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[科普中国]-嗅觉识别阈值

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定义

嗅觉识别阈值是指感知到的可以对嗅觉刺激加以识别嗅觉刺激的最小值。嗅觉识别阈值是感觉阈值增大到一定程度可以正确识别感官特征,测定方法中需要评价员正确判断感官特征。2

研究进展阈值是风味化学中连接化学含量与感官特性的桥梁。嗅觉识别阈值是风味化学中研究

关键香气成分重要性的参考指标,也是人员感官灵敏度培训和筛选的重要方法。自二十世纪七十年代以来,国外学着已采用多种方法测定葡萄酒、啤酒、威士忌、清酒等酒精饮料中风味化合物的识别阈值。识别阈值是风味化学中研究关键香气成分重要性的参考指标。国内学者刘洪晃、张国强进行过小规模白酒香气成分的阈值测定工作,但均没有形成系统的理论和方法。2009年,中国酿酒工业协会、江南大学与企业组织的中国白酒“169计划”测定了79种白酒风味化合物嗅觉阈值。

测定标准和方法识别阈值的测定是保证结果的可信性和准确性的基础,一般包括评价方法和计算方法两个步骤:

在评价方法中,三杯递增必选法(Three-Alternative Forced-Choice,简称AFC法)采用三点比较原理,是国际标准组织的ISO13301-2002《General guidance for measuring odour, flavour and taste detection thresholds by a three-alternative forced-choice(3-AFC) procedure》以及GB/T 22366-2008《采用三点选配法则测定嗅觉、味觉和风味察觉阈值的一般导则》推荐的国家标准方法。此方法需要评价大量的样品,但评价员极易疲劳,因此本方法不适于大量化合物的测定。十杯法(Ten Sample Test, TST法)是一种操作过程相对简便的评价方法,它采用了单点评价原理,可节省大量样品并减少因评价员疲劳带来的影响。2

计算方法选择上,曲线拟合法(Curve Fitting, CF法)和最佳估计阈值方法(Best Estimate Threshold, BET法)分别是美国试验与材料学会ASTM标准E679-2004《Determination of Odor and Taste Thresholds By a Forced-Choice Ascending Concentration Series Method of Limits》与E1432-2004《Defining and Calculating Individual and Group Sensory Thresholds from Forced-Choice Data Sets of Intermediate Size》中的两种阈值计算方法,前者是一种利用曲线拟合的方法,后者的计算方式则更加简单和直接。由于白酒具有高的刺激性,大量规模的测定会导致评价员感官疲劳,合理方法的选择会提高测定效率和准确性。2

嗅觉识别阈值规律人们的嗅阈值受多种因素影响( 如生理遗传作用、人体健康水平、年龄性别因素、外界温湿度等) 。人与人的嗅阈值也呈现分散状态,多年来承担嗅辨员考核的经验是嗅阈值比较迟钝的人员占被测总人群的少数,接近标准嗅辨液的人数占被测人员总数的大部分,而嗅觉特别灵敏人员也是被测总人群的少数。统计分析的规律呈现正态分布。

阈值应用于异味物质控制食品异味严重影响其质量和消费者的消费选择,而异味成分的阈值是作为产品质量控制指标设定的依据。人对食品中异味成分的觉察阈值、识别阈值等可作为产品多级控制的标准。2001年,Zacarias测定饮用水中多种金属味成分的阈值并将其作为含量控制限值;2002年,Qualities计算了水和果汁中愈创木酚的阈值,为控制愈创木酚含量提供参考指标;2003年,Santos测定了牛奶中蛋白和脂肪产生的异味阈值;2005年,Prescott测定了澳大利亚白葡萄酒中的消费者觉察和排斥阈值,前者是消费者可以觉察到的最低浓度,而后者是指浓度增大到影响消费者购买的浓度;2009年,Saliba采用相同方法测定了桉树脑在澳大利亚葡萄酒中的消费者排斥阈值。对产品中缺陷风味成分进行定性研究,并对进一步利用测定阈值对企业进行质量控制有十分重要的实际意义。3

识别能力培养嗅辨师不但要求具备相应的嗅觉灵敏度而且要求有正确的分辨能力(在香精配置和烟草、酒类鉴定中广泛使用的技术方法) 。人的嗅觉分辨能力需要后天开发习,由于该能力的社会需求较少,很少有人进行过后天学习,只是在日常生活中自发积累经验,因此很难应对复杂的工业领域排放的气味确认。为了开发人的嗅觉分辨能力,提高环境污染的鉴别力,已筛选各种有代表性的“标准物质”( 经常出现的环境污染异味物质) 用来培训人的鉴别能力。培训方法主要依靠“相等刺激”方法,即在近似气味物质中通过对“标准物质”的刺激记忆,正确选择出“标准物质”。当培训人员具有这类知识就可以担当嗅辨师工作,在恶臭污染调查中可轻易鉴别出气味的来源,为环境恶臭污染的成因调查和环境管理提供可靠的技术支持。