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(shí)驗(yàn)設(shè)計以最大限度地減小或控制誤差，提高檢驗(yàn)效率。感官評價中常用的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方法。適用于實(shí)驗(yàn)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(fèi)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)只考慮樣品對實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)達(dá)到平衡。在平衡不完全區(qū)組設(shè)計實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù)。

 

要使平衡不完全區(qū)組設(shè)計實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)重復(fù)幾次，以獲得足夠多的評價結(jié)果，從而提高實(shí)驗(yàn)精度。使用標(biāo)度法的平衡不完全區(qū)組設(shè)計實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中除樣品因素外，還有一種來源的誤差會對實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，如一個實(shí)驗(yàn)需要分幾個階段來完成，評價員的評價結(jié)果會隨實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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。