡，則參數(shù)需要滿足下列條件：nk=tr，r(k-1)=λ(t-1)，各參數(shù)必須是整數(shù)。例如，有6個樣品，10個評價員，每個評價員只評價其中的3個樣品，每個樣品總共被評價5次，樣品對出現(xiàn)次數(shù)為2。則該條件下平衡不完全區(qū)組設(shè)計的數(shù)據(jù)形式如表2-3所示。

 

 

一般來說，可將平衡不完全區(qū)組設(shè)計實驗重復(fù)幾次，以獲得足夠多的評價結(jié)果，從而提高實驗精度。使用標(biāo)度法的平衡不完全區(qū)組設(shè)計實驗結(jié)果可采用方差分析來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

 

 

 

裂區(qū)設(shè)計用于分析多組不同的評價小組在評價相同樣品集時的差異，也就是在分析樣品間差異的同時也進(jìn)行評價小組間差異分析。此設(shè)計要求每位評價員評價所有樣品，得到的樣品組順序是隨機(jī)的，且組內(nèi)產(chǎn)品的提供順序也隨機(jī)。裂區(qū)設(shè)計實驗的數(shù)據(jù)形式如表2-4所示，數(shù)據(jù)分析采用方差分析。

 

 

 

如果感官分析實驗中除樣品因素外，還有一種來源的誤差會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響，如評價員之間的差異，則可以使用隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計和平衡不完全區(qū)組設(shè)計。如果還有其他兩個已知的因素也會對感官實驗結(jié)果產(chǎn)生影響，如一個實驗需要分幾個階段來完成，評價員的評價結(jié)果會隨實驗階段不同而不同，不同的評價順序得到的結(jié)果也會不同，這種情況下就可以采用拉丁方設(shè)計。拉丁方設(shè)計可在控制其他已知因素對實驗影響的情況下精確地判定出樣品間的差異。

 

拉丁方設(shè)計表格要求在每行及每列中所有樣品只出現(xiàn)一次，行和列分別代表除樣品外在實驗中需要控制的兩個因素，因素的水平數(shù)應(yīng)與樣品數(shù)相等。拉丁方設(shè)計數(shù)據(jù)形式舉例如表2-5所示。