Analisi sensoriali ed elaborazione dei dati

Analisi sensoriali ed elaborazione dei dati

Introduzione

Il concetto di qualità è molto vasto, ma le ISO 9000, fin dagli anni ’90, hanno definito la qualità di

delle proprietà e delle caratteristiche intrinseche di un’entità

un prodotto come: l’insieme

che conferiscono ad essa la capacità di soddisfare esigenze espresse ed implicite

(prodotto)

(= soddisfazione del cliente). Per gli anglosassoni un prodotto di qualità è un prodotto che

risponde all’uso (fitness for use).

Le esigenze espresse ed implicite sono state classificate in vario modo negli anni ’90:

schema delle quattro S (francese), si hanno le caratteristiche non percepibili (implicite) che sono

• salute sicurezza, qualità sensoriale

la e la e le caratteristiche percepibili (espresse) che sono la

servizio;

e il

bersaglio della qualità (più completo per quanto riguarda la definizione della qualità), è un

• insieme di tante caratteristiche. Nel bersaglio il centro rappresenta il prerequisito, cioè la

sicurezza, qualità nutrizionale

la seconda corona rappresenta la qualità biologica, cioè la e la

qualità sensoriale, comodità d’uso,

la terza corona rappresenta i requisiti di servizio, cioè la la

conservabilità del prodotto proprietà funzionali

e le sue (soprattutto se si parla di un

rapporto valore/prezzo

ingrediente), l’ultima corona tratta dei requisiti di sviluppo, cioè il e la

costanza della qualità. Partendo dal centro si ha necessità crescente; 1

Introduzione

qualità come intersezione di tre cerchi (definizione più attuale), in questi tre cerchi si ha:

• sicurezza, nutrizione

la qualità biologica, che comprende la la e il piacere;

‣ servizio convenience;

la comodità, che comprende il e la

‣ cultura deontologia

la qualità psicologica, che comprende la e la (etica della produzione).

‣

L’insieme di tutte queste caratteristiche fornisce un prodotto di qualità. In base alla valutazione

• di queste caratteristiche il consumatore sceglie il prodotto. Prima di acquistare il prodotto si

prezzo

devono considerare altre due caratteristiche esterne alla qualità, che sono il e la

disponibilità (in quel preciso momento). Dopo l’acquisto del prodotto e il consumo si valuta la

costanza della qualità

ripetizione dell’acquisto, qui interviene un altro parametro, la (presente

anche nel bersaglio della qualità).

Da queste definizioni si vede che la qualità di un prodotto alimentare è un insieme di tante

caratteristiche.

Tra i diversi parametri che determinano la qualità di un

prodotto alimentare, le caratteristiche sensoriali significa che si

Determinazione oggettiva

attributi dell’alimento percepiti

rappresentano gli ottiene una misura affidabile. Una misura

attraverso i sensi: colore, sapore

il l’aspetto, l’aroma, il è quando è precisa, accurata e

affidabile

consistenza.

e la Le caratteristiche sensoriali sono le più ripetibile in termini statistici.

forti determinanti dell’accettabilità, ma anche le più

difficili da determinare in modo oggettivo, quindi

richiedono un’attenzione particolare. 2

Introduzione

La percezione sensoriale

disciplina scientifica impiegata per misurare, analizzare e

La valutazione sensoriale è la

interpretare le sensazioni che possono essere percepite dai sensi (vista, udito, olfatto, gusto

e tatto). Accanto a queste caratteristiche si deve aggiungere un’ultima definizione che gli

ciò che viene percepito attraverso,

anglosassoni chiamano flavour, esso è non l’olfatto diretto

indiretto,

(aroma), ma l’olfatto quello che si percepisce quando si deglutisce l’alimento. La

traduzione più corretta sarebbe gusto-odore, perché sono entrambe presenti nel flavour di un

alimento. La definizione di valutazione sensoriale è stata messa a punto e accettata dall’IFT nel

1990. È corretto utilizzare l’aggettivo sensoriale e non organolettico, poiché sono i recettori

sensoriali a rispondere alla temperatura, al dolore, alla pressione, al tatto e agli stimoli chimici,

non gli organi. Esempio: la percezione diretta dell’odore del cioccolato è ortonasale, attraverso il

sistema olfattivo raggiunge la parte più centrale (il bulbo olfattivo). Diversa è la percezione

retronasale, in cui una volta che si mette il cioccolato in bocca, esso è portato alla temperatura di

circa 37°C, facendolo sciogliere, perciò tutti i composti volatili, che si sono annusati

precedentemente, possono subire delle modificazioni ad una temperatura diversa da quella

ambiente. Alcuni composti volatili alla temperatura di 37°C sono esaltati ed altri sono depressi,

per questo motivo l’aroma e il flavour non coincido, soprattutto in termini di concentrazione

percepita. attivatore chimico o fisico in grado di causare una risposta in un recettore;

Lo stimolo è un

per esempio l’occhio, è il recettore per lo stimolo luce, mentre l’orecchio è il recettore per lo

stimolo rumore. rilevatore

Il recettore è un (terminazione nervosa o cellula secondaria che trasmette l’impulso al

che ci informa sui cambiamenti fisici o chimici che si verificano nell’ambiente che

cervello)

ci circonda. specializzati nel riconoscimento di una sola classe di

I recettori sensoriali sono

stimoli, meccanico, termico, ottico, acustico, chimico elettrico.

che possono essere di tipo ed

La valutazione sensoriale si basa su metodi che si fondano sulla psicologia e sulla fisiologia della

percezione, infatti uno stimolo, abbastanza intenso da essere percepito, eccita un recettore che

genera un impulso e questo attraverso i neuroni viene trasmesso al cervello. Il cervello valuta

l’informazione ricevuta, ne misura l’intensità, ne confronta i risultati con delle esperienze

precedenti e cerca i termini più appropriati e corretti per descrivere una sensazione. Quindi ogni

sensazioni percezioni.

stimolo sensoriale produce nell’uomo delle che poi si trasformano in

risposta neurologica ad uno stimolo ambientale,

La sensazione è la ossia ciò che si

percepisce, a livello corticale, quando viene stimolato un recettore.

mediante la quale si prende coscienza di uno

La percezione è l’azione (interpretazione)

stimolo causato da sensazioni.

Quando si parla di sensazione e percezione si deve tenere presente che la mente immagazzina le

percezioni nella memoria, la sede della memoria nel cervello è l’amigdala. Nella memoria le

percezioni sono continuamente modificate da nuove percezioni, questo crea le impressioni, che ci

3

La percezione sensoriale

influenzano quando si assaggia un cibo o una bevanda, in funzione dello stile di vita e della

cultura.

Lo stimolo, per produrre una sensazione, deve superare un certo livello energetico, che definisce

la sensibilità del recettore. Tale soglia, detta soglia assoluta di percezione (SP), rappresenta la

quantità minima di energia necessaria per suscitare una sensazione. La determinazione di

tale soglia dipende da fattori quali la purezza dello stimolo, lo stato fisiologico, il grado di

concentrazione e lo stato motivazionale del soggetto.

Oltre alla soglia assoluta di percezione si possono misurare la soglia di riconoscimento (SR), cioè

quantità minima di energia in grado di provocare una sensazione ben definita e

la

riconosciuta o il

e la soglia di discriminazione o differenziale (SD), cioè l’incremento

decremento minimo dell’intensità dello stimolo necessario per produrre un aumento o una

diminuzione appena percettibile nell’intensità della sensazione.

Anatomia, fisiologia e funzione degli organi di senso

Tutti e cinque i sensi sono coinvolti nella percezione sensoriale. Vista, gusto e olfatto giocano però

ruoli di primaria importanza, mentre udito e tatto ricoprono un ruolo secondario. Per chi si occupa

di analisi sensoriale appare perciò importante conoscere a fondo la fisiologia e i meccanismi che

regolano il tempo di reazione dei sensi, nel momento in cui vengono a contatto con i diversi

alimenti e bevande. Vista

L’organo principale coinvolto nella percezione visiva è l’occhio.

risultato di una serie di fenomeni che si producono in rapida

Si può definire la vista come il

successione: formazione di un’immagine reale, rimpicciolita e capovolta sulla retina, stimolazione

dei recettori della retina e conduzione dei segnali al cervello, elaborazione di tali segnali con la

formazione capovolta dell’immagine. forma, dimensioni colore.

Le caratteristiche di aspetto degli alimenti che noi percepiamo sono e

Quest’ultimo però è probabilmente il parametro più importante, perché spesso il colore viene

associato a caratteristiche di qualità dei prodotti (es. relazione tra colore e grado di maturazione

retina

dei frutti). La zona dell’occhio adibita al riconoscimento dei colori è la e in particolare i coni

e i bastoncelli, gli elementi sensoriali della retina. Ai coni è affidata la funzione della vista diurna,

con il riconoscimento dei colori e dei dettagli delle immagini, mentre ai bastoncelli è affidata la

visione notturna.

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 del visibile, mentre gli altri due assorbono in corrispondenza della

regione del verde e del blu. fisica di riconoscimento

Il riconoscimento dei colori coinvolge due fasi: una delle forme e di

psicofisica di conversione,

pigmentazione degli oggetti e una da parte del cervello, dei valori

tristimolo dei coni nei colori dello spettro. Gusto

L’organo principale 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 epiteliali modificate (con

un periodo di vita di circa una settimana) le quali, in gruppi di 30-50, costituiscono delle strutture

chiamate gemme gustative o bottoni. Queste ultime si trovano sia all’interno delle papille sia sulla

superficie del palato molle.

Le cellule gustative creano una connessione sinaptica con i principali nervi del gusto. Questa

connessione permette, quindi, che vengano rilasciati gruppi di neurotrasmettitori i quali, stimolano

i principali nervi del gusto, mandando il segnale della sensazione gustativa ai più complessi centri

del cervello.

I recettori del gusto vengono attivati nel momento in cui vengono in contatto con le sostanze

presenti nel prodotto, responsabili della percezione. Le sensazioni percepite non sono però

sensazioni olfattive,

imputabili unicamente ai recettori del gusto, ma anche a fattori esterni quali

termiche meccaniche

e che, di volta in volta, possono far variare la nostra soglia di percezione.

Quattro differenti coppie di nervi (7° craniale, 9° craniale, 10° craniale e nervo petroso) innervano

la lingua in modo da creare un contatto con i bottoni gustativi. Questi ultimi sono contenuti in

strutture specializzate che consistono in protrusioni e pieghe. Anche solo con una osservazione

poco profonda si può infatti notare che la superficie della lingua non è né liscia né omogenea. La

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La percezione sensoriale

superficie più esterna è infatti ricoperta da piccole papille filiformi a forma di cono. Queste hanno

una funzione tattile e non contengono gemme gustative. Sparse tra le papille filiformi,

specialmente sulla punta e lungo i bordi della lingua, vi sono le papille fungiformi, spesso di colore

più rosso. Queste piccole strutture contengono, ognuna nel loro centro, da 2 a 4 gemme

gustative. Lungo i bordi della lingua, per circa i due terzi della distanza che intercorre tra punta e

radice, 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

gemme gustative. 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 circumvallate,

contenenti anch’esse diverse centinaia di gemme gustative. Anche la radice della lingua e la parte

superiore della gola sono sensibili al gusto; le gemme gustative si trovano inoltre nella zona del

palato molle che confina con il palato duro o parte ossea, importante area per la sensazione del

gusto, spesso sottovalutata.

A differenza dell’olfatto, il senso del gusto è piuttosto resistente: infatti è molto difficile che traumi,

malattie e invecchiamento mettano fuori uso tutte le aree del gusto, così che questo rimane

praticamente intatto fino a una età avanzata. i 4 gusti

Da studi recenti, effettuati sul meccanismo di innervazione della lingua, sembra che

fondamentali (dolce, salato, acido, amaro) si possano percepire in ogni area della lingua,

quindi la vecchia mappa con i diversi gusti nelle diverse aree, non è più accurata. Inoltre sono

state proposte altre categorie di gusto: umami, astringente e metallico. L’umami è una

sensazione orale stimolata dal glutammato monosodico; l’astringente è invece un complesso di

metallico

sensazioni tattili indotte chimicamente; il viene occasionalmente utilizzato come

descrittore di alcuni dolcificanti, per esempio acetilsulfame K e per descrivere sindromi da

scottatura della lingua.

Anche la saliva è necessaria per la risposta gustativa, sia come portatrice 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 ancora oggi

controverso. proprietà funzionali

Il senso del gusto ha due importanti che ritroveremo anche parlando

proprietà di adattamento di miscelazione.

dell’olfatto. Queste sono le e

diminuzione della risposta sensoriale in condizioni

L’adattamento può essere definito come la

di stimolazione costante. Esempio: lasciando scivolare sulla lingua una soluzione di saccarosio

a concentrazione costante la sensazione del gusto dolce sparirà nel giro di 1 o 2 min.

tendenza osservata con miscele di gusti

La miscelazione, invece, può essere definita come la

diversi, i quali mostrano interazioni parzialmente inibite o mascherate. 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

fondamentali mostrano questo comportamento inibitorio, chiamato soppressione della miscela.

Gli studi riguardanti il gusto sono iniziati nel 2000, sono stati scoperti i meccanismi di percezione

e si è scoperto il recettore dell’amaro, nel 2001 il recettore del dolce, nel 2002 il recettore

dell’umami, nel 2006 quello dell’acido e nel 2010 quello del salato. Alla fine degli anni 2000 si è

visto che ci sono dei recettori anche a livello intestinale, gli studi stanno progredendo ma non si

riesce ancora a capire per quale motivo sono presenti questi recettori.

Olfatto

L’olfatto, insieme alla vista, è responsabile della nostra prima reazione nei confronti degli alimenti,

predisponendo così l’apparato gastroenterico al processo della digestione. I recettori dell’olfatto

sono localizzati in due porzioni dell’epitelio molto in alto nella cavità nasale. Questa locazione

remota potrebbe servire come funzione protettiva nei confronti di danni, ma questo significa che

solo una piccola percentuale di sostanze presenti nell’aria raggiungono i recettori dell’olfatto.

Il muco, presente nella cavità nasale, è il mezzo attraverso il quale le sostanze responsabili

dell’aroma vengono assorbite prima di reagire con i recettori, permettendone così la percezione.

volatile certo

Perché una sostanza venga percepita come odore, è necessario che sia e che un

numero di molecole raggiungano l’epitelio olfattivo. Infatti le cilia presenti sull’epitelio, grazie a

molecole quali proteine, lipidi, lipoproteine e fosfolipidi, permettono il riconoscimento delle

sostanze odorose. I siti recettori, una volta riconosciuta la molecola, trasmettono un segnale al

bulbo olfattivo (zona più profonda del sito), il quale a sua volta trasmette un segnale al cervello

che ci permette di associare la percezione di quella molecola a un particolare odore. 5

La percezione sensoriale

La maggior parte delle molecole aromatiche sono presenti in soluzione acquosa e perché sia

possibile la loro percezione sono necessari più passaggi per giungere al recettore olfattivo

attraverso l’aria, l’acqua e il muco. Pertanto la soglia di percezione di queste sostanze non

dipenderà solamente dalla loro volatilità, ma anche dal loro coefficiente di solubilità. Più una

sostanza è solubile, minore è il numero di molecole che raggiungono il recettore e, quindi, sarà

necessaria una maggiore concentrazione per percepirla. È questo il caso di sostanze come

zuccheri, sali e amminoacidi che non hanno odore.

L’olfatto gioca un doppio ruolo, sia come sistema sensoriale esterno per il riconoscimento degli

flavour volatili,

aromi, sia come sistema sensoriale interno sintonizzato nel riconoscere i cioè

combinazioni di gusto e aroma, presenti nella cavità orale.

Una semplice dimostrazione può convincere chiunque del