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Analisi sensoriale

• Disciplina scientifica che valuta le caratteristiche di un prodotto tramite l'uso dei sensi.
• Lo scopo è studiare la relazione tra le caratteristiche sensoriali e le sensazioni suscitate, sia qualitativamente che quantitativamente.
• Mira a delineare un profilo sensoriale univoco e obiettivo del prodotto.

La scienza sensoriale

• Area multidisciplinare finalizzata a misurare, interpretare e comprendere come le proprietà dei prodotti vengono percepite dai sensi.
• L'industria alimentare richiede assaggiatori abili a descrivere oggettivamente le caratteristiche organolettiche.
• I panel possono anticipare i pareri dei consumatori per prevedere l'accettabilità dei prodotti sul mercato.
• I panel vengono impiegati nello sviluppo di nuovi prodotti, nel miglioramento di quelli esistenti e nella verifica delle variazioni durante la produzione o conservazione.
• Anche i consumatori possono essere impiegati in prove di analisi sensoriale per valutazioni edonistiche.

Fisiologia dei sensi

• Uno stimolo è un attivatore chimico o fisico che determina una risposta in un recettore.
• L'occhio è il recettore degli stimoli luminosi, mentre l'orecchio lo è per gli stimoli sonori.
• Uno stimulus sensoriale è un agente fisico o chimico che provoca la stimolazione dei recettori specifici dei 5 sensi.
• Agente fisico corrisponde a stimoli sonori, visivi e tattili.
• Agente chimico corrisponde a stimoli gustativi e olfattivi.
• Ogni recettore è specializzato nel ricevere una sola classe di stimoli, che, una volta attivati, raggiungono il cervello sotto forma di impulsi, dove vengono interpretati e tradotti in sensazioni.
• La tavola riassume le misure sensoriali, i tipi di stimolo e i recettori per ogni senso:

• Nella valutazione sensoriale di un prodotto alimentare, tutti i sensi hanno un ruolo primario, ad eccezione dell'udito in molti casi.
• I ruoli dei sensi e dei relativi stimoli sono riassunti nella tavola:

La vista

• L'organo principale coinvolto nella percezione visiva è l'occhio.
• La forma, l'aspetto e il colore sono le caratteristiche degli alimenti percepite.
• La vista è un potente strumento sensoriale, e il colore è un parametro importante associato alla qualità dei prodotti.
• Esiste associazione tra colore e grado di maturazione dei frutti.
• La vista è il primo senso a dare informazioni sulla qualità del vino, influenzando notevolmente l'atteggiamento del consumatore.

Psicologica del colore

• Può alterare i rapporti con alcune sensazioni di base del gusto.
• La soglia di sensibilità del dolce aumenta con il colore verde o diminuisce con il colore giallo, mentre il rosso non ha alcun effetto.
• La sensazione di acido (acido citrico) è attutita dal giallo e dal verde, mentre gli stessi colori non influenzano la sensazione di amaro.
• La sensibilità del gusto salato (NaCl) non cambia significativamente con il cambio di colori.
• Il colore influenza il flavour qualitativamente ed è un fattore sensoriale importante per l'accettabilità del cibo.

L'olfatto

• Il senso in grado di percepire l'odore.
• L'odore è la proprietà di una sostanza percepita per inalazione attraverso la cavità nasale e orale.
• L'Aroma è una sensazione olfattiva percepita annusando un alimento.
• Il Flavour è il risultato dell'interazione tra la sensazione gustativa e la percezione, via retronasale, dell'aroma.
• È necessario che sia volatile e che molecole raggiungano l'epitelio olfattivo una sostanza venga percepita come odore.
• Le molecole volatili si trovano nell'alimento sottoforma di soluti (S) disciolti in acqua.
• Il recettore olfattivo viene raggiunto grazie alla seguente serie di equilibri: S (acqua) ↔ S (aria) ↔ S (muco) ↔ S (recettore).
• I fattori che influenzano l'equilibrio sono:
  • basso punto di ebollizione
  • tendenza a passare allo stato di vapore
  • polarità tendenzialmente opposta a quella del mezzo
• Le molecole odorose appartengono a diverse classi chimiche di composti:
  • Idrocarburi, come i terpenici caratteristici degli oli essenziali (limone, tangerino)
  • Alcoli, come quelli alifatici e ciclici, saturi e insaturi
  • Eteri e fenoli, che contribuiscono all'aroma degli alimenti
  • Composti carbonilici, presenti in frutti rossi, rosa, viola (lampone, rosa)
  • Esteri e lattoni, responsabili di note fruttate ed erbose
  • Eterocicli, generati dalla reazione termica tra composti glicosidici riduttori ed amminoacidi (Maillard), con note odorose di "cotto"

Il gusto

• Quasi interamente localizzato sulla lingua, sebbene alcuni recettori si trovino anche sul palato, sulla laringe e sulla faringe.
• Rappresentato da tutte le sensazioni non tattili percepite quando l'alimento viene messo nella bocca.
• Alle sensazioni gustative sono sempre associate quelle olfattive e tattili.
• Le sensazioni olfattive sono determinate dall'evaporazione di sostanze volatili che, sprigionatisi nella bocca, arrivano nel naso attraverso la via retronasale.
• Le sensazioni tattili sono determinate dall'instaurarsi di aggregazioni tra la saliva e le sostanze non volatili (fenoli, polisaccaridi, ecc.).
• Solamente quando le sostanze sapide si disciolgono nei liquidi orali i recettori (chemorecettori) vengono attivati.
• Intervengono anche altri fattori nelle sensazioni gustative: olfattivi, termici, tattili, dolorifici etc.
• Esistono quattro gusti primari, legati a quattro sistemi fisiologici separati: DOLCE, SALATO, AMARO, ACIDO.
• La sensazione del dolce è percepita sulla punta della lingua, quella del salato sulla punta e nella zona immediatamente circostante, l'acido lungo i margini laterali e l'amaro alla base della lingua.
• Quando un alimento contenente tutti i gusti viene introdotto nella bocca, si percepisce prima il dolce, poi il salato, l'acido e infine l'amaro.
• Altre categorie di gusto proposte:
  • Umami: sensazione orale stimolata dal glutammato di monosodico
  • Astringente: un complesso di sensazioni tattili indotte chimicamente
  • Metallico: descrittore di alcuni dolcificanti

Il tatto

• Valuta le caratteristiche fisiche e strutturali di un alimento nella bocca.
• Consente di valutare stimoli come durezza, coesione, viscosità, elasticità, adesività e friabilità.
• Il palato duro ha una superficie cellulare tattile i cui recettori determinano le caratteristiche geometriche dei cibi.
• Le porzioni soffici della bocca sono fornite di una rete di terminazioni nervose per rilevare leggere pressioni e probabilmente stimoli chimici e termici.
• Oltre al senso del gusto, le sensazioni percepite in bocca includono:
  • il senso tattile, percepito sulla lingua, gengive, palato duro e molle
  • il senso cinestetico, percepito dalla radice dei denti e dai muscoli masticatori
  • le sensazioni trigeminali, percepite dal nervo trigemino, come il piccante
• La tabella descrive le caratteristiche meccaniche percepite in bocca:

L'udito

• Vibrazioni provocate dalla masticazione e dalla deglutizione di un prodotto alimentare.
• Raggiungono l'orecchio interno attraverso il tubo di Eustacchio, contribuendo alla percezione della consistenza.
• Associate all'appetibilità, come nel caso della croccantezza dei biscotti o patatine.
• I recettori periferici nella coclea percepiscono gli stimoli sonori.
• Tali stimoli vengono trasmessi lungo le fibre del nervo acustico ai centri nervosi, dove si trasformano in sensazioni uditive.

Applicazioni dell'analisi sensoriale

• Controllo di qualità delle materie prime e dei prodotti finiti
• Analisi e sviluppo di nuovi prodotti
• Test di accettabilità e di preferenza da parte dei consumatori
• Test di conservabilità
• Studio dei fattori che influenzano le caratteristiche sensoriali dei prodotti
• Ricerca nel campo dell'aromatizzazione

Metodi per la valutazione della qualità sensoriale degli alimenti

• La classificazione dei test sensoriali si divide in due categorie:

  • Test analitici
    • Test discriminanti qualitativi: stabiliscono se esiste una differenza sensoriale statisticamente significativa tra i campioni
    • Test discriminanti quali-quantitativi: utilizzano scale e categorie per stimare l'ordine o l'importanza delle differenze o le categorie o le classi nelle quali i campioni devono essere riportati
    • Test descrittivi: definiscono e quantificano l'intensità di specifici attributi (descrittori) in grado di fornire il profilo sensoriale di un prodotto alimentare
  • Test affettivi: destinati ai consumatori, dove la sensazione personale del degustatore verso il prodotto determina e condiziona la sua risposta (accettabilità, preferenza, edonistici)

• Tipi di test di laboratorio:

• Tipi di test per i consumatori:
  • Test di accettabilità
  • Test di preferenza
  • Test edonistici

Panel test

• Gruppo di giudici selezionate ed addestrate alla valutazione sensoriale di un prodotto alimentare.
• Analogamente a uno strumento analitico, il giudice va scelto e poi tarato.
• È necessario che il giudizio di un giudice sia conforme a quello del panel, che la correttezza dell'analisi venga verificata attraverso il confronto del dato, e che la metodologia di analisi non influenzi il risultato.
• Se condotto da un panel di giudici addestrati e tarati può offrire:
  • affidabilità (ripetibile e riproducibile in termini statistici)
  • rilevanza (più valido e rilevante delle misure strumentali per l'obiettivo finale)
  • robustezza (il cervello umano è abile ad eliminare o aggiustare irrilevanti interferenze nell'analisi)
  • rapidità
  • convenienza

Reclutamento, selezione ed addestramento dei giudici

• Selezionare un panel significa identificare dei soggetti capaci di valutare sensorialmente le caratteristiche organolettiche dei prodotti alimentari.

• I giudici sono organizzati in gruppi in funzione delle loro attitudini e caratteristiche:

  • Giudici inesperti: soggetti che non hanno mai partecipato a test sensoriali, pertanto da coinvolgere soltanto in test semplici (di preferenza e/o di accettabilità)
  • Giudici esperti: hanno una limitata esperienza nel campo dell'analisi sensoriale e conoscono le procedure legate ai test più semplici quali triangolare, duo-trio etc.
  • Giudici addestrati: persone che hanno ricevuto una formale istruzione e sono in grado di valutare e descrivere le caratteristiche sensoriali dei prodotti, possono partecipare a test complessi e fornire dati riproducibili

• Le fasi che precedono la formazione di un panel sono:

  • Reclutamento
  • Selezione ed addestramento

• La costituzione di un panel richiede la figura di un coordinatore "panel leader”, preparato scientificamente che deve essere in grado di avvalersi di conoscenze ed esperienze derivate da altre discipline tecniche e scientifiche (fisiologia, chimica, matematica, statistica etc.) che servono da supporto all'analisi sensoriale.

• Il panel leader deve:

  • Pianificare e sviluppare le risorse test, soggetti e raccolta dati
  • Spiegare le procedure con cui devono essere svolti i test
  • Selezionare i test e i disegni sperimentali
  • Controllare le attività durante la valutazione sensoriale
  • Individuare le problematiche per la costituzione di un panel per i vari test
  • Predisporre la raccolta dei dati
  • Garantire tutti gli approvvigionamenti e servizi utili
  • Registrare i progressi del panel
  • Sviluppare e adattare tutti i programmi da svolgere
  • Condurre ricerche su nuovi metodi da applicare

• Parametri da considerare nella fase di reclutamento della giuria.

  • Abilità generale: facile apprendimento, concentrazione, risposte chiare, autonomia, capacità di non essere influenzabili, buona memoria per colori, odori e sapori
  • Predisposizione verso tutti i tipi di prodotti: assenza di pregiudizi e limiti alimentari
  • Disponibilità di tempo: copertura del 100% delle sedute (max 3 a settimana)
  • Età: compresa tra 20 e 60 anni; i più giovani hanno maggiore sensibilità e interesse, mentre i più maturi hanno un giudizio più equilibrato
  • Fumo: se fumatori, meno di 20 sigarette al giorno e non fumare almeno 30 minuti prima della seduta.
  • Vietato fumare in prossimità del laboratorio.
  • Igiene personale: buona igiene e senza profumi o prodotti per l'igiene personale troppo intensi (per le donne, è meglio evitare il rossetto)
  • Puntualità: è indispensabile evitare di perdere tempo con altri giudici e avere problemi con il prodotto da valutare
  • Salute: buona salute generale, senza allergie al prodotto da valutare, assunzione di medicinali, senza diete speciali o daltonismo
  • Sesso: è preferibile avere un panel formato da entrambi i sessi

• Per ottenere queste informazioni, sono utili interviste personali e questionari