Родина Т.Г. Сенсорный анализ продовольственных товаров

Подождите немного. Документ загружается.

ражении отдельных участков светового спектра глазом восприни-

маются разнообразные цвета и оттенки.

Зрительное ощущение возникает при раздражении окончаний

глазного нерва продуктами распада светочувствительного веще-

ства, находящегося в сетчатке глаза. Если свет отражается не ме-

нее чем на 90 %, то пищевой продукт воспринимается белым или

бесцветным, например сахар, соль. При поглощении объектом всех

или почти всех лучей видимой части спектра возникает ощуще-

ние черного цвета (черный байховый или плиточный чай). Если

вещество поглощает часть лучей, то его цвет воспринимается гла-

зом по отраженной части лучей. Например, красное вино погло-

щает все лучи видимой части спектра, за исключением красных,

которые оно отражает.

Практически нет природных веществ, которые бы отражали

лишь один узкий участок спектра, поглощая остальные лучи. Для

таких целей создают светофильтры, которыми можно пользовать-

ся при органолептическом анализе, например, чтобы облегчить

оценку цветовых различий в образцах однородной продукции.

Все цвета подразделяются на хроматические (окрашенные) и

ахроматические (неокрашенные). К последним относится серый

цвет, имеющий оттенки в диапазоне от белого до абсолютно чер-

ного. Серый цвет отсутствует в спектре и не может быть охаракте-

ризован длиной волны электромагнитного спектра. Этот цвет оп-

ределяется лишь показателем яркости.

Другие известные цвета относятся к хроматическим. На участ-

ке каждого спектрального цвета можно выделить несколько оттен-

ков, которым соответствуют более узкие интервалы волн. Монохро-

матическому желтому цвету соответствует длина волны 579,6 нм,

монохроматическому красному — 712,1 нм. Хроматический цвет

можно получить также в результате композиции лучей трех спек-

тральных цветов в определенных соотношениях. Например, ли-

мон отражает одновременно зеленые, желтые и красные световые

лучи, а глаз воспринимает лимон желтым. Смесь крайних цветов

спектра — красного и фиолетового — в определенных соотноше-

ниях дает пурпурные цвета: малиновый, вишневый, лиловый, ко-

торые не являются цветами спектра, но имеют свои характерис-

тики длины волны в интервале от 492 до 576 нм. Для характерис-

тики воспринимаемого цвета используют следующие понятия: цве-

товой тон или оттенок, насыщенность, яркость или светлота.

Цветовой тон определяется длиной волны видимой части спек-

тра. Насыщенность, или чистота цвета, описывается терми-

нами слабый, сильный, бледный, тусклый, насыщенный и др.

При смешивании хроматического и ахроматического цветов цвето-

вой тон или оттенок определяется хроматическим цветом, а насы-

щенность — ахроматическим. Серые тона различаются лишь по

светлоте.

Яркость цвета характеризуют терминами темный, светлый,

яркий, при этом имеется в виду его густота, не меняющая оттен-

ка. Впечатление яркости зависит также от того, на каком фоне

рассматривается объект.

Яркость освещения влияет на ощущение цвета. Например, при

уменьшении освещенности желтый цвет может восприниматься

как коричневый.

При хорошей тренированности глаза человека различают по

цветовому тону от 100 до 200 цветов, по насыщенности — до 25,

по яркости — до 65. При недостаточном освещении способность

глаза различать цвета резко снижается.

Цветовое ощущение зависит от спектрального состава излуче-

ния: визуально воспринимаемые различия цветов могут либо уси-

ливаться, либо ослабевать. При желтоватом освещении лампами

накаливания, например, синие и зеленые цветовые тона труднее

различить, чем красные и оранжевые.

При проведении визуальных оценок продуктов следует учиты-

вать влияние источника освещения на восприятие цветовых ощуще-

ний глаз. Искусственные источники света бедны коротковолновыми

лучами. Например, при солнечном освещении объект воспринимает-

ся синим, а в свете от лампы накаливания кажется почти черным.

Существует понятие константности восприятия, которое ха-

рактеризует способность глаз правильно определять цвет незави-

симо от меняющихся условий освещения. Поправка на освещен-

ность проводится бессознательно. Цвет главным образом опреде-

ляется природой вещества и в меньшей степени — спектральным

составом света.

Восприятие цвета зависит от субъективных факторов: физио-

логических особенностей дегустатора, возраста, квалификации,

нарушения цветового зрения, цели дегустаций. Если в сетчатке

глаза имеются генетические отклонения, например отсутствуют

фоторецепторы определенных участков спектра, то они не разли-

чают соответствующие цвета.

Примерно 10 % людей имеют аномалии цветового зрения; сре-

ди них чаще встречаются люди, не различающие зеленый цвет,

реже — красный, еще реже — синий цвет. Крайне редки случаи

полной цветовой слепоты, когда объекты воспринимаются ахро-

матическими. Среди дальтоников преобладают мужчины.

Цветовосприятие осуществляется в сетчатке, расположенной

на внутренней поверхности глазного яблока. В сетчатке имеются

фоторецепторы — клетки в форме колбочек (около 130 млн) и

палочек (около 7 млн). Сигналы от светочувствительных элемен-

тов поступают в центральную нервную систему. Колбочковидные

клетки дифференцированы в отношении спектральной чувстви-

тельности. Максимум чувствительности для глаза человека обна-

ружен в фиолетовой, зеленой и желтой областях спектра.

Согласно теории трихроматического цветового зрения (Г. Юнг

и Г. Гельмгольц) все цвета и оттенки, воспринимаемые глазом,

получаются за счет смешивания в разных соотношениях трех ос-

новных цветовых компонентов, к которым чувствительны три вида

колбочковых фоторецепторов. Синие колбочковидные клетки воз-

буждаются при освещении монохроматическим светом длиной

волны 445 — 450 нм, соответствующей сине-фиолетовому цвету;

зеленые колбочки чувствительны при длине волны 525 — 535 нм,

что соответствует зеленому цвету; желтые фоторецепторы возбуж-

даются лучами длиной волны 555 — 570 нм, характерной для оран-

жевого цвета.

Колбочковидные фоторецепторы обладают большой разреша-

ющей способностью, они чувствительны к цвету, значительно

слабее чувствительны к свету. Для их нормального функциониро-

вания требуется хорошее освещение, предпочтительно естествен-

ное. Палочковидные клетки имеют небольшую разрешающую спо-

собность, нечувствительны к цвету, но очень чувствительны к

свету. При слабом освещении функционирует лишь палочковый

гип зрения, а цветовое зрение практически отсутствует.

При дневной достаточной интенсивности света максимальная

чувствительность глаз находится в желто-красной области спект-

ра, воспринимаемой желтыми колбочковидными фоторецептора-

ми. При низкой интенсивности света глаза более чувствительны к

зеленой области спектра.

Зависимость цветового зрения от освещенности впервые была

открыта Я.Э.Пуркинье и сформулирована следующим образом:

для различно окрашенных объектов соотношение их кажущейся

яркости меняется в зависимости от освещенности. По мере ослабе-

вания света голубые, синие и фиолетовые цвета кажутся ярче по

сравнению с красными, оранжевыми и желтыми. Эффект Пурки-

нье объясняется смещением максимума чувствительности глаз из

зоны 556 нм с дневным освещением в зону 510 нм со слабым

освещением. При ярком освещении функционируют колбочковид-

ные фоторецепторы, при слабом свете — палочковидные клетки.

Влияние различных факторов на зрительные восприятия необхо-

димо учитывать при организации дегустационного контроля каче-

ства продуктов. Помещение для дегустаций рекомендуется распола-

гать в северной стороне здания. Оптимальная площадь окон долж-

на составлять около 35 % поверхности пола. Помещение должно

быть хорошо освещено, предпочтительно рассеянным дневным све-

том без проникновения прямых солнечных лучей. Освещенность ра-

бочих мест должна быть равномерной и составлять не менее 500 лк.

Из искусственных источников света предпочтительны люминесцент-

ные лампы. Общее потолочное и индивидуальное освещение для

дегустаторов должно обеспечивать достаточную интенсивность света.

Кроме того, в каждой кабине дегустатора необходимо иметь лампу

накаливания средней мощности, снабженную фильтрами из цвет-

ного стекла. Стены лаборатории следует окрашивать в белый, кре-

мовый или светло-серый цвет, мебель должна быть белого цвета.

Дегустатору для точного описания визуальных ощущений не-

обходимо владеть номенклатурой цветов. Разработаны разные ва-

рианты систематики цветов. В системе Ньютона цвета расположе-

ны аналогично радуге. Первые классификации цветов сделаны во

Франции — альбом цветов, в Англии — словарь цветов, содержа-

щий около 380 цветов и оттенков.

Полагают, что существует от 7 до 10 млн цветовых различий.

Словарный запас содержит несколько тысяч наименований, но

лишь несколько десятков из них можно выразить отдельными сло-

вами, например красный, синий, зеленый, коричневый, вишне-

вый и др. Несколько сотен названий цветов представляют собой

словосочетания цвета, оттенка, насыщенности, яркости, напри-

мер светло-зеленый, ярко-синий и т.д.

Для обозначения цвета используются либо специальные тер-

мины, например черный, белый, желтый, синий, либо ассоции-

руемые со знакомыми объектами: морковный, малиновый, розо-

вый, изумрудный, золотистый, серебристый и др.

Цвета, создаваемые смешиванием пигментов, называют, ком-

бинируя соответствующие термины: желто-коричневый, оранже-

во-желтый, желто-зеленый. В ряде случаев для характеристики

соответствующего оттенка применяют названия знакомых пред-

метов: соломенно-желтый, золотисто-желтый, медово-желтый,

оливково-зеленый, изумрудно-зеленый, яблочно-зеленый.

Некоторые цвета обозначают словами иностранного происхож-

дения. Например, термин оранжевый происходит от французско-

го слова оранж, означающего апельсин, фиолетовый — от слова

виолет (фиалка), лиловый — от лила (сирень).

Для стандартизации цветов обычно используют эталонные об-

разцы. Но нередко проводились попытки замены этой системы

шифрами или кодами с цифровым или буквенно-цифровым обо-

значением. Цветовые же различия продуктов целесообразно ха-

рактеризовать описательным методом.

Цвет и его оттенки, насыщенность и яркость зависят также от

поверхности объекта, которая может быть блестящей, гладкой,

глянцевой, ровной или пористой, тусклой, матовой, шерохова-

той, что связано с равномерным или неравномерным рассеянием

световых лучей поверхностью продукта.

4.2. Обонятельные и вкусовые ощущения

Восприятие запахов. Обоняние — чрезвычайно тонкое чувство.

Человек без труда различает и запоминает до 1000 запахов, а опыт-

ный специалист способен различить 10 000—17 000 запахов. Наряду

с понятием запаха используют термины «аромат» для обозначе-

ния приятного запаха и «букет» для характеристики сложного аро-

мата, развивающегося в результате ферментативных и химичес-

ких процессов, например при выдержке вин и коньяков, при со-

зревании сычужных сыров, рыбных консервов типов «Шпроты» и

«Сардины», при ферментации чая, обжарке зерен кофе и т. д.

Орган обоняния находится в носовой полости. Обонятельный

эпителий располагается на площади 3 — 5 см

, имеет желтый цвет

благодаря присутствию зернышек красящего вещества в особых

чувствительных клетках, расположенных в слизистой оболочке верх-

ней части перегородки, свода носа и других его частях. Обонятельный

эпителий, расположенный в верхней части носовой полости, на-

ходится в прямой связи с ротовой полостью. Молекулы летучих

ароматобразующих веществ, находящиеся в ротовой полости, лег-

ко попадают через носоглотку в носовую полость (рис. 7).

Разновидность обоняния возникает при возбуждении тройнич-

ного нерва, имеющего множество окончаний в носовой полости.

Нервы глотки и языка, блуждающий нерв гортани и другие нервы

плохо возбуждаются при воздействии ароматобразующих веществ.

Обнаружено возбуждающее влияние определенных запахов на

способность к интенсивной физической или умственной работе,

а также успокаивающее влияние отдельных запахов на нервную и

лоугие системы человека. В Японии некотоюые (Ьиомы поименяют

эти свойства эфирных масел для

управления работоспособностью

сотрудников и повышения эф-

фективности деятельности сво-

их фирм. В течение рабочего дня

воздух в служебных помещени-

ях одорируется через систему

кондиционеров определенным

запахом, стимулирующим нерв-

ную систему (в первой полови-

не) или успокаивающим работ-

ников (в конце рабочего дня).

За последние 100 лет выяв-

лено около 30 различных гипо-

тез запаха, однако до сих пор

нет научно доказанной теории.

Более широко известны стерео-

химическая и мембранная гипо- •

тезы. Последняя объясняет воз-

никновение запаха проницаемо-

стью клеточной мембраны мо-

лекулами летучего вещества, но

не обосновывает широкого ди-

апазона воспринимаемых обонятельных ощущений. Согласно

стереохимической гипотезе распознавание запаха зависит от соот-

ветствия размера и формы молекул ароматобразующего вещества

(так называемой геометрии частиц) определенным отверстиям (по-

рам) в обонятельной области носа. П.Мартин (Англия) получил

Нобелевскую премию за гипотезу о механизме чувства обоняния.

Она основана на взаимодействии ферментов, активированных моле-

кулами пахучего вещества, с соответствующими коферментами.

Наряду с неразрешенными трудностями в теоретическом ис-

толковании механизма восприятия запахов органом обоняния ос-

тается нерешенной проблема классификации запахов. Предложе-

но несколько систем классификации, подразделяющих запахи на

4, 7, 9, 10, И групп, которые в сочетании создают существую-

щие оттенки. Например, классификация, созданная Крокером и

Гендерсоном (1927 г.), подразделяет все известные запахи на че-

тыре группы:

ароматно-цветочный (некоторые кетоны, обладающие запахом

фиалки, а также запахом мускуса);

кислотный (элементы этого запаха содержатся в муравьиной и

уксусной кислотах);

запах гари (жареный кофе и фурфурол);

каприловый (козий, встречается в сивушных маслах, прогорк-

лых жирах, керосине, бензине, в запахе разлагающихся трупов и

выделениях животных).

Интенсивность запаха в этой системе авторы оценивали по

шкале от 0 до 8.

Наибольшее распространение получила разработанная Амуром

в 1962 г. классификация, выделяющая семь основных, или пер-

вичных, запахов:

камфорный (гексахлорэтана);

мускусный (мускуса, ксилола);

цветочный (ос-амилпиридина);

мятный (ментола);

эфирный (этилового эфира);

острый (муравьиной кислоты);

гнилостный (сероводорода).

Вкусовые ощущения. Восприятие запаха неразрывно связано с

ощущением вкуса. В аналитической терминологии выделяют четы-

ре основных вида вкуса:

соленый — ощущение, для которого типичным вкусовым сти-

мулом является раствор хлорида натрия;

сладкий — ощущение, для которого типичным вкусовым сти-

мулом является водный раствор сахарозы;

горький — ощущение, для которого типичными вкусовыми

стимулами являются водные растворы кофеина, хинина и неко-

торых других алкалоидов;

кислый — ощущение, для которого типичными вкусовыми сти-

мулами являются водные растворы винной, лимонной и ряда дру-

гих кислот.

Остальные виды и оттенки вкусов представляют собой сложные

ощущения этих вкусов. Термином «стимул» рекомендуется обозна-

чать вещество или электрофизическое воздействие, вызывающее

вкусовое ощущение при взаимодействии с хеморецепторами.

В последнее время к четырем типам вкусов добавляют щелоч-

ной и вяжущий. Щелочной возникает от химического раздраже-

ния слизистой оболочки в полости рта и не обусловлен специфи-

ческими вкусовыми рецепторами. Типичным стимулом для ощу-

щения щелочного вкуса является водный раствор бикарбоната

натрия, а для вяжущего вкуса — водный раствор таннинов.

В зарубежной литературе при описании вкуса пищевых продуктов

часто употребляют термин umami, которым обозначают приятное

ощущение, вызываемое глутаминатом натрия и нуклеотидами. Ве-

щества, дающие ощущение umami, интенсифицируют вкус пище-

вого продукта, усиливают некоторые его характеристики, как, напри-

мер, приятность, ощущение наполненности, совершенство вкуса.

Вкусовые ощущения воспринимаются с различной скоростью

Наиболее быстро возникает ощущение соленого вкуса, затем слад-

кого, кислого, значительно медленнее — горького. Это объясняет-

ся неравномерным расположением вкусовых рецепторов (рис 8).

Наружная воспринимающая часть органа вкуса человека пред-

ставлена вкусовыми луковицами, которые находятся в так назы-

ваемых сосочках (почках) языка. Отдельные луковицы разброса-

ны также в слизистой оболочке мягкого неба, задней стенке над-

гортанника и даже на боковых стенках гортани. Общее количество

вкусовых луковиц может достигать нескольких тысяч.

Вкусовые рецепторы подвержены быстрому отмиранию и ново-

образованию. С возрастом количество вкусовых луковиц может

уменьшаться в два-три раза, что

приводит к сильному снижению

вкусовых ощущений.

Рецепторы вкуса на языке име-

ют явно выраженную специфич-

ность. На самом кончике языка и

по краям расположены крупные

грибовидные сосочки, в каждом

из которых по 8—10 луковиц

Сладкий вкус более всего ощуща-

ется концом языка, соленый —

краями передней части языка,

кислый — краями задней части

языка. У основания языка нахо-

дятся желобковатые сосочки, в

воде соли, которые диссоциируют с образованием положительны>

и отрицательных ионов. За исключением хлорида натрия, который

имеет чисто соленый вкус, все другие соли вызывают более илк

менее смешанные вкусовые ощущения. Качество соленого вкуса н

основном определяется анионом, а интенсивность вкуса — катио-

ном. При концентрации хлорида натрия (моль/л) 0,009 раствор вкусе

не имеет, в пределах 0,01 — 0,03 растворы имеют сладкий вкус раз-

ной интенсивности, 0,04 и выше — соленый. При концентрации

хлорида калия (моль/л) 0,009 — 0,02 растворы имеют сладкий вкус.

0,03—0,04 —- горький, 0,05 — 0,1 — горький и соленый, а начиная

с 0,2 и выше — соленый, горький и кислый. Йодид калия имеет

горький вкус, бромид калия — солено-горький, хлорид кальция —

горький.

Интенсивность органолептического ощущения поваренной соли

в рыбе на 0,4—1 % ниже, чем в растворе соответствующей кон-

центрации.

Кислый вкус вызывают неорганические кислоты, а также орга-

нические кислоты и их соли. Вкусовое качество кислого зависит i

основном от концентрации ионов водорода. Для органически*

кислот интенсивность ощущения кислого вкуса превосходит ожи-

даемую при соответствующей концентрации ионов водорода.

Типичными горькими веществами являются алкалоиды хинин

и кофеин. Горький вкус имеют многие минеральные соли, боль-

шинство нитросоединений, некоторые аминокислоты, пептиды,

фенольные компоненты дыма и копченостей.

Пороговые концентрации соединений в водных растворах и

продуктах не совпадают, и это надо учитывать в технологически*

разработках. Одни вещества могут маскировать или, напротив,

усиливать вкусовые ощущения других компонентов пищи. Сме-

шивание основных вкусов, а также изменение их интенсивности

могут вызвать такие сложные комплексные явления, как сопер-

ничество вкусов, компенсация вкусов, исчезновение повторногс

вкуса, контрастный вкус, и другие сенсорные ощущения.

Влияние факторов на вкусовые и обонятельные ощущения. Адап-

тация представляет собой приспособляемость органов вкуса и обо-

няния, заключающуюся в снижении их чувствительности, вы-

званной продолжительным воздействием стимула (непрерывным

или повторяющимся) одинакового качества и неизменной ин-

тенсивности. Когда стимул прекращает воздействие, то наступает

восстановление вкусовой и обонятельной чувствительности. В про-

тивоположность зрению органы обоняния и вкуса подвержены

быстрой адаптации. Адаптация к запахам у людей выражена от-

четливее, чем к вкусам. В частности, человек обычно не ощущает

запаха своей одежды, своего жилья, собственного тела.

Г. А. Вукс приводит сведения о развитии адаптации органа обо-

няния к запахам. Так, время, необходимое для адаптации к запаху

некоторых веществ, будет следующим (мин): раствор йода — 4,

чеснок — 45 и более, камфора — 2 и более, фенол — 9 и более,

кумарин — 1 — 2, эфирные масла — 2 — 9,2, одеколон — 7—12.

В некоторых случаях при многократном воздействии очень сла-

бых стимулов, поступающих последовательно один за другим в

значительные промежутки времени, впечатлительность органа

вкуса или обоняния может повыситься и долго сохраняться. Такое

явление называется сенсибилизацией.

Повышение чувствительности достигается с помощью стиму-

лов, интенсивность которых равна пороговой, а также за счет ак-

тивности самого дегустатора. Интервал между'повторным воздей-

ствием стимула зависит от вида раздражителя и сенсорных спо-

собностей дегустаторов. Например, для слуха и зрения этот ин-

тервал может быть равен 3 мин у одного дегустатора и 1,5 мин у

другого. Сенсибилизация характеризуется устойчивостью сохра-

нять это свойство.

Г. А. Вукс отмечает, что экспериментально вызванная сенси-

билизация обоняния может удерживаться в течение 7 — 22 дней и

затем восстанавливаться после нескольких тренировок. Чтобы по-

высить чувствительность к определенному стимулу в среднем на

60—70 %, надо в течение 30—35 мин с интервалом 1 — 2 мин ощу-

щать его воздействие на соответствующий сенсорный анализатор.

Сенсибилизация по отношению к одному запаху влечет незначи-

тельное увеличение чувствительности и к другим запахам.

Сенсибилизация к красному цвету, как правило, снижает чув-

ствительность к зеленому, а в некоторых случаях — и к желтому

цвету. Сенсибилизация к зеленому цвету приводит к ухудшению

чувствительности к красному, т. е. наряду с избирательностью на-

блюдается параллельное изменение порогов других цветов. Такое

же явление типично для вкуса: сенсибилизация к одному из ос-

новных вкусов оказывает влияние на другие основные вкусы. Од-

нако эти закономерности изучены не полностью. Например, уста-

новлено, что сенсибилизация к горькому одновременно повыша-

ет чувствительность к сладкому вкусу, а сенсибилизация к слад-

кому улучшает чувствительность к горькому вкусу. Сенсибилиза-

ция к соленому может у некоторых дегустаторов снизить чувстви-

тельность к сладкому, а у других — повысить ее.

В соответствии с профилем дегустатора можно наблюдать по-

вышенную чувствительность к определенным химическим веще-

ствам. Известны случаи, когда лаборант, выполняющий химичес-

кий анализ массовой доли поваренной соли в пищевом продукте,

со временем мог сенсорно безошибочно определять соленость

продукта. Аналогичные случаи известны в ликероводочном про-

изводстве, когда дегустатор благодаря сенсибилизации анализа-

торов вкуса и обоняния с высокой точностью определяет содер-

жание алкоголя в напитках. В парфюмерной промышленности де-