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(Sede Universitaria Olavide en Carmona) APLICACIÓN DEL ANÁLISIS SENSORIAL DE LOS ALIMENTOS EN LA COCINA Y EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA Gustavo A. Cordero-Bueso Patrocinan: Colaboran: © de los textos: los autores, 2013. © de la edición: Gustavo Cordero-Bueso (ed). Universidad Pablo de Olavide. Crtra de Utrera km1, 41013, Sevilla, España. Editor: Gustavo Cordero-Bueso Foto Portada: Laura Phoenix Factory, 2011. Madrid/Salamanca, España. ISBN: 978-84-616-5527-4 No se permite la reproducción total o parcial de este libro ni de la cubierta, ni su almacenamiento en un sistema informático, ni la transmisión en cualquier forma o por cualquier vía, ya sea electrónica, mecánica, por fotocopia o por otros métodos, sin el permiso expreso de los titulares del copyright. BIENVENIDA AL CURSO Me complace darles la bienvenida al curso de verano “Aplicación del Análisis Sensorial en la cocina y en la industria alimentaria”, que se celebra dentro del programa estival de la XI edición de los cursos de verano 2013 durante los días 15, 16 y 17 de Julio de 2013 en la sede de Carmona de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla. La organización de este curso se ha llevado con gran esfuerzo, pese a la crisis económica que estamos atravesando, gracias a la Universidad Pablo de Olavide como organizadora, a las empresas patrocinadoras (Diputación de Sevilla, Fundación Cajasol, Fundación Cruzcampo y SGS) y colaboradoras (Bodegas Gosálbez-Ortí, INN flavours, Finca Duernas-Beloyana, Oleoestepa, Escuela de Hostelería Gambrinus de Sevilla y Vinos Capitales), y a la Comisión de Postgrado de la Universidad Pablo de Olavide. En su primera edición, el curso comprende de tres sesiones dedicadas al tema central de aplicación y usos del análisis sensorial de los alimentos en la cocina y en la industria alimentaria en general, como un importante factor en la valoración de la calidad de los alimentos, desde sus materias primas hasta el producto finalmente elaborado, mediante la evaluación organoléptica de sus correspondientes atributos. Espero que este curso sea para los asistentes, un espacio de participación, exposición, discusión, contraste e intercambio de ideas sobre los avances en la materia del Análisis Sensorial de los Alimentos con los destacados grupos de investigación y profesionales que trabajan en el tema en nuestro país y que pondrán a vuestro alcance sus conocimientos. Desde aquí os doy, encarecidamente, la bienvenida a este curso. Espero que vuestra estancia en Carmona durante estos días sea para vosotros una experiencia única y que recordéis siempre con ilusión, además que os sirva para adquirir y asentar nuevos conocimientos y conocer futuros amigos y colegas. Os transmito un cordial saludo. Dr. Gustavo A. Cordero-Bueso Coordinador del curso PROGRAMA DEL CURSO: Día 15 de Julio de 2013. INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS SENSORIAL. CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS. 9:00-9:30 Recepción y entrega de documentación 10:00-10:30 Inauguración del curso 10:30- 11:15 Conferencia inaugural: “El análisis sensorial y el panel de cata”. Profesor: Dr. Gustavo Cordero-Bueso (Profesor Análisis Sensorial de los Alimentos, Universidad Pablo de Olavide, Sevilla) 11:15-12:30 Conferencia: “Apariencia”. Profesor: Dr. Francisco José Heredia Mira (Catedrático de la Universidad de Sevilla. Laboratorio de Color y Calidad de Alimentos) 12:20-12:45 Descanso 12:45- 14:00 Conferencia:“Flavor/Sabor”. Profesor: Dra. Rocío Ruíz Laza (Investigadora en la Unidad de Neurociencias, Universidad Pablo de Olavide, Sevilla) 14:00-15:00 Conferencia: “Olor/Aroma”. Profesor: Dra. Eva María Valero Blanco (Profesora titular en el Área de Nutrición y Bromatología, Universidad Pablo de Olavide, Sevilla) 15:00-16:30 Descanso 16:30-19:00 Conferencia/Cata: “La importancia del análisis sensorial en la calidad del aceite de oliva”. Profesor: Dr. Wenceslao Moreda (Investigador en aceites de oliva, Instituto de la Grasa, CSIC, Sevilla). Don Moisés Caballero Páez (OLEOESTEPA S.C.A. D.O. Estepa) Día 16 de Julio de 2013. EL ANÁLISIS SENSORIAL EN LA COCINA 9:00-10:00 Conferencia: “Los sentidos en la cocina”. Profesor: Dra. Maruxa García Quiroga (Investigadora del Área de nuevos Alimentos, Unidad de investigación Alimentaria (Azti-Tecnalia), Bilbao). 10:00-11:15 Conferencia: “Propiedades sensoriales, aplicación en la cocina. Aromas y Sabores (flavor)”. Profesor: D. Francesc Montejo Torrell (Director INNFLAVOURS, Barcelona) 11:15-11:45 Descanso 11:45-12:45 Conferencia: “Texturas y sonidos”. Profesor: Dr. Juan Carlos Arboleya (Investigador en el Centro Tecnológico del Mar y los Alimentos (AZTI- Tecnalia) y profesor del Basque Culinary Center, Bilbao) 12:45-14:00 Conferencia: “Presentación de los alimentos”. Profesor: D. Darío Barrio (Chef dASSA bASSA, Madrid) 14:00-15:30 Descanso 15:30-18:30 Sesiones gastronómicas o culinarias, demostración sabores, aromas, texturas. Profesor: Darío Barrio (Chef dASSA bASSA, Madrid) Día 17 de Julio de 2013. EL ANÁLISIS SENSORIAL EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA 9:00 a 10:00 Conferencia: El Análisis sensorial y el desarrollo de nuevos productos Profesor/Ponente: Dña. Soledad Serrano López (Consejera delegada de Finca-Duernas, Córdoba y presidenta de QvExtra! Internacional). 10:00 a 11:15 Conferencia: “Microorganismos que aportan beneficios a las propiedades sensoriales” Profesor: Dr. Braulio Esteve-Zarzoso (Microbiólogo investigador, Universitat Rovira i Virgili, Tarragona) 11:15 a 11:45 Descanso 11:45 a 12:45 Conferencia: “Evaluación de las propiedades sensoriales en la Enología” Profesor: Dra. Teresa Arroyo Casado (Investigadora en Enología, IMIDRA, Madrid) 12:45 a 14:00 Conferencia/Cata: “Análisis sensorial de cerveza”. Profesor/Ponente: D. Juan Ramón Cortés (Fundación Cruzcampo/Escuela de Hostelería Gambrinus) 14:00 a 15:30 Descanso 15:30 a 18:30 Cata: “Evaluación sensorial de vinos”. Descubriendo buenos vinos cerca de la metrópolis “Vinos de Madrid”. Profesor/Ponente: Dr. Juan Mariano Cabellos/Dra. Teresa Arroyo Casado. Colabora: Carlos Gosálbez Ortí (Bodegas Qúbel, D.O. Vinos de Madrid) Influencia del suelo del viñedo. Cata. Profesor/Ponente: D. Álvaro Martínez Hernández Colabora: Vinos Capitales (Cattus, D.O.Ca. La Rioja) 18:30-19:00 Clausura del curso y entrega de diplomas. ÍNDICE DE CONTENIDOS I. CAPÍTULO I. El análisis sensorial y el panel de cata 9 II. CAPÍTULO II. Flavor/Sabor 19 III. CAPÍTULO II. El olor y el aroma 25 IV. CAPÍTULO IV. La importancia del análisis sensorial en la calidad del aceite de oliva 31 V. CAPÍTULO V. Los sentidos en la cocina 37 VI. CAPÍTULO VI. Propiedades sensoriales, aplicación en la cocina 43 VII. CAPÍTULO VII. Implicación de la textura en la percepción final del Consumidor; texturas y sonidos 47 VIII. CAPÍTULO VIII. Microorganismos que aportan beneficios a las propiedades sensoriales 53 IX. CAPÍTULO IX. Evaluación de las propiedades sensoriales en la enología. 67 X. CAPÍTULO X. Evaluación sensorial de vinos. 75 XI. CAPÍTULO XI. Influencia del suelo en la composición de la uva. 83 XII. ANEXOS. Descubriendo buenos vinos de la metrópolis (Vinos de Madrid), Fichas de cata. 89 Aplicación del Análisis Sensorial de los Alimentos en la Cocina y en la Industria Alimentaria 9 CAPÍTULO I. EL ANÁLISIS SENSORIAL Y EL PANEL DE CATA Gustavo A. Cordero-Bueso Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímica (Área de Nutrición y Bromatología). Universidad Pablo de Olavide, Sevilla (España). gcordero@upo.es RESUMEN: Piense en cuántos sentidos son necesarios para disfrutar plenamente de una comida o bebida. Desde el momento en quela carne está en la parrilla y el vino o la cerveza se vierte en un vaso, nuestros oídos son recibidos por el crepitar de las brasas. Nuestros ojos son atraídos por el brillo del matiz de color rojo cereza del vino, o la profundidad del negro de una cerveza negra dejando encajes burbujeantes en los lados de la copa. Que impaciencia esa de esperar por el bien hecho, medio o poco hecho de la carne que al cortarla la sangre fluye lentamente. Al llevar el vino a los labios, la nariz detecta el aroma de chocolate amargo y a madera, o tal vez afrutado y ésteres picantes. Por último, nos bebemos, saboreando estas bebidas seráficas con sabores a éster antes de tragar para que los ácidos despierten las papilas gustativas de la de la lengua y el ahumado de la carne nos llene de satisfacción. Pero, ¿qué es ese retrogusto persistente? ¿Es el toque de la madera o del cuero porque está defectuoso?. Un analista sensorial funciona como un instrumento científico de medida. Un catador entrenado debe ser capaz de identificar sabores, cuantificarlos con respecto a sus umbrales, y determinar objetivamente su conveniencia en un alimento o bebida en particular. Cabe señalar, sin embargo, que con una buena formación en materia de análisis sensorial mejorará las habilidades, pero no siempre se puede garantizar que cualquier persona se convierta en un "supercatador." PALABRAS CLAVE: sentidos, entrenamiento, catador, pruebas sensoriales. ABSTRACT: Think about how many senses are required to enjoy a food or beverage fully. From the moment the meat is grilled and the wine or beer is poured into a glass, our ears are greeted by the crackling of the coals. Our eyes are attracted by the hazy sheen of the red cherry color of the wine, or the black depth of a stout beer leaving wisps on the sides of the glass. We patiently wait for the well done, rare or bloody steak which when its cut, the blood starts to slowly collapse. As we bring the wine to our lips, our nose detects the aroma of bittersweet chocolate and woody smell, or perhaps fruity and spicy esters. Finally, we imbibe, savoring these seraphic beverages and ester flavors before swallowing to let the hop alpha-acids wake the taste buds of the tongue and the smoke of the meat became a satisfaction. But, what is that lingering aftertaste? Is that a hint of wood or leather in the background?. A sensory analyst works like a scientific instrument of measure. A trained taster should be able to identify flavors, quantify them with respect to their thresholds, and objectively determine their desirability in a particular food or beverage. It should be noted, however, that while this sensory training will improve tasting and judging skills, it can't guarantee that anyone will become a "supertaster." KEY WORDS: senses, training, taster, sensory tests mailto:gcordero@upo.es Capítulo I. El análisis sensorial y el panel de cata 10 1. CONTEXTO HISTÓRICO Y SIGNIFICADO DEL ANÁLISIS SENSORIAL Recordemos que no venimos del mono, si no que somos monos, esto nos hace plantearnos lo complejo que es definirnos como “humanos” y distinguirnos de otras especies animales. No obstante, si hacemos referencia a la conducta humana, siempre será más sencilla de observar en lo que genéricamente llamamos “personas”. Y a conductas me refiero a aquéllas que realmente nos distinguen etológicamente de otras especies, como la capacidad de ir en contra de nuestro destino, alcanzar estados emocionales diferentes y expresarlos mediante el arte en todas sus vertientes, el estar cuestionándonos el por qué de las cosas o simplemente el hecho de crear tendencias, modas y acumularlo en la cultura que nos lleva a cualquier parte. Desde la aparición de los primeros homínidos, éstos ya utilizaban sus sentidos para juzgar la calidad y seguridad del agua potable y de los alimentos que cazaban, recolectaban o sembraban. Pero ineludiblemente el hecho de cocinar es un rasgo diferenciador en la especie humana. Y este acontecimiento pudo originarse de manera casual en la zona del lago tanzano de Turkana y sin duda suponer un importante paso en la evolución humana de Homo habilis (antepasado que basaba su dieta en vegetales que recolectaba, insectos y era carnívoro oportunista) al cazador Homo erectus que nos transmitió algo tan presente y utilizado en nuestro día a día como es el fuego. Quizás este antepasado se atrevió a probar animales semi- calcinados tras un incendio originado por un rayo en la sabana africana, justo aquéllos que perecieron con el fuego y así se “celebró” la primera parrillada de campo de la historia del ser humanos. Los primeros maestros cocineros tenían muy claro que los alimentos sufrían una serie de transformaciones organolépticas que los hacían extremadamente suculentos y apetecibles, eso sin aún pensar en la asepsia y seguridad (eliminación de venenos) que el hecho de cocinarlos suponía. Si recorremos el cronograma de la evolución, hay evidencias de que algunos alimentos producidos en determinadas regiones o ciertos pueblos de la Antigüedad se reconocían y apreciaban por sus características organolépticas; los aceites y vinos de Lesbos y la zona caucásica (actual Armenia y Georgia), origen de la actual Viticultura y Enología, ostras de Tarento, dátiles de Egipto, aceites del Al-Ándalus ¿y quién no sigue apreciándolos?, así hasta un largo etcétera. Siguiendo la evolución histórica hacia el Siglo XIV, aparecen asociaciones de gourmets- catadores de vino en Francia, además existen documentos que hacen referencia al “degustador” como la persona dedicada a catar vino y así definir su calidad y fijar un precio justo al producto. Ya en el Siglo XIX, se concibe la primera obra relacionada con el análisis sensorial por parte del gastrónomo francés Brillât-Savarin, “la fisiología del gusto” haciendo célebre la frase “el descubrimiento de un nuevo plato hace más por la felicidad de la humanidad que el descubrimiento de una nueva estrella”. Pero el concepto el análisis sensorial de los alimentos más próximo a como lo conocemos hoy surge durante la Segunda Guerra Mundial, cuando la industria alimentaria comienza a preparar las raciones de alimentos para los soldados de las fuerzas armadas americanas y se ve la necesidad de controlar los procesos desde el punto de vista químico y microbiológico, y así asegurar una mayor duración del estado inicial del producto elaborado y que éstos sean igualmente apetecibles gastronómicamente. Aunque el análisis sensorial fuera sólo a nivel del dueño o encargado de la empresa. Es a partir de ese momento cuando se desarrollan distintas técnicas y se avanza sobre la normalización y el conocimiento de la percepción humana. Sobre todo a partir de 1950, periodo en el que se comienza a considerar importante la calidad sensorial y se plantean los problemas de su medida y control. El principio de este periodo viene caracterizado por los atributos primarios que integran la calidad sensorial de los alimentos tales como el aspecto, sabor y textura. Varios autores estudian de forma paralela al desarrollo del análisis sensorial la validez y utilidad de las diferentes pruebas (Larson-Powers y Pangborn, 1978; Lawless y Heymann, 1999), el tratamiento estadístico de las respuestas obtenidas y se pone de manifiesto la necesidad de un conocimiento básico del proceso por el cual se realiza la evaluación de un alimento, debiendo incluir la percepción del estímulo (tanto en el aspecto fisiológico como psicológico), la elaboración de la sensación y la comunicación verbal de la sensación. En 1971, Tilgner, define análisis sensorial, en un sentido amplio, como un conjunto de técnicas de medida y evaluación de determinadas propiedades de los alimentos, a través de uno o más de los sentidos humanos. Otros autores, lo Aplicación del Análisis Sensorial de los Alimentos en la Cocina y en la Industria Alimentaria 11 definencomo la identificación, medida científica, análisis e interpretación de las propiedades (atributos) de un producto que se perciben a través de los cinco sentidos, vista, olfato, gusto, tacto y oído (Carpenter et al. 2000). Hoy en día, el análisis sensorial se perfila con carácter de ciencia y es utilizado como herramienta para medir de forma objetiva con un aceptable grado de precisión y reproducibilidad, lógicamente se tiene que conocer qué es lo que se quiere medir. El desarrollo e implementación de pruebas específicas reguladas por normas de estandarización (ISO, UNE, etc…) hace del análisis sensorial una herramienta muy útil y con un amplio campo de aplicación. 2. APLICACIONES DEL ANÁLISIS SENSORIAL Ante el desconocimiento, se podría pensar que el Análisis Sensorial de los alimentos es una ciencia un tanto subjetiva, pues se tiende a creer que nos dejamos llevar por los sentidos y por aquello que realmente nos gusta o no nos satisface. Para ello existen pruebas de evaluación de aceptación y hedónicas que se mencionarán más adelante. Sin embargo uno de los puntos críticos, es ser objetivo y hacer del Análisis Sensorial una herramienta más para el control de calidad de un alimento o bebida en la industria alimentaria. Se puede considerar que éste incidirá sobre el análisis, evaluación y control tanto del proceso de fabricación, como del producto elaborado, al igual que el mercado al que se dirigirá. Si el programa de control de calidad pretende prevenir los defectos que pueden surgir en el producto acabado, está claro que el Análisis Sensorial debe incidir, en primer lugar sobre las materias primas que entrarán en el proceso de elaboración o fabricación de un producto determinado. Mediante análisis químicos, físicos y microbiológicos se determinará si estos ingredientes están de acuerdos con las normas de calidad de la empresa. Pero los caracteres organolépticos como color, sabor, olor, textura, también son criterios de aceptación o rechazo tan importantes como los instrumentales que se puede evaluar con el análisis sensorial con grupos de jueces entrenados en análisis sensorial en general y en el producto en particular, tanto en la materia prima como en el producto ya terminado. Se emplea además, en el establecimiento de la diferencia sensorial en casos que se desee saber si un cambio en la formulación, en el proceso, de sustitución de un ingrediente, o para la comparación de distintos lotes de un mismo producto está afectando la calidad sensorial. También se tiene en cuenta la vida útil del producto, ya que puede sufrir deterioros durante su comercialización, con ello se podría determinar la fecha de caducidad del producto. A veces un producto no está deteriorado por acción de los microorganismos, sin embargo, puede suceder que agentes físicos o químicos hayan influido hasta el punto que el producto pierda la apariencia inicial, haciéndolos menos apetecibles. En este sentido, también se ha de tener en consideración el tipo de embalaje “packaging” o cierre del producto para evitar posibles deterioros por oxidación o reacciones catalizadas por la acción de la luz. Los conocimientos aquí adquiridos permitirán prever las consecuencias sobre las cualidades organolépticas y estudiar las formas de subsanarlas y/o minimizarlas mediante el uso del Análisis Sensorial y el desarrollo e innovación de pruebas sensoriales, embalajes, tapones, etc. Desde el punto de vista del consumidor y de cara al mercado, se pueden evaluar los alimentos mediante pruebas específicas desarrolladas para la conocer grado de aceptación y preferencia con grupos de consumidores conformados según edad, sexo, o costumbre y de acuerdo a los requerimientos del producto y del fabricante. En alguna ocasión, nos hemos visto sentados en la mesa de un restaurante o mesón, bien sea aquel con tres estrellas Michelín o una tasca del barrio de La Latina de Madrid, o de pie en los estupendos bares de tapas de la calle del Laurel de Logroño o parte vieja de San Sebastián, comiendo una paella mirando el Mediterráneo o un pescaíto frito en la playa de Conil o en la calle San Jacinto del barrio sevillano de Triana untándolo en salmorejo cordobés. Claro está, que los profesionales de la cocina indistintamente del punto geográfico, están dispuestos a deleitarnos con alguno de sus platos famosos, tan variados en nuestro país como en el resto del Mundo. Dicho esto, nos podríamos cuestionar ¿tiene lugar el Análisis Sensorial en la cocina?, la respuesta es sí. Una vez más, utilizar los sentidos en la cocina, evaluar el sabor, olor, textura y color de los alimentos y la presentación de los platos antes de ofrecérselos a los clientes e intentar que ese producto cocinado sea siempre el mismo, es aplicar esta herramienta en la cocina, claros ejemplos son las bravas del bar Tomás de Capítulo I. El análisis sensorial y el panel de cata 12 Barcelona o los míticos huevos estrellados del Casa Lucio de Madrid. Además se busca innovar y crear tendencias, aplicando aromas, potenciando la gastronomía molecular o “inventando” platos originales, como el famoso “humo” de algún lugar de Girona. La tarea no es fácil, el chef tiene que tratar de “entrenar” a sus ayudantes para que ese producto sea siempre igual y para ello no basta con darles la receta. A ninguno de nosotros nos sale igual algo tan sencillo como la tortilla de patatas de nuestra madre, pero si se empeña y con ayuda de esta ciencia podríamos alcanzar nuestros objetivos. En resumen, la aplicación del Análisis sensorial en la industria alimentaria y en la cocina dependerá del objetivo que se busque. Así, en función de dicha finalidad se puede dividir en: 1. Análisis de calidad: se examina el producto y se clasifican objetivamente las propiedades organolépticas del producto evaluado. 2. Análisis de aceptación: se dictamina el grado de aceptación que tendrá un producto, siendo también deseable conocer la reacción subjetiva e impulsiva del catador. Este tipo de pruebas lo pueden realizar personas poco expertas en la materia, pero que respondan al medio social o cultural al que va destinado el producto. Los sentidos corporales son el principal instrumento usado para este análisis, pero también se necesitan medios matemáticos, como la estadística, y otros instrumentos materiales que permitan traducir las percepciones a números o datos cuantificables. Como en cualquier análisis instrumental, si el aparato no está en correctas condiciones, las lecturas no tienen ningún sentido. Esto ocurre igualmente con el análisis sensorial, es necesario conocer las limitaciones y posibilidades de los órganos sensoriales de los catadores para evitar que se arrojen datos falsos o nos lleven a conclusiones erróneas. 3. LA SALA DE CATA La experiencia ha demostrado que, con independencia de los catadores, las condiciones externas que los rodean (iluminación, olores, ruidos, etc) influyen mucho sobre los resultados obtenidos. Por ello es necesario estandarizar al máximo todas estas condiciones para obtener resultados reproducibles (Anzaldúa-Morales, 1994; Sancho y col., 1999). Actualmente existen normativas tanto internacionales como nacionales (Normas UNE) que fijan las condiciones mínimas que deben reunir los locales donde se realiza el análisis sensorial, los utensilios, etc. Además, en multitud de manuales dedicados al análisis sensorial también se dan recomendaciones sobre otros aspectos asociados al desarrollo de las catas no sujetos a regulación específica (Briz-Escribano y García-Faure, 2004; Jellinek, 1985; Fortín y Desplanke, 2001; Meilgaard y col., 2007). Existe una Guía para la instalación de una sala de cata, Norma UNE 87-004 (Aenor, 1997). A grandes rasgos, las principales características que debe reunir un local de cata son: - El área de preparación de las muestras debe estar separadadel área de pruebas, y nunca deben ver los catadores al director de la prueba preparando las muestras que serán evaluadas. - El local debe ser agradable y estar convenientemente iluminado, conservando un carácter neutro, por ello se recomiendan los colores lisos y claros en las paredes. La iluminación debe ser uniforme, regulable y de luz difusa. - El local, además, debe ser de fácil limpieza y estará aislado de fuentes de ruido y de olores, por lo que debe tener un dispositivo eficaz de ventilación. - El área de preparación de las muestras debe contar con todos los equipos y utensilios necesarios: menaje, estufa, plancha, fregadero, etc. - La sala debe mantener unas condiciones térmicas e higrométricas agradables y constantes. Se recomienda una temperatura entre 20-22ºC y un 60-70% de humedad relativa. - Las dimensiones de las cabinas para la evaluación sensorial también vienen fijadas en la norma. Serán idénticas entre sí y se situarán unas al lado de otras, aisladas por mamparas suficientemente altas y anchas como para que los catadores no puedan interaccionar entre ellos. Es importante que tengan una superficie lo suficientemente amplia para que el juez pueda realizar cómodamente la prueba. Sobre la mesa se colocarán las muestras, el cuestionario, cubiertos, servilleta, y vaso para el enjuague de la boca entre muestras. 3.1. El horario de las pruebas Es uno de los factores que más pueden afectar a los resultados de las pruebas. La evaluación sensorial no debe hacerse a horas muy cercanas a Aplicación del Análisis Sensorial de los Alimentos en la Cocina y en la Industria Alimentaria 13 las de las comidas. Si los jueces acaban de comer o de desayunar no querrán ingerir alimentos y asignarán puntuaciones demasiado bajas (en las pruebas afectivas), o podrían alterarse sus apreciaciones de los atributos sensoriales. De la misma manera, si falta poco tiempo para la hora de la comida, el juez tendrá hambre y sus respuestas pueden ser erróneas. Los horarios recomendados son entre las 11 de la mañana y la 1 de la tarde, así como de 17 a 18 horas de la tarde; aunque el primer horario es el más adecuado (Sancho y col, 1999). 3.2. Muestras para la evaluación La presentación de las muestras difiere dependiendo del tipo de panel que vaya a realizar el análisis (Sancho y col., 1999). Si éste es llevado a cabo por un panel de jueces entrenados, la muestra a analizar se sirve sin aditivos o vehículos. Sin embargo, a los paneles de consumidores el producto se les sirve del modo habitual en que es consumido. El vehículo debe tener siempre las mismas condiciones y ser lo más insípido e inerte posible (Meilgaard y col., 2007). El comité de Evaluación Sensorial de la ASTM (1968) recomienda que para pruebas discriminativas cada juez reciba, al menos, 16 ml de muestra líquida o 28 gramos de alimento sólido (Larmond, 1977). Para los alimentos que se presentan como una unidad pequeña (bombón, gominola, galleta, etc) que puede comerse de un bocado, la muestra será la unidad. Sin embargo, la cantidad de muestra que recibe cada juez está limitada por la cantidad disponible de material experimental y por el número de muestras que se evaluarán en cada sesión. El número de muestras en una sesión no debe ser elevado (generalmente inferior o igual cinco) porque puede ocasionar fatiga que influirá sobre las respuestas. Si las muestras a evaluar son muy numerosas, estas deben distribuirse en varias sesiones. De todas formas, un panel muy entrenado puede evaluar un mayor número de muestras. La temperatura de las muestras debe ser constante y la misma para todos los jueces (Cross y col., 1979). Generalmente las muestras deben servirse a la temperatura a la cual suele ser consumido el alimento a analizar. Cuando el alimento es cocinado y se consume en caliente, éste debe mantenerse a dicha temperatura hasta el momento de servirse, mediante de estufas u otros medios. El orden de presentación de las muestras debe ser aleatorio y la codificación de las mismas debe hacerse cuidadosamente, para evitar inducir a una clasificación previa inconsciente asociada a otras existentes en la mente del juez (Sancho y col., 1999; Anzaldúa-Morales, 1994). 4. TIPOS DE JUECES Juez experto: persona con gran experiencia en probar un determinado tipo de alimento y que posee una gran sensibilidad para percibir las diferencias entre muestras y para evaluar las características del alimento. Debido a su habilidad y experiencia, en las pruebas que efectúa sólo es necesario contar con su criterio. Su entrenamiento es muy largo y costoso, por lo que sólo intervienen en la evaluación de productos caros, como por ejemplo el té o trufas de tierra. Estos jueces están revisando constantemente sus habilidades y existen muy pocos en todo el mundo (Sancho y col, 1999). Juez entrenado o panelista: persona con bastante habilidad para la detección de alguna propiedad sensorial, que ha recibido enseñanza teórica y práctica sobre la evaluación sensorial, sabe lo que debe medir exactamente y realiza pruebas sensoriales con cierta periodicidad. El número requerido es de al menos siete y como máximo quince. Se emplean para pruebas descriptivas y discriminativas complejas. Como los jueces expertos, deben abstenerse de hábitos que alteren su capacidad de percepción (Larmond, 1977). Juez semientrenado o “de laboratorio”: personas con un entrenamiento teórico similar al de los jueces entrenados, que realizan pruebas sensoriales con frecuencia y poseen suficiente habilidad, pero que generalmente sólo intervienen en pruebas discriminativas sencillas que no requieren una definición muy precisa de términos o escalas. Las pruebas con este tipo de jueces requieren un mínimo de 10 y un máximo de 20 o 25 jueces (Larmond, 1977). Juez consumidor: son personas que no tienen nada que ver con las pruebas, ni han realizado evaluaciones sensoriales periódicas. Es importante que sean consumidores habituales del producto a valorar o, en el caso de un producto nuevo, que sean los consumidores potenciales de dicho producto. El número de jueces necesario oscila entre 30 y 40 (Carpenter y col., 2004; Larmond, 1977; Anzaldúa-Morales, 1994). 4.1. Reclutamiento de los jueces Capítulo I. El análisis sensorial y el panel de cata 14 Las normas Aenor recomiendan entrenar alrededor del doble de participantes de los que formarán el panel de cata definitivo. Las actividades de reclutamiento y selección suelen eliminar cerca del 80% de los sujetos inicialmente citados (Costell, 1983). El reclutamiento puede ser externo a la empresa o institución que realiza el análisis sensorial, o interno con personal de la propia empresa o institución. En el primer caso se podrá reclutar un mayor número de individuos, que no estarán influidos en ningún caso al no tener ninguna conexión con el estudio. Sin embargo, cuando los jueces son de la misma empresa suelen estar disponibles con mayor facilidad y pueden implicarse más en el experimento (Stone y Sidel, 2004). Al inicio, los candidatos deben rellenar un cuestionario general con datos personales, hábitos, restricciones alimentarias, enfermedades, alergias, aversiones, etc. Se les explicará el plan de formación y el interés del experimento a realizar. En este momento se pueden eliminar individuos con restricciones, enfermedades o demasiadas aversiones hacia alimentos, dependiendo del tipo de análisis a realizar. Antes de proceder a la realización de pruebas simples, hay que proporcionar a los candidatos unas nociones básicas sobre el análisis sensorial, definición de algunos términos y técnicas. Existen una serie de pruebas sencillas, que se encuentran en la literatura especializada, orientadas a poner de manifiesto el mayor número posible de aptitudes de los candidatos (Fortin y Desplancke, 2001).También se realizan pruebas como el test de Ishihara (1971) para detectar deficiencias en la percepción de los colores. En la prueba de reconocimiento de olores, propuesta por numerosos autores como Briner y Simmen (1999), los candidatos huelen cassettes o tiras de papel impregnadas en olores comunes y deben identificar esos olores. Se selecciona a aquellos candidatos que reconozcan al menos siete de diez olores presentados. Existe un cuestionario propuesto por Meilgaard y col. (2007), con una decena de cuestiones concernientes a los alimentos centradas en el flavor y la textura permitiendo evaluar la capacidad de los candidatos de expresarse y describir sus percepciones, así como establecer la riqueza de su vocabulario. El resultado es difícil de cuantificar y sirve para calificar a sujetos que hayan alcanzado el mismo nivel en las dos pruebas anteriores. En la prueba de reconocimiento de los sabores básicos (recogida en la norma UNE 87- 003) se presentan a los candidatos los cuatro sabores básicos, en concentraciones suficientemente elevadas para que sean reconocidos fácilmente por cualquier individuo. Se elimina a los que no hayan reconocido estos sabores (Carpenter y col. 2004; Sancho y col., 1999). Se puede ampliar el número de pruebas según las necesidades de la empresa/institución. La última parte del reclutamiento es una entrevista personal que posibilita clasificar a los candidatos que hayan obtenido resultados equivalentes en las pruebas precedentes (Costell, 1983; Rutledge y Hudson, 1990). La motivación, la personalidad y la manera de expresarse serán criterios utilizados por el analista para elegir a las personas que pasarán a la siguiente fase de selección (Anzaldúa-Morales, 1994). En la fase de reclutamiento se habrán seleccionado a los candidatos con verdadero interés por el análisis sensorial, y en la fase de selección se elige a los candidatos con mayores aptitudes para dicho análisis (Fortin y Desplanke, 2001). 4.2. Selección de los jueces En esta etapa se realizan varias sesiones en las que se llevan a cabo diversas pruebas para determinar las aptitudes de los aspirantes, y que varían dependiendo del tipo de panel a seleccionar. Dentro de las pruebas más comunes que se realizan en la etapa de selección está la determinación de la precisión sensorial de los sujetos. Para ello se realizan pruebas de diferenciación de los sabores básicos y detección de umbrales de percepción en cada uno de los sabores básicos. También se puede realizar una clasificación y memorización de olores (Jellinek, 1985; Rutledge y Hudson, 1990) y una prueba de discriminación entre los diversos niveles de una propiedad. Se realiza presentando al candidato varias muestras que varían en intensidad de una misma característica en un orden aleatorio. El juez debe clasificarlas por orden creciente de intensidad. Se puede hacer con propiedades como la apariencia, la textura, el sabor y el olor (Cross y col., 1979; Anzaldúa-Morales, 1994). Se suelen utilizar también las pruebas triangulares para ver si los aciertos de los jueces son debidos al azar (Carpenter y col., 2004; Anzaldúa-Morales, 1994). Para completar el proceso se pueden realizar ejercicios de reconocimiento de alimentos simples, para Aplicación del Análisis Sensorial de los Alimentos en la Cocina y en la Industria Alimentaria 15 evaluar la capacidad del candidato de reconocer un flavor, y ensayos de descripción de la textura (Sancho y col., 1999). Se les pide a los candidatos que describan la textura de una serie de alimentos, con sus propios términos o con otros, ayudados por el analista. Se les asignará un baremo de puntos según sus descripciones más o menos acertadas. Al final de este proceso de selección, el analista podrá escoger entre los candidatos a los 15 mejores para pasar a la siguiente fase que es el entrenamiento en grupo (Fortin y Desplancke, 2001). 4.3. Entrenamiento de los jueces El entrenamiento está encaminado a explorar los cinco sentidos, presentando estímulos que favorezcan la disminución de los umbrales de percepción, así como el aprendizaje de un lenguaje descriptivo adecuado. Los jueces aprenderán a identificar y describir sus percepciones, determinar el orden de aparición, apreciar el grado de intensidad de cada propiedad y a reconocer los regustos y persistencias (Miller, 1998). En esta fase se realizarán varias sesiones con diversos tipos de pruebas, adaptando cada analista el programa de entrenamiento a sus necesidades (Rutledge y Hudson, 1990). En estas sesiones, además, después de analizar individualmente un producto, los jueces discuten conjuntamente con el director del panel las dificultades encontradas y comentan los resultados para aunar criterios. Se persigue incrementar la sensibilidad y reproducibilidad de los jueces como individuos y conseguir que el panel trabaje como un bloque homogéneo. Existen muchos manuales en los que se pueden consultar programas de entrenamiento detallados, así como impresos para las pruebas, descripciones de las mismas y análisis estadístico de los resultados (Jellinek, 1985; Stone y Sidel, 1993; Meilgaard y col., 2007; Fortin y Desplancke, 2001). En todos los casos, el entrenador o analista debe crear un ambiente agradable de trabajo, con buena comunicación. No debe intimidar a los jueces, pero al mismo tiempo debe ser capaz de mantener el control sobre el grupo. Es necesario tener un programa de entrenamiento claro antes de comenzar. Debe contener los objetivos, los temas a cubrir, los métodos, el modo de medir el cumplimiento de los objetivos, así como un calendario de actividades. Además de las correspondientes sesiones prácticas, se deben realizar sesiones teóricas, en las que se les explique a los jueces en qué consiste la evaluación sensorial, la importancia del proyecto en el que van a participar, los métodos que van a utilizar, uso de escalas, cuestionarios, vocabulario, etc. Las sesiones deben ser completas pero no muy largas, para evitar la fatiga de los jueces. Durante todo el proceso se debe comprobar cíclicamente el funcionamiento del panel. Para ello se pueden introducir una o varias muestras control dentro de las muestras a analizar (Costell y Durán, 1981; Costell, 1983; Rutledge y Hudson, 1990). El estudio de la varianza individual de las calificaciones de cada juez para estas muestras control permite determinar su habilidad y su consistencia. 5. ESCALAS SENSORIALES Las dos mayores fuentes de variación en los datos de un panel sensorial son la diferencia en la manera en que los sujetos perciben el estímulo y las diferentes formas en que los sujetos expresan esas percepciones. Las diferencias en la percepción son parte de la considerable variabilidad de los datos sensoriales, con la que el analista sensorial aprende a convivir. La variación en las puntuaciones de los jueces puede ser minimizada, mediante el entrenamiento y la selección adecuada de la terminología utilizando escalas. A la hora de elegir la manera de medir las respuestas, el analista debería seleccionar el método sensorial más simple que pueda medir las diferencias esperadas entre muestras y que minimice el tiempo de entrenamiento del panel. La escala es el instrumento que se utiliza para medir las respuestas sensoriales y es una parte fundamental dentro del análisis sensorial (Meilgaard y col., 2007). De la correcta elección de la escala de medida puede depender el éxito de una evaluación sensorial. 6. TIPOS DE PRUEBAS SENSORIALES Existen tres tipos principales de pruebas para realizar un análisis sensorial: las pruebas afectivas, las discriminativas y las descriptivas. Se elegirán unas u otras dependiendo del objetivo que se pretenda alcanzar en un determinado estudio. 6.1. Pruebas afectivas También llamadas estudios de consumidores, son aquellas pruebas en las cualeslos jueces Capítulo I. El análisis sensorial y el panel de cata 16 expresan su opinión personal y subjetiva sobre un producto, indicando si les gusta o les disgusta, si lo aceptan o lo rechazan, o si lo prefieren a otro producto (Larmond, 1977). Para realizarlas se utiliza un mínimo de 30 jueces no entrenados, que deben ser consumidores habituales o potenciales del alimento a evaluar. Presentan una gran variabilidad en los resultados obtenidos y éstos son difíciles de interpretar (Anzaldúa-Morales 1994). Dentro de estas pruebas se distinguen tres tipos de ensayos: las pruebas de preferencia, las pruebas de grado de satisfacción y las pruebas de aceptación (Anzaldúa-Morales, 1994). 6.1.1. Pruebas de preferencia En esta prueba se pretende saber si los jueces prefieren una determinada muestra a otra. En este caso no se busca la capacidad de los jueces para discriminar muestras, simplemente se quiere conocer su opinión como consumidor habitual del producto (Larmond, 1977). 6.1.2. Pruebas de grado de satisfacción Cuando se pretende evaluar más de dos muestras a la vez, o se quiere obtener más información acerca de un producto que en la prueba anterior, se realiza este tipo de prueba. Para ello se recurre a unas escalas hedónicas que serán los instrumentos para medir las sensaciones producidas por el alimento en el juez, ya sean placenteras o desagradables (Sancho y col., 1999). 6.1.3. Pruebas de aceptación El deseo de una persona de adquirir un producto es lo que se llama aceptación, y no sólo depende de la impresión agradable o desagradable que reciba el individuo al probar el alimento, sino también de aspectos culturales, socioeconómicos, etc. 6.2. Pruebas discriminativas En estas pruebas se desea establecer si existe diferencia o no entre dos o más muestras y, en algunos casos, la magnitud de esa diferencia. Este tipo de pruebas son muy utilizadas en el control de calidad para evaluar si las muestras de un lote están siendo producidas con una calidad uniforme, si son comparables con muestras de referencia, etc. (Sancho y col., 1999). En las pruebas discriminativas sencillas pueden utilizarse jueces semi-entrenados; sin embargo, para pruebas más complejas es preferible utilizar jueces entrenados (Anzaldúa-Morales, 1994). Dentro de estas pruebas discriminativas se pueden establecer dos grupos en función de los objetivos buscados: a) Si se pretende determinar si existen diferencias entre dos o más productos. Estas pruebas son bastante sencillas e incluyen: la prueba triangular, la prueba dúo-trío, la prueba dos de cinco, la prueba comparación apareada simple, la prueba A no A, la prueba de diferencia a muestra control, y la prueba de similitud. b) Además de la existencia de diferencias, se pretende determinar la variación de un determinado atributo entre dos o más muestras. Estas pruebas son más complejas que las anteriores, e incluyen la prueba de comparación por pares, la prueba de rangos en parejas (análisis de Friedman) y las pruebas de comparación múltiple. A continuación se describirán brevemente las más utilizadas. 6.2.1. Prueba triangular Es una prueba de diferenciación en la que se presentan simultáneamente tres muestras, dos de ellas iguales entre sí y el juez debe identificar cuál es la muestra diferente. Es una prueba de juicio forzado, por tanto siempre hay dar una respuesta. La interpretación de las respuestas se realiza mediante tablas en las que se encuentra, para el número de jueces participantes, el número mínimo de respuestas correctas para establecer diferencias significativas. La probabilidad de acertar debida al azar en esta prueba es del 33%. Se suelen utilizar entre 20 y 40 jueces, pero con diferencias suficientemente apreciables basta con 12 (Meilgaard y col., 2007). 6.2.2. Prueba de comparación apareada simple Se les presentan a los catadores dos muestras para que las comparen respecto de un determinado atributo sensorial e indiquen cuál de ellas tiene mayor intensidad del citado atributo (Larmond, 1973). Es una prueba muy sencilla y no hay riesgo de fatiga sensorial. Sin embargo, la probabilidad de dar una respuesta acertada debido al azar es muy elevada, del 50%. La interpretación de los resultados se realiza mediante una tabla (Roessler y col., 1956) como Aplicación del Análisis Sensorial de los Alimentos en la Cocina y en la Industria Alimentaria 17 “prueba de una cola”, buscando el número de aciertos para establecer la diferencia significativa. 6.2.3. Prueba dúo-trío Se presentan tres muestras a los jueces de forma simultánea o consecutiva, de las cuales una está identificada como referencia y las otras dos están codificadas, siendo una de ellas igual a la muestra de referencia. Cuando se presentan todas las muestras simultáneamente se debe probar en primer lugar la referencia. El juez debe indicar cuál es la muestra igual a la de referencia (es un juicio forzado). Es una prueba similar a la triangular pero es menos eficiente porque la probabilidad de acertar al azar es de un 50%. La interpretación de los datos se realiza por medio de la misma tabla que se utiliza en la prueba de comparación apareada simple, como “prueba de una cola” (Anzaldúa-Morales, 1994). 6.3. Pruebas descriptivas En este tipo de pruebas se pretende definir las propiedades del alimento y medirlas lo más objetivamente posible. En este caso no interesan las preferencias de los jueces, ni si las diferencias son detectadas por los mismos, sino cuál es la intensidad de los atributos del alimento (Cross y col., 1986). Estas pruebas proporcionan más información que las otras, pero son más complicadas, el entrenamiento de los jueces debe ser más intenso y la interpretación de los resultados es más laboriosa. Son las más utilizadas en la mayoría de las investigaciones sensoriales actuales porque son las más objetivas y fiables. Cuando un analista sensorial necesita desarrollar un análisis descriptivo para un producto determinado debe revisar la literatura existente, analizar diversos métodos, pero debe elegir el método o la combinación de varios de ellos que mejor se adapte a sus necesidades. Incluso hará las modificaciones pertinentes a los métodos ya existentes para obtener los resultados más comprensibles, reproducibles y fiables para su producto. 3.4 Bibliografía 1. AENOR (1997). Análisis Sensorial. Alimentación. Recopilación de Normas UNE-ISO. Editorial: AENOR. 2. Anzaldúa-Morales, A. (1994). La evaluación sensorial de los alimentos en la teoría y en la práctica. Editorial: Acribia. 3. Briner, H.R. y Simmen, D. (1999). Smell diskettes as screening test olfaction. Rhinology, 37, 145-148. 4. Briz-Escribano, J., y García-Faure, R. (2004). Análisis sensorial de productos alimentarios. Editorial: Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación. 4. Carpenter, R.P., Lyon, D.H., Hasdell, T.A. (2002). Análisis sensorial en el desarrollo y control de la calidad de alimentos. Editorial: Acribia. Zaragoza. 6. Costell, E. (1983). El equipo de catadores como instrumento de análisis. Rev. Agroquím. Tecnol. Aliment. 23(1), 1- 10. 7. Costell, E. y Durán, L. 1981. El análisis sensorial en el control de la calidad de los alimentos. I. Introducción. II. Planteamiento y planificación: selección de pruebas. III.Planificación,selección de jueces y diseño estadístico. IV. Realización y análisis de datos. Rev. Agroquim. Technol. Aliment. 21(4), 454-475. 8. Cross, H.R., Stanfield, M.S., Elder, R.S. (1979). Comparison of roasting versus broiling on the sensory characteristics of beef longissimus. J. Food Sci. 44, 310-314. 9. Fortin, J. y Desplancke, C. (2001). Guía de selección y entrenamiento de un panel de catadores. Ed. Acribia, Zaragoza. 10. Ishihara, S. (1971). Test for colour blindness. KanaharaShuppan Co. Ltd. Tokyo- Kyoto,Japón. 11. ISO Sensory analysis (2007). General guidance for the design of test room. International Organization for Standardization ISO 8589:2007. 12. Jellinek, G. (1985). Sensory Evaluation of Food. Theory and Practice. Ellis Horwood, London, UK. 13. Larmond, E. (1977). Laboratory Methods for Sensory Evaluation of Food. Food Res. Inst.Can. Dept. Agri., Ottawa. Capítulo I. El análisis sensorial y el panel de cata 18 14. Larson-Powers, N. y Pangborn, R.M. (1978). Descriptive analysis of the sensory properties of beverages and gelatins containing sucrose or synthetic sweeteners. J. Food Sci. 43,42-51. 15. Lawless, H.T., Hildegarde Heymann, H. (1999). Sensory evaluation of food: principles and practices. Kluwer Academic-Plenum. New York. 16. Meilgaard, M., Civille, G. V., & Carr, T. (2007). Sensory evaluation techniques (3rd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. 17. Onega Pagador, E. (2003). Evaluación de la calidad de carnes frescas: aplicación de técnicas analíticas, instrumentales y sensoriales. Tesis Doctoral. Universidad Complutense de Madrid. 18. Rosenthal, A.J. (2001). Textura de los alimentos: medida y percepción. Editorial: Acribia. 19. Rutledge, K.P. y Hudson, J.M. 1990. Sensory Evaluation: Method for Establishing and Training a Descriptive Flavor Analysis Panel. Food Technol. 44(12), 78-84. 20. Sancho, J., Bota, E., de Castro, J.J. (1999). Introducción al Análisis Sensorial de los alimentos. Ediciones Universitat de Barcelona. 21. Stone, H., Sidel, J.L. Sensory evaluation practices. (2004). Academic Press, 3rd ed. Ámsterdam. . Aplicación del Análisis Sensorial de los Alimentos en la Cocina y en la Industria Alimentaria 19 CAPÍTULO II. SABOR/FLAVOR Rocío Ruiz Laza Dpto. Fisiología, Anatomía y Biología Celular. Facultad de Ciencias Experimentales. Universidad Pablo de Olavide rruizlaza@upo.es RESUMEN: La habilidad de percibir los sabores comienza en el útero con el desarrollo temprano de los sistemas olfatorios y del gusto, hecho que marcará al individuo a lo largo de la vida. El sentido del gusto desempeña un papel esencial en la selección de alimentos e identificación de aquellos perjudiciales para la salud. Además, junto con el sentido del olfato y del tacto permite el disfrute de los alimentos produciendo una sensación placentera. En este capítulo vamos a ahondar en la evolución del sentido del gusto a lo largo de la historia del hombre moderno y sus implicaciones en los comportamientos culinarios actuales. PALABRAS CLAVE: sabor, olor, textura, evolución, gusto ABSTRACT: The ability to perceive the flavors begins in utero with the early development of olfactory and taste systems. This conditionates the individual for life. The sense of taste plays a role in food selection and as well as avoidance of toxic or unhealthy foods. This sense together with the sense of smell and touch allows the enjoyment of food producing a pleasurable sensation. In this chapter we will delve into the evolution of taste throughout the history of modern man and its implications for current culinary behaviors. KEY WORDS: flavor, smell, texture, evolution, taste. Capítulo II. Sabor/Flavor 20 1. INTRODUCCIÓN El sabor puede ser definido como la totalidad de la experiencia sensorial que se produce en la boca. La detección del sabor depende de la interacción tanto del sentido del gusto como del olfato, además de por la combinación con otros atributos sensoriales tales como la textura, el color y la temperatura (Breslin y Spector, 2008). Clásicamente de distinguen 5 tipos de sabores fundamentales: dulce (carbohidratos simples), salado (sales de sodio y otras sales catiónicas), ácido (ej. ácido cítrico), amargo (muchos compuestos tóxicos estructuralmente diversos) y umami (los aminoácido glutamato, aspartato y ácido ribonucleícos específicos). Aunque actualmente permanece en discusión la existencia de otros sabores fundamentales, que según algunos autores, deberían ser incluidos; los sabores metálicos y de ácidos grasos (Mattes, 2011). La detección de los distintos sabores se lleva a cabo por las células gustativas localizadas en unas estructuras especializadas denominadas botones gustativos presentes en las papilas gustativas de la lengua, paladar blando y la parte superior de la faringe (Figura 1). La capacidad de distinguir los distintos sabores depende de receptores específicos localizados en estas papilas. Las sustancias químicas disueltas en líquido acuoso (saliva) y parcialmente digeridas por enzimas orales tales como la amilasa, lipasa y proteasa se unen a los receptores papilares produciendo una señal que se transmite al cerebro. Por otro lado, la detección por medio del sentido del olfato de sustancias volátiles junto con la información procedente de las papilas gustativas y los demás atributos mencionados con anterioridad (textura, color y temperatura) se integran en una señal que se dirige al cerebro y produce la sensación placentera o no de los alimentos que se ingieren. Figura 1. Figura tomada de Breslin, 2013. Botones y papilas gustativas en la cavidad oral. Se distinguen tres tipos de papilas (foliadas, caliciformes y fungiformes). 2. SABORES Los primeros estudios científicos indicaban que existía un patrón determinado en la lengua para la detección de los distintos sabores, localizándose por ejemplo los receptores del sabor dulce en la punta de la lengua o el salado en las zonas laterales. Sin embargo, corrientes científicas más cercanas en el tiempo han demostrado que la sensibilidad a los distintos sabores no se distribuye de forma uniforme por toda la lengua (Laing y Jinks, 1996). 2.1 Dulce El sabor dulce es producido por muchas sustancias, la mayoría orgánicas, que tienen en común la presencia de dos radicales uno de ellos donante y el otro receptor de protones (Shallenberger y Acree, 1967), ejemplo de estas sustancias son los azúcares, aldehídos, glicoles, cetonas, ésteres, etc. El mecanismo de detección del sabor dulce por la célula gustativa es a través de un receptor acoplado a una proteína G. Un vez que llega el estímulo las subunidades funcionales se escinden y desencadenan la respuesta mediada por segundos mensajeros cuyo final último es el cierre de los canales de potasio y la despolarización de la célula comenzando así la traducción de la señal hacia el cerebro. 2.2 Salado A diferencia del gusto dulce el salado proviene de la estimulación de las células gustativas de forma directa por sales inorgánicas. El cloruro sódico (NaCl) produce el sabor salado típico por la entrada directa en la célula receptora del catión Na, lo que produce la despolarización y así la liberación de los neurotransmisores que trasmitirán la información a núcleos superiores del cerebro. La célula vuelve a su estado de reposo por la salida de cationes potasio hacia el exterior a través de los canales de potasio dependientes de voltaje. 2.3 Ácido Es el sabor más simple desde el punto de vista del mecanismo por el cual activa las células gustativas y, por lo tanto, no hay receptores específicos. El estimulo produce la despolarizaci6n directa de la célula receptora (Kinnamon, 1996). El sabor ácido se produce por la concentración de iones de hidrógeno (H+) disueltos en la saliva y la mayor o menor intensidad dependerá de la concentración. Estos iones pueden actuar de tres maneras: entrando directamente en la célula gustativa, bloqueando Aplicación del Análisis Sensorial de los Alimentos en la Cocina y en la Industria Alimentaria 21 canales de K+ en la superficie de la célula o produciendo la apertura de otros canales catiónicos. En cualquiera de los tres casos se produce la despolarización de la célula gustativa, con ello la apertura de los canales de calcio dependientes de voltaje y la liberacióndel neurotrasmisor que sirve como señal para activar la vía de transducción de la información hacia el cerebro. 2.4 Amargo Las sustancias químicas que desencadenan la señal y da como resultado el sabor amargo son variadas y están presentes en un gran número de alimentos (café, cacao, cerveza, etc.). Son compuestos orgánicos, y uno de los grupos más representativo son los alcaloides (quinina, estricnina, nicotina, etc.). En el caso del sabor amargo la transducción de la señal hacia el cerebro se produce por receptores acoplados a proteína G que, una vez activados, desencadena una cascada de señalización cuyo fin último es la salida de calcio del retículo endoplásmico generando la despolarización de la célula y posterior liberación de neurotransmisor, el cual, al igual que en el resto de sabores producirá una respuesta que llegará al cerebro con la información de cada tipo de sabor. 2.5 Umami Después de largas discusiones se ha dado en aceptar el sabor umami como uno de los cinco sabores fundamental (Kawamura y Kare, 1987). El sabor umami lo producen algunos aminoácidos y ácidos ribonucléicos, el condimento más representativo que produce este sabor es el glutamato monosódico. Este compuesto produce al disolverse en la saliva una sensación no placentera; sin embargo, añadidos a algunos alimentos refuerzan otros gustos, como el dulce o el salado. El mecanismo por el cual se produce la activación de la vía gustativa por el gusto umami no está totalmente esclarecida. Sí se conocen los receptores específicos, siendo receptores de membrana acoplados a proteína G, pero sigue sin esclarecerse cómo la cascada de señalización mediante segundos mensajeros desencadena la despolarización de la célula gustativa. 3. ATRIBUTOS SENSORIALES QUE MODIFICAN LA PERCEPCIÓN DEL SABOR Los principales atributos sensoriales que modifican la percepción del sabor son el aroma, la textura y el color. No nos centraremos en el aspecto olfativo ya que hay todo un capítulo para ello, por lo que en este apartado vamos a comentar cómo de importante son los demás atributos en la sensación gustativa de los distintos sabores. 3.1 Color ¿Tan importante es el color para la aceptación o no de los alimentos? La primera impresión es que debe influir en gran medida, si no, no se entendería el uso extendido de los colorantes alimentarios. El color del alimento se relaciona con otras características como son el grado de madurez de frutas, frescura de los productos perecederos (carne, pescado, etc.), tipo o calidad del vino, etc. Sin embrago, los resultados de diferentes investigaciones para conocer el grado de influencia del color en la percepción del gusto son contradictorios. Generalmente las investigaciones se han centrado sobre el efecto del color en la identificaci6n o en la intensidad del sabor típico de la fruta en estudio (ver revisión Durán y Costell, 1999). Algunos estudios indican que el color puede afectar a la intensidad de los distintos sabores, por ejemplo el color rojo y amarillo aumenta el sabor dulce de bebidas con fresas o cerezas y de limón y lima, respectivamente. El color verde, por el contrario, reduce el sabor dulce en el zumo de pera. Una explicación podría ser la asociación de este color por el grado de madurez de la fruta. Un ejemplo en particular llama bastante la atención ya que si a un vino blanco le añadimos un colorante rojo para que coja la apariencia de vino tinto descubrimos que casi la totalidad de los catadores elegidos al azar creen que el vino que se están tomando es tinto en lugar de blanco (Spence, 2013). Aunque estos estudios demuestran de forma clara la influencia del color en la percepción de lo sabores, existen otros estudios en los que esta correlación no se mantiene, poniendo, en cambio de relieve solo un efecto sobre la intensidad del sabor (ver revisión Durán y Costell, 1999). 3.2 Textura Se define la textura de los alimentos como “conjunto de propiedades reológicas y de estructura (geométricas y de superficie) de un producto perceptible por los mecanorreceptores, los receptores táctiles y en ciertos casos, por los visuales y auditivos” (Norma Española, UNE 87001, 1994). Basándonos en las propiedades Capítulo II. Sabor/Flavor 22 físicas de los alimentos distinguimos siete estados posibles: Líquidos: donde la textura viene definida por la viscosidad. Geles: la textura viene definida por la elasticidad. Fibrosos: caracterizado por presentar fibras macroscópicas. Aglomerados: en función de la forma que presenta. Untuosos: la textura está en función de las sustancias grasas. Frágiles: alimentos de fácil masticación. Vítreos: alimentos con estructura pseudicristalina. La mayoría de los estudios llevados a cabo para investigar la influencia de la textura en el sabor se ha realizado con los sabores dulces (ver revisión Durán y Costell, 1999). Estos estudios demuestran que la intensidad del sabor va disminuyendo conforme aumenta la viscosidad de la disolución prueba, es decir, una disolución líquida tiene una mayor capacidad de estimular las células gustativas que una con mayor viscosidad. La explicación fisiológica de esta propiedad consiste en la en el retraso parcial que pueden sufrir los alimentos con mayor viscosidad para llegar a los botones gustativos en comparación con los alimentos más líquidos. Sin embargo, según el espesante utilizado en estos trabajos de investigación el resultado del estudio fue distinto, afectando la viscosidad en algunos casos y en otros no, difiriendo entre estudios exclusivamente el espesante utilizado, por lo que nos hace pensar que a parte de la mayor o menos viscosidad de alimento también deben influir reacciones químicas que se escapan en estos estudios entre el alimento y el espesante utilizado. Por lo tanto, en la detección de un sabor determinado, intervienen mecanismos físico- químicos diversos como la difusión a través del medio líquido o sólido, la asociación con macromoléculas presentes en el producto y el equilibrio en la interfase alimento-saliva. En este curso vamos a comprobar por nosotros mismos el efecto de la textura en el sabor. Utilizaremos una disolución a una concentración controlada en estado completamente líquido y, otra disolución con las mismas características pero con una viscosidad diferente. ¿Seremos capaces de encontrar diferencias en el sabor de la disolución prueba? 3.3 Otros atributos Los atributos discutidos en los apartados anteriores claramente influyen en la percepción del sabor pero existen otros que hasta hace muy poco no habían sido tenidos en cuenta. En el 2008 se definió el sabor de la siguiente forma por International Standards Organization (ISO 5492, 1992, 2008): “La combinación compleja de las sensaciones olfatoria, gustatoria y trigeminal percibida durante la cata. El sabor puede ser influenciado por efectos tactiles, térmicos, dolorosos y/o cinestéticos.” Esta definición también abarca la temperatura y los efectos dolorosos (por ejemplo picantes) los cuales no van a ser referidos en este capítulo. Sin embargo vale la pena mencionar nuevos atributos que se están teniendo en cuenta en los últimos trabajos y que influyen de forma significativa en la detección de los sabores como pueden ser la presentación y el material utilizado para la cata y la atmosfera donde se lleva a cabo (Spence, 2013). Estos estudios recientes muestran que, por ejemplo, el color de la habitación o el color del plato afectan a la intensidad de los sabores. El mecanismo por el cual se produce este cambio en la detección es desconocido hasta ahora pero abre la puerta a realizar nuevos estudios que permitan esclarecer cómo el color, la cubertería o la música ambiente pueden afectar a la intensidad de sabor de los alimentos tomados. 4. PERSPECTIVA EVOLUTIVA DE LA DETECCIÓN DE LOS SABORES Después de definir los sabores básicosy los atributos por los que se ve modificado la detección por el sistema gustativo y olfatorio, la pregunta podría ser la siguiente ¿Cuáles son las funciones del gusto humano? ¿Por qué hay un conjunto particular de sabores que podemos percibir?, y ¿Cómo el sentido del gusto humano nos guía para ingerir la comida? Todo comenzó cuando los primeros homínidos salieron del bosque y ampliaron su nicho ecológico (Breslin, 2013). Esto hizo que hubiera un amplio rango de alimentos disponibles y poco a poco llegar a ser omnívoros. Lo primero a tener en cuenta es que el sentido del gusto es esencial para los animales omnívoros ya que al tener una dieta con un rango muy amplio de alimentos que pueden ingerir deben tener la capacidad de seleccionar aquellos necesarios para la supervivencia con el contenido nutricional Aplicación del Análisis Sensorial de los Alimentos en la Cocina y en la Industria Alimentaria 23 necesario y el descarte de alimentos que contengan toxinas nocivas para la salud. Además, el sentido del gusto permite seleccionar alimentos que, aunque tengan un ligero amargor, son ingeridos al tener beneficios metabólicos y/o farmacológicos como es el caso del chocolate, el café o el vino (Breslin, 2013). Todo esto no ocurre en animales cuya dieta está muy especializada (por ejemplo los koalas) lo que hace que tengan un sentido del gusto menos desarrollado ya que no tienen que hacer una selección tan específica de los alimentos a ingerir. El tener que distinguir entre una gran variedad de alimento ha hecho que los animales omnívoros, y en especial los humanos, desarrollen un sentido del gusto muy amplio, y esto haya sido seleccionado evolutivamente, ya que, por ejemplo, si un individuo no era capaz de detectar la sustancia amarga de un alimento que señala que el alimento era nocivo para la salud podía morir, sin embargo, el individuo que tenía el receptor específico para ese sabor amargo característico sobrevivía, se reproducía y, por tanto, era seleccionado. Esto es solo un ejemplo pero realmente todo el desarrollo de sistema gustativo y la capacidad de distinguir, a niveles extremadamente fino, los sabores fundamentales han permitido que los humanos podamos tomar una gran variedad de alimentos y distinguir las sustancias tóxicas que contienen dichos alimentos. 5. BIBLIOGRAFÍA 1. Breslin, P.A., and Spector, A.C. (2013). Mammalian taste perception. Curr.Biol. 18, R148–R155. 2. Durán L. y Costell E. (1999). 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Cordero-Bueso Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímica (Área de Nutrición y Bromatología). Universidad Pablo de Olavide, Sevilla (España). evalero@upo.es RESUMEN: Sobre cómo se codifica la información olfativa en el cerebro para permitir la percepción adecuada, todavía se está investigando y el proceso no se entiende completamente. Sin embargo, lo que sí se sabe es que la naturaleza química del olor es particularmente importante, ya que puede haber un mapa quimiotópico en el cerebro, en este mapa se muestran los patrones de activación de olores específicos. Cuando un odorante es detectado por los receptores, lo transforman en una señal eléctrica que llega al cerebro dónde se procesa la información y se interpreta como un olor. El odorante se une a los receptores que sólo reconocen un determinado grupo funcional o función, del olor, por lo que la naturaleza química del olor es importante. El sentido del olfato en el análisis sensorial de los alimentos y bebidas juega un papel importante en la decisión final de la calidad de un producto. PALABRAS CLAVE: olfacción, retronasal, compuestos volátiles, ortonasal. ABSTRACT: How olfactory information is coded in the brain to allow for proper perception is still being researched and the process is not completely understood. However, what is known is that the chemical nature of the odorant is particularly important, as there may be a chemotopic map in the brain; this map would show specific activation patterns for specific odorants. When an odorant is detected by receptors, the receptors in a sense break the odorant down and then the brain puts the odorant back together for identification and perception. The odorant binds to receptors which only recognize a specific functional group, or feature, of the odorant, which is why the chemical nature of the odorant is important. The sense of smell in sensory analysis of the food and beverages plays an important role in the final decision of the quality of a product. KEY WORDS: olfaction, retronasal, volatile compounds, ortonasal. Capítulo III. El olor y el aroma 26 1. INTRODUCCIÓN ¿Cómo distingue el cuerpo humano entre el aroma de unas galletas recién sacadas del horno y el olor posiblemente peligroso de algo que se está quemando?. Preguntas como estas han llevado a los científicos a dilucidar que las moléculas aéreas producen los olores. Las moléculas liberadas por los alimentos o bebidas viajan por el aire y el tamaño de las mismas influye en el alcance y el olor. Las moléculas más ligeras llegarán más lejos, a esto se le llama volatilidad. Los estímulos químicos que activan el olfato son sustancias orgánicas compuestas de elementos químicos que independientemente del estado en que las encontremos se tienen que volatilizar para que sean percibidas por los receptores olfativos presentes en el interior de la sede del sentido del olfato, la nariz. El olfato, como el gusto, pertenece a aquellos sentidos que son estimulados por sustancias químicas, bien sean volátiles, solubles en agua o en lípidos. Para muchos animales, y en especial para los mamíferos, el sentido químico del olfato tiene un alcance de comunicación biológica, de transmisión a través de las feromonas de un lenguaje conductual-sexual, social de pareja o reproducción. Esta comunicación está mucho menos definida en el ser humano, incluso en los primates, que pueden utilizar otras muchas formas y maneras de comunicarse. Sin embargo, el sistema olfativo si está bastante desarrollado en el hombre y es lo bastante sensible para detectar olores biológicos. El ser humano capta con el olfato sustancias que pueden ser nocivas para la salud (procedente de alimentos en descomposición o tóxica). El olfato no necesita detectar los gases que se encuentran habitualmente en su entorno en grandes cantidades (oxígeno, nitrógeno). En cambio sí detecta los que en pequeña cantidad pueden resultar peligrosos para la salud (SO2, etc.). 2. CARACTERÍSTICAS FISIOLÓGICAS DE LA NARIZ. La nariz es la parte del tracto respiratorio superior al paladar duro y contiene el órgano periférico del olfato. Incluye la nariz y la cavidad nasal, dividida en cavidad derecha e izquierda por el tabique nasal. Su esqueleto es principalmente cartilaginoso (hueso y cartílago hialino). El dorso de la nariz se extiende desde la raíz de la nariz hasta el vértice (punta). La superficie inferior de la nariz estáatravesada por dos aberturas, las narinas (orificios nasales o fosas nasales). El tabique nasal divide la nariz en dos cavidades nasales. Posee una parte ósea y una cartilaginosa, blanda y móvil. Lámina perpendicular del hueso etmoides: Constituye la parte superior del tabique nasal, desciende desde la lámina cribosa y se continúa, superiormente a esta lámina, con la crista galli. Vómer: Hueso delgado y plano, forma la porción postero-inferior del tabique nasal, con una cierta contribución de las crestas nasales de los huesos maxilar y palatino. El término cavidad nasal se refiere a su totalidad o a sus mitades derecha o izquierda. Área respiratoria: Se calienta y humedece antes de pasar a través del resto de la vía respiratoria superior hacia los pulmones. Área olfatoria: Contiene el órgano periférico del olfato; la acción de olfatear transporta el aire a esa zona. Inervación: Los nervios olfatorios, encargados de la olfacción, se originan en las células del epitelio olfatorio o mucosa pituitaria, la cual tapiza las paredes interiores de las fosas nasales. Los receptores químicos del olfato son: La glándula pituitaria roja: Se ubica en la parte inferior de la fosa nasal y está recubierto por numerosos vasos sanguíneos que calientan el aire. La glándula pituitaria amarilla: Se ubica en la parte superior de las fosas nasales y presenta tres capas; células de sostén, células olfatorias y células basales A diferencia de los receptores del sabor que son células epiteliales modificadas, las células receptoras de la sensación olfativa, células olfatorias, son en realidad neuronas bipolares derivadas del propio sistema nervioso central cuya superficie apical, el extremo distal de su dendrita delgada, esta modificada para formar un bulbo, la vesícula olfatoria, de esta se extienden de 6 a 8 cilios olfatorios, inmóviles y largos, http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Gl%C3%A1ndula_pituitaria_roja&action=edit&redlink=1 http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Gl%C3%A1ndula_pituitaria_amarilla&action=edit&redlink=1 Aplicación del Análisis Sensorial de los Alimentos en la Cocina y en la Industria Alimentaria 27 situados en la superficie libre del epitelio. Estos cilios olfatorios salientes forman un denso tapiz en el moco, reaccionan a los olores del aire y luego estimulan las células olfativas. Son neuronas atípicas, pues se reemplazan por otras nuevas en un periodo de tiempo de un mes aproximadamente, lo cual hace que el sistema olfativo sea aún un misterio para los científicos. A pesar de la capacidad de renovación de las neuronas olfativas, el sistema olfativo no está exento de sufrir daños, por ello los directores de paneles de cata tienen que asegurarse que los componentes del panel estén en perfectas condiciones para detectar olores y hacer varios test de identificación de aromas (Doty, 1991), para así detectar posibles casos de anosmia (pérdida del sentido del olfato). 3. MECANISMO DE TRANSMISIÓN DE LA ESTIMULACIÓN. Nuestros conocimientos sobre el mecanismo de la olfacción es aún un poco fragmentario, pese al descubrimiento de una familia más de 1000 genes implicados en la olfacción de los mamíferos por los premio Nobel del 2004 (Buck y Axel, 1991). En los humanos, cerca de 350 de estos receptores están en activo. Las células olfativas son células nerviosas receptoras de estímulos químicos provocados por los compuestos volátiles. La membrana nerviosa funciona mediante un mecanismo complejo que efectúa un transporte activo de sodio a través de la membrana celular. En situación no estimulada, la concentración de iones de sodio con carga positiva, en el exterior de la célula y la de proteínas con cargas negativas en el interior, crean una diferencia de potencial de 70 mV aproximadamente. La porción de cada célula olfativa que responde a los estímulos químicos olfativos está constituida por los cilios. La sustancia olorosa al contactar con la superficie de la membrana olfativa, difunde primero por el moco que cubre los cilios. Después, se une a una proteína receptora de la membrana ciliar. El receptor es una molécula larga que atraviesa siete veces la membrana doblándose sucesivamente hacia adentro y hacia afuera. La sustancia olorosa se une a la parte del receptor que se proyecta al exterior. El interior de la proteína plegada, en cambio esta acoplada a una proteína llamada proteína G formada por la combinación de tres subunidades. Con la excitación de la proteína receptora se desprende una subunidad alfa de la proteína G que activa inmediatamente la adenilato ciclasa unida al interior de la membrana ciliar cerca del cuerpo de la célula receptora. A su vez la ciclasa activada convierte muchas moléculas intracelulares de adenosin trifosfato en adenosin monofosfato cíclico (AMPc). Por último este AMPc activa otra proteína de membrana próxima, un canal iónico de sodio con apertura que permite el paso de un gran número de iones sodio a través de la membrana en la dirección positiva al interior del citoplasma de la célula receptora. Los iones sodio incrementan el potencial eléctrico en el interior de la membrana celular, con lo que excitan la neurona olfativa y el nervio olfativo transmite potenciales de acción hasta el sistema nervioso central (Lawless y Heymann, 2010). La importancia de este mecanismo de activación de los nervios olfativos reside en que multiplica en sumo grado el efecto excitador, incluso de la sustancia olorosa más débil. Resumiendo, una molécula odorante puede ser reconocida por varios receptores. Un receptor olfativo puede reconocer a varias moléculas odorantes distintas. El cerebro recibe una información integral para cada sensación olfativa. Cuando una neurona del epitelio olfativo es excitada por una molécula odorante la señal eléctrica viaja por el axón celular y es transferida al bulbo olfativo y de allí al córtex cerebral. 4. OLFACCIÓN RETRONASAL Cuando tenemos delante un alimento que parece delicioso, la olfacción ortonasal nos procura el placer de la anticipación y la retronasal el de la recompensa. Pero a veces ocurre que la recompensa no está a la altura de aquello que se nos anticipa. Por regla general, tendemos a localizar los “sabores” característicos de cada alimento en la boca, y no asociarlos al olfato. El sentido del olfato es el que nos expresa el carácter de los alimentos más allá de los cinco sabores básicos. Así, si tomamos un zumo de limón, el sabor predominante de éste será el ácido y los compuestos aromáticos que se derivan del mismo (terpenos) pasarán a través de la cavidad olfativa y nos informará de su “sabor” característico, correctamente denominado “Flavour”. La olfacción retronasal ocurre en el interior de la cavidad bucal, cuando nos disponemos a http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula Capítulo III. El olor y el aroma 28 decidir si un alimento nos parece agradable o deberíamos no tomarlo, si además nos lo tragamos podemos seguir percibiendo olores derivados de la volatilización de los compuestos químicos de aquello que acabamos de ingerir a través del conducto nasofaríngeo. Claro está que sin el olfato no podríamos percibir el flavor de los alimentos que ingerimos. Un experimento sencillo para demostrarlo consiste en mascar una hoja de menta con la nariz tapada con una pinza, una vez terminada la deglución de la menta si nos destapamos la nariz percibiremos el auténtico flavor de la menta gracias a las sustancias volátiles por la vía retronasal. Esto también explica los posibles problemas que puede tener una persona si no tiene olfato, tampoco tendría “sabor” (Simmen y Briner, 2006), estos se pueden clasificar en: Normosmia: sentido del olfato normal Hiposmia: disminución en la capacidad de olfacción Anosmia: ausencia total del sentido del olfato Anosmia específica: incapacidad de percibir cierto
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