analiza sensoryczna żywności – metody i...
TRANSCRIPT
Analiza sensoryczna żywności – metody i zastosowania
Laboratorium Sensoryczne
Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie
Jednym z głównych czynników decydujących o
sukcesie produktów żywnościowych na rynku jest ich
jakość sensoryczna, to znaczy takie cechy jak: wygląd,
zapach, smak, tekstura, konsystencja - rejestrowane za
pomocą zmysłów człowieka. Dotyczy to wszystkich
typów żywności – konwencjonalnej/naturalnej,
ekologicznej/organicznej, tradycyjnej, dietetycznej
prozdrowotnej/funkcjonalnej, specjalnego przeznaczenia.
Wprowadzenie
Istnieje duże zainteresowanie nowoczesnymi
badaniami sensorycznymi ze strony firm przemysłu
żywnościowego i sieci handlowych ponieważ jest silna
konkurencja rynkowa - przewaga podaży nad popytem i
trudności ze sprzedażą produktów. Niektóre firmy
prowadzą oceny sensoryczne we własnym zakresie, inne
zlecają wykonanie badań ośrodkom naukowym lub
firmom usługowym.
Wprowadzenie
Działy firm wymagające badań sensorycznych:
• marketing
• opracowanie nowych lub modyfikowanie istniejących
produktów (R&D)
• zapewnienie jakości produktów (kontrola jakości)
Wprowadzenie
Uzyskanie dokładnych, a przez to wiarygodnychwyników sensorycznych jest możliwe tylko wówczas gdykwalifikacje osób sprawujących kierownictwo sąodpowiednie.
Analiza sensoryczna powiązana jest silnie w zakresiemetodologii z innymi naukami a szczególnie zneurofizjologią i psychofizyką.
Wprowadzenie
Od analityka sensorycznego / lidera zespołu
oceniającego wymagana jest wiedza nie tylko
technologiczna i towaroznawcza, dotycząca surowców i
produktów spożywczych, ale także wiedza w zakresie
fizjologicznych i psychologicznych podstaw
funkcjonowania zmysłów jako „aparatu pomiarowego”.
Te kwalifikacje mogą być uzyskane między innymi na
szkoleniach prowadzonych przez uczelnie lub instytuty
badawcze do tego przygotowane.
Wprowadzenie
Krzywa psychofizyczna zależności pomiędzy bodźcem i wywołanym przezniego wrażeniem
Wprowadzenie
Schemat procesu poznawczego w ocenie sensorycznej
Wprowadzenie
Typ bodźca Receptory Wrażeniaenergia promieniowania o dł. fali 10-4 do 10-5cm (światło widzialne)
pręciki i słupki siatkówki oka
ciemność i światło,ton, jasność , nasycenie barw
Wprowadzenie (zmysł wzroku)
Typ bodźca Receptory Wrażeniamechaniczne drgania o częstotliwości 20 –20000 drgań/s (fale dźwiękowe)
komórki włosowe organu Cortiego
głośność, barwa dźwięku
Wprowadzenie (zmysł słuchu)
Typ bodźca Receptory Wrażeniaaktywne sensorycznie substancje chemiczne w roztworach gazów (powietrza)
komórki nabłonka węchowego w górnej części jamy nosowej
zapachy
Wprowadzenie (zmysł węchu)
Typ bodźca Receptory Wrażeniaaktywne sensorycznie substancje chemiczne w roztworach wodnych
receptorowe komórki smakowe na języku i podniebieniu miękkim
smaki
Wprowadzenie (zmysł smaku)
Powstawanie sensorycznego sygnału smaku słodkiego
Wprowadzenie
W analizie sensorycznejwystępują dwa rodzaje ocen:konsumenckie i analityczne.
Często zdarza się, że osoby niezajmujące się bezpośrednioanalizą sensoryczną nierozróżniają tych dwóchodmiennych kategorii badań.
Wprowadzenie
W badaniach konsumenckich przedmiotem ocen są:
produkty - w aspekcie ich akceptacji, preferencji i
pożądalności.
konsumenci - ich charakterystyka socjodemograficzna,
zwyczaje żywieniowe, przekonania i poglądy związane z
ocenianymi produktami.
Grupą konsumentów są osoby nieprzeszkolone, reprezentujące
tzw. „przeciętnych ludzi”.
Wprowadzenie
Wprowadzenie
W sensorycznych badaniach analitycznych przedmiotem oceny
są produkty w aspekcie poznawczym, jakościowo-ilościowym, a
zespół oceniający (ang. „panel”), specjalnie wybrany i
wyszkolony
traktowany jest jako
„aparat pomiarowy”.
Wykład ma na celu przybliżenie wiedzy w zakresiemetodologii analitycznych badań sensorycznych iomówione będą następujące zagadnienia:• przygotowanie zespołu oceniającego jako „aparatu
pomiarowego”• przygotowanie próbek do ocen• metody stosowane w badaniach• warunki przeprowadzania ocen (laboratoria analizy
sensorycznej).
Przykłady pochodzą z własnych prac prowadzonych wInstytucie.
Wprowadzenie
Badania sensoryczne
Badania konsumenckie subiektywne
Badania analityczne
(laboratoryjne) obiektywne
Podział badań sensorycznych
Analityczne badania sensoryczne są przedmiotemmiędzynarodowej standaryzacji, w formie norm ISO (ang.International Organization for Standardization). Znaczna częśćtych norm została zatwierdzona przez Polski KomitetNormalizacyjny jako Normy Polskie i są oznaczone symbolemPN-ISO, a ostatnio również jako PN-EN ISO - co oznacza, żenormy te zostały przyjęte także jako normy europejskie (tzn.spełniające wymagania Europejskiego KomitetuNormalizacyjnego).
Laboratorium Sensoryczne
wybrany, przeszkolony i monitorowany zespółoceniający
odpowiednio przygotowane i zaprezentowanepróbki do ocen
metody stosowane w analizie sensorycznej
wyposażone i odpowiednio zaprojektowanelaboratorium sensoryczne
Warunki przeprowadzania ocen sensorycznych
W analizie sensorycznej przyjęto, że jako narzędzie
(aparat pomiarowy) wykorzystywany jest zespół ludziwybranych i przygotowywanych według ustalonych,
znormalizowanych kryteriów (PN-ISO 8586-1:1996),
systematycznie kontrolowany w celu zapewnienia
poprawności uzyskanych za jego pośrednictwem
wyników.
Zespół oceniający
W analizie sensorycznej instrumentem pomiarowym jest zespół, a
nie indywidualna osoba oceniająca, dlatego za wynik
jednostkowy przyjmuje się zawsze wynik średni zespołu
oceniającego nie zaś wynik pojedynczego członka zespołu.
Drogą szkolenia oceniający nabywają doświadczenia i w związku
z tym różnice w ocenach ulegają zmniejszeniu, ale nigdy nie
znikają całkowicie. Wpływa na to wiele czynników
fizjologicznych i psychologicznych osób oceniających.
Zespół oceniający
Etapy tworzenia zespołu osób oceniających
rekrutacja
wstępne szkolenie i selekcja
szkolenie w zakresie ogólnych zasad i metod
monitorowanie sprawności sensorycznych
Zespół oceniający
Rekrutacja kandydatów
- nabór wewnętrzny
- nabór zewnętrzny
Zespół oceniający
Sprawdzenie wrażliwości sensorycznej
daltonizm wzrokowy (test Ishihara)
sprawdzenie wrażliwości smakowej (PN ISO 3972)
wykrywanie i rozpoznawanie zapachów(PN ISO 5496)
Zespół oceniający
Szkolenie w zakresie ogólnych zasad i metod
Cel szkolenia:
zapoznanie oceniających z podstawowymi zasadami metod stosowanych w analizie sensorycznej,
rozwijanie zdolności wykrywania, rozpoznawania i opisywania odczuwanych bodźców sensorycznych,
biegłe stosowanie metod sensorycznych do oceny produktów.
Zespół oceniający
Wybrany, wyszkolony i monitorowanyzespół oceniający
Zespół oceniający
Monitorowanie zespołu oceniającego
zbadanie sprawności każdego oceniającego,
określenie zdolności osiągnięcia właściwych i powtarzalnych wyników.
Zespół oceniający
Próbki do badań sensorycznych
Przygotowanie próbek do ocen
Postępowanie z materiałem do badań
szczelne opakowanie próbek,
przechowywanie próbek w niskich temperaturach,
w których zmiany sensoryczne zachodzą najwolniej,
oznaczenie próbek umożliwiające ich jednoznaczną
identyfikację,
zapewnienie jednorodności materiału do badań
sensorycznych
Przygotowanie próbek do ocen
Podawanie próbek oceniającym
anonimowość próbek
wielkość próbek
temperatura
rodzaj naczyń i wyposażenia do oceny
liczba próbek oraz kolejność ich prezentacji
Przygotowanie próbek do ocen
Przygotowanie próbek do ocen
Liczba próbek podawanych na jednej sesji ocen zależy od:
typu produktu będącego przedmiotem oceny
intensywności jego zapachu i smakowitości
rodzaju zastosowanego testu
charakteru i stopnia wyszkolenia zespołu oceniającego
Przygotowanie próbek do ocen
Substancje neutralizujące Substancje neutralizujące - to substancje używane doneutralizacji smaku poprzedniej próbki w jamie ustnej.
Polecane substancje pomocnicze to:- woda ( niegazowana, bez smaku, bez zapachu ),- sucharki pszenne ( bezcukrowe, niesolone),- ryż gotowany w wodzie,- świeży biały chleb najlepiej pszenny, tostowy,- jabłko lub niesłodzony mus jabłkowy.
Jako neutralizator zapachu stosowana jest świeżo mielonakawa naturalna.
Przygotowanie próbek do ocen
Podział metod sensorycznych
Metody Sensoryczne
Metody dyskryminacyjne
Metody skalowania
Metody sensorycznej
analizy opisowej
Metody dynamicznego
pomiaru intensywności
wrażeń
Metody stosowane w analizie sensorycznej
Metody dyskryminacyjne i skalowania
Głównymi metodami dyskryminacyjnymi są metodyróżnicowe: Metoda Duo-Trio Metoda parzysta Metoda trójkątowa
Metody skalowania: Kategorii Liczbowe (punktowe) Liniowe (graficzne)
Metody stosowane w analizie sensorycznej
Metody sensorycznej analizy opisowej
Koncepcja analizy opisowej (nazywanej równieżprofilowaniem sensorycznym) polega na założeniu, żezapach, smak, tekstura produktu nie są pojedynczymicechami lecz stanowią zbiór wielu jednostkowychwyróżników (deskryptorów).
Wyróżniki te można rozróżnić, zidentyfikowaćkolejność ich występowania, zdefiniować je, a następnieokreślić na skali intensywność każdego z nich. Znaczyto, że analiza opisowa jest metodą wielu zmiennych,dostarczającą jakościowo – ilościowych informacjisensorycznych o produkcie.
Metody stosowane w analizie sensorycznej
Profilowanie sensoryczne
Istnieje szereg wariantów profilowania sensorycznego: profilowanie przez konsensus, profilowanie konwencjonalne – QDA, profilowanie SPECTRUMTM, ilościowe profilowanie smakowitości – QPF, profilowanie swobodnego wyboru – FCP, profilowanie tekstury „Flash Profile”
Metody stosowane w analizie sensorycznej
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10barwa
z. mięsny
z. bulionowy
z. podrobowy
z. kwaśny
z. tłuszczowy
z. słodki
s. mięsny
s. bulionowy
s. podrobowy
s. kwaśny
s. tłuszczowy
s. słodki
s. następczy
twardość
soczystość
włóknistość
przeżuwalność
Prezentacja graficzna wyników
z – atrybuty zapachus – atrybuty smaku
Metody stosowane w analizie sensorycznej
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10barwa
z. mięsny
z. bulionowy
z. podrobowy
z. kwaśny
z. tłuszczowy
z. słodki
s. mięsny
s. bulionowy
s. podrobowy
s. kwaśny
s. tłuszczowy
s. słodki
s. następczy
twardość
soczystość
włóknistość
przeżuwalność
Produkt 1
Produkt 2
Prezentacja graficzna wyników
***
***
***
* p<0,05** p<0,01*** p<0,001
Metody stosowane w analizie sensorycznej
Metody dynamicznego pomiaru intensywności wrażeń Metoda „time-intensity” dostarcza takich
informacji jak:• czas pojawienia się uchwytnego wrażenia (1)• czas do osiągnięcia maksimum intensywności (2)• nachylenie krzywej narastania intensywności (3)• maksimum intensywności (4)• nachylenie krzywej spadku intensywności (5)• ogólny czas trwania wrażenia (6)
Metody stosowane w analizie sensorycznej
wybrany, przeszkolony i monitorowany zespółoceniający
odpowiednio przygotowane i zaprezentowanepróbki do ocen
metody stosowane w analizie sensorycznej
wyposażone i odpowiednio zaprojektowanelaboratorium sensoryczne
Warunki przeprowadzania ocen sensorycznych
Warunki przeprowadzania ocen sensorycznych są
wystandaryzowane – norma ISO 8589 1988 (PN-ISO 8589
1998). Do prowadzenia badań wykorzystywane są odpowiednio
przygotowane laboratoria.
Obejmują one:
• pomieszczenie do przygotowana badanych próbek
• pomieszczenia z indywidualnymi stanowiskami dla
oceniających
Uzupełniać je mogą pomieszczenie służące do badań
zespołowych.
Laboratorium Sensoryczne
Ważne są warunki fizyczne, w jakich odbywają się oceny
sensoryczne:
• Temperatura
• Wilgotność względna powietrza
• Wymiana powietrza (klimatyzacja)
• Oświetlenie
Laboratorium Sensoryczne
Ze względu na potrzebę standaryzacji wyników i redukcji ilości
prac technicznych, związanych z przygotowaniem ocen,
stosowane są w analizie sensorycznej skomputeryzowane
systemy.
Oceny sensoryczne mogą być przeprowadzane również w
pomieszczeniach zaimprowizowanych, należy jednak zdawać
sobie sprawę, że uzyskanie poprawnych wyników jest w tym
przypadku trudniejsze.
Laboratorium Sensoryczne
System komputerowego
wspomagania
eksperymentów sensorycznych
ANALSENS
Laboratorium Sensoryczne od początku lat dziewięćdziesiątych
prowadzi badania z wykorzystaniem specjalistycznych programów
sensorycznych.
Laboratorium Sensoryczne
Laboratorium SensoryczneIRZiBŻ wyposażone jest w programFIZZ firmy Biosystemes,Counternon, Francja, który zawierawszystkie metody sensoryczneobecnie wykorzystywane wświatowych badaniach.
Program FIZZ składa się z dwóch części:• FIZZ Acquisition (służy do przygotowania i wykonania ocen);• FIZZ Calculations (służy do wyliczeń, wykonania wykresów iodpowiednich prezentacji wraz ze statystyczną interpretacjąwyników).
Laboratorium Sensoryczne
0123456789
10b.miękiszu
porowatość
z.oleju
z.słodki
z.drożdżowy
z.gryczany
z.kwaskowy
s.słodki
s.oleju
s.gorzkis.gryczany
s.kwaskowy
s.drożdżowy
s.następczy
sprężystość
elastyczność
przeżuwalność
adhezyjność
gumiastość
wilgotność
z – cechy sensoryczne zapachus – cechy sensoryczne smaku
Laboratorium Sensoryczne
0123456789
10b.miękiszu
porowatość
z.oleju
z.słodki
z.drożdżowy
z.gryczany
z.kwaskowy
s.słodki
s.oleju
s.gorzkis.gryczany
s.kwaskowy
s.drożdżowy
s.następczy
sprężystość
elastyczność
przeżuwalność
adhezyjność
gumiastość
wilgotność
z – cechy sensoryczne zapachus – cechy sensoryczne smaku
Laboratorium Sensoryczne
012345678910b.miękiszu
porowatość
z.oleju
z.słodki
z.drożdżowy
z.gryczany
z.kwaskowy
s.słodki
s.oleju
s.gorzkis.gryczany
s.kwaskowy
s.drożdżowy
s.następczy
sprężystość
elastyczność
przeżuwalność
adhezyjność
gumiastość
wilgotność
xx
xxxxx
xxx
xxx
xx
xxx
xxxxxxxx
xxx
xxx
* p<0,05** p<0,01*** p<0,001
Laboratorium Sensoryczne
„Mapa jakościowa”Laboratorium Sensoryczne
Control
10% BF
20% BF 40% BF
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12
PC 1: 75,98%
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
PC
2: 1
8,12
%
30% BF
a
1
2
3
6 14 15
16
19 20
-3 -2 -1 0 1 2 3 4
PC 1 : 75,98%
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
PC
2 :
18,1
2%
13
9
5
7 8 11
4 17 18
12 10
b
Wykres PCA otrzymanych wyników sensorycznych badanych produktów (a) i wyróżników (b).Wektory: 1-barwa miękiszu, 2-porowatość, 3-zapach oleju, 4-zapach słodki, 5-zapachdrożdżowy, 6-zapach gryczany, 7-zapach kwaskowy, 8-smak słodki, 9-smak oleju, 10-smakgorzki, 11-smak gryczany, 12-smak kwaskowy, 13-smak drożdżowy, 14-smak następczy, 15-sprężystość, 16-elastyczność, 17-przeżuwalność, 18-adhezyjność, 19-gumiastość, 20-wilgotność
Laboratorium Sensoryczne
Regiony preferencji konsumentów
R²
Model kwadratowySkładowa główna 1
(48.84 %)
Skła
dow
a gł
ówna
2(2
2.7
%)
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
35%
40%
45%
50%
55%
60%
65%
70%75%
70%
80% 70% 65%
10
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Produkt 7
Produkt 5Produkt 6
Produkt 10
Produkt 8
Produkt 9
Produkt 11Produkt 3
Produkt 12
Produkt4
Produkt 1Produkt 2
Mapa preferencji
Mapa preferencji
Jakość i przydatność wyników sensorycznych zależy odosób sprawujących merytoryczne i organizacyjnekierownictwo, nazywanych analitykami/lideramisensorycznymi.Dla tych osób prowadzimy specjalistyczne szkolenia.Zakres tych szkoleń może być szeroki lub zawężony, takaby z oferty mogły skorzystać:• osoby rozpoczynające karierę w zakresie analizy
sensorycznej• osoby mające doświadczenie w analizie sensorycznej,
chcące poszerzyć i usystematyzować wiedzę w tejdziedzinie
Podsumowanie
Po odbytym szkoleniu osoby te będą w stanie:• Wybrać, przeszkolić i monitorować sensoryczny zespół
na własne potrzeby• Poznać sposoby przygotowania i prezentacji próbek do
ocen sensorycznych oraz warunki ich przeprowadzania• Lepiej zrozumieć sensoryczne badania laboratoryjne i
oceny konsumenckie• Wykonywać oceny surowców i produktów, dobierając
odpowiednie metody sensoryczne, w zależności od rozwiązywanego problemu
• Interpretować uzyskane wyniki z wykorzystaniem technik statystycznych oraz przedstawiać je graficznie
Podsumowanie
Ponadto świadczymy na rzecz przemysłu usługi takie jak:• wykonanie ocen laboratoryjnych i konsumenckich żywności:
konwencjonalnej, ekologicznej, specjalnego przeznaczenia, funkcjonalnej, prozdrowotnej oraz napojów
• badanie wpływu różnych czynników zmienności: surowcowych, technologicznych, przechowalniczych oraz dodatków do żywności na jakość sensoryczną produktów
• opracowanie „mapy preferencji konsumenckiej” na podstawie danych z profilowania sensorycznego produktów i ocen konsumenckich
• określenie zależności pomiędzy parametrami fizycznymi i chemicznymi a cechami sensorycznymi z wykorzystaniem zaawansowanych wielowymiarowych technik statystycznych
• Konsultacje związane z uruchomieniem specjalistycznego laboratorium sensorycznego oraz wszelkie inne konsultacje związane z obszarem wiedzy sensorycznej,
Podsumowanie
Dziękujemy Państwuza zainteresowanie naszą działalnością
Zapraszamy doLaboratorium Sensorycznego
Laboratorium Sensoryczne
Spotkanie realizowane w ramach projektu „Oficer Łącznikowy-sieć współpracy i wymiany informacji
pomiędzy nauką a przemysłem rolno-spożywczym województwa warmińsko-mazurskiego”