Формирование и организация работы экспертной группы.
Раздел 5. Методы органолептического анализа Лекция №5 План 1. Классификация методов органолептического анализа. 2. Аналитические методы органолептического анализа и их характеристика. 3. Общая характеристика балловых шкал. 4. Формирование и организация работы экспертной группы.
1. Классификация методов органолептического анализа. При органолептическом анализе применяют различные методы, которые можно классифицировать следующим образом. По своему содержанию: 1. методы приемлемости и предпочтения (предпочтительности, желательности, удовлетворительности) – используют, когда необходимо знать мнение потребителей о качестве продуктов, поэтому к дегустациям обычно привлекают большое число потребителей; 2. различительные (сравнения, различения, дифференциации) методы – применяют, когда требуется выяснить, существует ли разница между оцениваемыми образцами. Выделяют группы качественных и количественных различительных тестов. Методы качественных различий позволяют ответить на вопрос, есть ли разница между оцениваемыми образцами по одному из показателей (вкусу, запаху, консистенции, внешнему виду) или общему впечатлению о качестве, но не отвечают на вопрос, какова разница между образцами. Количественные различительные тесты позволяют количественно оценить интенсивность определенного свойства или уровень качества продукта в целом. Различительные методы широко используют также при проверке сенсорных способностей дегустаторов. К различительным относятся методы парного сравнения, триангулярный (треугольный), «дуо-трио» и другие; 3. описательные методы – с их помощью можно суммировать параметры, определяющие свойства продукта, рассматривать интенсивность этих свойств, а в некоторых случаях и порядок проявления отдельных составляющих свойств продукта, т.е. построить профили свойств (например, профили вкуса, запаха, консистенции). Применение описательных методов требует привлечения хорошо подготовленных групп специалистов. В методологии органолептического анализа описательные методы наиболее важные. Описательные методы широко применяются в профильном анализе и балловой системе оценки качества продуктов. В зависимости от степени подготовленности и квалификации дегустаторов: 1. потребительские методы, в основе которых лежит шкала желательности. К ним относятся методы приемлемости и предпочтения. Потребительская оценка проста, доступна и преследует часто одну цель: определить, нравится или не нравится продукт. Для проведения потребительской оценки в составе дегустационных комиссий, кроме специалистов, могут принимать участие потребители. Оценочная комиссия должна состоять не менее чем из 20 человек, лучше 30-40. 2. аналитические методы, основанные на шкалах интенсивности того или иного стимула. К ним относятся различительные и описательные методы. Эти методы позволяют: - количественно определить качество продукта; - выразить качество продукта в условных единицах; - установить корреляцию между отдельными показателями качества. Для проведения органолептических оценок с использованием аналитических методов дегустационная комиссия должна состоять из 5-9 квалифицированных специалистов, обладающих специальными знаниями, навыками и проверенной чувствительностью. Выбор конкретного метода органолептических исследований зависит от поставленной цели и задач: 1. Потребительская оценка качества пищевых продуктов: - метод предпочтения; - метод парных сравнений; - метод треугольных сравнений. 2. Выявление отличий в свойствах продукции: - метод парных сравнений; - метод треугольных сравнений; - метод «дуо-трио» (двупарный). 3. Определение качества продукции: - метод расстановки; - метод балльных шкал; - метод разведения. 4. Оценка сенсорной чувствительности дегустаторов: - метод парных сравнений; - метод треугольных сравнений; - метод «дуо-трио» (двупарный). 5. Исследовательская цель: - метод «дуо-трио» (двупарный); - метод расстановки; - метод разведения; - метод балльных шкал; - профильный метод. 2. Аналитические методы органолептического анализа и их характеристика. Основаны на количественной оценке показателей качества и позволяют установить корреляцию между отдельными признаками. К качественным различительным методам относят методы: 1. парного сравнения; 2. триангулярный (треугольный); 3. метод «дуо-трио» (двупарный); 4. два из пяти; 5. ранговый и др. К количественным различительным тестам относят: 1. метод индекса разбавления; 2. метод scoring. К описательным методам относят: 1. профильный; 2. балловый. Эти методы позволяют количественно оценить интенсивность определенного свойства или уровень качества продукта в целом. Качественные различительные методы основаны на сравнении двух подобных образцов А и Б со слабо выраженными различиями. Пробы должны быть закодированы. Вероятность правильного ответа при подаче парной пробы составляет 50%, в тройной пробе – 33,3%. Для обеспечения достоверности результатов пробы повторяют несколько раз, при этом порядок подачи образцов в комплекте каждый раз меняют. Эти методы применяют в тех случаях, когда следует убедиться, имеются ли различия между двумя образцами продукта, а также при тестировании сенсорных способностей дегустаторов. Метод парного сравнения (по ISO 5495). Дегустаторам предлагают комплекты парных образцов. В парах комплектуют две мало различающиеся между собой пробы. Во всех парах предлагаются одни и те же пробы, но в произвольной последовательности, например АБ, БА, БА, АБ и т.д. Оценщик определяет в каждой паре пробу с более высокой степенью выраженности признака. Метод парного сравнения целесообразно использовать для выяснения влияния на качество продукта какого-либо фактора: изменения рецептуры, технологии производства или хранения, использования нового вида упаковки и т.д. Ответ может состоять в признании образцов одинаковыми или различающимися между собой. За один раз можно оценивать только одно свойство (например, степень выраженности аромата, или консистенцию, или другое свойство). Если требуется сравнить разные свойства, тест надо повторять столько раз, сколько свойств продукта оценивается. Дегустатор оценивает 6-8 закодированных пар проб, при этом допускается не более одной ошибки. Метод парного сравнения можно применять также в тех случаях, когда надо выяснить, какой из двух продуктов предпочтительнее. Метод триангулярный (треугольный) (по ISO 4120) также применяют для определения слабо выраженных различий. При этом сравнивают три образца, два из которых идентичны. Пробы кодируют и комплектуют в виде блоков, например по следующей схеме: БАБ, ААБ, АБА, АББ, БАА, ББА, БАБ. Оценщику предлагают 3-7 тройных блоков, в которых надо определить идентичные, а также пробу, отличающую от этих двух идентичных проб. В семи тройных пробах допускается не более двух ошибок дегустатора. При использовании метода «дуо-трио» (ISO 10399) дегустатор оценивает сначала стандартный образец, а затем два образца, один из которых идентичен стандартному. Два образца кодируют и комплектуют в виде 6-7 парных проб. Оценщику предлагают определить в каждой паре образец, идентичный стандартному. Методы треугольного сравнения (тройной пробы) и «дуо-трио» более точны по сравнению с методом парного сравнения. Их применяют в аналитических целях для установления различий по отдельным показателям качества, а также при отборе дегустаторов. При большом количестве проб достоверность органолептического анализа в методах парного и треугольного сравнений достигается обработкой дегустационных листов с помощью теории вероятности. Достоверность рассчитывают по следующим формулам:
где Т – достоверность определений; А – процент совпадающих оценок;
50 и 33 – экспериментально установленные вероятности случайного определения соответственно для методов парного и треугольного сравнений; Н –общее число проб. Вероятность (или существенность) различий ФТ, где ФТ – функция числа Т, можно определить по табл. 2. Таблица 2 – Вероятность (ФТ) различий в зависимости от значений достоверности (Т) результатов дегустационных оценок
Пользуясь табл. 3, можно быстро определить необходимое количество совпадающих оценок для вероятности различий 95 и 99%. Таблица 3 – Критическое число правильных ответов дегустаторов при парных и треугольных сравнениях
Метод два из пяти требует наличия двух образцов А и трех образцов Б (или наоборот) со слабыми различиями. Образцы комплектуют по пять в блоках, кодируют и предлагают дегустатору, например, по схеме АББАБ, ББААБ, АБАББ, ААБАБ, АБАБА, БАБАА. Задача состоит в том, чтобы дифференцировать образцы в каждом блоке, разбив их на две группы: с менее интенсивной и более интенсивной степенью выраженности определенного признака. Этот метод более эффективен по сравнению с треугольным и методом парного сравнения, однако трудоемкий. Кроме того, при применении этого метода повышается утомляемость дегустаторов, поэтому метод два из пяти применяется редко. Метод единичных стимулов (метод «А-не-А») состоит в том, что после предварительного ознакомления со стандартным образцом (А) и отличающимися от него (не А) образцами продуктов дегустатор идентифицирует их в серии закодированных проб. Метод многочисленных стандартов заключается в выборе из предложенной серии того образца, который существенно отличается от ряда стандартных образцов, представляющих продукт в нескольких видах. При использовании рангового (порядкового) метода сравнение проводится непосредственно между образцами. Дегустатору предлагают беспорядочно поданные закодированные образцы располагать в порядке нарастания или снижения интенсивности оцениваемого признака. Ранговый метод не дает представления о величине различий между образцами. Результаты одного опыта не сравниваются с результатами другого опыта, так как дегустатор не сравнивает образец с каким-либо стандартом. Этот тест рекомендуется применять в тех случаях, когда требуется выделить из ряда продуктов образцы, представляющие наибольший интерес, с тем чтобы подвергнуть их более точному анализу другими методами. Метод прост, осуществляется быстро и позволяет проанализировать большое число образцов одновременно. Можно применять при оценке качества продуктов, а также при испытании зрительной чувствительности дегустаторов. Количественные различительные методы позволяют количественно оценить интенсивность определенного свойства. Метод индекса разбавлений предназначен для определения интенсивности запаха, вкуса, окраски продукта по величине предельного разбавления. Метод состоит в том, что жидкий продукт разбавляют до концентрации, при которой отдельные показатели не улавливают органолептически. Показатель (индекс) вкуса, запаха, окраски выражается числом разбавлений или процентным содержание исходного вещества в растворе. Например, аромат вишни исчезает, если сок разбавить водой в соотношении 1:30 или 1:40. Расчет индекса разбавлений состоит из определения двух величин: - порога обнаружения – минимальная величина стимула (раздражителя), который вызывает едва заметное ощущение, не определяемое качественно; - порога распознавания – минимальная величина стимула (раздражителя), позволяющая идентифицировать полученное ощущение. Чем выше значение индекса разбавления, тем более выражена интенсивность аромата, вкуса, окраски или вкусности (в целом) продукта. Метод позволяет наблюдать изменение того или иного стимула (вкусового, ароматического и т.д.) продукта в зависимости от какого-либо фактора (условий производства, хранения и др.) и выразить его в виде абсолютных чисел. Для применения метода к твердым продуктам 30 г измельченного вещества переносят в коническую колбу, добавляют 270 мл воды, подогретой до 60°С, колбу закрывают, встряхивают в течение 15 мин, затем экстракт фильтруют и используют для соответствующих разбавлений. Описательные методы основаны на словесном описании органолептических свойств продуктов. Описание органолептических показателей приводится во все стандартах и других документах, устанавливающих требования к качеству продовольственного сырья, пищевых и вкусовых продуктов; широко используется при идентификации продовольственных товаров – одной из ответственных процедур в товарной экспертизе и сертификации. В задачу описательных методов входит использование точной терминологии, не допускающей разночтений. В профильном и балловом методах широко используются шкалы для количественной оценки качественных признаков продуктов. Профильный метод основан на том, что отдельные вкусовые, обонятельные и другие стимулы, объединяясь, дают качественно новое ощущение вкусности (флевора) продукта. Выделение наиболее характерных для данного продукта элементов вкуса и запаха позволяет установить профиль вкусности продукта, а также изучить влияние различных факторов (исходного сырья, режимов производства, упаковки, условий хранения и др.). Сначала определяют профиль запаха, затем – вкуса и консистенции. Дегустационная комиссия несколько раз проверяет профиль эталонного образца. Эталонами также могут служить химически чистые вещества, являющиеся ключевыми для данного продукта по запаху или вкусу. По эталону уточняются терминология определений, очередность появления и интенсивность отдельных импульсов. Затем оценивают интенсивность ощущений по условной шкале. Для оценки интенсивности характерных признаков можно использовать различные шкалы. Например, словесная балловая шкала: 0 – признак отсутствует; 1 – только узнаваемый или ощущаемый; 2 – слабая интенсивность; 3 – умеренная интенсивность; 4 – сильная; 5 – очень сильная интенсивность. Статистический анализ сенсорных данных целесообразно проводить при помощи компьютера. Обработка результатов позволяет интерпретировать полученные данные и ответить на вопрос об их надежности и достоверности. Результаты, полученные профильным методом и статистически обработанные, можно представить графически в виде профилей прямоугольников, полуокружностей или профилей полной окружности. Этот метод можно применять для характеристики профилей отдельных показателей качества продуктов: внешнего вида, запаха, вкуса или консистенции. Наиболее удобен метод для оценки качества продуктов со сложной характеристикой признаков.
Рис. 5. Построение вкусового профиля томатного соуса в виде полуокружности (а) или полной окружности (б) Балловый метод используют для дифференцированного органолептического анализа, проводимого высококвалифицированными дегустаторами. Он позволяет установить уровни частичного (по отдельным показателям) и общего (по комплексу показателей) качества. Результаты оценки выражают в виде баллов по условной шкале с возрастающей последовательностью чисел, каждое из которых соответствует определенной интенсивности тог или иного показателя качества. При использовании научно обоснованной балловой системы и соблюдении других основных требований этого метода получают достаточно объективные, надежные, хорошо воспроизводимые результаты. 3. Общая характеристика балловых шкал. Органолептические показатели продуктов относятся к неизмеримым, значения которых нельзя выразить в физических размерных шкалах. Характеристику вкуса, запаха, консистенции и других сенсорных признаков приводят в качественных описаниях. Чтобы перевести качество в количество, при экспертной оценке используют безразмерные шкалы: обычно в баллах, реже в долях единицы или процентах. Балловая шкала представляет собой упорядоченную совокупность чисел и качественных характеристик, которые приводятся в соответствие с оцениваемыми объектами согласно определяемому признаку. Балловая шкала служит для количественной оценки, которая выражает качественный уровень признака. Шкала характеризуется диапазоном, или балльностью, под которой понимают количество уровней качества, включенных в шкалу. Количество оценочных точек не всегда совпадает с числом баллов, так как баллы могут делиться на доли (1,1; 1,5; 1,7 балла и т.д.) или при оценке могут использоваться не все баллы (5, 10, 15, 20-50 баллов и; т.д.). Например, шкала с наибольшей оценкой 5 баллов с градацией через 0,5 балла имеет такой же диапазон, как шкала с высшей оценкой 10 баллов и градацией через 1 балл и аналогично шкала с максимальной оценкой 100 баллов и градацией через 10 баллов. Если в этих балловых шкалах не используется 0, то все они имеют одинаковый диапазон с 10 уровнями качества. При разработке балловых шкал градацию шкалы определяют в зависимости от: 1. поставленной задачи; 2. качества экспертов; 3. необходимой точности результатов; 4. возможности словесного описания характеристики качественных уровней. Для экспертной оценки качества продукции рекомендуется использовать шкалы с нечетным числом уровней качества, чаще применяют балловые шкалы, имеющие 3, 5, 7, 9 градаций качества, которые могут совпадать или не совпадать с количеством баллов, как это показано, например, в табл. 1-5. Опытный дегустатор запоминает и различает только 6-10 ступеней качества каждого показателя. Общим недостатком шкал, содержащих большое число баллов или большое количество уровней качества, является наличие «мертвых зон» с неудовлетворительными оценками, которые, как правило, не используются в работе экспертов-дегустаторов. Оптимальная шкала удовлетворяет основному условию: каждый балл шкалы должен отвечать другому уровню качества, воспринимаемому средним дегустатором, причем для оценки отдельных показателей качества удобно применять шкалу с одинаковым числом баллов. Чтобы обеспечить различимость ступеней шкалы, необходимо дать дегустаторам описание, в котором отражены характерные особенности градаций, позволяющие достаточно четко отличить каждый уровень балловой шкалы от граничащих с ним и выражающие степень качества оцениваемого показателя. Характеристика качественных уровней шкалы должна отвечать следующим требованиям:
Таблица 1 3-балловая шкала
Таблица 2 5-балловая шкала
Таблица 3 100-балловая шкала
Таблица 4 100-балловая шкала
Таблица 5 9-балловая шкала
Формирование и организация работы экспертной группы. Для разработки методов, шкал, терминологии, проведения органолептического контроля качества пищевых продуктов необходимо привлекать экспертов. В органолептическом анализе используют понятия дегустатор, отобранный дегустатор и эксперт-дегустатор. Термин degusto латинского происхождения, означает: пробую на вкус. Дегустатор – человек, участвующего в органолептической оценке пищевого или вкусового продукта. Отобранный дегустатор – дегустатор с проверенной чувствительностью, признанный по результатам испытаний способным проводить органолептическую оценку продуктов. Эксперт-дегустатор – человек, выдержавший сенсорные испытания, имеющий опыт работы с конкретным пищевым или вкусовым продуктом (или группой продуктов) и способный компетентно давать органолептическую оценку в составе дегустационной комиссии или индивидуально. Для разработки коэффициентов весомости, описаний признаков в качестве экспертов можно также привлекать хороших специалистов. Квалификацию экспертов оценивают по следующим показателям: - компетентность; - деловитость; - объективность; - психофизиологические возможности. Компетентность эксперта распространяется на: 1. оцениваемую продукцию – профессиональная компетентность – включает в себя знание экспертом технологических особенностей производства продукции, значений показателей качества аналогов, а также перспектив развития продукции, отраженных в научно-исследовательских работах, патентах, практических разработках и т.д., владение вопросами маркетинга; 2. методологию оценки – квалиметрическая компетентность – обеспечивает четкое понимание принципов и методов оценки качества продуктов. Эксперт должен уметь пользоваться оценочными шкалами, знать принципы их построения, различать достаточное число градаций качества оцениваемого продукта. Показатель воспроизводимости характеризует способность дегустатора восстанавливать в памяти оценки продуктов аналогичного качества по истечении некоторого промежутка времени. Соотносительную значимость качественных признаков эксперта-дегустатора оценивают следующим образом: - психофизиологические возможности – 40%; - объективность, воспроизводимость и конформность – 30%; - компетентность – 20%; - деловитость и другие признаки – 10%. К другим показателям качества можно отнести наблюдательность, склонность дегустатора к завышению или занижению оценок по сравнению с большинством оценок. Для получения суждений экспертов используют методы и процедуру опроса (рис. 1). Опрос экспертов состоит в получении от них количественных и качественных характеристик свойств продукции, а также другой информации, необходимой для оценки качества продукта.
а)
б)
Рис. 1. Методы (а) и процедура (б) опроса экспертов
Экспертные методы требуют проведения каждого вида работе в три этапа: 1-й этап – подготовительный: - формируется цель работы; - осуществляется выбор методов и процедуры выполнения работы; - формируется экспертная группа (дегустационная комиссия); - разрабатывается анкета опроса экспертов (дегустационные листы). 2-й этап – работа экспертной группы: - определяются номенклатура показателей, их коэффициенты весомости; - определяются терминология; - осуществляются выбор базовых значений изучаемых признаков; - выполнение оценок единичных показателей качества (иногда также комплексных); - назначение граничных пределов категорий качества продукции. 3-й этап – заключительный: - проводят обработку и анализ результатов опроса экспертов; - производят расчет комплексных показателей качества оцениваемой продукции и определяют его уровень. При использовании экспертных методов следует соблюдать следующие условия: 1. эксперту в одном сеансе не рекомендуется задавать более семи вопросов; 2. в каждом вопросе может быть сформулировано до трех (максимально четырех) подвопросов; 3. одновременно с вопросами эксперту обычно предлагают варианты возможных ответов с числом альтернатив не более семи; 4. карты, анкеты, дегустационные листы, разрабатываемые для опроса экспертов, должны содержать примерный перечень оцениваемых показателей и порядок их оценки, а также ориентировочные характеристики базовых значений показателей для каждого уровня градации оценочных шкал; 5. действующая нормативная документация на оцениваемую продукцию является обязательной основой при определении номенклатуры показателей, их базовых значений, коэффициентов весомости и градации продукции по уровням качества. Уровень качества продукции – относительная характеристика качества, основанная на сравнении совокупности показателей качества оцениваемой продукции с соответствующей совокупностью базовых показателей. Систему базовых показателей выбирают в зависимости от цели оценки и научно-исследовательских задач. Наряду с нормативной документацией для базовых значений показателей используют лучшие отечественные и зарубежные образцы продукции. Эталонами служит реально существующая и гипотетическая продукция, для которой установлены все необходимые показатели качества. Эталоны могут представлять следующие уровни качества: - средний и высший мировой и отечественный – предназначены для оценки уровней качества (сортности, категорий) выпускаемой продукции; - экономически оптимальный; - перспективный отечественный и мировой – можно использовать для проектируемой продукции в целях оптимизации решения научно-исследовательских задач. Таким образом, в качестве эталонов для выбора базовых показателей можно использовать стандарт, конкретную или планируемую продукцию. Обобщение мнений экспертов относительно номенклатуры показателей, их базовых значений, коэффициентов весомости показателей, диапазона балловой шкалы, терминологии, градации продукции по категориям качества можно проводить путем обсуждения и голосования (опрос с взаимодействием) или методом усреднения (опрос без взаимодействия). В первом случае обобщенное мнение экспертной группы выявляется большинством голосов (не менее 2/3).
|
- для метода парного сравнения:
- для треугольного метода:
