运用多元统计分析确定葡萄酒感官特性的描述符

1、运用多元统计分析确定葡萄酒感官特性的描述符李华刘勇强郭安鹊梁新红康文怀陶永胜(西北农林科技大学葡萄酒学院陕西杨凌712100摘要为简化、筛选葡萄酒感官评价的描述符,通过感官品评不同年份的赤霞珠干红葡萄酒,对黑醋栗、青椒、烟熏味等48个香气描述指标进行了分析。主成分分析结果表明,5个主成分的累计贡献率达94.35%。系统聚类分析结果显示,黑醋栗(或红醋栗、薄荷、桂皮、蓝圆莓(或李子干、橡木、烟熏味、青椒(或黑莓、香草(或覆盆子、胡椒5个香气词语指标可以反映赤霞珠干红葡萄酒香气感官特性的绝大部分信息,因此这5个词语可以作为赤霞珠干红葡萄酒香气感官特性的描述符用于感官品评,以提高感官分析的精确性和灵

2、敏度。关键词葡萄酒描述分析描述符主成分分析聚类分析文章编号1009-7848(200704-0114-06葡萄酒的种类、质量和风格是由葡萄品种、产地的气候和土壤等生态条件、栽培管理方式以及各具特色的酿造工艺和陈酿方式来决定的。葡萄酒的质量、风格决定于葡萄酒的香气等感官特性1。感官评价尤其是描述分析是确定和检验葡萄酒的感官质量与风格的有效手段24,它可以促进葡萄酒工艺等的改善,指导人们如何鉴赏葡萄酒,是目前仪器分析所无法取代的。另外,葡萄酒香气具有区域性特点,因此它是葡萄酒原产地保护的重要依据5。根据葡萄酒香气感官特性的描述,可以分类葡萄酒,并作为原产地保护的指标和依据。描述符是描述分析的语言和

3、工具6,因此挑选出科学合理的描述符具有重要的意义。多元统计分析中主成分分析、聚类分析等数学工具能把众多的描述语转化为较少的、综合性较强的描述语,并且能够反映出原来多个描述语的信息,从而筛选出科学合理的描述符7。国外在这些方面的研究起步较早,而国内在这方面的研究甚少。本文通过感官品评不同年份的赤霞干红葡萄酒,对黑醋栗、青椒、烟熏味等48个香气描述指标进行了分析。1材料与方法试验材料酒样为19941996年和20022005年共7个年份的河北昌黎产区的赤霞珠干红葡萄酒。经过筛选、培训和考核,确定出28名嗅觉灵敏的品尝员组成葡萄酒感官分析品评小组8。用葡萄酒标准香气(Le Nez du Vin 强化

4、培训品尝小组成员910。要求品尝员在标准品尝室对葡萄酒样独立进行感官分析,用尽可能多的词汇描述香气。经汇总,初步得到48个香气描述词(见表1。随后对每一描述词的强度用05进行标度11(见图1,并做成酒样评分表。要求品尝员对酒样的香气进行感官分析,用表1中的词汇进行描述,并对香气强度评分。然后对表格进行统计,可得出每个酒样每一描述词被数及的次数(f 和强度和(i 。收稿日期:2006-09-20基金项目:国家自然科学基金项目(No.30571281作者简介:李华,男,1959年出生,教授没感觉弱稍弱平均稍强强012345图1描述词强度的标度图Fig.1The scale of aroma int

5、ensityJournal of Chinese Institute of Food Science and Technology中国食品学报第7卷第4期2007年8月第7卷第4期2数据处理与结果分析利用公式M FI !求出每个描述词的几何平均值M 。算式中的F 代表描述词实际被述及的次数占该描述词所有可能被述及总次数的百分率;I 代表评价小组实际给出的一个描述词的强度和占该描述词最大可能所得强度的百分率。根据平均值M 的大小将描述词分级,除去一些M 值相对较低(M 0.050的描述词。首次删减后可得到33个描述词。计算8个酒样每个描述词的M 值。利用DPS 系统软件(DPS v7.55版进行

6、主成分分析,分析数据见表213。雪松蜂蜜玫瑰花表1各描述词汇的M 值Table 1The M-value of each descriptive term表29个主成分的特征值、贡献率和累计贡献率Table 2The eigenvalue ,and cumulative contribution rate of 9principal components从表2可以看出,前6个主成分的累计贡献率达到96.98%,第8、第9主成分的特征值都是0,说明其主成分对总体几乎无贡献,而这些特征值所对应特征向量中的一些指标所占的权重较大(0.610,如第12主成分中的X (31特征向量为0.904,应予删除

7、,也就是说指标X (31即词语“烤杏仁”不应用于赤霞珠干红葡萄酒香气的描述。同理,还要删除的描述词有:樱桃、桑椹果、焦糖、咖啡、皮革、青草、雪松、可可、草莓、蘑菇、紫堇花、甘草、烤面包、榨菜、李子干。需要注意的是“李子干”这一香气词汇虽然没有体现酒样之间的差异,但在评价酒样时维持了一个较高的M 值,应予保留12。对保留的词汇继续进行主成分分析,按照同样的原理与方法进行词汇的筛选,最后保留下来13个描述词。主成分分析结果见表4、表5。运用多元统计分析确定葡萄酒感官特性的描述符115中国食品学报2007年第4期描述符因子1.因子8因子9因子10因子11因子12因子13因子14.X (10.1600

8、.2570.026-0.0290.3990.1330.277-0.037X (20.056-0.2140.0020.0010.5770.195-0.2170.107X (30.283-0.0590.108-0.383-0.282-0.009-0.3100.076X (40.2860.324-0.0440.159-0.2650.0120.010-0.026X (50.1370.0740.0820.4500.0590.016-0.0280.159X (60.0230.038-0.0640.0730.0840.054-0.1820.073X (70.151-0.0650.434-0.089-0.15

9、20.020-0.072-0.250X (80.115-0.243-0.152-0.1720.029-0.0050.088-0.213X (90.009-0.030-0.1780.006-0.258-0.0280.0530.014X (100.0780.090-0.1860.487-0.1710.079-0.3460.030X (110.0070.250-0.175-0.142-0.049-0.064-0.098-0.063X (12-0.211-0.0030.3710.1130.0720.006-0.090-0.213X (130.047-0.3370.1670.391-0.068-0.07

10、30.3000.149X (14-0.063-0.1180.1410.052-0.3370.0210.2070.105X (15-0.0610.6700.075-0.0790.019-0.0260.1430.080X (160.038-0.0070.046-0.296-0.0100.1130.001-0.003X (170.322-0.0050.009-0.030-0.0140.0730.0780.127X (180.2460.0010.0080.0040.1410.0910.0070.058X (190.2460.0090.039-0.002-0.0140.1200.0920.129X (2

11、0-0.1260.1970.1870.1190.150-0.001-0.230-0.091X (210.1410.0110.0340.016-0.0210.1400.0740.140X (22-0.259-0.019-0.011-0.023-0.003-0.0130.435-0.062X (230.218-0.0220.483-0.0150.0000.001-0.0760.070X (24-0.150-0.018-0.002-0.1730.013-0.080-0.0380.804X (250.052-0.0010.048-0.069-0.0150.1140.2170.047X (260.247

12、0.052-0.0820.0660.0110.0830.330-0.069X (270.0520.0220.086-0.0630.0000.0070.0400.102X (28-0.0300.020-0.0020.052-0.0230.065-0.0300.038X (29-0.1650.1290.429-0.002-0.004-0.0460.0590.103X (300.301-0.0080.0110.008-0.0030.0970.011-0.012X (310.245-0.0020.0000.0180.188-0.9040.020-0.007X (320.199-0.023-0.007-

13、0.0250.1490.0360.082-0.055X (33表3特征向量Table 3Eigenvector表49个主成分的特征值、贡献率和累计贡献率Table 4The eigenvalue ,contribution rate and cumulative contribution rate of 9principal components116第7卷第4期描述符因子1因子2因子3因子4因子5因子6因子7因子8因子9因子10X 1黑醋栗0.451-0.0420.142-0.1220.199-0.380-0.3980.1650.3030.273X 2青椒-0.0720.4230.2790.

14、3070.1120.2200.0430.6040.063-0.105X 3烟熏味0.2770.387-0.1530.284-0.1860.0030.042-0.456-0.2350.411X 4胡椒0.1520.046-0.3650.5650.151-0.0370.2040.286-0.1140.151X 5覆盆子0.1520.1130.4940.150-0.4580.0640.303-0.2300.185-0.118X 6红醋栗0.391-0.1080.0420.2040.3990.455-0.324-0.266-0.019-0.143X 7黑莓0.1700.2240.429-0.1970.

15、4200.1720.237-0.123-0.015-0.022X 8桂皮0.255-0.395-0.126-0.2520.0790.3130.4480.141-0.3370.000X 9香草0.308-0.264-0.0090.092-0.5420.374-0.2930.2340.133-0.071X 10蓝圆莓0.3340.2640.048-0.427-0.197-0.0640.0450.320-0.3110.296X 11薄荷0.148-0.4450.1970.2450.080-0.2510.4160.0350.3200.272X 12橡木0.0650.281-0.463-0.2720.0

16、230.2950.243-0.0330.6850.076X 13李子干表5特征向量Table 5Eigenvector从表4可以看出,前5个主成分的累计贡献率达到93.44%,基本反映了原指标的信息。这5个彼此不相关的综合指标涵盖了删减后原有13个描述词的信息,并且它们所代表的信息不重叠。由表5可以看出,第1主成分贡献率为28.49%,综合了黑醋栗X 1、红醋栗X 6、李子干X 133个指标的变异信息,它们的特征向量值都在0.390以上,主要反映赤霞珠干红葡萄酒中果香的种类。第2主成分综合了青椒X 2、烟熏味X 3、桂皮X 8、薄荷X 114个指标的变异信息,它们的特征值都在0.385以上,主

17、要反映了赤霞珠干红葡萄酒中植物类的香气。这两类主成分累计贡献率已达到53.41%,涵盖了一半以上的信息量,说明黑醋栗、红醋栗、李子干、青椒、烟熏味、桂皮、薄荷是所分析的赤霞珠干红葡萄酒的特征香气,即黑醋栗、红醋栗、李子干、青椒、烟熏味、桂皮、薄荷是酒样的主要香气描述词汇,用来描述和区分不同香气类型的酒样。第3主成分综合了覆盆子X 5、黑莓X 7、橡木X 123个指标的信息。第4主成分综合了胡椒X 4、蓝圆莓X 10两个指标的信息。第5主成分综合了香草X 9、覆盆子X 5、黑莓X 73个指标的信息。分析后可知,这5个新的综合指标可以代替原来的13个指标。将表5中前5个主成分的特征向量进行系统聚类

18、(聚类距离为欧式距离,聚类方法为类平均法别(见图2。桂皮X 8、薄荷X 11、黑醋栗X 1、红醋栗X 64个指标合为一类,烟熏味X 3、李子干X 13、橡木X 12、蓝圆莓X 104个指标合为一类,青椒X 2和黑莓X 7,香草X 9和覆盆子X 5两两合为一类,胡椒X 4单独为一类。同聚一类的描述词之间具有密切的相关性,可以选用其中的1个词语作为葡萄酒香气的描述符代替其它词语简化描述词。单为一类的香气描述词具有相对独立性。由此,这几款赤霞珠干红葡萄酒样香气感官分析的描述符为:黑醋栗或红醋栗或薄荷或桂皮;蓝圆莓或李子干或烟熏味或橡木;青椒或黑莓;香草或覆盆子;胡椒。黑醋栗红醋栗桂皮薄荷烟熏味李子干

19、橡木蓝圆莓胡椒青椒黑莓覆分子香草图2指标的系统聚类分析结果Fig.2The result of systematic cluster analysis for index运用多元统计分析确定葡萄酒感官特性的描述符117中国食品学报2007年第4期3讨论感官分析(特别是描述分析是评价葡萄酒质量高低的重要方法1415,是任何先进仪器无法取代的。描述符是描述分析的工具,对描述分析起着关键性的作用。本研究采用主成分和聚类分析等数学方法,从48个词语中挑选出5个词语作为赤霞珠干红葡萄酒香气感官特性的描述符。另外,葡萄酒与其它标准产品不同的是,每个葡萄酒产区都有自己独特的风格,并且该风格决定于该产区的葡萄

20、品种、气候和土壤条件。这些葡萄酒的质量和风格,最终只有通过感官分析,特别是描述分析方法来确定。描述符的确立为赤霞珠葡萄酒指纹图谱的建立奠定了基础,进而为葡萄酒原产地保护提供依据。参考文献1.李华.葡萄酒品尝学M.北京:科学出版社,2006.971062.Powers JJ.Current practices and application of descriptive methodsM.In J.R.Piggott ed Sensory Analysis ofFoods.London:Elsevier Applied Science,1988.1872663.Meilgaard M,Civil

21、le CV,Carr BT.Sensory evaluation techniquesM.2ed ed.New York:CRC Press,Inc.,1991.53574.李华.葡萄酒的原产地域命名与感官评价C.第二届国际葡萄与葡萄酒学术研讨会,西安,2001.29345.李华.中国葡萄酒原产地域产品命名系统J.酿酒,2000,6:30336.Noble AC,Arnold RA,Buechsenstein J et al.Modification of a standardized system of wine aroma terminologyJ.American Journal of

22、Enology and Viticulture,1987,38(2:1431467.Danzart M,Sieffermann J M.Analyse sensorielle et mise en place dun laboratoirJ.Revue Des Oenologues,2001,97:313510.Sylvie Chollet,Dominique Valentin,Herve Abdi.Do trained assessors generalize their knowledge to new stimuliJ?Food Quality and Preference,2005,1

23、6(1:132311.Moskowitz HR,Dravnieks A,Cain W et al.Standardized procedure for expressing odor intensityJ.Chemical Sens-es and Flavour,1974,1:23523712.GB/T16861-1997感官分析通用多元分析方法鉴定和选择用于建立感官剖面的描述词13.袁志发,周静芋.多元统计分析M.北京:科学出版社,2002.18825614.Stone H,Sidel JL,Oliver S et al.Sensory evaluation by quantitative

24、descriptive analysisJ.Food Technology,1974,28(11243415.Stone H,Sidel JL,Bloomquist J.Quantitative descriptive analysisJ.Cereal Foods World,1980,25:624634 Sensory Characteristic Descriptor Determination of Wine by the Polyphyletic Statistical AnalysisLi Hua Liu Yongqiang Guo Anque Liang Xinhong Kang

25、Wenhuai Tao Yongsheng(College of Enology,Northwest A&F University,Yangling,Shanxi712100 Abstract In order to simplify and select descriptor of the sensory evaluation,48description terms including black-currant,green pepper,smoked,etc.were used to describe dry red wines of Cabernet Sauvignon with

26、 several vintages. Results of principal component analysis showed that the cumulative contribution rate of5principal components reached 118第卷 第期 运用多元统计分析确定葡萄酒感官特性的描述符 （ ） ， （ ） ， （ ） ， （ ） ， ， !" !" !" 市场动态 美、 日心血管类保健食品现状与发展趋势 根据 年世界卫生组织发布的资料显示， 心血管疾病高居全球死因首位。 一、美国心血管类保健食品市场逐年扩大 根据 年美

27、国心脏协会统计， 美国有高达 万成人具有一种或多种类型的心血管疾病， 其中年龄层大 于 岁以上的人口数达 万人。一般心血管疾病患者大都服用药物， 据 调查， 年美国心血管用药市场即高达 亿美元， 而预防心血管疾病的保健食品市场规模仅 亿美元 （ 胶囊锭状类约 亿美元， 食品型态者约 亿美元） 。虽然市场规模不及药物之 ， 但近年来使用保健食品的人数逐年增加， 市 场亦逐渐扩大。 美 国 通 过 的 、 心 血 管 类 有 关 的 机 能 性 成 分 中 ， 膳 食 纤 维 、 豆 蛋 白 、 物 固 醇 、 、 肪 酸 等 属 于 具 有 与 大 植 钾 脂 健 核 维 “ 重大科学上的认同（ ， ） ” 康 宣 称 ； 坚 果 、 桃 、 脂 肪 酸 、 生 素 、 钙、 来自橄榄油之单元不饱和脂肪酸、 来自芥花油之不饱和脂肪酸、 玉米油等则为有条件健康宣称 （ 红 卵 皂 肌 甘 ） 。 此 外 ， 尚 有 许 多 以 锁 定