Science des aliments Cours 4 - Analyse sensorielle PDF

Science des aliments NUT1026 Cours 4 – Analyse sensorielle Mélanie Côté, Dt.P. 20 septembre 2023 À partir de documents d'Al...

Science des aliments NUT1026 Cours 4 – Analyse sensorielle Mélanie Côté, Dt.P. 20 septembre 2023 À partir de documents d'Alexandrine Gamache, Dt.P., M.Sc., Béatrice Dagenais, Dt.P. M.Sc. et de Christina Blais, Dt.P. M.Sc  Analyse sensorielle Méthode scientifique utilisée pour évoquer, mesurer, analyser et interpréter les réactions des gens face aux caractéristiques organoleptiques (sensorielles) des aliments telles que perçues par les 5 sens (vue, odorat, goût, toucher, ouïe). On mesure quoi ? Apparence Texture Saveur Et leur intensité, durée, appréciation, etc. Odeur Bruit Trois composantes d’une sensation Attribut : Goûte/sens Cet aliment goûte/sens… quoi ? Intensité : l’attribut est-il faible ou fort ? Le goût/l’odeur… est-il faible ou fort ? Aspect hédonique : Appréciation de l’attribut J’aime ce goût/odeur… ? Je n’aime pas ce goût/odeur… ? Pourquoi ? Utilisé en recherche Étude de la perception sensorielle et des facteurs qui la modulent (maladies, états physiologiques, déficiences…) Utilisé en industrie alimentaire Recherche et développement de produits/nouveaux ingrédients Amélioration de produits Contrôle de la qualité Études d’acceptabilité chez les consommateurs Ventes et marketing Perceptions gustatives Papilles Langue Anatomie du goût Bourgeons bourgeons de papilles Source image: Christina Blais (2019) Perceptions gustatives Bourgeons gustatifs ve ici Source image: Christina Blais (2019) Bourgeons gustatifs Ce sont les bourgeons qui « goûtent » ce que l’on consomme (pas les papilles). Chaque langue contient entre 2,000 et 8,000 bourgeons. Implique qu’on y retrouve des centaines de milliers de cellules réceptrices du goût ++ variabilité en nombre = ++ différence entre les sensations de saveur perçues chez les individus. Bourgeons sont situés dans les papilles gustatives, mais aussi ailleurs dans la bouche. Se trouvent principalement sur la langue*, mais aussi sur le palais et le pharynx. *Surtout sur les côtés, le dessus et la pointe de la langue. Chaque bourgeon peut détecter toutes les saveurs. Papilles gustatives Papilles caliciformes À l’arrière de la langue Forment un V ensemble Papilles foliées Côtés arrières de la langue Caliciforme Filiforme En forme de petits replis Papilles fongiformes Surtout sur le bout de la langue En forme de champignon Foliée Langue Fongiforme Papilles filiformes Recouvrent toute la surface de la langue Les plus nombreuses, donnent la texture rugueuse de la langue Source image: https://www.sciencesource.com/archive/Lingual-Papilla-and-Taste-Buds--Illustration-SS2666670.html Les saveurs sexoureux champignon Étêté Source: https://pdf.sciencedirectassets.com/  Mécanisme de perception des saveurs Source: https://pdf.sciencedirectassets.com/ Mécanisme de perception des saveurs 1. Dissolution des particules d’aliments dans un liquide ou la salive. 2. Contact avec les récepteurs des cellules gustatives. 3. Déclenchement du message sensoriel vers le cerveau par les nerfs crâniens (influx nerveux). 4. Le cerveau nous traduit cet influx par une sensation que nous reconnaissons comme le goût. Goût : L'ensemble de ce qui est perçu (inclut la composante olfactive) Autres sensations perçues dans la bouche Astringence : sensation tactile Réaction entre polyphénols/tanins + protéines de la salive Sensation de resserrement et assèchement – thé, vins secs, chocolat noir… Piquant/épicé : sensation tactile et de température Capsaïcine stimule les nerfs Sensation de douleur et de pseudo-chaleur Fraîcheur : sensation tactile Stimulation des canaux qui sont activés par le froid Sensation de pseudo-fraîcheur queçaamène sensations Interactions entre les saveurs On ne crée pas des nouvelles saveurs en les mélangeant. L’ajout d’une faible quantité de saveur peut accentuer ou atténuer la perception d’une saveur déjà présente. Exemples : Ajout de sel dans le chocolat/caramel Pincée de sel ajoutée à la bière, au pamplemousse ajoute ou change Pincée de sucre ajoutée à une sauce tomate trop acide saveur Jus de citron sur les rapinis Facteurs influençant la perception gustative Âge Seuils de détection augmentent avec l’âge (>50 ans), car diminution du nombre de bourgeons gustatifs Aussi : diminution de production de salive, prob. de mastication Médicaments Certains hypotenseurs, antidépresseurs, antibiotiques créent la dysgueusie Maladies Infections buccales, chirurgie des dents Reflux gastrique Diabète (non-diagnostiqué ou non-traité) Syndrome de Sjogren (maladie auto-immunitaire) Radiothérapie lorsque cancer (de la tête et du cou) ique pendant traitement Déficiences nutritionnelles (Zn, vit A et B) Tumeurs Facteurs influençant la perception gustative Température de l’aliment : Récepteur TRPM5 hyper-sensible à la température Rôle dans la perception de : sucré, amer et umami mieux perçusentre75et35 Stimulé par les T° de 15 à 35°C = saveurs mieux perçues Exemples : - Bière froide (4°C) vs. température pièce (20°C) - Crème glacée congelée (-18°C) vs. fondue (20°C) moins sucrée songelée - Café chaud (60°C) vs. température pièce (20°C) Phénomène de l’adaptation soitmoins Génétique Nombre de papilles Variation de la sensibilité au goût amer, lié au gène pour le récepteur TAS2R38 Tabagisme Seuils de détection augmentent grandegté goûter pr Cessation de tabac = perceptions redeviennent normaux Perceptions olfactives 2 dsle nez Tenusiesignal au nerf fallait Perceptions olfactives  Système olfactif : odorat L’homme peut distinguer des milliers d’odeurs différentes L’expérience est importante dans la mémorisation des odeurs L’odorat est 10 000 x plus sensible que le goût Odeur : Propriété perceptible en flairant par la voie nasale Arôme (rétronasale): sent et ce lasaveur sa devientun poit Propriété perceptible par la voie rétro-nasale lors de la dégustation Volatilité des molécules Afin d’être odorante, une substance doit être assez volatile pour que ses molécules puissent être apportées dans la cavité nasale par les courants d’air Solubilité des substances est importante Soluble en eau/gras = souvent très odorants L’arôme d’un aliment est la somme de centaines de molécules différentes Fraise : 300 molécules Café : 800 molécules Composition lipidique Les arômes liposolubles donnent une longueur en bouche Le goût des aliments réduits en gras disparaît plus rapidement il déplace Gras = vecteur de saveur saveurarrive vite etpeut vite eau Facteurs influençant la perception olfactive Techniques pour sentir Flairer vs inspirer Température et humidité Affectent la volatilité des molécules chaud volatile humide solubilité degoût Texture Agents épaississants ou texturants (pectine, amidon, guar…) et protéines piègent les molécules odorantes Donc intensité des arômes moins élevée Facteurs influençant la perception olfactive Âge Acuité maximale = 20 à 40 ans Diminution de l’acuité causée par dégénération des neurones Pour les personnes âgées : augmenter le plaisir de manger par stimulation des autres sens (ex. texture, apparence), utiliser des arômes plus intenses Phénomène de l’adaptation Très courant pour les odeurs fortes : élévation du seuil de perception Facteurs influençant la perception olfactive Médicaments et pathologies Infections, obstructions nasales Traumatismes crâniens (nerf olfactif) Diabète, hypertension, hypothyroïdie Maladie d’Alzheimer ? COVID-19 Génétique : anosmie totale vs anosmie spécifique de perte l'odorat Composition Molécules odorantes sont majoritairement lipophiles : Teneur en gras de l’aliment affecte la libération des molécules odorantes Mastication et salive favorisent la libération des molécules de la matrice alimentaire Perceptions tactiles Ensemble des propriétés rhéologiques et de structure d’un produit, perceptible par les mécanorécepteurs et les récepteurs tactiles. La rhéologie : étude de la déformation et de l’écoulement des matières solides, semi-solides et liquides Comment l'aliment sedéforme La texture… Est la somme d’un ensemble de sensations relevant du touché et du mouvement Perceptions tactiles La texture est importante dans l’appréciation des aliments Craquelins/chips croustillants Yogourt lisse Légumes croquants Boissons pétillantes, etc. Aliments en purée : souvent moins bien identifiés Dysphagie : trouble de la déglutition, qui nécessite généralement une modification de la texture pour éviter l’aspiration/l’étouffement Perceptions tactiles Texture est un paramètre difficile à évaluer, car : Rarement homogène Sensible à la température, l’humidité, la manipulation Dynamique (change au cours de la mastication) Mastication est différente d’un juge à l’autre Terminologie à maîtriser est complexe Instruments pour mesurer la texture Consistomètre Bostwick : Sert à mesurer la consistance d’un liquide Mettre à niveau Fermer la guillotine Plusieurs autres Remplir la cavité instruments existent pour Documenter la température mesurer d’autres composantes de la texture Ouvrir la guillotine Mesurer la distance parcourue l'eau clairs'écoulecomme liquide Tiré de Lignes directrices en dysphagie de l’OPDQ https://opdq.org/wp-content/uploads/2021/02/Lignes-directrices-dysphagie-opdq.pdf Évaluation sensorielle de la texture Caractéristiques mécaniques Paramètres associés à la pression exercée par les dents, la langue et le palais Décrivent comment l’aliment réagit à une force Fermeté : mou, ferme, dur Cohésion : friable, croquant, cassant Adhésion : collant, adhérant, gluant Viscosité : liquide, lié, visqueux Élasticité : tendre, caoutchouteux  Force nécessaire pour comprimer un aliment solide Fermeté afin de déformer cet aliment Très faible Faible Modérée Élevée Pas de force Force masticatoire Force masticatoire Force masticatoire masticatoire très réduite; se coupe réduite, mastication intacte nécessaire facilement avec une nécessaire; utilisation fourchette ou avec la de couteau et pression de la langue fourchette sur le palais dur Pouding Banane très mûre Pâtes alim. Larges Bagel Blanc-manger Avocat très mûr Cantaloup, melon Noix Yogourt s/morceaux Yogourt ferme s/m. Pêches et ananas en Radis Viande (purée) Pâtes alim. fines conserve Carottes Purées F&L Ricotta, cottage Légumineuses en Fruits séchés Soufflé Flan caramel conserve Mousse Poisson blanc Fromage cheddar Omelette doux Jambon s/peau  Force des liens internes des aliments, lui donnant sa Cohésion forme. Le terme cohésion s’applique à ce qui resserre, joint, unit. Faible Modérée Élevée Qui s’émiette, difficile à Bol alimentaire qui se Bol alimentaire qui ne se rassembler sur le dos de la disperse légèrement en disperse pas, ni ne s’émiette lange; friable bouche au cours de la mastication et de la déglutition Riz à grains longs Oeuf brouillé Huitre crue Craquelins Banane, avocat Blanc d’oeuf cuit Feuilleté Flan caramel Litchi en conserve s/ noyau Couscous Yogourt Féta émietté Hummus Tofu soyeux Risotto Champignons en conserve  Force nécessaire pour contrecarrer l’attraction entre la surface des Adhésion aliments et d’autres éléments (ustensiles, dents, langue, palais) Faible Modérée Élevée Glissant; adhère peu aux Adhère aux structures Adhère fortement aux structures buccales buccales, mais possible structures buccales; de briser les liens avec mouvements oraux peu de mouvement intacts nécessaires pour briser les liens Blanc-manger Fromages Brie, Boursin, Tire Banane en tranches Beurre d’arachides Avocat Fromage à la crème Nougat Flan caramel Jaune d’oeuf cuit dur Jujubes Purées pour bébé Rôtie beurrée Feuille de laitue Yogourt Mie de pain Chocolat Mars, Toblerone Gâteau, muffin Datte/pruneau séché Hummus Purée de pdt Chocolat Aero Élasticité Rapidité avec laquelle un aliment déformé reprendra son aspect original une fois la force externe retirée Faible Modérée Élevée Qui se déforme Qui se déforme Qui se déforme peu et lorsqu’une pression est partiellement à reprend sa forme lorsque exercée sans reprendre l’application d’une force la force externe est son aspect original retirée Blanc-manger Gâteau, muffin Fromage en grains Pouding Mie de pain Jambon en cubes Banane Petite crevette en Olive verte Mousse conserve Champignon en conserve Hummus Riz Escargot Beurre d’arachide Homard Yogourt Tofu ferme Chocolat Aero Saucisse hot dog Tofu soyeux Avocat Évaluation sensorielle de la texture Caractéristiques géométriques Décrivent la forme, la grosseur, et l’arrangement des particules formant l’aliment Poudreux Rugueux Farineux Feuilleté Crayeux Fibreux Granuleux Pulpeux Grumeleux Cellulaire Perlé Aéré Cristallin Gonflé Interactions sensorielles Les cinq sens interagissent entre eux et influencent nos perceptions Interactions sensorielles Goût odeur saveur Ensemble de toutes les propriétés olfactives et gustatives perçues au cours de la dégustation Influencé par la texture la température la couleur Ainsi que par l’interaction des sens Ex. Jus de couleur verte qui a une saveur de cerise  notre cerveau peut réinterpréter ce que l’on mange Techniques d’analyse sensorielle Science multidisciplinaire qui fait appel à des dégustateurs et à leur sens de la vue, de l’odorat, du goût, du toucher, et de l’ouïe pour mesurer les caractéristiques sensorielles et l’acceptabilité de produits alimentaires. S’applique à plusieurs domaines : Développement et amélioration de produits Contrôle de la qualité Entreposage Développement de processus Techniques d’analyse sensorielle Utilisées pour décrire, évaluer, mesurer, analyser et interpréter les propriétés sensorielles des aliments Aucun instrument ne peut remplacer la réaction humaine Un panel d’analyse sensorielle doit être considéré comme un instrument scientifique si l’on veut obtenir des résultats fiables et valides Source : Watts et al. (1991); Blais (2019) o Tests effectués dans des conditions contrôlées Sujets et épreuves Sujets expérimentés et entraînés : − Épreuves discriminatives : seuils de perception, tests de différence − Épreuves descriptives : épreuves descriptives, de notation, de classement Consommateurs naïfs : − Épreuves hédoniques : tests de préférence, d’acceptabilité, hédoniques Sources : Watts et al. (1991); Blais (2019) Sources : Blais (2019) Présentation des échantillons Deux échantillons A et B à évaluer : Contenants identiques Contenants codés avec des numéros aléatoires de 3 chiffres Deux ordres de présentation : AB ou BA Nombre égal de présentations Peuvent y goûter plusieurs fois Peuvent se rincer la bouche Pas obligé d’avaler Épreuves discriminatives (Tests de différence) But : déterminer s’il existe une différence sensorielle entre deux produits. A priori, les différences sont faibles et/ou inconnues. Répond à la question : Ces produits sont-ils perçus comme différents ? Utilisations : Contrôle de la qualité d’un produit Choix de nouveaux ingrédients (ou changement dans les ingrédients) Études de stabilité Types d’épreuves : Comparaison par paires Test duo-trio Essai triangulaire Comparaison par paires force àprendre unedécision Lequel de ces deux échantillons est le plus _____? Sources : Blais (2019); Stone et al. (2012) Test duo-trio obligation choix Lequel de ces deux échantillons est différent de l’échantillon de référence R ? Sources : Blais (2019); Stone et al. (2012) Essai triangulaire Parmi ces échantillons, deux sont identiques, l’autre est différent. Identifier celui qui diffère. Sources : Blais (2019); Stone et al. (2012) Tests de différence Généralités Simples à utiliser Utiliser seulement si les différences anticipées ou connues sont minimes I Tests à choix forcés smart Important de varier l’ordre de présentation desaliments Havent f etviceversa Limites N’indique pas l’ampleur de la différence Analyse statistique Utilisation de tables de probabilité Épreuves descriptives But : Identifier, qualifier et quantifier une ou plusieurs caractéristiques sensorielles de produits par l’attribution d’une note ou d’une position sur une échelle Utilisations Développer un lexique pour décrire les produits Identifier/quantifier les différences entre les produits Déterminer l’effet de modifications sur le profil sensoriel Amélioration de produits existants Développement de nouveaux produits Imitation de produits Analyse statistique Student (2 produits) Anova (> 2 produits) Source : Blais (2019) D’autres analyses possibles Épreuves descriptives Utilisation d’échelles pour quantifier les qualités perçues. Juges sont entraînés pour développer et maîtriser le vocabulaire utilisé (peut prendre plusieurs heures). Utilisation de produits de référence standardisés pour étalonner les échelles. Caractéristiques des échelles : Échelle continue de la même caractéristique arômefaibleouélevée Nombre suffisant d’intervalles Termes bien compris des juges (même sens pour tous) Sans adjectifs péjoratifs Types : − Qualitatives (avec adjectifs) : Très fin, fin, moyen, gros, très gros Source : Blais (2019) − Numériques : 1, 2, 3, 4, 5,… − Graphiques : Structurées ou Non-structurées Épreuves hédoniques Tests avec des consommateurs But : fournir des renseignements sur les goûts et les préférences des consommateurs, ainsi que sur les caractéristiques nécessaires pour que le produit soit acceptable. Trois types : Acceptabilité : acceptabilité de certains caractères sensoriels (saveur, odeur, texture) en fonction de ses critères personnels Préférence : attitude d’un sujet qui trouve un produit meilleur qu’un ou que plusieurs d’autres produits Hédonique : caractère plaisant ou déplaisant d’un produit Épreuves hédoniques – Règles générales Sujets : consommateurs ciblés, non-entraînés (naïfs) Nombre suffisant de sujets Conditions de labo contrôlées : < 50 Sur le terrain : > 100 À domicile : 50 à 100 Bien définir l’information que l’on veut obtenir : Préférence ? Appréciation hédonique ? Profil idéal ? Intention d’achat ? Contexte Poser des questions simples Être conscient de la situation artificielle imposée Absence d’une préférence ≠ Absence de différences Épreuves hédoniques Test de comparaison par paires Description préférerne vs_différence Mêmes consignes que le test de différence, mais la question est orientée sur la préférence et non sur la différence Lequel préférez-vous ? Utiliser une table de probabilité Simple à utiliser et à comprendre Limites Choix forcé, donc une préférence significative ne veut pas dire que le produit est acceptable/aimé N’indique pas l’ampleur de la préférence, ni pourquoi il est préféré Épreuves hédoniques Test de classement Description On classe/liste en ordre décroissant de préférence Simple à comprendre Difficile à exécuter si > 5 produits Limites Préférence ≠ Acceptabilité (choix forcé) Ne donne pas le degré de plaisir procuré par chaque produit, mais les uns par rapport aux autres Source : Watts et al. (1991) N’indique pas l’ampleur de la préférence, ni pourquoi il est préféré Épreuves hédoniques Test de notation hédonique Description Mesure le caractère plaisant/déplaisant, agréable/désagréable Permet de connaître à quel point le produit est aimé Utilisation d’échelles 5, 7 ou 9 points (9 points préférable) Qualitatives (éviter termes péjoratifs tel que « déteste ») Numériques Graphiques Visages Limites Lorsqu’on utilise une échelle, les juges évitent souvent les extrémités Il peut y avoir une mauvaise interprétation des termes Échelles hédoniques Échelle hédonique numérique Attention à la moyenne ! Si on calcule la moyenne, on est à 6 (légèrement plaisant) Mais on a deux sous-groupes Mode = 4 : légèrement déplaisant Mode = 8 : très plaisant Échelle hédonique numérique Attention à la moyenne ! Si on calcule la moyenne, on est à 6 (légèrement plaisant) Mais on a deux sous-groupes Mode = 4 : légèrement déplaisant Mode = 8 : très plaisant lestermes changer Test de notation par rapport à l’idéal Pour évaluer l’acceptabilité d’un produit Attention : acceptabilité ≠ intention d’achat Sélection et formation des dégustateurs Juges/panelistes expérimentés et entraînés Intérêt, motivation, disponibilité, ponctualité, bonne santé, sensibilité olfactive et gustative Personnalité : honnête, esprit d’équipe, persévérance, accepter d’être contrôlé Capacité à discriminer qualitativement et quantitativement des stimulus Aptitude à décrire ses perceptions Aptitude à mémoriser les odeurs Attitude p/r aux produits (aversions, etc.) Juges/panelistes non-entraînés, volontaires (consommateurs) Selon le marché visé Source : Blais (2019) Attitude p/r aux produits (aversions, etc.) Types d’erreurs et solutions Erreurs d’anticipation : trop de renseignements données, biais de sélection Erreurs dues à la disposition : comment les échantillons sont placés sur le plateau Erreurs de stimulus : influencé par des différences non pertinentes entre les échantillons Erreurs de contraste : contraste entre les échantillons