Riassunto esame Analisi sensoriale, Prof. Laureati Monica, libro consigliato Valutazione sensoriale, Ella Pagliarini

Lezione 1 - 27 settembre 2022

Analisi sensoriale

Che cos'è l'analisi sensoriale

L'analisi sensoriale è la disciplina scientifica che misura e interpreta tutte quelle sensazioni percepite attraverso organi di senso. Essa è fondamentale per valutare la qualità sensoriale degli alimenti, ovvero una delle più forti determinanti dell'accettabilità e del consumo.

Questa disciplina scientifica è giovane; in Italia, a livello accademico, è stata introdotta intorno agli anni '90. Le sedi universitarie italiane in cui si insegna sono ancora poche. Sebbene gli esseri umani siano sempre 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.

Le origini dell'analisi sensoriale risalgono al 1930 negli Stati Uniti come conseguenza dell'industrializzazione del sistema alimentare e dell'accresciuta competitività tra i produttori. L'analisi sensoriale, nel passato, era anche impiegata per valutare la qualità sensoriale del cibo dell'esercito americano, che supportò economicamente la ricerca in questo settore. A partire dalla Seconda Guerra Mondiale, l'analisi sensoriale si evolve in una disciplina scientifica basata su approcci metodologici legati alla fisiologia, la psicologia e la psicofisica.

Metodi standardizzati

Questi metodi permettono di oggettivare il giudizio, tra questi metodi abbiamo:

• ISO: mondiale
• UNI EN ISO: europeo
• UNI ISO: Italia, questa figura spesso non viene tutelata ma è di grande importanza.

Qualità sensoriale

Le definizioni di qualità sono definite dall'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; dall'UNI EN ISO 9001-2000, grado in cui un insieme di caratteristiche intrinseche soddisfa i requisiti, percezione del cliente su quanto i requisiti siano soddisfatti.

La diretta conseguenza di garantire una qualità costante è la fidelizzazione e la standardizzazione del cliente. Dal punto di vista commerciale è più vantaggioso mantenere un livello medio di qualità ma costante piuttosto di avere sbalzi. Qualità non è sinonimo di eccellenza, infatti ricercare la qualità di un prodotto non vuol dire ottenere un prodotto di alta qualità, ma migliorarne continuamente il processo affinché il consumatore si possa fidare della regolarità e costanza qualitativa del prodotto.

Il bersaglio della qualità include:

• Prerequisito: sicurezza
• Qualità biologica: qualità nutrizionale + sensoriale
• Requisiti di servizio: comodità d'uso; proprietà funzionali; conservabilità.
• Requisiti di sviluppo: sostanza della qualità: mantenere nel tempo determinate caratteristiche intrinseche che hanno inizialmente soddisfatto il consumatore; rapporto valore/prezzo.

I cinque sensi utili all'analisi sensoriale

Tra i diversi parametri che determinano la qualità di un prodotto alimentare, le caratteristiche sensoriali, percepite grazie ai cinque sensi, rappresentano gli attributi dell'alimento, tra cui il colore, l'aspetto, l'aroma, il sapore e la consistenza. Queste caratteristiche sono le più forti determinanti dell'accettabilità, in quanto sono le più difficili da valutare in modo oggettivo. Si utilizzano dunque i cinque sensi per lo svolgimento di un'analisi sensoriale, ecco perché è importante evitare il termine analisi organolettiche, visto che non è previsto l'utilizzo di organi.

I cinque sensi utilizzati sono:

• Vista (Sight), utile per valutare dimensioni, colore, forma, luminosità;
• Olfatto (Smell), che serve percepire aromi;
• Tatto (Texture) importante per la consistenza degli alimenti, temperature cavità orali;
• Gusto (Taste), usato per riconoscere i 5 gusti fondamentali: dolce, acido, amaro, salato, umami;
• Udito, ha un ruolo di marginale importanza in ambito alimentare.

Stimoli chimici e fisici e la percezione sensoriale

Stimolo e recettore

Uno stimolo è un qualsiasi attivatore in grado di provocare la risposta in un recettore; un recettore è un apparato nervoso capace di reagire ad uno stimolo specifico; lo stimolo che percepisce deve essere abbastanza intenso, a questo punto si eccita un recettore che genera un impulso trasmesso al cervello tramite cellule nervose.

Tipologie di stimoli sensoriali:

• Chimici: gusto e olfatto;
• Fisici: udito, vista, tatto.

Le soglie di percezione di uno stimolo si possono allenare, infatti l'addestramento serve a uniformare e migliorare la sensibilità. Ogni stimolo sensoriale produce nell'uomo delle sensazioni che poi si trasformano in percezioni. Dunque, la sensazione è la risposta neurologica ad uno stimolo ambientale; mentre, la percezione è l'azione mediante la quale si prende coscienza, e quindi si interpreta, uno stimolo causato da sensazioni. Lo stimolo, per produrre una sensazione, deve superare un certo livello energetico, così da definire la sensibilità del recettore.

Distinguiamo proprio per questo diverse soglie:

• Soglia assoluta di percezione: quantità minima di energia necessaria per suscitare una sensazione, il cui 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; quest'ultima è una misura della capacità di discriminazione dei recettori.

Classificazione delle misure sensoriali: natura degli stimoli

Di seguito le caratteristiche sensoriale di un prodotto alimentare, riportate nell'ordine in cui vengono valutate:

I cinque sensi

Tutti i cinque sensi sono coinvolti nella percezione sensoriale. Vista, gusto e olfatto giocano però ruoli di primaria importanza, mentre udito e tatto ricoprono un ruolo più secondario. Al fine di progettare valutazioni sensoriali efficaci e fornire un'interpretazione approfondita dei risultati, un analista sensoriale deve comprendere l'anatomia, la fisiologia e i meccanismi dei sensi coinvolti e le loro limitazioni funzionali, per capire come consumatori e giudici interagiscono con i diversi alimenti e bevande.

Vista

L'organo principalmente coinvolto nella percezione visiva è l'occhio. Si può definire la vista come il risultato di una serie di fenomeni che si producono in rapida successione. La luce riflessa da un oggetto, o la luce che passa attraverso un oggetto, colpisce la cornea degli occhi dello spettatore, viaggia attraverso l'umor acqueo fino al cristallino e da lì attraverso l'umor vitreo fino alla retina, dove si forma un'immagine reale, rimpicciolita e capovolta. Vengono, quindi, stimolati i recettori visivi, ovvero i bastoncelli e i coni, che contengono pigmenti sensibili alla luce in grado di cambiare forma quando stimolati dall'energia luminosa, portando alla generazione di impulsi nervosi elettrici. Questi segnali, attraverso un processo di trasduzione, generano i potenziali d'azione che viaggiano poi lungo il nervo ottico fino al cervello, che rielabora le informazioni ricevute.

Le caratteristiche di aspetto degli alimenti che noi percepiamo sono forma, dimensioni e colore. Quest'ultimo però è probabilmente il parametro più importante, spesso infatti il colore viene associato a caratteristiche di qualità dei prodotti, come per esempio avviene durante l'associazione colore e grado di maturazione dei frutti. La zona dell'occhio adibita al riconoscimento dei colori è la retina, e in particolare coni e bastoncelli, gli elementi sensoriali della retina. Ci sono circa 120 milioni di bastoncelli nella retina a cui è affidata la visione notturna e la luminosità. I bastoncelli, infatti, sono in grado di funzionare a intensità di luce estremamente basse e producono solo informazioni acromatiche (bianco/nero).

Ai coni è affidata, invece, la funzione della vista diurna, con il riconoscimento dei colori e dei dettagli delle immagini. Negli uomini esistono tre tipi di coni, che differiscono per la presenza di tre diversi tipi di pigmento. Uno di questi pigmenti presenta un massimo di assorbimento luminoso in corrispondenza della regione rossa dello spettro visibile (630-760 nm), mentre gli altri due assorbono in corrispondenza della regione del verde (490-570 nm) e del blu (430-470 nm). Il riconoscimento dei colori coinvolge due fasi: una fisica di riconoscimento delle forme e di pigmentazione degli oggetti e una psicofisica di conversione, da parte del cervello, dei valori tri-stimolo dei coni nei colori dello spettro. Ci sono diversi tipi di coni che assorbono a diverse lunghezze d'onda e il risultato dell'azione combinata di questi coni è la percezione del colore, per quanto riguarda la luminosità sono i bastoncelli gli attori principali.

Il colore influenza notevolmente la percezione di gusti e odori. Spesso si tende a dare caratteristiche al vino in base al colore, è importante sapere adottare strategie per minimizzare questo errore, ad esempio la luce colorata per mimetizzare le caratteristiche visive per non trarre in inganno l'assaggiatore, attraverso ad esempio l'utilizzo di luci mascheranti, e altri metodi, come nel caso di valutazione del vino, l’utilizzo di bicchieri neri.

Ad esempio, 20 anni fa il laboratorio ha collaborato con la GDO, una grande società che voleva sviluppare un laboratorio interno per analisi sensoriale e valutazione qualitativa. Durante quest’analisi, nella quale sono stati ingaggiati dei sommelier, sono sorti problemi con l'analisi del vino. Una volta entrati in cabina di assaggio, hanno assaggiato due calici di vino bianco, entrambi serviti in bicchiere trasparente. Tuttavia, sono stati ingannati dal colore perché in uno è stata aggiunta enocianina, sostanza inodore che colora come il vino rosso. Hanno analizzato entrambi i vini e nessuno, escluso il più anziano, si è accorto che il vino rosso era lo stesso vino bianco ma colorato.

Gusto

L'organo principalmente coinvolto nella percezione del gusto è la lingua, mentre palato molle, faringe, epiglottide e mucosa linguale svolgono ruoli meno rilevanti. I recettori del gusto si trovano all'interno di membrane cellulari di cellule siteliali modificate le quali costituiscono delle strutture chiamate gemme gustative oppure bottoni. Queste ultime si trovano sia all'interno delle papille gustative che sulla superficie del palato molle.

Le cellule gustative creano una connessione sinaptica con i principali nervi del gusto che permettono, nel momento in cui molecole gustative presenti nel prodotto creano un legame con i filamenti, o cilia, che vengano rilasciati gruppi di neurotrasmettitori. Questi, stimolando i principali nervi del gusto, mandano segnale della sensazione gustativa ai più complessi centri del cervello.

Papille

I bottoni gustativi sono contenuti in strutture specializzate costituite da protrusioni e pieghe sulla lingua. La superficie più esterna della lingua è infatti ricoperta da piccole papille filiformi a forma di cono. Queste svolgono una funzione tattile e non contengono bottoni gustativi. Sparse tra le papille filiformi, specialmente sulla punta e lungo i bordi della lingua, vi sono le papille fungiformi, dalla tipica forma a fungo e spesso di colore più rosso. Queste piccole strutture contengono, in media, da 2 a 4 bottoni gustativi ciascuna.

Lungo i bordi della lingua, si trovano molte pieghe parallele. Queste sono le papille foliate, di difficile individuazione poiché tendono ad appiattirsi quando la lingua è protesa; ogni piega contiene diverse centinaia di bottoni gustativi. Un'altra struttura è invece costituita da protrusioni nella parte posteriore della lingua, a forma di larghi bottoni disposti a V rovesciata; queste sono le papille circonvallate anch'esse contenenti diverse centinaia di bottoni gustativi.

Il senso del gusto

Anche la radice della lingua e la parte superiore della gola sono sensibili ai gusti, inoltre i bottoni gustativi si trovano nella zona del palato molle che confina con il palato duro o parte ossea, importante area per la sensazione del gusto, spesso sottovalutata. Quattro differenti coppie di nervi, innervano la lingua per entrare in contatto con queste strutture. Da studi recenti, effettuati sul meccanismo di innervazione della lingua, sembra che i gusti (dolce, salato, acido, amaro e umami) si possano percepire in ogni area della lingua. Altri stimoli sensoriali fino a poco tempo fa venivano erroneamente considerati dei gusti fondamentali anche il sapore metallico, quello pungente e quello astringente. Altri studi molto recenti, invece, sembrano dimostrare che anche il grasso, e in particolare gli acidi grassi di cui è composto tale stimolo, potrebbe essere considerato come uno dei gusti fondamentali.

Anche la saliva è necessaria per la risposta gustativa, sia come trasportatore di molecole sapide ai recettori, sia perché contiene sostanze, come sodio e carbonato, in grado di modulare il gusto, in quanto capaci di bloccare gli acidi. Tuttavia, il ruolo che essa ricopre è un problema tuttora controverso.

Il senso del gusto ha, inoltre, due importanti proprietà funzionali analoghe a quelle dell'olfatto. Queste sono le proprietà di adattamento e di miscelazione. L'adattamento può essere definito come la diminuzione della risposta sensoriale in condizioni di stimolazione costante. Per esempio, lasciando scivolare sulla lingua una soluzione di saccarosio a concentrazione costante, la sensazione del gusto dolce sparirà nel giro di 1 o 2 minuti.

La miscelazione, invece, può essere definita come la tendenza osservata con miscele di gusti diversi, i quali mostrano interazioni parzialmente inibite o mascherate. Per esempio, una soluzione di chinino e saccarosio è meno dolce di una con un'eguale concentrazione di solo saccarosio, quando il saccarosio è in concentrazione equimolare nelle due soluzioni, ma è anche meno amara di una soluzione equimolare di solo chinino. In generale, tutti e quattro i gusti principali mostrano questo comportamento inibitorio, chiamato soppressione della miscela.

Ogni gusto fondamentale viene rilevato attraverso un meccanismo molecolare di traduzione differente: il dolce, l'umami e l'amaro utilizzano meccanismi di traduzione mediati da recettori gustativi associati a proteine-G, con un meccanismo chiave-serratura, mentre il salato e l'acido agiscono direttamente sui canali ionici di membrana.

Lezione 2 - 4 ottobre 2022

Umami

Nel 1908 un professore dell'Università di Tokyo identificò l'esclusivo componente gustativo del konbu, ovvero di un’alga tipica asiatica, coniando il termine umami per descrivere questo gusto. L'umami è una sensazione orale stimolata dal glutammato monosodico. Il termine deriva dal giapponese umai, che significa delizioso, e corrisponde a una piacevole percezione gustativa che è qualitativamente diversa dal dolce, salato, acido e amaro.

Il meccanismo di traduzione dell'umami risulta ancora poco chiaro, tuttavia, sembra che il recettore sia associato a proteine-G, così come per dolce e amaro, andando probabilmente ad attivare un meccanismo a cascata. Venne prodotto notevolmente, una volta scoperto, come sale da condimento, in particolare il monosodio glutammato. Seguirono poi dei composti presenti in diversi alimenti e non solo, come in alghe e vegetali, contenenti l’inosina 5' monofosfato.

Parliamo quindi di esaltatori di sapidità, i quali sono presenti anche nei cibi che utilizziamo nella nostra quotidianità come i dadi per i brodi. Ma anche negli alimenti come i funghi, la carne di manzo, pollo, pesce, in alcune tipologie di formaggio, mais e pomodori. Il sapore dell’umami, spesso viene confuso con il salato.

L’umami ha dei criteri di identificazione di un gusto base. Tra questi:

• Deve essere un gusto ben distinguibile dagli altri;
• Le sue proprietà devono essere universali negli alimenti comuni;
• Deve essere riconosciuto un gusto di identificazione, cioè l’unicità del gusto dovrebbe essere verificabile su base neurofisiologica.

Salato

La percezione del gusto salato dipende dalla capacità di individuare la presenza di ioni Na⁺ nell'alimento che si assume. Lo stimolo gustativo è riconosciuto dai canali ionici, molecole proteiche localizzate nei microvilli della membrana apicale, in quanto agisce con gli ioni Na⁺. Quando la concentrazione di ioni Na⁺ nella saliva raggiunge un livello tale da favorirne l'ingresso nella cellula, attraverso un canale ionico sensibile al catione, si innesca un cambiamento di potenziale nella membrana cellulare, che determina la depolarizzazione e il conseguente rilascio di neurotrasmettitori.

Acido

Il meccanismo di traduzione del gusto acido si basa anch'esso su...