Inovace bakalářského a navazujícího magisterského studijního programu v oboru Bezpečnost a kvalita potravin (reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0287) Název ústavu: Ústav hygieny a technologie masa Název předmětu: H3SA Senzorická analýza potravin Ročník a fakulta3. ročník Bc. Číslo a název inov. cvičení: CVIČENÍ Č. 11 Instrumentální hodnocení senzorických parametrů potravin Vyučující: Ing. Alena Saláková, Ph.D. Skupina: Datum: Cíle cvičení: instrumentální hodnocení barvy instrumentální hodnocení textury instrumentální hodnocení chuti instrumentální hodnocení vůně 1
Instrumentální analýza Instrumentální analýzou se měří podměty, kdežto metodami senzorické analýzy se měří počitky a vjemy. Protože senzorická jakost je složitý vjem (kde se uplatňuje i zkušenost) a nikoliv jen soubor podmětů, může pochopitelně o senzorické jakosti podat informaci jen senzorická analýza. Instrumentální metody mohou k tomuto účelu být použity jen nepřímo. Musíme totiž nejprve senzorickou analýzou zjistit, jaký je vztah intenzity podmětů k charakteru vjemu senzorické jakosti. Výhody instrumentální analýzy: dobře opakovatelné a reprodukovatelné výsledky jednoduché provedení, některé jsou plně automatizovány; stanovení je poměrně rychlé a nároky na čas obsluhy malé; jednoduché metody výpočtu výsledků; cena analýzy je relativně nízká. Nevýhody instrumentální analýzy: senzorickou jakost je nutné charakterizovat výsledky několika instrumentálních metod; přístroj musíme předem kalibrovat řadou vzorků, které byly posouzeny také senzorickou analýzou; instrumentální metoda poskytne výsledek, odpovídající stupni určité vlastnosti, tedy jedinou hodnotu; přístroj nemá na senzorickou jakost vlastní názory; různé skupiny hodnotitelů x jeden přístroj. Instrumentální hodnocení barvy Barva může být hodnocena s použitím barevných standardů, měřením reflektanční spektrometrií nebo pomocí videoanalýzy (VIA). Další metodou je NIR spektroskopie (Near Infrared Reflectance Spectroscopy), kterou lze použít díky rychlosti, snadnému použití a minimu interferencí vlhkosti a barvy vzorků. Barva je definována jako bod v trojrozměrném prostoru pomocí souřadnic L*, a* a b*. L* je označení pro světlost barvy. V prostoru je umístěná na vertikální ose a nabývá hodnot od 0 (černá) po 100 (bílá). Souřadnice a* a b* představují hodnoty, z kterých lze spočítat sytost a odstín barvy. Jsou umístěné v horizontální rovině. Parametr a* je část spektra vlnových délek odpovídající barvám od zelené (-a*) po červenou (+a*), b* od modré (-b*) po žlutou (+b*). C* je sytost barvy, h je odstín. 2
Instrumentální hodnocení textury Většina instrumentálních metod hodnocení textury je založena na mechanických testech, které zahrnují měření odolnosti potraviny proti účinkujícím sílám větším než je gravitace. Mechanické měření textury má převážně destruktivní charakter, protože aplikovaná síla přesahuje hranici pevnosti testované potraviny, která se v procesu poruší (penetrometrie, kompresimetrie, střihové testy, mastikometry napodobují žvýkání, texturometry, konzistometry, viskozimetry, extruzní přístroje). Analýza texturního profilu je jedna z metod, která simuluje podmínky, kterým je potravina vystavena v ústech. Používá se především způsob zatěžování při dodržení konstantní rychlosti jedné z desek a měření průběhu síly působící na desku. Vyhodnocuje se zatěžovací křivka, tj. závislost síly na deformaci vzorku. Stlačovací píst by měl být větší než vzorek a testovaný vzorek by měl mít hladký, rovný povrch, aby plocha, která je v kontaktu s pístem, byla konstantní a známá. Ze závislosti síly na deformaci vzorku jsou pak určovány jednotlivé texturní parametry, kterými jsou tuhost, křehkost, přilnavost, pružnost, žvýkatelnost, gumovitost a soudržnost. Pro tuto zkoušku se používají vykrajované vzorky ve tvaru válce o průměru menším než je průměr desek. Výška válečku se volí v závislosti na výšce výrobku, deformace se provádí tak, aby byla zachována stejná relativní deformace. Analýza texturního profilu je objektivní metoda, která měří sílu potřebnou ke stlačení vzorku a další texturní parametry testovaného vzorku v průběhu dvou deformačních cyklů. Rozdílnost mezi subjektivním senzorickým hodnocením a objektivním měřením texturních 3
parametrů metodou TPA u hovězího masa se pohybuje v rozmezí 3 85 % (Caine et al., 2003). Vysvětlení jednotlivých parametrů: Křehkost (Fr) je definována jako dosažená síla prvního významného zlomu na křivce. Tvrdost (Ha) je definována jako maximální síla dosažená během prvního stlačovacího cyklu. Lepivost (Adh) je definována jako síla potřebná k překonání síly mezi povrchem vzorku a povrchem zatěžovací desky, se kterou maso přichází do kontaktu. Pružnost (Spr) je definována jako činná deformační délka v mm druhého stlačení dělená výškou vzorku. Soudržnost (Co) je definována jako poměr ploch energie druhého cyklu k energii prvého cyklu. Žvýkatelnost (Ch) je definována jako Ch = Gu x Spr = Ha x Co x Spr. Gumovitost (Gu) je definována jako Gu = Ha x Co, je charakteristická pro polotuhé potraviny s nízkým stupněm tvrdosti a vysokým stupněm soudržnosti. Graf průběhu analýzy texturního profilu:(nakreslete vlastnoručně ) 4
Warner-Bratzlerovo hodnocení střižní síly je velmi rozšířené. Střihová zkouška umožňuje měření sil potřebných k přestřižení vzorku svaloviny. Střihem lze modelovat chování potraviny při prvém skousnutí sousta. Vzorek je řezán pomocí Warner-Bratzlerova nože, až do úplného přeříznutí, přitom je měřena maximální síla a tuhost, což je energie nutná na přeříznutí vzorku. U této metody lze měřit max. sílu (N) v závislosti na posunutí nože (mm) a tlak potřebný k přestřižení definovaného vzorku masa (MPa). Graf průběhu analýzy Warner-Bratzlerova nože: (nakreslete vlastnoručně ) Instrumentální hodnocení vůně a pachů Elektronické nosy jsou velmi sofistikované senzory, které umožňují tvorbu digitálních záznamů různých pachů a vůní. Ze všech lidských smyslů lze čich jen nesnadno přesně definovat. Cílem mnoha vědců bylo přesně definovat, jak čichový vjem funguje. Vůně určité potraviny zahrnuje mnoho chemických sloučenin, které jako celek zajišťují její jedinečný charakter. Schopnost spolehlivě změřit a identifikovat optimální vývoj vůně a konstantní chuťové vlastnosti, je proto zcela zásadní při vývoji mnoha potravinářských výrobků. Měření elektronickým nosem je naproti tomu objektivní, opakovatelné, přesné a relativně levné. Interpretace je jednoduchá, rychlá a výsledky lze získat prakticky okamžitě. Stejně jako vnímání vůně čichem i elektronický nos se "učí" na základě zkušeností a jeho výkony se zlepšují s četností používání. Je konstruován tak, aby byl schopen analyzovat, rozeznat a identifikovat těkavé sloučeniny ve velmi nízkých koncentracích. Technologie je založena na absorpci a desorpci (při průchodu) těkavých sloučenin na souboru senzorů, což se projevuje specifickými změnami elektrického odporu měřenými na každém jednotlivém senzoru při styku s různými vůněmi a zápachy. 5
Instrumentální hodnocení chuti Pod názvem elektronický jazyk je uváděn na trh analyzátor na principu plynové chromatografie určený k senzorické analýze chuťových vjemů u kapalných vzorků nebo pevných látek rozpuštěných v kapalině. Stejně jako lidský jazyk, poskytuje tento elektronický komplexní analyzátor senzorický chuťový vjem, tzv. otisk chuti" ve směsích organických/anorganických látek. Analyzátor se skládá ze tří hlavních částí: vzorkovací systém, detekční systém, sběr a zpracování dat pomocí patentovaného programu. Elektronický jazyk je specificky navržen pro analýzu chuti v oblasti výzkumu a vývoje a pro sledování procesů a kontroly kvality. 6