Appunti Analisi sensoriale

Analisi sensoriale

Che cos’è l’analisi sensoriale

• Disciplina scientifica che misura e interpreta tutte quelle sensazioni percepite attraverso gli organi senso.
• Preferenza del consumatore.
• Vista (Sight) = valutare dimensioni, colore, forma, luminosità.
• Olfatto (Smell) = percepire aromi.
• Tatto (Texture) = consistenza degli alimenti, temperature cavità orale.
• Gusto (Taste) = 5 gusti fondamentali: dolce, acido, amaro, salato, umami.
• Udito = ruolo di marginale importanza in ambito alimentare.
• Fondamentale per valutare qualità sensoriale degli alimenti che è una delle più forti determinanti dell’accettabilità e del consumo.

Storia

• Disciplina scientifica giovane.
• Italia introdotta intorno agli anni ‘90 a livello accademico → Sedi universitarie italiane in cui si insegna poche.
• Sebbene esseri umani siano stati interessati ai fenomeni sensoriali per millenni, prima della metà del ventesimo secolo le metodologie per valutare la qualità sensoriale del cibo non erano standardizzate.

• 1) Origini 1930.
• Stati Uniti.
• Conseguenza dell’industrializzazione del sistema alimentare e dell’accresciuta competitività tra i produttori.
• 2) Analisi sensoriale impiegata anche per valutare qualità sensoriale del cibo dell’esercito americano che supportò economicamente ricerca in questo settore.
• 3) A partire dalla Seconda Guerra Mondiale analisi sensoriale si evolve in una disciplina scientifica basata su approcci metodologici legati alla fisiologia, la psicologia e la psicofisica.

Metodi standardizzati

• Permettono di oggettivare il giudizio.
• ISO = Livello mondiale.
• UNI ISO = Italia.
• UNI EN ISO = Livello europeo.

UNI = Ente italiano di normazione. Figura che spesso non viene tutelata ma di grande importanza 1.

Qualità

• Definizioni qualità.
• ISO 8402-1994: Insieme delle proprietà e delle caratteristiche intrinseche di un’entità che conferiscono ad essa la capacità di soddisfare esigenze espresse ed implicite (= Soddisfazione del cliente).
• UNI EN ISO 9001 – 2000: Grado in cui un insieme di caratteristiche intrinseche soddisfa i requisiti (= Esigenze - Attese).

Soddisfazione del cliente → Percezione del cliente su quanto i requisiti siano soddisfatti.

Quality (in inglese) Thinkess for use = adeguatezza per l’uso.

• Qualità per definire prodotto alimentare.
• Bersagli della qualità.
• 1. Prerequisito = sicurezza.
• 2. Qualità biologica = qualità nutrizionale + sensoriale.
• 3. Requisiti di servizio.
• Comodità d’uso.
• Proprietà funzionali.
• Conservabilità.
• 4. Requisiti di sviluppo.
• Costanza della qualità = mantenere nel tempo determinate caratteristiche intrinseche che hanno inizialmente soddisfatto il consumatore.
• Rapporto valore/prezzo 2.

Flavour

• Flavour ≠ olfatto. Componente olfattiva viene percepita diversamente.
• 1 Flavour = Stimoli che vengono percepiti retronasalmente. Odori dalla bocca passano alle retronasali coane.

“Several occasional users (and misusers) of simple sensory tests for product assessment still refe2 to their studies with the picturesque but archaic term ‘organoleptic’ - to judge with the organs. Since sensory receptors, not ‘organs’, respond to temperature, pain, touch, pressure, as well as to the chemical stimuli, the more precise adjective ‘sensory’ is recommended.” (R.M. Pangborn, Food Technology, september 1989)

• Aroma vs Flavour.
• Aroma/ odore percezione ortonasale.
• Flavour percezione = risale attraverso le coane retronasali, retronasale.

1 Odore retronasale = Atto mediante il quale si percepisce uno stimolo olfattivo volatile originato in bocca e trasferito nella parte posteriore del naso, nella regione dei recettori olfattivi.

2 Organolettico = giudicare con i loro organi, termine sbagliato da usare → 3.

Stimoli chimici e fisici e la percezione sensoriale

Stimolo e recettore

• Stimolo = qualsiasi attivatore chimico o fisico in grado di provocare una risposta in un recettore.
• Tipologie stimoli sensoriali → Chimici (gusto e olfatto).
• 3 Fisici (udito, vista, tatto).
• Recettore = apparato nervoso capace di reagire ad uno stimolo specifico.

Stimolo abbastanza intenso da essere percepito eccita un recettore che genera un impulso trasmesso al cervello tramite cellule nervose.

Sensazione vs percezione

• 4 Sensazione = risposta neurologica ad uno stimolo ambientale.
• Percezione = azione mediante la quale si prende coscienza, si interpreta, uno stimolo causato da sensazioni.

Soglie

• Soglia assoluta di percezione: quantità minima di energia necessaria per suscitare una sensazione. Il suo livello definisce la sensibilità del recettore.
• Soglia di riconoscimento: Quantità minima di energia in grado di provocare una sensazione ben definita e riconosciuta.
• Soglia di discriminazione o differenziale: Incremento minimo dell’intensità dello stimolo, necessario per produrre un aumento o una diminuzione appena percettibile nell’intensità della sensazione.
• È una misura della capacità di discriminazione dei recettori.

Classificazione delle misure sensoriali: natura degli stimoli

Riportati nell’ordine in cui le caratteristiche sensoriale di un prodotto alimentare vengono valutate.

3 A cavallo tra i sensi chimici e fisiche, tatto può essere sollecitato anche da molecole chimiche.

4 Sensazioni chemoestetiche = a cavallo tra gustativo e tattile 4.

Vista

• Organo principalmente coinvolto nella percezione visiva = occhio.
• Retina = Zona dell'occhio adibita al riconoscimento dei colori.
• Composta da recettori, elementi sensoriali della retina.
• Coni = visione diurna, con il riconoscimento dei colori e dei dettagli delle immagini.
• 3 tipi di coni che differiscono per presenza di 3 diversi tipi di pigmento: blu, verde, rosso.
• Bastoncelli = visione notturna.
• Colore influenza notevolmente percezione di gusti e odori.
• Prodotti in laboratorio valutati sotto luce bianca per non farsi influenzare.

Olfatto

Olfatto responsabile della nostra prima reazione nei confronti degli alimenti, predisponendo così l'apparato gastroenterico al processo della digestione.

Cenni storici sulla scoperta dei meccanismi di percezione di questo organo

• 1. 1 secolo = nel De rerum natura Lucrezio riteneva che a ogni odore corrispondesse una forma.
• 2. 1963 John Amoore pubblica la sua teoria stereochimica dell’olfatto (7 odori primari).
• 3. 2004 Richard Axel e Linda Buck vincono premio Nobel per la fisiologia e la medicina per aver clonato una famiglia di circa 1000 recettori olfattivi (G-protein-coupled receptor). Con i loro studi i 2 scienziati dimostrano che ogni recettore è in grado di riconoscere gli odori mediante meccanismo chiave-serratura.

1. Recettori olfattivi

• Grigio = recettori olfattivi.
• Collocazione: localizzati in 2 porzioni dell'epitelio molto in alto nella cavità nasale al di sopra dei turbinati (ossa).
• Locazione remota → 1. Funzione protettiva poiché i recettori sono di natura neurologica quindi estremamente delicati.
• 2. Ma solo piccola percentuale di sostanze presenti nell'aria li raggiungono.

Anosmie

• Anosmia = momentanea/ temporanea incapacità di percepire odori/ perdita olfatto (può derivare da trauma, virus).
• Anosmia specifica = condizione in cui un soggetto ha una soglia di percezione dell'olfatto più bassa di due volte la deviazione standard rispetto alla soglia media della popolazione. Nell'essere umano varie anosmie specifiche:
• Cineolo, un terpene che si trova in molte erbe.
• Diacetile, un prodotto dei batteri lattici.
• Trimetilammina, un composto che si forma durante il deterioramento del pesce.
• Carvone, un terpene presente nella menta e in altre erbe 5.

2. Trasmissione segnale

• 1. Neurone olfattivo in contatto con bulbo olfattivo, con lamina cribiforme.
• 2. Lamina cribiforme = lamina cosparsa di tanti fori attraverso cui passano nervi olfattori costituiti dagli assoni che si dipartono da ciascun neurone.
• 3. Nervi olfattori in contatto con glomeruli presenti nel bulbo olfattorio, trasmissione informazione, impulso nervoso.
• 4. Bulbo olfattivo collegamento con sistema limbico = Area del cervello; sede di elaborazione dell’informazione.
• 5. Cervello ci permette di associare percezione di quella molecola a particolare odore.

3. Caratteristiche neurone olfattivo

• Neurone olfattivo: Corpo centrale costituito da un dendrite con rispettivo assone.
• Cellule di supporto.
• Sostengono neurone olfattivo.
• Responsabili secrezioni di muco.
• Muco = Solvente all’interno del quale si dissolvono i componenti volativi.

Perché una sostanza venga percepita come odore, è necessario che sia volatile e che un certo numero di molecole raggiungano l'epitelio olfattivo.

• Cellule basali.
• Generano nuovi neuroni olfattivi o nuove cellule di supporto.
• Importanti per emivita dei recettori olfattivi.
• Natura transitoria di qualche settimana.
• Rigenerazione dei neuroni olfattivi deperisce con invecchiamento.
• Anche perché ci sono meno cellule che secernono muco → anziani percezione ridotta (selezione dei giudici non oltre 60 anni).
• Cilia: Filamenti che si dipartono dalla parte finale del dendrite.
• Presenti sull'epitelio, grazie a molecole quali proteine (GPCR), lipidi, lipoproteine e fosfolipidi, permettono il riconoscimento delle sostanze odorose.
• Cilia servono per aumentare superficie di contatto 6.

Bassa specificità di substrato del senso olfattivo 5

Non esiste specifico recettore per specifica molecola = recettori svolgono azione combinata.

• Limiti.
• A. 1 molecola può essere riconosciuta da più recettori, recettore può riconoscere più recettori diversi = meccanismo chiave serratura.
• B. Limite adattamento.
• Composto A presente in maggiori concentrazioni rispetto ad un composto B può interferire con il legame di un’altra molecola o cambiare affinità del recettore (si inverte in segno).
• Es. entro in una stanza dove qualcuno ha appena fumato, per qualche istante percepisco solo odore di fumo.
• C. Effetto di mascheramento.
• Limitata capacità di riconoscere odori presenti in miscela.
• Composto C forma che non combacia con nessuno dei 3 recettori ma si può posizionare nel sito di legame non attivandolo, ma impedisce il legame di altre molecole.
• Segno positivo composto attiva recettore, segno negativo non lo attiva.

Stretta relazione con il sistema limbico

• Funzione.
• Sede rielaborazione dell’informazione olfattiva.
• Sede della memoria, ricordi ed emozioni.

Sindrome proustiana

6 Sindrome proustiana: il fenomeno della memoria olfattiva viene anche chiamato “Sindrome Proustiana”. Gli odori e i profumi hanno il potere di materializzare i nostri ricordi più intimi.

Connessione tra percezione odore ad un particolare ricordo. Associazione avviene solo con stimoli olfattivi.

5 Gusto invece estremamente specifico.

6 Proust = scrittore francese 7.

Gusto

• 7 Sapori: Acido, Amaro, Dolce, Salato, Umami, Grasso.
• Tutto il resto sono flavor, odori, aromi.
• Fin dalla nascita predisposizione al dolce (latte materno colostro, predominanza di zucchero).

Gusto umami

• Scoperta.
• 1908 Giappone dal Dr. Ikeda.
• Acido glutammico = amminoacido.
• Isolò il glutammato e lo indicò come fonte di sapore di un brodo tipico giapponese preparato con alghe marine Konbu = Vegetali che contengono i più alti livelli di glutammato in natura.
• 1985 Gusto umami viene riconosciuto come gusto base in occasione del primo simposio internazionale sull'Umami.
• Esalta sapidità e sapori.
• Umami in giapponese = delizioso.
• Acido glutammico presente in molti alimenti in diversa misura.
• Produzione massiva del sale monosodico glutammato.
• Sale dell’acido glutammico più stabile.
• Condimento.
• 5-Nucleotidi, presenti nel tonno essiccato.

7 Grasso sesto candidato dei gusti 8.

Criteri di identificazione di un gusto base

• 1. Deve essere un gusto chiaramente distinguibile dagli altri.
• 2. Proprietà devono essere universali negli alimenti comuni.
• 3. Unicità del gusto dovrebbe essere verificabile su base neurofisiologica.
• GPCR proteine che riconoscono anche amminoacidi.

PTC and the genetics of bitter taste

PTC and the genetics of bitter Taste Figura 1 serendipity (casuale) discovery demonstrating that sensitivity to PTC is an inherited trait.

• Scoperta 8.
• Fox accidentalmente fece cadere polvere di PTC che si disperse nell'aria.
• Ad alcune persone questa polvere si depositò sulle labbra che percepirono sapore amaro.
• Lui unico che non sentiva sapore.
• 1932 pubblicarono articolo con linguetta PTC per sapere chi fosse insensibile all’amaro.

Motivazione

• Sensibilità è genetica e di carattere recessivo.
• Se un individuo ha due alleli recessivi sul cromosoma 7 non percepirà amaro del PTC.

PTC

• Composto di sintesi.
• Usato in farmacologia.
• 30% di non-taster per il PTC.
• Composti simili si trovano in alimenti (broccoli, cavolo), gruppo tiocianato.
• Si è scoperto tossico e cancerogeno (sostituito con PROP).
• Chi percepisce poco TPC percepisce diversamente anche diversi composti amari, anche se struttura diversa.
• Es. caffeina.

8 Ricercatore inglese 9.

PROP

• Marker.
• Chi è insensibile al PTC è insensibile anche al PROP.
• Non presente negli alimenti, molecola di sintesi.
• Chi è sensibile al PROP spesso ha più sensibilità gustativa in generale.

Lingua supertaster

• Supertaster = maggior densità di papille fungiformi sulla superficie anteriore della lingua.
• Lingua blu perché si utilizza un maker.

N.B. Sensibilità amaro più elevata dal dolce e salata.

Amaro = velenoso.

Recettori gustativi e chemestetici

Umami → 2. Amaro → tanti.

• 1. Recettori del gusto presenti nelle membrane di cellule epiteliali modificate.
• 2. 30-50 cellule epiteliali costituiscono gemma gustativa o bottone.
• 3. Gemma gustativa situate su ogni papilla gustativa.
• 4. Papilla.
• 1. Fungiformi = funzione gustativa.
• 2. Filiformi = funzione tattile.
• 3. Foliate: Parte posteriore ai lati destra e sinistra.
• Pieghe.
• All’interno centinaia di gemme gustative.
• Funzione gustativa.
• 4. Vallate: Parte posteriore della lingua.
• V rovesciata.
• All’interno centinaia di gemme gustative.
• Funzione gustativa 10.

Papille gustative si trovano sulla lingua ma anche altre parti del corpo coinvolti nel gusto.

Gemma gustativa o bottone

• Struttura a cipolla → Costituita da più strati che consistono in strutture di 50-100 cellule gustative anatomicamente classificate in 4 tipologie.
• I. Probabilmente cellule di supporto.
• II. Contengono recettori per dolce, amaro, umami e forse anche salato.
• III. Contengono recettori acido.
• IV. Si pensa siano cellule che si differenziano e generano nuove cellule gustative ogni due settimane.

Meccanismi di percezione dei gusti

• Dolce, amaro, umami.
• 1. GPCR nella membrana cellulare.
• 2. Meccanismo di riconoscimento chiave serratura porta ad un cambiamento conformazionale.
• 3. Risultato depolarizzazione della membrana.
• 4. Genera segnale che viene trasferito ai nervi e giunge al cervello.
• Acido e salato: canale ionico sodio potassio provoca depolarizzazione della membrana 11.

N.B. Mappatura che classifica parti della lingua in base al gusto che percepiscono è sbagliata e obsoleta.

Esempi

• Fattori coinvolti nella percezione gustativa.
• Fisici: Temperatura.
• pH.
• Chimici: Composti sapidi presenti in miscela.
• Biologici: Invecchiamento (più resistente dell'olfatto).
• Adattamento.
• Miscelazione.
• Psicologici: Colore.
• Cultura e abitudini alimentari.

Tatto

Recettori tattili

• Di diversa natura.
• Ci permettono di percepire sensazioni tattili.
• Meissner = stimoli fisici e pressioni costanti.
• Merkel = variazione di pressione.
• Corpuscoli Ruffini = tensione dei tessuti.
• Corpuscoli di Vater-Pacini = vibrazioni.

Sensibilità

• Tattile.
• Rugosità.
• Astringenza.
• Secchezza della bocca.
• Polifenoli si legano a costituenti della saliva.
• Sensazione tattile e non di gusto.
• Cinestetica.
• Durezza.
• Elasticità.
• Coesività.
• Adesività.
• Termica.
• Caldo.
• Freddo.
• Chimica* = Senso del tatto stimolato da uno stimolo di natura chimica 12.

Sensazioni chemestetiche

• Sensazioni indotte chimicamente che non implicano attivazione dei recettori del gusto (salato, acido, dolce, amaro e umami) e dell'olfatto.
• Comuni sensazioni chemestetiche vengono generalmente descritte negli alimenti sono:
• Piccante (capsaicina).
• Rinfrescante (mentolo).
• Pungente (allicina, anidride carbonica).
• Irritante.
• Recettori p