Analiza sensoryczna żywności metody i zastosowania. Laboratorium Sensoryczne Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie

Transkrypt

1 Analiza sensoryczna żywności metody i zastosowania Laboratorium Sensoryczne Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie

2 Wprowadzenie 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.

3 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.

4 Wprowadzenie Działy firm wymagające badań sensorycznych: marketing opracowanie nowych lub modyfikowanie istniejących produktów (R&D) zapewnienie jakości produktów (kontrola jakości)

5 Wprowadzenie Uzyskanie dokładnych, a przez to wiarygodnych wyników sensorycznych jest możliwe tylko wówczas gdy kwalifikacje osób sprawujących kierownictwo są odpowiednie. Analiza sensoryczna powiązana jest silnie w zakresie metodologii z innymi naukami a szczególnie z neurofizjologią i psychofizyką.

6 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.

7 Wprowadzenie Krzywa psychofizyczna zależności pomiędzy bodźcem i wywołanym przez niego wrażeniem

8 Wprowadzenie Schemat procesu poznawczego w ocenie sensorycznej

9 Wprowadzenie (zmysł wzroku) Typ bodźca Receptory Wrażenia energia promieniowania o dł. fali 10-4 do 10-5 cm (światło widzialne) pręciki i słupki siatkówki oka ciemność i światło, ton, jasność, nasycenie barw

10 Wprowadzenie (zmysł słuchu) Typ bodźca Receptory Wrażenia mechaniczne drgania o częstotliwości drgań/s (fale dźwiękowe) komórki włosowe organu Cortiego głośność, barwa dźwięku

11 Wprowadzenie (zmysł węchu) Typ bodźca Receptory Wrażenia aktywne sensorycznie substancje chemiczne w roztworach gazów (powietrza) komórki nabłonka węchowego w górnej części jamy nosowej zapachy

12 Wprowadzenie (zmysł smaku) Typ bodźca Receptory Wrażenia aktywne sensorycznie substancje chemiczne w roztworach wodnych receptorowe komórki smakowe na języku i podniebieniu miękkim smaki

13 Wprowadzenie Powstawanie sensorycznego sygnału smaku słodkiego

14 Wprowadzenie W analizie sensorycznej występują dwa rodzaje ocen: konsumenckie i analityczne. Często zdarza się, że osobynie zajmujące się bezpośrednio analizą sensoryczną nie rozróżniają tych dwóch odmiennych kategorii badań.

15 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.

16 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.

17 Wprowadzenie Wykład ma na celu przybliżenie wiedzy w zakresie metodologii analitycznych badań sensorycznych i omówione 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 w Instytucie.

18 Podział badań sensorycznych Badania sensoryczne Badania konsumenckie subiektywne Badania analityczne (laboratoryjne) obiektywne

19 Laboratorium Sensoryczne Analityczne badania sensoryczne są przedmiotem międzynarodowej standaryzacji, w formie norm ISO (ang. International Organization for Standardization). Znaczna część tych norm została zatwierdzona przez Polski Komitet Normalizacyjny jako Normy Polskie i są oznaczone symbolem PN-ISO, a ostatnio również jako PN-EN ISO - co oznacza, że normy te zostały przyjęte także jako normy europejskie (tzn. spełniające wymagania Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego).

20 Warunki przeprowadzania ocen sensorycznych wybrany, przeszkolony i monitorowany zespół oceniający odpowiednio przygotowane i zaprezentowane próbki do ocen metody stosowane w analizie sensorycznej wyposażone i odpowiednio zaprojektowane laboratorium sensoryczne

21 Zespół oceniający W analizie sensorycznej przyjęto, że jako narzędzie (aparat pomiarowy) wykorzystywany jest zespół ludzi wybranych i przygotowywanych według ustalonych, znormalizowanych kryteriów (PN-ISO :1996), systematycznie kontrolowany w celu zapewnienia poprawności uzyskanych za jego pośrednictwem wyników.

22 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 ztymróżnice w ocenach ulegają zmniejszeniu, ale nigdy nie znikają całkowicie. Wpływa na to wiele czynników fizjologicznych i psychologicznych osób oceniających.

23 Zespół oceniający Etapy tworzenia zespołu osób oceniających rekrutacja wstępne szkolenie i selekcja szkolenie w zakresie ogólnych zasad i metod monitorowanie sprawności sensorycznych

24 Zespół oceniający Rekrutacja kandydatów - nabór wewnętrzny - nabór zewnętrzny

25 Zespół oceniający Sprawdzenie wrażliwości sensorycznej daltonizm wzrokowy (test Ishihara) sprawdzenie wrażliwości smakowej (PN ISO 3972) wykrywanie i rozpoznawanie zapachów (PN ISO 5496)

26 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.

27 Zespół oceniający Wybrany, wyszkolony i monitorowany zespół oceniający

28 Zespół oceniający Monitorowanie zespołu oceniającego zbadanie sprawności każdego oceniającego, określenie zdolności osiągnięcia właściwych i powtarzalnych wyników.

29 Przygotowanie próbek do ocen Próbki do badań sensorycznych

30 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

31 Przygotowanie próbek do ocen Podawanie próbek oceniającym anonimowość próbek wielkość próbek temperatura rodzaj naczyń i wyposażenia do oceny liczba próbek oraz kolejność ich prezentacji

32 Przygotowanie próbek do ocen

33 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

34 Przygotowanie próbek do ocen Substancje neutralizujące Substancje neutralizujące - to substancje używane do neutralizacji 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 mielona kawa naturalna.

35 Metody stosowane w analizie sensorycznej Podział metod sensorycznych Metody Sensoryczne Metody dyskryminacyjne Metody skalowania Metody sensorycznej analizy opisowej Metody dynamicznego pomiaru intensywności wrażeń

36 Metody stosowane w analizie sensorycznej Metody dyskryminacyjne i skalowania Głównymi metodami dyskryminacyjnymi są metody różnicowe: Metoda Duo-Trio Metoda parzysta Metoda trójkątowa Metody skalowania: Kategorii Liczbowe (punktowe) Liniowe (graficzne)

37 Metody stosowane w analizie sensorycznej Metody sensorycznej analizy opisowej Koncepcja analizy opisowej (nazywanej również profilowaniem sensorycznym) polega na założeniu, że zapach, smak, tekstura produktu nie są pojedynczymi cechami lecz stanowią zbiór wielu jednostkowych wyróżników (deskryptorów). Wyróżniki te można rozróżnić, zidentyfikować kolejność ich występowania, zdefiniować je, a następnie określić na skali intensywność każdego z nich. Znaczy to, że analiza opisowa jest metodą wielu zmiennych, dostarczającą jakościowo ilościowych informacji sensorycznych o produkcie.

38 Metody stosowane w analizie sensorycznej Profilowanie sensoryczne Istnieje szereg wariantów profilowania sensorycznego: profilowanie przez konsensus, profilowanie konwencjonalne QDA, profilowanie SPECTRUM TM, ilościowe profilowanie smakowitości QPF, profilowanie swobodnego wyboru FCP, profilowanie tekstury Flash Profile

39 Metody stosowane w analizie sensorycznej Prezentacja graficzna wyników przeżuwalność barwa 10 9 z. mięsny włóknistość 8 z. bulionowy 7 soczystość 6 5 z. podrobowy 4 3 twardość 2 1 z. kwaśny 0 s. następczy z. tłuszczowy s. słodki z. słodki s. tłuszczowy s. mięsny z atrybuty zapachu s atrybuty smaku s. kwaśny s. podrobowy s. bulionowy

40 Metody stosowane w analizie sensorycznej Prezentacja graficzna wyników włóknistość przeżuwalność *** barwa z. mięsny z. bulionowy *** soczystość *** 6 5 z. podrobowy 4 3 twardość 2 z. kwaśny 1 0 Produkt 1 Produkt 2 s. następczy z. tłuszczowy s. słodki z. słodki * p<0,05 ** p<0,01 *** p<0,001 s. tłuszczowy s. kwaśny s. podrobowy s. bulionowy s. mięsny

41 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)

42 Warunki przeprowadzania ocen sensorycznych wybrany, przeszkolony i monitorowany zespół oceniający odpowiednio przygotowane i zaprezentowane próbki do ocen metody stosowane w analizie sensorycznej wyposażone i odpowiednio zaprojektowane laboratorium sensoryczne

43 Laboratorium Sensoryczne Warunki przeprowadzania ocen sensorycznych są wystandaryzowane norma ISO (PN-ISO ). 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.

44 Laboratorium Sensoryczne Ważne są warunki fizyczne, w jakich odbywają się oceny sensoryczne: Temperatura Wilgotność względna powietrza Wymiana powietrza (klimatyzacja) Oświetlenie

45 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.

46 Laboratorium Sensoryczne Laboratorium Sensoryczne od początku lat dziewięćdziesiątych prowadzi badania z wykorzystaniem specjalistycznych programów sensorycznych. System komputerowego wspomagania eksperymentów sensorycznych ANALSENS

47 Laboratorium Sensoryczne Laboratorium Sensoryczne IRZiBŻ wyposażone jest w program FIZZ firmy Biosystemes, Counternon, Francja, który zawiera wszystkie metody sensoryczne obecnie wykorzystywane w światowych badaniach. Program FIZZ składa się z dwóch części: FIZZ Acquisition (służy do przygotowania i wykonania ocen); FIZZ Calculations (służy do wyliczeń, wykonania wykresów i odpowiednich prezentacji wraz ze statystyczną interpretacją wyników).

48 Laboratorium Sensoryczne elastyczność adhezyjność przeżuwalność gumiastość wilgotność b.miękiszu porowatość z.oleju z.słodki z.drożdżowy z.gryczany sprężystość z.kwaskowy s.następczy s.słodki s.drożdżowy s.oleju s.kwaskowy s.gryczany s.gorzki z cechy sensoryczne zapachu s cechy sensoryczne smaku

49 Laboratorium Sensoryczne elastyczność adhezyjność przeżuwalność gumiastość wilgotność b.miękiszu porowatość z.oleju z.słodki z.drożdżowy z.gryczany sprężystość z.kwaskowy s.następczy s.słodki s.drożdżowy s.oleju s.kwaskowy s.gryczany s.gorzki z cechy sensoryczne zapachu s cechy sensoryczne smaku

50 b.miękiszu porowatość z.oleju z.słodki z.drożdżowy z.gryczany z.kwaskowy s.słodki s.oleju s.gorzki s.gryczany s.kwaskowy s.drożdżowy s.następczy sprężystość elastyczność przeżuwalność adhezyjność gumiastość wilgotność xx xxx xx xxx xxx xx xxx xxx xxx xx xxx xxx * p<0,05 ** p<0,01 *** p<0,001 Laboratorium Sensoryczne

51 Laboratorium Sensoryczne Mapa jakościowa

52 8 Laboratorium Sensoryczne a 4 b Control 2 2 PC 2: 18,12% % BF 40% BF 30% BF PC 2 : 18,12% % BF PC 1: 75,98% PC 1 : 75,98% Wykres PCA otrzymanych wyników sensorycznych badanych produktów (a) i wyróżników (b). Wektory: 1-barwa miękiszu, 2-porowatość, 3-zapach oleju, 4-zapach słodki, 5-zapach drożdżowy, 6-zapach gryczany, 7-zapach kwaskowy, 8-smak słodki, 9-smak oleju, 10-smak gorzki, 11-smak gryczany, 12-smak kwaskowy, 13-smak drożdżowy, 14-smak następczy, 15- sprężystość, 16-elastyczność, 17-przeżuwalność, 18-adhezyjność, 19-gumiastość, 20-wilgotność

53 Mapa preferencji 2 1 Składowa główna 2 (22.7 %) Produkt 1 40% 35% Produkt 3 Produkt 11 Produkt4 Produkt 2 65% 45% 50% 55% 60% 70% Produkt 10 Produkt 12 Produkt 5 Produkt 6 Produkt 7 Produkt 8 Produkt 9 75% 80% 70% 70% 65% R² Regiony preferencji konsumentów Składowa główna 1 (48.84 %) 0 1 Model kwadratowy

54 Mapa preferencji

55 Podsumowanie Jakość i przydatność wyników sensorycznych zależy od osób sprawujących merytoryczne i organizacyjne kierownictwo, nazywanych analitykami/liderami sensorycznymi. Dla tych osób prowadzimy specjalistyczne szkolenia. Zakres tych szkoleń może być szeroki lub zawężony, tak aby z oferty mogły skorzystać: osoby rozpoczynające karierę w zakresie analizy sensorycznej osoby mające doświadczenie w analizie sensorycznej, chcące poszerzyć i usystematyzować wiedzę w tej dziedzinie

56 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

57 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,

58 Laboratorium Sensoryczne Dziękujemy Państwu za zainteresowanie naszą działalnością Zapraszamy do Laboratorium Sensorycznego

59 Spotkanie realizowane w ramach projektu Oficer Łącznikowy-sieć współpracy i wymiany informacji pomiędzy nauką a przemysłem rolno-spożywczym województwa warmińsko-mazurskiego