《食品科学》：中国标准化研究院史波林副研究员等：基于适合项评级法和多元统计分析五常大米的优势食味品质

大米是我国主要的粮食来源，主要分为籼米、粳米和糯米三大类。五常大米是我国优质粳米的代表。现有的标准对五常大米食味品质的要求较为笼统，无法为五常大米的食味品质评价提供参考。喜好度排序法是评价人员按照样品的整体喜好度顺序进行排列的感官分析方法，能够避免因评价人员个体习惯不同而导致具体喜好评分不统一的问题。适合项评级法（RATA）是评价人员对样品属性进行勾选并对强度评级的一种方法，可以定量表征样品的感官特征。

基于此，中国标准化研究院农业食品标准化研究所的项雅科、张瑶、史波林*等在不同区域选取不同产地的大米样品与五常大米进行比较，采用喜好度排序法和改进的RATA法分析不同产地大米的食味品质，并结合主成分分析（PCA）和分类回归树（CART）对不同产地的大米进行分类，表征各个产地大米的感官特征及差异，以期为五常大米食味品质评价体系的建立和真实性鉴别提供参考。

1 不同产地大米整体喜好度排序结果

采用喜好度排序法确定不同产地大米的受欢迎程度，为避免评价员在评价多个样品时出现感觉疲劳，将所有的大米样品按照区域分为4 组，分别为五常市大米样品、哈尔滨市大米样品、东北三省大米样品、全国范围与日本的大米样品。为突出五常大米的优势食味品质，首先对五常市不同乡镇大米的喜好度进行排序，根据结果选择相对受欢迎程度最低的五常大米，将其与另外3 组不同产地的大米进行喜好度排序。评价员对五常市5 个乡镇大米的整体喜好度排序检验结果如表3所示。

通过Friedman检验按下式计算统计量F test ：

式中：j为评价员数量，j＝9；p为样品数量，p＝5；样品①的秩和R 1 ＝35.5，样品②的秩和R 2 ＝15.5，样品③的秩和R 3 ＝13.5，样品④的秩和R 4 ＝30.5，样品⑤的秩和R 5 ＝40。

因为F test ＝180.84＞9.22（当j＝9、p＝5、α＝0.05时所对应的临界值），故可认为在显著性水平小于或等于5%时，5 种五常大米之间存在显著差异。

进一步进行多重比较和分组，如果两个样品秩和之差的绝对值大于最小显著差（LSD）可认为二者有显著差异。经分析可得样品①和②、①和③、②和④、②和⑤、③和④、③和⑤之间存在显著差异。通过比较得出五常市内大米的受欢迎程度由大到小依次为③杜家镇＞②龙凤山乡＞④二河乡＞①民乐乡＞⑤红旗乡，即：杜家镇大米制备出来的米饭在这5 个乡镇中最受欢迎，而红旗乡大米制备出来的米饭在这5 个乡镇中受欢迎程度最低。为了探究五常大米的优势食味品质，以期得到优势食味品质可以涵盖所有的五常大米，将红旗乡的大米作为五常市大米的代表进行后续与其他产地大米食味品质的比对实验。

通过Friedman检验计算五常大米与哈尔滨市内大米、东北三省大米以及全国范围与日本大米的统计量F test 分别为161.28、221.98和247.43，与临界值的比较发现每组大米之间均存在显著差异；3 组样品的LSD分别为11.32、15.56和16.40。

通过多重比较与分组可知，哈尔滨市内大米整体喜好度由高到低的顺序为五常市红旗乡、延寿县、木兰县、依兰县；分组结果：五常市红旗乡和延寿县为一组，木兰县和依兰县为一组，延寿县和木兰县为一组。东北三省大米整体喜好度由高到低的顺序依次为五常市红旗乡、吉林省梅河口市、黑龙江省齐齐哈尔市、辽宁省盘锦市、吉林省延边市、黑龙江省鸡西市；分组结果：五常市红旗乡、吉林省梅河口市、黑龙江省齐齐哈尔市为一组，辽宁省盘锦市、吉林省延边市、黑龙江省鸡西市为一组，黑龙江省齐齐哈尔市、辽宁省盘锦市、吉林省延边市为一组。全国范围与日本大米整体喜好度由高到低的顺序依次为五常市红旗乡、宁夏、天津市、山东省、河南省、日本；分组结果：五常市红旗乡、宁夏、天津市为一组，山东省、河南省、日本为一组，天津市、山东省为一组。

2 五常市内大米食味品质对比

在五常市内选取5 个乡镇的大米样品（杜家镇、二河乡、民乐乡、龙凤山乡和红旗乡），制备成米饭后比较食味品质差异。由表4可知，5 个乡镇五常大米的各个感官属性评分之间没有显著差异（

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3 哈尔滨市内大米食味品质对比

哈尔滨市黑土地广袤肥沃，气候四季分明，具有得天独厚的生态资源优势，全市有8 个县（区市）是水稻主产县，优质水稻的产量占全省的80%以上，除了五常市外的其他县市也是优质粳稻种植地。选取哈尔滨市内木兰县、延寿县和依兰县的大米与五常市红旗乡的大米进行食味品质对比。如表5所示，五常大米的松散度、米饭香、清甜味、甜味余味、黏度适口性和润滑感6 个感官属性评分显著高于哈尔滨市内其他县市大米。

4 东北三省大米食味品质对比

选取黑龙江省鸡西市、黑龙江省齐齐哈尔市、辽宁省盘锦市、吉林省梅河口市和吉林省延边市的大米与五常市红旗乡的大米进行食味品质对比。如表6所示，五常大米的饱满度、松散度、清甜味、黏度适口性、润滑感和细腻感6 个感官属性均显著高于其他样品。鞠栋等 对五常市稻花香大米和东北地区长粒香大米的品质进行了比较，结果显示稻花香组的光泽、气味、黏性、弹性、软硬度和滋味平均值得分明显高于长粒香组，也说明五常大米的食味品质优于东北地区的其他大米。

5 全国与日本大米食味品质对比

在全国范围内选取河南省原阳县、宁夏回族自治区银川市、山东省鱼台县和天津市宝坻区的大米与五常市红旗乡的大米进行食味品质对比，同时也对日本大米的食味品质进行评价。如表7所示，五常大米的清香、清甜味、甜味余味、黏度适口性和润滑感5 个感官属性显著高于其他产地大米。张莉莉等对泰州大米和五常大米的食味品质进行比较，也发现五常大米口感松软且有弹性。朱大伟等分析了中国北方粳稻和南方粳稻食味品质的差异，发现北方粳稻外观晶莹剔透，具有较好的弹性和适口性。

此外，日本大米在米饭香、甜味余味和黏度适口性方面表现不佳，河南大米具有较差的弹性和润滑感，天津大米的润滑感也较差，山东大米黏度适口性较差。

6 不同产地大米食味品质PCA

PCA是一种用于减少数据维度，同时保留数据主要特征信息的统计方法，可以将多个可能相关或独立的变量转换为一组线性不相关的变量。通过PCA对不同产地大米食味品质进行评价，结果如图1和表8所示。PC1的方差贡献率是62.295%，PC2的方差贡献率是15.634%，PC3的方差贡献率是8.715%，前3 个PC累计方差贡献率为86.644%，说明可以将不同产地的大米区分开来。由表8可知，饱满度、清香、清甜味、甜味余味、黏度适口性、润滑感和细腻感这7 种感官属性在PC1中有较高矩阵（|载荷|＞0.8），表明PC1能够反映上述7 种感官属性的信息。

选取PC1和PC2绘制Biplot图，结果如图2所示。不同产地的大米样品分布在不同象限，也就是说不同产地的大米具有不同的感官属性。其中五常市各个乡镇的大米聚集在一起，这些产地大米所制备的米饭清香，口感清甜润滑有弹性；哈尔滨市内的延寿县、依兰县和木兰县也分布在一起，这些产地大米所制备的米饭外观饱满完整，口感偏硬但是较细腻；黑龙江省齐齐哈尔市的大米香气较突出，黏度适口有弹性；辽宁省盘锦市的大米颜色洁白有光泽，口感润滑细腻有弹性且甜味属性较突出；吉林省延边市和梅河口市的大米分布与哈尔滨市较接近，外观饱满完整，润滑细腻有弹性；日本大米食味品质较差，异味较明显；剩余其他产地的大米软硬适中，外观较好，但香气属性较差。

7 不同产地大米食味品质CART分析结果

CART是基于“递归二元切分”法，通过将数据集逐步分解为两个子集构建 。在CART中，每个节点都包括一个数据集和一个分裂规则，每个分裂规则都由一个特征和一个阈值组成，用于将数据子集分裂为两个较小的子集，最终将样品划分为不同的类别 。将不同产地大米的感官品质进行CART分析，结果如图3所示，共有7 种感官属性可以将不同产地大米进行分类，分别为软硬度、甜味余味、米饭香、弹性、润滑感、完整度和饱满度。由综合感官属性打分结果和PCA结果可知，用于区分五常大米与其他产地大米的感官属性为外观特征的饱满度、完整度和松散度；气味特征的米饭香和清香；滋味特征的清甜味和甜味余味；口感特征的黏度适口性、软硬度、弹性、润滑感和细腻感。此外，CART结果也显示：五常市内的大米清甜润滑；哈尔滨市内的延寿县、依兰县和木兰县外观饱满，口感偏硬；黑龙江省齐齐哈尔市的大米香气十足，有弹性。不同产地大米的食味品质特征结果均与PCA结果一致。

结论

本研究比较了五常市内不同乡镇大米以及五常大米与其他产地大米的食味品质差异，结果发现：五常市内不同乡镇大米的受欢迎程度排序依次为杜家镇＞龙凤山乡＞二河乡＞民乐乡＞红旗乡；五常大米的食味品质与其他产地的大米相比，在外观、气味、风味、滋味和质地等感官属性方面具有明显优势。PCA结果表明，不同产地的大米具有不同的感官特征，如五常市的大米口感清甜润滑有弹性，米饭香气浓郁；哈尔滨市内的大米外观饱满完整，口感偏硬但是较细腻；辽宁省盘锦市的大米颜色洁白有光泽；日本大米食味品质较差，异味较明显；其他产地的大米软硬适中，外观较好，但香气属性较差。由综合感官属性打分结果和CART分析可知，用于区分五常大米与其他产地大米的感官属性为饱满度、完整度、松散度、米饭香、清香、清甜味、甜味余味、黏度适口性、软硬度、弹性、润滑感和细腻感。本研究确定了五常大米与其他不同产地大米的感官特征，也确定了将不同产地大米进行区分的感官属性，可为五常大米感官评价体系的建立和真实性检验提供一定的理论依据和参考。

作者简介

通信作者：

史波林 副研究员

中国标准化研究院农食所感官分析研究室主任及感官分析实验室技术负责人

史波林，博士，中国标准化研究院农食所感官分析研究室主任及感官分析实验室技术负责人，兼任全国感官分析标准化技术委员会秘书长、中国食品工业协会食品感官专家组组长、CNSA感官认可领域技术专家、ISO感官分委会专家、国家自然基金项目评委。主要研究领域为：感官分析方法学、智能感官分析（电子鼻、电子舌）、感官计量学等。

先后牵头开展了国家自然科学基金、“十三五”和“十四五”国家重点研发计划子课题、质检公益性行业科研专项、市场总局科技计划等一批感官重要科研研究，发表科研论文80余篇（其中SCI/EI收录38 篇），顶刊《Trends in Food Science & Technology》论文1 篇、JCR一区《Journal of Agricultural and Food Chemistry》封面文章1 篇，作为第一发明人授权发明专利24 件（其中国际发明专利2 项），获得感官应用软件著作权6 项，作为第一副主编/副编译或参编著作7 部，研制国家标准9 项、团体标准10余项。

获得教育部技术发明二等奖、原质检总局兴检二等奖、市场总局科技成果三等奖和江苏省教育厅技术进步二等奖等省部级奖励6 项，中国食品科学技术学会科技创新奖技术进步一等奖、全国商业科技进步一等奖、中国轻工业联合会科技进步奖二等奖等社会力量奖9 项，全国科普讲解大赛最具人气奖1 项，及全国科普工作先进工作者、北京市优秀人才等称号。

第一作者：

项雅科 助理工程师

中国标准化研究院 农业食品标准化研究所

项雅科，硕士毕业于南京农业大学食品科学与工程专业，现就职于中国标准化研究院农业食品标准化研究所，研究方向是食品感官分析标准化、风味化学、感官计量学等。参加食品科学领域学术会议2 次，作学术汇报1 次，发表科研论文5 篇。

本文《基于适合项评级法和多元统计分析五常大米的优势食味品质》来源于《 食品科学》2024年45卷第22期1-7页，作者：项雅科、张瑶、钟葵、赵镭、云振宇、 陈剑、汪厚银、胡馨予、邱志平、王晶岩、史波林。DOI: 10.7506/spkx1002-6630-20240422-199 。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

实习编辑：安宏琳；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为深入探讨未来食品在大食物观框架下的创新发展机遇与挑战，促进产学研用各界的交流合作，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心（动物替代蛋白）及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，西华大学食品与生物工程学院、四川旅游学院烹饪与食品科学工程学院、西南民族大学药学与食品学院、四川轻化工大学生物工程学院、成都大学食品与生物工程学院、成都医学院检验医学院、四川省农业科学院农产品加工研究所、中国农业科学院都市农业研究所、四川大学农产品加工研究院、西昌学院农业科学学院、宿州学院生物与食品工程学院、大连民族大学生命科学学院、北京联合大学保健食品功能检测中心共同主办的“第二届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于2025年5月24-25日在中国 四川 成都召开。

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