Что такое органолептика продукта
Органолептика
Органолептический метод (органолептика) — метод определения показателей качества продукции на основе анализа восприятий органов чувств — зрения, обоняния, слуха, осязания, вкуса.
Органолептическая оценка товара — это обобщённый результат оценки его качества, выполненный с помощью органов чувств человека. Особенно велико значение этой оценки для характеристики вина, чая, кофе, кондитерских товаров, табака и т. п. В ряде случаев органолептическая оценка может дать заключение о таких параметрах, как свежесть сырья, нарушения процесса производства гораздо быстрее, чем инструментальные методы.
При оценке товара определяют сначала внешний вид, форму, цвет, блеск, прозрачность и другие свойства.
Нередко органолептические оценки применяются в сфере страхования при оценке ущерба, к примеру нанесённого автомобилю или объекту недвижимости.
В полиграфии для быстрой оценки качества печатного оттиска на лист добавляют элементы визуального контроля, в частности, поле баланса по серому, нониусные шкалы, кресты совмещения, структуры для обнаружения таких дефектов, как дробление и скольжение.
Основной отличительной чертой органолептического исследования является отсутствие объективной регистрации результатов с использованием измерительных приборов или средств фиксации результатов, что однако не исключает использование технических средств, улучшающих восприятие или повышающих чувствительность или разрешающую способность или выполняющие вспомогательные функции (увеличительное стекло, микроскоп, стетоскоп, зеркало, фонарь, пинцет и т. п.). Значения показателей определяются путём анализа ощущений эксперта на основании имеющегося у него опыта оценки и как правило выражается в баллах или местах образцов на воображаемой шкале (в страховании как правило оценка заключается в констатации возможности ремонта, восстановления или замены повреждённых фрагментов или же в оценке времени, необходимого для проведения восстановительных работ — на основе опыта или стандартизованных производителем или сервис-центром процедур ремонта).
Органолептика: от качества вкуса к качеству жизни
«Фрося, добавь пять литров „Вечерней прохлады”, – просит герой Леонова Иван Сергеевич Травкин в фильме „Тридцать три”, дегустируя напиток. – Что ты хватаешь? Это же „Грибная сырость”!»
Никто, кроме Травкина, на заводе безалкогольных напитков не знает, каким должен быть вкус лимонада. Пробует опытный работник – хвалит, а начальник цеха, хлебнув, – тут же решает вылить всю бочку в реку.
Этот фильм снят в 1965 году, однако на заводах по изготовлению продуктов питания, алкогольных и безалкогольных напитков и тогда, и теперь дегустаторы определяют самое главное для потребителя – вкус.
Из истории органолептики
Органолептика – наука молодая. Как самостоятельное научное направление, она сложилась в середине прошлого века. Тем не менее определять качество продуктов изначально люди могли, полагаясь только на органы чувств.
Слово органолептика с др.-греч. ὄργανον – орудие, инструмент + λεπτικός – «брать», «принимать».
Самого понятия «органолептика» в начале прошлого века еще не было, оно сложилось позже, однако тема исследования продуктов при помощи органов чувств – зрения, обоняния, слуха, осязания, вкуса – была актуальна и широко освещалась.
На заре XX века потребителей учили при помощи органолептических исследований самостоятельно выявлять фальсификаты. Например, в пособии инженера-технолога М. Михайлова «Фальсификация важнейших пищевых продуктов», выпущенном в 1918 году, автор учит читателей распознавать подделки и посторонние примеси в продуктах и напитках без применения сложных приборов и препаратов.
«Цвет пшеничной муки, – пишет Михайлов, – должен быть белым, со слабым желтоватым оттенком. На вкус хорошая мука сладковата и отнюдь не должна иметь сырых, черных или красноватых точек. При покупке следует исследовать муку на ощупь, она должна быть мягка, суха, тяжела. Мука должна прилипать к пальцам, а сжатая в руке не должна образовывать комка. При замесе теста помните, что чем меньше тесто тянется, тем ниже мучной сорт».
Лаборатория ФГБУ «НЦБРП» занимается исследованием рыбной продукцией, результаты проверки качества консервов из сайры можно прочитать ЗДЕСЬ.
О том, как среди многообразия рыбных консервов выбрать лучшие образцы, читайте ЗДЕСЬ.
Органолептика в современных стандартах
В стандартах качества продуктов питания органолептические показатели занимают важное место.
Так, в международном стандарте, представленном ФГБНУ «Российский НИИ сахарной промышленности», указаны методы органолептического анализа сахара.
Обычному потребителю можно воспользоваться, в частности, методом, который поможет определить качество сладкого продукта по внешнему виду.
«Часть анализируемой пробы сахара массой 100–200 грамм рассыпают слоем высотой не более 1 см на листе чистой бумаги, внимательно рассматривая при достаточном освещении, отмечая однородность и сыпучесть массы, а также чистоту цвета сахара, – говорится в стандарте. – Кристаллы сахара должны быть одинаковыми по величине, без примеси пудры, с выраженными блестящими гранями».
Именно органолептический метод лег в основу конкурса на лучший пасхальный кулич, проведенного ФГАНУ «НИИ хлебопекарной промышленности» в апреле этого года. С его результатами и рецептом самого вкусного пасхального угощения можно ознакомиться ЗДЕСЬ. Качество продукции оценивали по внешнему виду, форме, состоянию мякиша, вкусу, запаху, количеству и качеству наполнителей.
В стандарте качества муки для детского питания, разработанном ГНУ «НИИ зерна и продуктов его переработки» и НИИ пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии Россельхозакадемии, указаны такие органолептические показатели, как цвет, запах и вкус.
К примеру, рисовая, гречневая, овсяная мука пробуется технологами НИИ на вкус, и, если при разжевывании ощущается хруст, это свидетельствует о том, что в муке есть примеси и она не годится для приготовления детского питания.
Один из популярных диетических продуктов – пшеничные и ржаные отруби. В стандартах, разработанных ГНУ «ВНИИЗ Россельхозакадемии», отруби, предназначенные для лечебно-профилактического питания в качестве источника пищевых волокон, имеют четкие органолептические показатели, которые гарантируют качество этого продукта.
К примеру, потребителей не должен пугать зеленоватый оттенок ржаных отрубей. Серый, коричневый и зеленоватый оттенки – норма для них. Цвет пшеничных отрубей, согласно документу, красно-желтый, с сероватым оттенком.
Органолептика особенно важна при производстве продуктов здорового рациона питания, на которые ориентирована сегодня пищевая промышленность. Так, в марте этого года в ФГБНУ «Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» было проведено заседание дегустационной комиссии, посвященное органолептическим исследованиям опытных образцов пюре, напитков и соков для здорового питания на основе топинамбура.
Топинамбур – продукт, несомненно, полезный, но для российского потребителя не столь популярный. Поэтому вкусовые характеристики в данном случае будут говорить не только о качестве изделий из топинамбура, но и решат вопросы его востребованности на рынке.
Органолептика: международный опыт
Здоровье потребителей и качество продуктов являются главными приоритетами для разработчиков стандартов ISO. Ими был составлен словарь терминов и определений, касающихся органолептического, в частности сенсорного, анализа, – ISO 5492:2008.
«Этот словарь должен способствовать глобальной совместимости в сфере, где должны часто полагаться на субъективный опыт экспертов и подавляющее множество описательных выражений, – отмечают специалисты ISO. – Термины даны под следующими заголовками: 1) Общая терминология; 2) Терминология, относящаяся к чувствам; 3) Терминология, относящаяся к органолептическим признакам; 4) Терминология, относящаяся к методам».
О важности и незаменимости органолептических исследований говорит серьезная работа в этой области международных организаций.
Например, испанской OCU (Organisation of Consumer and Users) – самой старой и прогрессивной потребительской организации. Она была основана в 1975 году. Сотни тысяч ее членов имеют доступ к аналитической информации, собранной специалистами OCU. Они проводят информационно-пропагандистские мероприятия в интересах всех потребителей на национальном, европейском и глобальном уровнях.
«Красноречивое описание вкуса и запаха, присущее органолептике, не заменит ни один подробный биохимический анализ продукта. По крайней мере, для обычного потребителя», – считают эксперты OCU.
«Важно знать, что вкус современного человека – это не что иное, как сумма оценки полезности или вредности того или иного продукта питания», – отмечают специалисты международной ассоциации Slow Food.
Slow Food – движение, противостоящее системе быстрого питания, возникшее в Италии в 1986 году и затем распространившееся на многие другие страны. Несмотря на то что ассоциация выступает против стандартизации вкусов и культур, органолептические показатели в философии Slow Food – главенствующие.
«Почему мы не любим очень горькие продукты и слишком кислые? – спрашивают эксперты Slow Food. – Потому что наш организм понимает, что кислый продукт, вероятнее всего, испорчен, ферментация дает такие вкусовые ощущения. В данном случае нежелательная ферментация. А неприятие горького вкуса идет от того, что большинство вредных для здоровья соединений в растениях с горьким вкусом. Наше отвращение к горькому – защитная реакция организма».
Еще немного практики
– Запах и вкус пшеничной муки – важнейшие показатели ее качества, – рассказывает пищевой технолог Николай Васильев. – Попробуйте исследовать обычную пшеничную муку, которую вы покупаете для выпечки, по простому тесту.
– Чем меньше баллов наберет ваш продукт, тем лучше, – говорит наш эксперт. – Количество баллов – номер, под которым обозначено то или иное свойство продукта. Итак, тест для пшеничной муки…
Цвет
1. Белый, с желтоватым оттенком (чем выше сорт муки, тем ее цвет светлее).
2. Кремовый оттенок.
3. Серый оттенок.
Запах
1. Приятный, свежий.
2. Полынный и чесночный.
3. Затхлый, плесневелый.
4. Запах сельди.
5. Керосин, бензин, мыло.
Вкус
1. Сладковатый, приятный, пресный.
2. Слишком сладкий.
3. Горьковатый (говорит о том, что жиры прогоркли, в муке накопились альдегиды и кетоны, либо это примесь сорных растений).
4. Горько-кислый (мука поражена амбарными вредителями).
Хруст
1. Без хруста.
2. Ощущается хруст при разжевывании.
Свежесть
1. Пресный вкус.
Если вы не доверяете собственному вкусу, эксперты Роскачества расскажут вам о том, какой хлеб или мука лучше остальных.
Подписывайтесь на нашу рассылку, будьте в курсе интересных статей и новостей.
Органолептика
Из Википедии — свободной энциклопедии
Органолептический метод, органолептический анализ, органолептика (от др.-греч. ὄργανον – орудие, инструмент + ληπτικός – вбирающий, втягивающий) — метод определения показателей качества продукции на основе анализа восприятий органов чувств: зрения, обоняния, слуха, осязания, вкуса.
Органолептическая оценка товара — это обобщённый результат оценки его качества, выполненный с помощью органов чувств человека. Особенно велико значение этой оценки для характеристики вина, чая, кофе, кондитерских товаров, табака и т. п. В ряде случаев органолептическая оценка может дать заключение о таких параметрах, как свежесть сырья, нарушения процесса производства гораздо быстрее, чем инструментальные методы.
При оценке товара определяют сначала внешний вид, форму, цвет, блеск, прозрачность, консистенцию, вкус и другие свойства.
Нередко органолептические оценки применяются в сфере страхования при оценке ущерба, к примеру нанесённого автомобилю или объекту недвижимости.
В полиграфии для быстрой оценки качества печатного оттиска на лист добавляют элементы визуального контроля, в частности, поле баланса по серому, нониусные шкалы, кресты совмещения, структуры для обнаружения таких дефектов, как дробление и скольжение.
Основной отличительной чертой органолептического исследования является отсутствие объективной регистрации результатов с использованием измерительных приборов или средств фиксации результатов, что однако не исключает использование технических средств, улучшающих восприятие или повышающих чувствительность, или разрешающую способность, или выполняющие вспомогательные функции (увеличительное стекло (лупа), микроскоп, стетоскоп, зеркало, фонарь, пинцет и т. п.). Значения показателей определяются путём анализа ощущений эксперта на основании имеющегося у него опыта оценки, и, как правило, выражается в баллах или местах образцов на воображаемой шкале (в страховании как правило оценка заключается в констатации возможности ремонта, восстановления или замены повреждённых фрагментов или же в оценке времени, необходимого для проведения восстановительных работ — на основе опыта или стандартизованных производителем, или сервис-центром процедур ремонта).
В значительной степени достоверность полученной таким образом оценки зависит от опыта эксперта (оценщика). Следует принять общественно понятные нормы: как то – сладкое как мёд, кислое как лимон, горькое – как дёготь, острое – как перец, и прочее.
Органолептический способ оценки продукта используют в его идентификации. Он имеет преимущества за счет быстроты определения, не требует специальных приборов. Однако, многие показатели, определенные с помощью органолептики, имеют субъективность.
Тайны органолептики: как профессионалы оценивают вкус продуктов питания
Восприятие вкуса — вопрос субъективный. И в этом одна из главных сложностей, стоящих перед производителями продуктов питания: как создать вкус, который понравится если не всем, то многим?
Универсального ответа нет, но есть стандарты — органолептические показатели. Вероятность того, что продукт высоко оценят специалисты и полюбят потребители, становится значительно выше, если изначально вкус продукта признан «характерным». Речь идет о профессиональных дегустаторах, которые занимаются органолептикой, т.е. определяют качество продукта при помощи органов чувств. Какие критерии рассматриваются? Цвет, консистенция, запах, вкус, иногда просто внешний вид и даже прозрачность.
Баллы за вкус
В период развития и расширения массового производства возникла необходимость уберечь людей от фальсификата. Появились описания характеристик, типичных для тех или иных продуктов, которые помогали понять, нет ли в муке, сахаре, масле, молоке, хлебе, сыре, мясе, чае или кофе каких-либо примесей. К середине XX века органолептика оформилась в полноценный опытный метод — науку, которая требовала обширных знаний. Сейчас без них в комплексной оценке продуктов по-прежнему не обойтись.
Профессионалам точно известно, насколько сыпучим должен быть сахар, как должны блестеть его кристаллы и какую форму иметь. Или, например, может ли мука похрустывать «в чистом виде» и, если да, то как? Накопленный опыт профессиональных дегустаторов — неотъемлемая сторона работы эксперта.
Сейчас стандарты для большинства продуктов уже сформированы. Соответствие им измеряется в баллах, которые дегустаторы выставляют продуктам, оценивая их по необходимым параметрам.
Для корректной оценки недостаточно оставить эксперта и продукт один на один. Анализ проводят в строго регламентированных условиях. Важны все нюансы – от влажности воздуха до цветовой температуры освещения (спектрофотометрическая или колориметрическая температура). В России методология анализа (его еще называют сенсорным) закреплена в ГОСТах, которые имеют в своей основе международные стандарты системы качества ISO. Это программа-минимум для тех, кто производит продукты питания.
Звёзды «Мишлен» в мире продуктов
В случае, если продукт претендует на отметку особого качества вкуса, есть способ получить подтверждение (или же оценку-рекомендацию, которая позволит довести продукт до совершенства) — обратиться в Международный институт вкуса и качества (ITQI) в Брюсселе. К органолептическому анализу здесь привлекают более 200 шеф-поваров и сомелье, многие из которых отмечены в гидах «Мишлен». Продуктам с исключительным вкусом, которые по итогам дегустации набирают высшие баллы, они присуждают награду Superior Taste Award. Премию можно получить с одной, двумя или тремя звёздами. Система напоминает гурманам оценки из путеводителей «Мишлен».
Непредвзятость и особую ценность получаемым звёздам обеспечивает принятый порядок анализа продуктов экспертами Института вкуса: слепое тестирование исключает возможность предварительного ознакомления дегустаторов с производителем или названием страны, откуда приехали образцы.
Лучшее — потребителям
Казалось бы, все плюсы от участия в международных дегустациях у тех, кто выпускает продукты – ведь подтверждение уникального качества и вкуса настолько объективное и компетентное, насколько это возможно. От ITQI можно получить звезду (и не одну), а можно еще и комментарии от жюри и шеф-поваров, которые дадут рекомендации по улучшению продукта.
Однако извлечь преимущества из системы оценки продуктов могут и потребители. Обладатели звёзд Superior Taste Award имеют полное право показать награду на упаковке своей продукции. Ориентируясь на звёзды, знающие покупатели сразу поймут, что перед ними один из лучших продуктов в своей категории, который был признан шефами «с именем» и репутацией. Учитывая, что за всю историю ITQI оценку получили более 18 тысяч продуктов (а звёзды получены лишь немногими), выбирать отменные, самые вкусные продукты для своего рациона и кулинарных экспериментов, становится легче.
Основы органолептических измерений
Артемьев Б.Г. к.т.н., проф.;
Взоров В.И., к.т.н., доц.;
Дмитриев А.В., к.т.н., доц.,
факультет электроники и телекоммуникаций МИЭМ НИУ ВШЭ
Толкование термина «органолептический» происходит от греческих слов «organon» (орудие, инструмент, орган) плюс «ieptikos» (склонный брать и принимать) и означает выявляемый с помощью органов чувств.
Органолептика изучает с помощью сенсорных анализаторов человека потребительские свойства продовольственных товаров, а также пищевых ингредиентов и промежуточных форм продуктов.
Сенсорная оценка, проводимая с помощью органов чувств человека, наиболее древний и широко распространённый способ испытаний качества пищевых продуктов. Современные методы лабораторного анализа более сложны и трудоёмки в сравнении с приёмами органолептической оценки и позволяют характеризовать частные признаки качества.
Органолептические методы быстро и при правильной постановке анализа объективно и надёжно дают общее впечатление о качестве продуктов. Сенсорный контроль позволяет оперативно и целенаправленно воздействовать на все стадии пищевых производств.
Научно организованный органолептический анализ по чувствительности превосходит многие приёмы лабораторного исследования, особенно в отношении таких показателей, как вкус, запах и консистенция. Ошибки возникают при непрофессиональном подходе к сенсорным методам оценки продуктов.
Во второй половине XX века сформировалось наука органолептика, разработки которой эффективно используются при создании новых продуктов, пищевых добавок, в том числе интенсификаторов вкуса, а также с целью прогнозирования рынков сбыта товаров при оценке приемлемости для населения новых продуктов, ароматизаторов, нетрадиционных форм пищи.
Центральное место в сенсорном анализе занимает эксперт-дегустатор, обладающий профессиональными знаниями, владеющий современными методами органолептических испытаний пищевых продуктов, имеющий опыт работы и обладающий высококачественными сенсорными анализаторами.
В целях унификации методов органолептического анализа применяют рекомендации Международной организации по стандартизации ISO, которая постоянно работает над созданием и совершенствованием научно обоснованных методов и условий проведения сенсорного анализа продуктов, способствующих развитию торговли и международного экономического сотрудничества.
Сенсорные анализаторы человека состоят из:
— приемных органов (глаз, носа, языка, ушей), в которых происходят превращения воздействия цвета, запаха, вкуса, звука в нервные импульсы;
— нервов, проводящих в кору мозга импульсы, воспринятые чувствительными рецепторами в органах чувств;
— групп нервных клеток в центрах коры мозга, где происходит психологический анализ импульсов, позволяющий различать цвета, запахи, вкус, консистенцию, звуки.
С целью оценки правильности функционирования сенсорных анализаторов, например зрения, обоняния, органа вкуса, разработаны аналитические методы, позволяющие с высокой точностью определять способность различать цвет, запах, виды и интенсивность вкуса, дифференцировать сенсорные ощущения, а статистические методы обеспечивают уверенность в надёжности и достоверности дегустационных оценок.
Структура пищи XXI века, наряду с традиционными и модифицированными продуктами натурального состава, использует пищевые добавки и биологически активные добавки (нутрицептики). Особую актуальность в современных условиях приобретает проблема безопасности пищи. Вредные вещества в пищевых продуктах могут попадать из новых источников сырья, из окружающей среды (контаминанты), а также из пищевых добавок, вносимых специально по технологическим соображениям, главным образом для обеспечения привлекательных для потребителя органолептических свойств продуктов.
Показатели безопасности основываются на требованиях Федеральных законов «О техническом регулированию» и «О качестве и безопасности пищевой продукции», а также нормируются Санитарными правилами, нормами, стандартами, техническими документами. В процедуре сертификации продовольственных товаров предусмотрено исследование уровня потенциально опасных для здоровья веществ (химических загрязнителей, токсинов), микроорганизмов, биологических объектов, характеризующих паразитарную чистоту продуктов животного происхождения, например рыбных, мясных. В формировании требований сохранения качества продуктов питания участвуют многие факторы: качество сырьевых компонентов и рецептуры, качество труда, производственных процессов и оборудования, качество транспортирования, хранения и реализации.
К показателям качества, определяемым с помощью зрения, относят:
К показателям качества, определяемым с помощью глубокого осязания (нажима), относят:
К показателям качества, определяемым обонянием, относят:
К показателям качества, определяемым в полости рта, относят:
Взаимосвязь результатов дегустационного и инструментального анализа
Методы оценки качества продуктов традиционно подразделяют на субъективные и объективные. К первой группе относят социологические и сенсорные. Вторая группа включает экспериментальные (измерительные) и расчетные методы. Такая классификация общепризнана, но в значительной степени устарела. Современный уровень дегустационного анализа способен обеспечить объективность и надежность результатов.
Контроль качества продуктов питания, как правило, основан на сочетании органолептических и инструментальных (или других несенсорных) методов.
Значительно сложнее обстоит вопрос с нормами аромата, если рецептурой не предусматривается применение ароматизаторов. В оценке качества продуктов приоритетными методами являются органолептические. По сложившимся понятиям, инструментальное исследование обеспечивает достоверность и объективность результатов. Корреляцию между органолептическими и инструментальными показателями для того, чтобы обосновать применение того или иного несенсорного метода, для характеристики цвета, вкуса, запаха консистенции продукта.
В нормативных документах приводится современный уровень исследований качества продовольственных товаров, который не мыслим без дегустационного анализа, проводимого с использованием научно обоснованных балловых шкал (табл. 1, табл. 2, табл. 3). Изучение корреляции между органолептическими и инструментальными показателями основано на расчетных приемах, требующих количественного выражения рассматриваемых признаков. В целях оптимизации балловой системы необходимо стремиться к унификации шкал, применяемых в сенсорном анализе пищевых продуктов. Предпочтительны пятибалловые шкалы с использованием коэффициентов весомости единичных показателей. Количественное выражение органолептических признаков в баллах позволяет использовать расчетные и графические приемы для определения корреляции между показателями, определяемыми сенсорными и инструментальными методами.
Бонд и Шерман установили, что методы приближения сенсорных оценок к результатам измерений, полученным на приборе, изменяются в зависимости от консистенции продукта. Например, при оценке деформации, вызванной давлением, определяют два основных показателя: величину прилагаемой силы и скорость ее приложения, с целью нахождения связи между органолептической и объективной оценками. В большинстве случаев скорость приложения силы в органолептическом анализе выше, чем при измерении с помощью инструментов.
А. Пирсон (Франция) предложил метод контроля структуры пищевых продуктов путем регистрации жевательных движений. Проводилась электромиографическая запись жевания и глотания, названная эдограммой. Дегустатор откусывал последовательно равные по объему куски продукта, жевал и глотал. Перед опытом он должен был испытывать чувство голода. В опыте оценивались 15 видов различных по текстуре пищевых продуктов.
Б. Драке (Швеция) исследовал корреляцию между звуками, раздающимися при раздавливании продуктов между зубами, и структурно-механическими свойствами продуктов, оцениваемыми сенсорным методом: твердость и мягкость, «сухость и сочность», хрупкость. С помощью магнитофона записывали достоверные и очищенные звуки. Установлено, что консистенция продуктов оказывает влияние на распределение амплитуды образующихся звуков по частотам в диапазоне слышимости.
Для объективной характеристики окраски продуктов применяют спектрофотометрические и колориметрические методы исследования.
Оценка запахов
Обоняние играет чрезвычайно важную роль в жизни и животных, и человека. Особенно разнообразны функции обоняния в жизни животных. Обоняние помогает им в поиске и выборе пищи, сигнализирует о присутствии врагов, помогает при ориентации на суше и в воде (например, возвращение лососевых рыб в родительские водоёмы, запах воды которых они запомнили).
Известна важная роль обоняния в поисках животными особей противоположного пола. В этом случае информирование осуществляется посредством химических веществ, так называемых феромонов или телергонов, которые выделяют специальные железы. Феромоны чрезвычайно эффективные биологически активные соединения и характеризуются высокой специфичностью. Благодаря этим свойствам они, например, используются с целью привлечения и уничтожения насекомых. Обычно каждое животное наиболее чувствительно к соединениям, которые особенно важны для него при нормальных условиях жизни.
Несмотря на то, что животные обладают более тонким обонянием, чем человек, диапазон запахов, воспринимаемых человеком, значительно шире.
Обоняние в жизни человека не играет такой существенной роли, как в жизни животных, за исключением случаев слепоты и глухоты, когда происходит компенсаторное развитие действующих органов чувств, в том числе и обоняния. Однако вдыхание пахучих веществ оказывает на организм человека весьма значительное физиологическое действие.
Запахи влияют на работоспособность:
— влияют на слух (неприятные запахи снижают);
Практически не существуют в природе вещества, не имеющего запаха. Камни, дерево, материалы, о которых мы привыкли думать, что они не имеют запаха, в соответствующих условиях свой запах проявляют. Однако многие не ощущают или не обращают внимания на некоторые окружающие нас запахи.
2000 лет назад античный учёный, поэт и философ Тит Лукреций Кар полагал, что в носовой полости есть крошечные поры разных размеров и форм. Каждое пахучее вещество, рассуждал он, испускает крошечные молекулы присущей ему формы. Запах воспринимается, когда эти молекулы входят в поры обонятельной полости. Распознавание каждого запаха зависит оттого, к каким порам эти молекулы подходят. Умозрительный вывод Лукреция оказался научно обоснованным.
М.В. Ломоносов в 1756-м году в работе «Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющее» выдвинул мысль о том, что окончания нервных клеток побуждают колебания частиц материи. В этом произведении он написал о «коловратных» (колебательных) движениях частиц эфира как возбудителях органов чувств, в том числе зрения, вкуса и обоняния.
Все существующие запахи могут быть получены смешиванием приведённых семи запахов в соответствующих сочетаниях и пропорциях. На основании современных исследований молекулы пахучих веществ поглощают и испускают волны длиной от 1 до 100 мкм, а тело человека при нормальной температуре поглощает и испускает волны длиной от 4 до 200 мкм. Наиболее важны электромагнитные волны, имеющие длину от 8 до 14 мкм, что соответствует длине волн инфракрасной части спектра. Поглощение действия пахучих веществ достигается ультрафиолетовыми лучами и поглощением инфракрасных лучей. Ультрафиолетовые лучи убивают многие запахи, и этим пользуются для очищения воздуха от ненужных ароматов. Изучение спектра запахов дает основание считать, что запахи имеют физическую природу, и даже приблизительно указать их расположение в инфракрасной и ультрафиолетовой частях шкалы электромагнитных колебаний. Таким образом, мысль Ломоносова о «коловратных» движениях частиц эфира как возбудителях органов чувств нашла научное подтверждение.
Пахучие вещества встречаются в очень многих классах органических соединений. Их строение весьма разнообразно: это соединения с открытой цепью насыщенного и ненасыщенного характера, ароматические соединения, циклические соединения с различным числом атомов углерода в цикле.
Неоднократно делались попытки классифицировать пахучие вещества по запаху, но они не имели успеха, так как такое распределение по группам сталкивается со значительными трудностями и лишено научного основания. Классификация пахучих веществ по их назначению также весьма условна, так как одни и те же пахучие вещества имеют различное назначение, например для парфюмерии, кондитерских изделий и т.п. Наиболее удобно классифицировать пахучие вещества по группам органических соединений. Такая классификация позволила бы связывать их запах со строением молекулы и природой функциональной группы (см. табл. 4).
Кроме вышеуказанного, на запах влияет и степень разбавления вещества. Например, некоторые пахучие вещества в чистом виде имеют неприятный запах (например, цибет, индол). Смешивание различных душистых веществ в определённом соотношении может приводить как к появлению нового запаха, так и к его исчезновению. В стереохимической теории (Дж. Эймур, 1952) предполагалось существование 7 первичных запахов, которым соответствуют 7 типов рецепторов; взаимодействие последних с молекулами душистых веществ определяется геометрическими факторами.
Немаловажную роль в этом сыграли исследования (опубликованные в 1991 г.) американских учёных Ричарда Акселю и Линды Бак, за которые они были удостоены Нобелевской премии 2004 г. по физиологии и медицине за открытие принципов работы обонятельной системы, когда было обнаружено огромное семейство из приблизительно тысячи генов, управляющих работой обонятельных рецепторов. В распознавании запахов задействовано более 3 % от общего количества генов организма. Каждый ген содержит информацию об одном обонятельном рецепторе белковой молекулы, которая реагирует с пахучим веществом. Обонятельные рецепторы прикреплены к мембране рецепторных клеток, образуя обонятельный эпителий. Каждая клетка содержит рецепторы только одного определённого вида. Белковый рецептор образует карман для связывания молекулы химического вещества, обладающего запахом (одоранта). Рецепторы разных видов отличаются деталями своей структуры, поэтому карманы-ловушки имеют различную форму. Когда молекула попадает туда, форма белка-рецептора изменяется и запускается процесс передачи нервного сигнала. Каждый рецептор может регистрировать молекулы нескольких различных одорантов, трёхмерная структура которых в той или иной степени соответствует форме кармана, но сигнал от разных веществ отличается по интенсивности. При этом молекулы одного и того же одоранта могут активировать несколько различных рецепторов одновременно.
Кроме белкового рецептора в обонятельном эпителии животных присутствует другой высокомолекулярный компонент, также способный связывать пахучие вещества. В отличие от мембранного белка он растворяется в воде, и, по крайней мере, часть его находится в слизи, покрывающей обонятельный эпителий. Установлено, что он имеет нуклеопротеидную природу. Его концентрация в эпителии в несколько тысяч раз больше, чем мембранного рецептора, а специфичность по отношению к веществам значительно меньше.
Экспериментаторы считают, что он входит в состав неспецифической системы, обеспечивающей очистку обонятельного эпителия от различных пахучих веществ по окончании их действия, что необходимо для приёма других запахов. Другими словами, предполагается, что нуклеопротеид, попадая в слизь, способен усиливать её ток и тем самым увеличивать эффективность очистки обонятельного эпителия. Не исключено также, что нуклеопротеид, находясь в слизи, способствует растворению пахучих веществ в ней и, возможно, выполняет транспортные функции. Сочетание разнообразия рецепторов и химических свойств молекул, с которыми они взаимодействуют, генерирует широкую полосу сигналов, создающих уникальный «отпечаток» запаха. Каждый запах как бы получает код (подобно штрих-коду на товарах), по которому его можно безошибочно узнать в следующий раз.
Вкусовые и ароматобразующие соединения анализируют методами, основанными на химических реакциях, в которых участвуют основные вещества или классы соединений, ответственные за определенное ощущение вкуса (соленого, сладкого, кислого, горького) или запаха. Например, специфический аромат копченых продуктов преимущественно объясняется композицией фенольных веществ. Характерный запах рыбы увязывают с присутствием азотистых летучих оснований и, в частности, триметиламина.
Установление взаимосвязи между сенсорными и инструментальными исследованиями запаха представляет сложную, но увлекательную научную и практическую проблему. Новым направлением являются биосенсоры, основанные на использовании ферментов для обнаружения ничтожных количеств веществ, нашедших на Западе практическое применение для отбраковки некачественной продукции.
Сенсорные методы установления интенсивности запаха ароматобразующих веществ основаны на непосредственных измерениях либо требуют применения специальных приборов.
Сенсорный способ оценки интенсивности запаха пахучих веществ достаточно быстрый и точный, поэтому в промышленной практике он находит широкое применение при оценке запахов эссенций, концентратов, экстрактов и приправ. Такую оценку проводят методом разбавления растворов, обладающих запахом. Приготовляют водный, масляный, глицериновый растворы исследуемого ароматобразующего вещества определённых концентраций, а затем подвергают органолептической оценке запах этих растворов.
Начинают с анализа растворов наименьшей концентрации, постепенно ее увеличивая, пока не найдут концентрацию, соответствующую порогу впечатлительности. Растворы всегда наливают в одинаковую посуду, оставляя хотя бы половину объема сосуда свободной, и плотно закрывают отверстие притертой стеклянной пробкой. Предполагается, что концентрация паров ароматических веществ в воздухе над раствором прямо пропорциональна концентрации данного вещества в растворе. Высота свободного пространства над поверхностью раствора должна быть постоянной, так как она в значительной степени влияет на результаты оценки.
Другие методы оценки основаны на разбавлении запаха известными количествами свежего воздуха. Для этих методов необходимы специальные приборы. Прототипом такого прибора является одориметр Савельева, состоящий из двух стеклянных сосудов, соединенных стеклянной трубкой. В один из сосудов вводят исследуемый, обладающий запахом раствор. Во втором сосуде помещается изогнутая трубка, заканчивающаяся конусообразным раструбом с отверстием, предназначенным для носа. При проведении оценки воздух втягивается после разбавления во втором сосуде. К этому прибору присоединяют приспособление для подогрева воздуха или поглощение влаги. Собственно процесс измерения ограничивается фиксированием порога восприятия, выраженного в виде минимума концентрации ароматобразующего вещества, вызывающего в данных условиях уловимое ощущение запаха. Аппарат Савельева стал основой для многих усовершенствований. Измерение интенсивности и стойкости запаха, как свойств соединения, называется одориметрией.
Другой принцип положен в основу работы ольфактометров. Под этим названием известны различные приборы, предназначенные для определения интенсивности обоняния одного лица в отношении различных пахучих веществ или для сравнивания впечатлительности обоняния различных лиц. Прототипом этих приборов является ольфактометр Цваардемакера, получивший наиболее широкое применение.
Прибор не позволяет устанавливать абсолютные величины, а показывает результаты измерений в условных единицах, называемых ольфакциями. Принцип работы прибора основан на вдыхании через нос воздуха, предварительно пропущенного через трубку с ароматическим веществом, из которой выделяется определенное количество его паров. Измерение характеристик обонятельной чувствительности человека называется ольфактометрией. Ольфактометр Цваардемакера состоит из двух трубок (определенной длины и диаметра), телескопически скользящих одна в другой. Внутренняя трубка диаметром 0,8 см предназначена для вдыхания, имеет конец, соответствующий величине входного отверстия носа. Пахучее вещество наносят на внутреннюю поверхность внешней трубки. Выдвижение внутренней трубки, предназначенной для вдыхания, из внешней трубки вызывает соприкосновение вдыхаемого воздуха с парами ароматобразующего вещества, причем выдвижение трубки на 1 см принимается за величину, равную одной ольфакции, являющейся единицей измерения импульса запаха. Чем ниже впечатлительность обоняния обследуемого лица, тем больше должна быть поверхность соприкосновения вдыхаемого воздуха с трубкой, выделяющей пары этого вещества, т.е. тем больше надо выдвинуть трубку, что соответствует увеличенному числу ольфакции.
Результаты определения порогов впечатлительности, полученные при применении непосредственного метода с использованием 50 мл раствора, а также ольфактрометрического метода хорошо коррелируют, причем последний метод более быстрый и эффективный.
С помощью перечисленных методов были установлены средние значения порогов распознавания для многих синтетических и натуральных веществ. Полученные значения порогов распознавания показывают на исключительную чувствительность органа обоняния человека. Однако известно, что в сравнении с обонянием некоторых животных он является далеко несовершенным органом.
Запах, который человек воспринимает до употребления продукта, может усиливаться или качественно изменяться в процессе употребления от сложных ощущений, возникающих в ротовой полости. Связь между информацией, получаемой хроматографическими методами о составе ароматобразующих соединений, и обонятельным восприятием человека не однозначная. Большое влияние при этом оказывают пороговые концентрации запахов различных соединений и индивидуальные сенсорные способности дегустаторов. Для извлечения и концентрирования летучих веществ применяют, в основном, методы дистилляции, предпочтительно с дефлегмацией, газоотведения, адсорбции и экстракции. Наиболее распространены методы дистилляции и экстракции. Применяют приемы вымораживания с продувкой и вакуумированием.
Человеческое обоняние способно воспринимать запахи некоторых пахучих веществ при очень низких концентрациях. Например, 2-метокси-Зизобутилпиразин, основной компонент запаха зеленого стручкового перца, может быть замечен, имеет пороговую концентрацию, при содержании
2 части на 1012 частей воды. Очевидно, что если два вещества присутствуют в продукте в одинаковых массовых долях, то значительно более весомый вклад в создание запаха вносит то вещество, которое имеет существенно более низкую пороговую концентрацию.
Важным критерием служит также показатель удельной стойкости запаха, который рассчитывают как время в часах, умноженное на 100, в течение которого 1 грамм раствора с массовой долей вещества в 1 % сохраняет свой запах в стандартных условиях.
Определение корреляции между сенсорными (субъективными) и инструментальными (объективными) методами и показателями качества является единственным способом обоснования объективных методов анализа. Приборные методы часто бывают более легкими и быстрыми по выполнению и менее трудоемкими по сравнению с научно обоснованными органолептическими приёмами.
Взаимосвязь между сенсорными и инструментальными показателями позволяет решить вопрос о приемлемости того или иного несенсорного метода для оценки органолептических свойств продуктов. Однако дегустационный анализ является наиболее точным и надежным при решении вопросов сенсорного качества и потребительской предпочтительности продуктов питания.
Список литературы
1. Федеральный закон от 26 июня 2008 г. N102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений».
2. Федеральный закон от 2 января 2000 г. N 29-ФЗ «О качестве и безопасности пищевых продуктов».
3. ГОСТ Р 51074-2003. Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования.
4. РМГ29-99. ГСИ. Метрология. Основные термины и определения.
5. СанПиН 2.3.2.1078-01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов.
6. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.