Analisi Sensoriale ed Elaborazione Dati

2018 Analisi sensoriali ed elaborazione dei dati

Anno accademico 2017 – 2018

Sommario

• Qualità ............................................................................................................................................... 2
• Caratteristiche sensoriali ...................................................................................................................... 3
• Definizioni .......................................................................................................................................... 4
• Determinazioni soggettive oggettive (domanda d’esame) ................................................. 5
• Anatomia e fisiologia degli organi di senso ............................................................................ 6
• Vista .............................................................................................................................................................. 6
• Olfatto ......................................................................................................................................................... 7
• Curiosità ................................................................................................................................................................... 9
• Gusto .......................................................................................................................................................... 10
• Dolce – Amaro – Umami ......................................................................................................................................11
• Salato – Acido .......................................................................................................................................................12
• Udito ........................................................................................................................................................... 14
• Tatto ........................................................................................................................................................... 14
• Sensazioni chemestetiche ..................................................................................................................................15
• Organi di senso e strumenti analitici ................................................................................................ 16
• Analisi sensoriale .......................................................................................................................... 17
• Allestimento di laboratori idonei (1) ................................................................................................ 17
• Coinvolgimento di giudici idonei (2)................................................................................................... 17
• Fattori che influenzano le valutazioni sensoriali .....................................................................................19
• Metodi per minimizzare gli errori (domanda d’esame) ..................................................................................22
• Metodi di selezione e allenamento preliminare dei candidati ................................................................25
• Applicazione di metodologie standardizzate (3) – Metodi sensoriali ....................................... 30
• Metodi discriminanti – Esiste una differenza tra i prodotti? ..................................................................31
• Impiego dell’analisi statistica (4) ........................................................................................................ 39
• Metodi descrittivi – In cosa consiste la differenza? Quanto è grande? ...............................................40
• Impiego dell’analisi statistica (4) ........................................................................................................ 45
• Analisi della varianza .........................................................................................................................................45
• Applicazione dell’analisi statistica – Parte 2 ................................................................................... 47
• Statistica deduttiva ............................................................................................................................................48
• Test non parametrici ..........................................................................................................................................49
• Test parametrici ...................................................................................................................................................51
• Il colore degli odori .................................................................................................................... 55
• Prova triangolare ......................................................................................................................................... 55
• Profilo libero ................................................................................................................................................ 55
• Profilo sensoriale ......................................................................................................................................... 56
• Three-alternative forced choice method............................................................................... 57
• Lab: profilo sensoriale................................................................................................................. 59

Qualità

Come spiegare la qualità di un alimento a un bambino?

• Che sia buono
• Che sia soddisfacente
• Che sia sicuro
• Che faccia bene

La definizione della qualità relativa ad un alimento ha richiesto molti anni di studi. Negli anni ’90, sono state elaborate le prime ISO 9000 come conseguenza della necessità di un sistema di norme per evitare un evento come l’esplosione di Chernobyl del 1988.

L’ISO 8402 del 1994 definisce la qualità come l’insieme delle proprietà e delle caratteristiche intrinseche di un’entità che conferiscono ad essa la capacità di soddisfare esigenze espresse e implicite. In inglese la qualità è definita come “fit for use” ed è legata alla soddisfazione del cliente.

La qualità di un prodotto può essere definita anche come il grado in cui le esigenze espresse e implicite sono espresse (se decido di comprare una 500 piuttosto che un Mercedes dovrei essere comunque soddisfatta).

Relativamente ad un prodotto alimentare, le esigenze espresse sono:

• Aspetto
• Colore
• Odore
• Sapore
• Bontà

Le esigenze implicite riguardano la sicurezza e la salubrità.

La qualità può essere rappresentata con diversi schemi, come lo schema delle 4S:

• Sicurezza (implicito e non percepibile) salubrità
• Salute (implicito e non percepibile) nutrienti
• Sensoriale (espresso e percepibile) bontà
• Servizio (espresso e percepibile) comodità d’uso

Esiste poi il bersaglio della qualità che esprime la qualità come una serie di cerchi concentrici: a partire dal centro, riporta:

• Sicurezza prerequisito perché deve essere scontata
• Qualità biologica ovvero qualità nutrizionale e qualità sensoriale
• Requisiti di servizio oltre alla comodità d’uso, si devono considerare la conservabilità del prodotto e le sue proprietà funzionali, legate alla funzione d’uso (relative agli ingredienti come sale, spezie, olio ecc.)
• Requisiti di sviluppo costanza della qualità e rapporto valore/prezzo. La costanza della qualità deve essere intesa come standardizzazione delle caratteristiche del prodotto

La necessità di queste caratteristiche aumenta dal centro verso l’esterno.

In seguito al modello a bersaglio, è stato sviluppato un modello di cerchi intersecanti:

• Qualità biologica
• Convenience
• Qualità psicologica cultura, tipicità, etica delle produzioni

L’insieme di questi tre cerchi rappresenta la qualità, su cui i consumatori basano le loro scelte nell’acquistare un prodotto piuttosto che un altro. La disponibilità e il prezzo sono altrettanto importanti, ma non fondamentali per la determinazione della qualità tanto quanto un elemento come la standardizzazione che consente la fidelizzazione del cliente.

Caratteristiche sensoriali

Tra i vari parametri che rientrano nella qualità, le caratteristiche sensoriali sono gli attributi di un prodotto alimentare che risultano percepibili attraverso i sensi:

• Colore
• Aspetto
• Aroma
• Sapore
• Consistenza

Richiedono un’attenzione particolare perché queste caratteristiche sono le più forti determinanti dell’accettabilità di un prodotto, ma sono le più difficili da valutare in modo obiettivo, soprattutto per il fatto che ogni consumatore ha preferenze diverse.

Un risultato analitico è affidabile e oggettivo quando è:

• Ripetibile: la misura deve poter essere effettuata nello stesso laboratorio e dallo stesso operatore
• Riproducibile: la misura deve poter essere effettuata da operatori diversi in laboratori diversi
• Accurato
• Preciso

L’analisi sensoriale è la disciplina scientifica impiegata per misurare, analizzare e interpretare le sensazioni che possono essere percepite dai sensi (vista, udito, gusto, olfatto e tatto).

Non scrivere “test sensoriale” o “organolettico”!

Definizioni

• Stimolo sensoriale: attivatore chimico o fisico in grado di determinare una risposta in un recettore
• Recettore: è un rilevatore che trasmette l’impulso al cervello (terminazione nervosa o cellula secondaria). Informa sui cambiamenti fisici o chimici che si verificano nell’ambiente
• Sensazione: risposta neurologica ad uno stimolo ambientale
• Percezione: azione mediante la quale si ha un’interpretazione (si prende coscienza) a livello cerebrale di uno stimolo causato da sensazioni
• Soglia assoluta di percezione: quantità minima di energia necessaria per suscitare una percezione (bevendo acqua e zucchero, si capisce che non è solo acqua ma non si riconosce il dolce)
• Soglia di riconoscimento: quantità minima di energia in grado di provocare una sensazione ben definita e riconosciuta
• Soglia di discriminazione o differenziale: incremento o decremento minimo dell’intensità dello stimolo per produrre un aumento o diminuzione appena percettibile nell’intensità della sensazione

Le valutazioni sensoriali sono basate sulla psicologia e sulla fisiologia della percezione. Uno stimolo abbastanza intenso da essere percepito eccita un recettore che genera un impulso, trasmesso al cervello attraverso le cellule nervose. Il cervello valuta l’informazione ricevuta: ne misura l’intensità e ne confronta i risultati con le esperienze precedenti. In più, cerca i termini più appropriati per descrivere una sensazione: infatti la mente umana immagazzina le percezioni nella memoria, dove sono continuamente modificate da quelle nuove, generando le “impressioni” che noi abbiamo nel nostro vissuto e sono proprio quelle che ci influenzano quando per esempio si assaggia un cibo o una bevanda nuova.

Determinazioni soggettive oggettive

(domanda d’esame)

Le valutazioni sensoriali si basano sui gusti e sulle preferenze del consumatore, quindi sono delle determinazioni molto soggettive. Tuttavia, ad oggi si ha la possibilità di passare ad una misurazione oggettiva, ovvero ottenere un dato accurato, preciso e riproducibile. Questo passaggio è quindi obbligatorio per poter ottenere dei dati affidabili.

Per compiere il passaggio esistono regole fondamentali che distinguono in maniera importante la determinazione sensoriale dalla degustazione (marketing).

• Allestimento dei locali di valutazione idonei (laboratori) per ridurre l’errore sperimentale associato a questa misura soggettiva
• Coinvolgimento di giudici selezionati e/o addestrati, previsti dalla metodologia (spesso il metodo prevede giudici inesperti, ovvero i consumatori)
• Applicazione di metodologie standardizzate (ufficiali)
• Impiego dell’analisi statistica per la messa a punto del disegno sperimentale (prima dell’analisi) e per l’elaborazione dei risultati

Anatomia e fisiologia degli organi di senso

Si hanno stimoli di varia natura:

• Chimica: chetoni, aldeidi, esteri, sale
• Fisica: radiazioni luminose, pressione, vibrazione meccanica

Vista

Con gli occhi possiamo vedere forma, colore e dimensioni, percepiti con i coni e i bastoncelli della retina. Si tratta di cellule secondarie nervose che convogliano l’informazione al nervo ottico che le trasmette al cervello. I coni consentono la visione con la luce diurna in tre lunghezze d’onda nel visibile (400-700nm circa):

• Blu (470nm)
• Verde (490-570nm)
• Rosso (630-760nm)

I bastoncelli invece consentono la percezione delle forme e delle dimensioni in assenza di luce visibile. Lo strumento analitico per studiare le differenze di colori è lo spettrofotometro, il cui limite principale è la necessità di avere una soluzione colorata da inserire nella cuvetta. A questo proposito, è stato studiato il colorimetro tristimolo che rappresenta molto bene l’occhio umano e di cui esistono tre diverse tipologie. Il più famoso è il colorimetro di Hunter che simula l’occhio umano: il colore viene determinato mediante i tre parametri di tonalità, saturazione e luminosità.

È certo che il colore influenza notevolmente la percezione di gusti e odori (“colore degli odori”). Per esempio, rendendo via via più intenso il colore di un succo di frutta, questo viene percepito ogni volta come più dolce, anche se la concentrazione zuccherina non cambia.

Olfatto

Insieme alla vista, l’olfatto è responsabile della prima reazione agli alimenti: infatti predispone l’apparato gastroenterico al processo della digestione. La peculiarità dell’olfatto è che ogni recettore è in grado di riconoscere solo una determinata classe di odori, mediante un meccanismo chiave-serratura.

I recettori olfattivi sono delle vere e proprie cellule nervose con un periodo di vita limitato di circa un mese e situate in due porzioni dell’epitelio molto in alto nella cavità nasale, in modo che siano protetti da traumi e danni. Tuttavia, questa loro localizzazione è alla base del fatto che solo una piccola percentuale delle sostanze presenti nell’aria riescono a raggiungere i recettori. Il mezzo attraverso cui gli odori (sostanze responsabili dell’aroma) vengono assorbite prima di reagire con i recettori è il muco, presente nella cavità nasale.

Perché una sostanza sia percepita come odore, deve essere volatile e raggiungere l’epitelio olfattivo con una certa concentrazione. In questo modo, una volta riconosciuta la molecola, i siti recettori trasmettono il segnale al bulbo olfattivo che a sua volta lo trasmette al cervello, dove avviene l’associazione tra la molecola e l’odore e si ha la percezione.

Tuttavia, la soglia di percezione di un odore non dipende solo dalla volatilità ma anche dalla solubilità: infatti più una molecola è solubile, come zuccheri e aminoacidi, più difficilmente raggiunge il recettore olfattivo e quindi sarà necessaria una concentrazione maggiore per percepirne l’odore.

Il sistema olfattivo è presente in due tipologie:

• Sistema esterno ortonasale: riconoscimento di aromi
• Sistema interno retronasale: riconoscimento di flavour volatili, dati dalla combinazione di gusto e aroma presenti nella cavità orale

Per esempio, quando si mangia del cioccolato, appena prima di introdurlo nella cavità orale, si percepiscono gli odori; quando poi viene introdotto in bocca gli odori percepiti cambiano, perché l’aumento di temperatura (37°C) libera altre sostanze volatili: quindi prima che l’epiglottide si chiuda, si ha la percezione retronasale dovuta all’esaltazione di alcuni aromi piuttosto che di altri flavours. È quindi importante che i giudici che parteciperanno alle valutazioni sensoriali siano in grado di distinguere con chiarezza gli aromi dai gusti fondamentali che sono solo quelli di acido, amaro, dolce, salato (+ umami).

Un’altra importante caratteristica dell’olfatto è la bassa specificità di substrato, ovvero non esiste uno specifico recettore per una specifica molecola, ma un recettore può percepire numerose molecole diverse.

Legata a questa caratteristica è la limitata capacità di riconoscere odori presenti in miscela, fenomeno che rende difficile la descrizione del profilo di aromi e flavour. Per questo motivo, sono state messe a punto le ruote sensoriali, come quelle della birra e del vino, in cui sono riportati tutti gli odori caratteristici di un prodotto.