Zeszyty Naukowe nr 831 Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie 2010 Katedra Towaroznawstwa Przemysłowego Kinetyka zmian intensywności zapachu w czasie propozycja metodyki badania 1. Wprowadzenie Sensoryczny wzorzec preferencji dotyczących wód zapachowych, w tym wód toaletowych, obejmuje takie cechy jak: zapach, trwałość zapachu po nałożeniu, intensywność zapachu, skojarzenia z zapachem, oddziaływanie na ubranie (np. pozostawianie plam), niewywoływanie reakcji alergicznych [2]. Niektóre z nich (np. zapach czy skojarzenia z nim) są tak silnie związane z emocjami, że ich obiektywna ocena wydaje się niemożliwa. Konsumenci przywiązują jednak również dużą wagę do cech, które można obiektywnie oznaczyć, np. do trwałości i intensywności zapachu [2]. Przedmiotem niniejszej pracy jest opracowanie obiektywnej metody badania zmian intensywności zapachu. W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczących oznaczania intensywności zapachu, prowadzonych w laboratorium sensorycznym Wydziału Towaroznawstwa Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie. 2. Opis materiału badawczego i tworzenie zespołu oceniającego Badaniom poddano wody zapachowe różnych marek, dostępne na polskim rynku. W tabeli 1 przedstawiono zestawienie wszystkich badanych wód zapachowych.
80 Tabela 1. Charakterystyka próbek wód toaletowych Kod Producent Nazwa wody zapachowej A Christian Dior Dune B Christian Dior Fahrenheit C Salvador Dali Rubylips D Calvin Klein Eternity E Joop! Nightflight F Chanel N 5 G Hugo Boss Dark Blue H Dolce & Gabbana Blue I Giorgio Armani Acqua Di Giô J Chanel Chance K Giorgio Armani Armani Black Code L Dolce & Gabbana Red M Hugo Boss Intense N Gucci Envy Me Źródło: opracowanie własne. W celu uzyskania powtarzalnych i precyzyjnych wyników przeprowadzono nabór do zespołu analizy sensorycznej. Najpierw przystąpiono do szkolenia oceniających w wykrywaniu i rozpoznawaniu zapachów. Wszystkie osoby, które zgłosiły się do udziału w badaniach, studiowały towaroznawstwo, w związku z czym posiadały wiedzę na temat metodologii prowadzenia oznaczeń. W pierwszym etapie do zespołu zostało zakwalifikowanych 56 osób. Przeprowadzono szkolenie, które miało na celu wyłonienie z tej grupy osób o wysokiej wrażliwości sensorycznej w zakresie rozpoznawania i wykrywania zapachów. Metodyka oznaczeń dotyczyła wyłącznie substancji zapachowych i nie przeprowadzano oznaczeń związanych z wyznaczaniem progów wrażliwości smakowych. Podczas szkolenia używano substancji zapachowych zalecanych w normie [10]: we wstępnej fazie szkolenia olejków do ciast (wanilinowego, pomarańczowego, cytrynowego, rumowego, migdałowego i arakowego), a w późniejszych oznaczeniach olejków eterycznych (bergamotowego, ylangowego, eukaliptusowego, sosnowego, goździkowego, grejpfrutowego, cyprysowego, pomarańczowego, jaśminowego, geraniowego, cedrowego, paczuli, mandarynkowego, z róży bułgarskiej, a dodatkowo mieszaniny olejku pomarańczowego, waniliowego, kakao, różanego oraz z trawy cytrynowej, mięty, cedru, sandałowca i jałowca). Szkolenie rozpoczęły wszystkie osoby i monitorowano zarówno poprawność oznaczeń, jak i umiejętność skupienia się na zadaniu. W końcowym etapie przeprowadzano test weryfikujący, polegający na identyfikacji substancji zapachowych podanych w normie [10] oraz oznacze-
Kinetyka zmian intensywności zapachu 81 niu wybranych olejków eterycznych, a także ocenieniu metodą szeregowania. Osoby, które spełniły wymagania, zostały zakwalifikowane do zespołu analizy sensorycznej i zgodnie ze sformułowanymi w normie [12] wymaganiami stały się wybranymi oceniającymi [6, 8 13]. 3. Badanie zmian intensywności zapachu w czasie Intensywność zapachu jest związana z jego trwałością. Trwałość można określić jako utrzymywanie się zapachu przez długi czas z niewielkimi zmianami intensywności. W dawnej normie branżowej, BN-84/6148-02: Wyroby kosmetyczne i perfumeryjne. Perfumy, wody kolońskie i toaletowe, określono następujące wartości wymaganej trwałości zapachu w temperaturze 18 25 : dla perfum nie mniej niż 48 godzin, dla wód toaletowych 24 godziny, dla wód kolońskich nie mniej niż godzinę. Obecnie spełnienie tych wymagań nie stanowi problemu, co zostało potwierdzone w przedstawionych badaniach. Stosując metodę parzystą, każdy wybrany oceniający dokonywał rozróżnienia siedmiu par odpowiednio zakodowanych próbek. Na parę składały się dwa paski bibuły. Na pierwszy nanoszono kroplę ocenianej wody zapachowej (czas przygotowania zależał od ocenianego zestawu), na drugi pasek nie nanoszono żadnej substancji zapachowej. Próbki przygotowane wcześniej do oceny przechowywano w pomieszczeniu o temperaturze pokojowej, z wilgotnością około 60%, o swobodnym przepływie powietrza. Zadaniem oceniających było wskazanie próbki o intensywniejszym zapachu. Nie mogli udzielić odpowiedzi: Nie widzę różnicy. W ocenianiu wzięło udział 20 wybranych oceniających. Dla każdego z nich sformułowano następujące hipotezy: H 0 oceniane próbki nie różnią się oraz H 1 oceniane próbki różnią się istotnie. Przyjęty poziom istotności to α = 0,05 weryfikacja hipotezy według tabel statystycznych [1, 5]. Przyjęto także, że różnice w badanych próbkach będą istotne, jeśli wykaże je co najmniej 15 oceniających. Na podstawie dokonanych oznaczeń można stwierdzić, że każda z badanych próbek charakteryzowała się zapachem, który był wyczuwalny co najmniej 72 godziny po nałożeniu. W tabeli 2 przedstawiono podsumowanie wyników badań. Wszystkie paski bibuły, na które została naniesiona kropla badanej wody toaletowej, pachniały jeszcze po trzech dniach od naniesienia zapachu. Na podstawie takiego wyniku trudno jest określić, który z badanych produktów lepiej spełnia oczekiwania konsumenta. Wiedząc już, że zapach każdej z badanych wód toaletowych utrzymuje się na pasku co najmniej 72 godziny, warto sprawdzić, czy się zmienia, oraz określić, jak się zmienia i kiedy przestaje być intensywny. W związku z tym postanowiono przeprowadzić badania zmierzające do określenia zmian intensywności zapachu w czasie.
82 Tabela 2. Trwałość zapachu wyniki ocen zespołu oceniającego Kod próbki Czas naniesienia (w godzinach) 12 24 48 72 96 120 144 A W W W W W W W B W W W W W W NW C W W W W W NW D W W W W NW E W W W W NW F W W W W W W NW G W W W W W W NW H W W W W W W W I W W W W NW J W W W W NW K W W W W NW L W W W W W W NW M W W W W W NW N W W W W NW Objaśnienia: W zapach wyczuwany, NW zapach niewyczuwany. Eksperymenty tego typu są bardzo pracochłonne i wymagały przeprowadzenia wielu oznaczeń. W niniejszej pracy przedstawiono wnioski z części przeprowadzonych badań. Wszystkie oceny, niezależnie od metody, były przeprowadzane z użyciem pasków bibuły, które zostały umieszczone w probówkach, zapach zaś był nanoszony kroplomierzem w odległości około 10 mm od końca paska. Na podstawie analizy wyników eksperymentów przeprowadzanych z wykorzystaniem różnych metod skalowania stwierdzono, że najlepsza do wstępnych badań nad intensywnością zapachu wód toaletowych jest metoda kolejności (szeregowania). Polega ona na tym, że prosi się oceniającego o uporządkowanie zestawu próbek według wzrastającej lub malejącej intensywności ocenianej cechy. Niezwykle istotne jest ustalenie liczebności próbek poddawanych ocenie jest to związane z ograniczoną liczbą jednostek, jakie mogą być przechowywane w pamięci krótkotrwałej oceniających, jak również z adaptacją sensoryczną, która w wypadku oceny zapachów pojawia się dosyć szybko. Na podstawie wyników oznaczeń stwierdzono, że optymalna liczba to pięć próbek do badań. Jeśli było ich więcej, oceniający byli zmęczeni, co przekładało się na duży rozrzut wyników. Kolejną istotną dla eksperymentu kwestią było ustalenie odstępów czasowych pomiędzy przygotowaniem kolejnych próbek. Nie mogły być ani zbyt małe (aby ocena różnic między próbkami była w ogóle możliwa), ani zbyt duże (by ocena róż-
Kinetyka zmian intensywności zapachu 83 nic między próbkami była miarodajna). W toku badań próbnych ustalono, że optymalna przerwa między nanoszeniem kolejnych zapachów wynosi 3 godziny (przy ocenie próbek przygotowywanych co 1,5 godziny oceniający mieli problemy z uszeregowaniem podanych zestawów). Jak wykazano we wcześniejszym badaniu, zapach utrzymuje się przez co najmniej 72 godziny, konsumenci są jednak zainteresowani ewentualnymi zmianami intensywności następującymi znacznie szybciej. Ustalono, że pierwsza próbka będzie przygotowywana 12 godzin przed oznaczeniem. Polegało to na naniesieniu kropli substancji zapachowej i pozostawienie paska bibuły w temperaturze pokojowej, wynoszącej 21 C. Kolejne próbki były przygotowywane 9, 6 oraz 3 godziny przed wykonaniem oznaczeń oraz tuż przed samą oceną. Oceniający mieli za zadanie uporządkować zestaw pięciu próbek według rosnącej intensywności zapachu. Najsłabsza próbka otrzymywała rangę 1, natomiast próbka, która była zdaniem oceniających najbardziej intensywna, otrzymywała rangę 5. Wyniki uszeregowania można badać, wykorzystując testy statystyczne zalecane w normie ISO 8587: test Friedmana lub test Page a. Umożliwiają one uporządkowanie ocenianych próbek według wzrastającej wartości sum rang. Następnie należy zbadać istotność różnic między próbkami najmniejszą istotną różnicę. Otrzymane wyniki nie pozwalają jednak jeszcze na stwierdzenie, który zapach jest trwalszy. Na podstawie testów można jedynie określić występowanie lub brak różnic, a nie ich istotność [4]. Z analizy danych uzyskanych z oznaczeń przeprowadzonych metodą kolejności wynika, że pewne próbki nie są rozróżniane. Można założyć, że w takich sytuacjach różnice między próbkami są na tyle małe, iż są uważane za nieistotne. W trakcie eksperymentów okazało się, że oceniający nie mają problemów z zaszeregowaniem próbki, na którą naniesiono zapach tuż przed badaniem, i przypisują jej rangę 5. To dalsze oznaczenia sprawiają im trudności. W zależności od użytych substancji obserwuje się: nierozróżnianie próbek 1 4 lub nierozróżnianie próbek 1 2 i 3 4. W pierwszym przypadku nie można stwierdzić, z czego wynika niemożność rozróżnienia: czy z tego, że próbki te charakteryzują się silnym zapachem utrzymującym się cały czas, czy też raczej z tego, że po 3 godzinach ich zapach jest już na tyle słaby, iż trudno rozróżnić oceniane obiekty. Uwzględniając te uwagi, przeprowadzono kolejny eksperyment, mający określić charakter różnic między poszczególnymi próbkami. Oceniający mieli za zadanie określić intensywność zapachu w skali werbalnej. Przykładową kartę oceny przedstawiono w tabeli 3. Dokonywano oznaczeń pięciu próbek przygotowanych odpowiednio przed samą oceną, tak jak w wypadku metody szeregowania. W zestawie znajdowało się pięć próbek jednego zapachu. Kolejność podawania próbek w zestawach była losowa. Wyniki badań poddano analizie metodami statystyki matematycznej. Obliczenia wykonywano z zastosowaniem odpowiednich procedur komputerowego
84 pakietu Statistica 7,0 PL. Analiza ta obejmowała: obliczenie wartości średniej arytmetycznej (jako podstawowej statystycznej miary położenia) oraz wartości odchylenia standardowego i wartości ekstremalnych (jako podstawowych statystycznych miar dyspersji), obliczenie współczynników równania regresji prostoliniowej (zestawy D i J), II stopnia (zestawy A, B, C, E, F, G, H, I, K, L i N), regresji III stopnia (zestaw M). Obliczono też odpowiednie wartości współczynnika determinacji (r 2 ), określającego procentowy udział wariancji wyjaśnionej równaniem regresji w całkowitej wariancji zmiennej zależnej [3, 14]. Przedstawiono opracowane wyniki oceny zmian intensywności zapachu dla losowo wybranych trzech próbek wód zapachowych. Tabela 3. Karta oceny intensywności zapachu Zadanie do wykonania: określ intensywność badanych próbek według podanej poniżej skali Kody próbek Zestaw 1 975 951 661 334 690 1 żadna 2 bardzo słaba 3 słaba 4 umiarkowanie słaba 5 umiarkowana 6 umiarkowanie silna 7 silna 8 bardzo silna 9 skrajnie silna W wypadku próbki F wraz z upływem czasu od momentu naniesienia zapachu jego intensywność maleje. Zależność tę można odwzorować funkcją drugiego stopnia z bardzo wysoką dokładnością (wartość współczynnika determinacji wskazuje, że zmienność zależnego parametru wyjaśniana jest w ponad 90% przez zmienną niezależną). Wartość współczynnika regresji oraz kształt krzywej wyznaczonej na podstawie równań regresji świadczą o tym, że w całym przedziale czasu intensywność zapachu stopniowo się zmniejsza (rys. 1). Wraz z upływem czasu intensywność zapachu próbki H również się obniża. Zależność tę także można odwzorować funkcją drugiego stopnia z bardzo wysoką dokładnością (wartość współczynnika determinacji wskazuje, że zmienność zależnego parametru wyjaśniana jest w ponad 90% przez zmienną niezależną). Wartość współczynnika regresji oraz kształt krzywej wyznaczonej na podstawie równania regresji wskazują jednak na to, że przez pierwsze kilka godzin intensywność zapachu się zmniejsza (z 8,5 pkt bezpośrednio po naniesieniu do około 6,8 pkt po
Kinetyka zmian intensywności zapachu 85 6 godzinach), a następnie spadek ten ulega zahamowaniu (po 12 godzinach intensywność zapachu oceniono na 6,4 pkt; rys. 2). Intensywność (w pkt) 9,0 8,5 8,0 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 F = 8,3928 0,6577 x + 0,0238 x 2 (R 2 = 0,931) 3,5 2 0 2 4 6 8 10 12 14 Czas (w godzinach) F Rys. 1. Zmiany intensywności zapachu próbki F w czasie 9 H = 8,5443 0,4105 x + 0,0191 x 2 (R 2 = 0,982) 8 Intensywność (w pkt) 7 6 5 4 3 2 2 0 2 4 6 8 10 12 14 Czas (w godzinach) H Rys. 2. Zmiany intensywności zapachu próbki H w czasie
86 Wartość współczynnika regresji oraz kształt krzywej wyznaczonej dla próbki I na podstawie równania regresji również świadczą o tym, że w pierwszych kilku godzinach intensywność zapachu szybko maleje (z 7,2 pkt bezpośrednio po naniesieniu do około 5 pkt po 6 godzinach), a następnie spadek ten ulega zahamowaniu (po 12 godzinach intensywność zapachu kształtuje się na poziomie 5 pkt; rys. 3). 8 I = 7,2074 0,5216 x + 0,0284 x 2 (R 2 = 0,913) 7 Intensywność (w pkt) 6 5 4 3 2 2 0 2 4 6 8 10 12 14 Czas (w godzinach) Rys. 3. Zmiany intensywności zapachu próbki I w czasie Mimo iż oceny były przeprowadzane przez wybranych oceniających, nie można zapominać, że w ocenach sensorycznych wiele czynników może wpłynąć na wyniki oznaczeń. Nawet jeśli ocena jest przeprowadzana przez dobrze wyszkolony zespół, trudno całkowicie wyeliminować takie czynniki psychologiczne jak efekt halo, efekt kontrastu czy efekt grupy. Wydaje się więc, iż najlepszym rozwiązaniem byłoby, aby każda próbka była oceniana oddzielnie. Nie znajduje to jednak potwierdzenia w analizach wyników prowadzonych eksperymentów: Jednoczesna ocena wszystkich badanych obiektów pozwala na znacznie lepsze wykrycie istotnych różnic między badanymi obiektami. [ ] Ocena, w której każdy obiekt był badany oddzielnie, powoduje zawężenie skali, a jej wykorzystanie jest istotnie mniejsze w porównaniu z oceną jednoczesną wszystkich obiektów. Przyczyną jest ustalenie przez oceniających relacji między wszystkimi obiektami w ocenie jednoczesnej. Ustala się wtedy skala wewnętrzna podanego zbioru próbek, próbka o najwyższej intensywności wrażenia jest I
Kinetyka zmian intensywności zapachu 87 skalowana najbliżej prawego końca skali, próbka o intensywności najmniejszej najbliżej lewego [7, s. 96 97]. Trzeba jednak zwrócić uwagę, że Wyniki ocen można odnosić wyłącznie do ocenianego zbioru i nie powinno się ich porównywać z wynikami oceny innego zbioru próbek osiągniętymi na tej samej skali. Byłoby to możliwe wówczas, gdyby każdy z oceniających dysponował skalą bezwzględną, na której lewym końcu znajdowałaby się intensywność wrażenia bliska progowi wyczuwalności, zaś na prawym bliska progowi krańcowemu [7, s. 97]. Przytaczane wnioski z badań z zakresu analizy sensorycznej, w których analizowano roztwory sacharozy i oceniano je w skali liniowej i werbalnej, znalazły potwierdzenie w eksperymentach prowadzonych na próbkach zapachowych, z tym że liczba próbek ocenianych w zestawach, z uwagi na szybki czas adaptacji, wynosiła 5, w oznaczeniach na roztworach 9. Analizując próbki pojedynczo oceniający słabiej wykorzystywali skalę (prawdopodobnie wystąpił jeszcze błąd tendencji centralnej), zarówno liniową, jak i werbalną. Ocenianie wszystkich obiektów równocześnie przyczyniło się do ich większego zróżnicowania. Ocena w skali werbalnej, chociaż swoboda wypowiedzi została ograniczona do dziewięciu kategorii, przyniosła nieco lepsze rezultaty niż w skali liniowej. 4. Podsumowanie Z badań zmian intensywności w czasie wynika, że najczęściej przez 6 godzin od naniesienia intensywność zapachu szybko maleje, a następnie zapach utrzymuje się już na podobnym poziomie. Zaobserwowano to w przypadku 11 badanych próbek. Przedstawiona metodyka badawcza oraz otrzymane wyniki są dobrym punktem wyjścia do dalszych analiz. Warto przeprowadzić badania konsumenckie w celu określenia, jak zmieniają się w czasie preferencje dotyczące zapachu. Opracowana procedura badawcza mogłaby być przydatna w określaniu trwałości zapachu w ocenach porównawczych produktów oryginalnych i nieoryginalnych. Na forach internetowych i w prasie często twierdzi się, że markowe wyroby charakteryzują się trwalszym zapachem niż wyroby nieoryginalne, trudno jednak znaleźć publikacje naukowe z tego zakresu. Problem ten jest o tyle istotny, że podrabianych jest coraz więcej towarów, co jest niepokojące przede wszystkim w wypadku lekarstw i wyrobów kosmetycznych. Konsumenci są wprowadzani w błąd przez sprzedawców, którzy zapewniają o oryginalności oferowanych produktów dotyczy to w szczególności aukcji internetowych. Szansą na zmianę tej sytuacji mogłyby być właśnie badania porównawcze oryginalnych i nieoryginalnych produktów oraz edukacja konsumentów w zakresie ocen jakości tych dwóch grup towarów (ukazanie różnic jakościowych niedostrzegalnych od razu).