Textbook Notes (368,107)
Canada (161,650)
Food Science (205)
FOOD 2010 (197)
Chapter 15

chapter 15

13 Pages
Unlock Document

Food Science
FOOD 2010
Massimo Marcone

Chapter 15: Sensory Evaluation and Food Product Development UNIT 11: SENSORY EVALUATION 15.1 What is Sensory Evaluation? Sensory Evaluation – the assessment of all the qualities of a food item as perceived by  the human senses. • This involves tasting, food colour, texture, flavor, aftertaste, aroma, tactile  response, and auditory response. • Aka sensory analysis but this is more correctly used regarding statistical analysis. A Scientific Method • Sensory evaluation is a scientific method – involves identification of a problem,  statement of a hypothesis, and an experimental strategy to investigate the  problem. Data collection and analysis leads to a conclusion that answers the  original question, accepting or rejecting the hypothesis. A Quantitative Science • Human responses to stimuli are quantified using statistical approaches. Sensory Science in the Food Industry • Involved in quality assurance and product research and development. 15.2 Sensory Odour, Flavour, and Mouthfeel Perception Two types of senses are involved in sensory perception: Chemical (taste and odour) and  physical (sight, sound, and touch). Character notes – the sensory attributes of a food that define its appearance, flavor,  texture, and aroma. 1. Taste • Organ of taste is the tongue • Taste – the sensation derived from food as interpreted through the tongue­to­brain  sensory system. • Four primary taste sensations (sweet, salty, sour and bitter), as well as the fifth  one (umami – “delicious”, along with meaty and savoury suggestions) that all  trigger brain response through neurotransmitter release. • Tastants – taste buds that are located primarily on the surface of the tongue that  detect various food stimuli molecules perceived to have taste. • Taste buds – epithelial receptor cells organized into clusters of 50 – 150 that are  embedded into papillae.  • Humans possess several types of papillae – foliate, circumvallate, fungiform and  filiform. • The number of taste buds is highest in newborns, and declines with age. • The chemical PROP is used to test taste sensitivity and place people into the  supertaster (greatest number of fungiform papillae), medium taster, or nontaster  category. Transduction and Sensitivity  • The tongue is linked to the brain via the CNS. • Taste transduction – the brains response to taste stimuli. • Depolarization – occurs when a positive charge accumulates in the cell, making  the membrane potential less negative than normal, and more positive. Neuronal  signaling accompanies this via neurotransmitter release. • Sweet, salty and sour transmissions all follow this mechanism, but the  transduction of bitter taste appears to be more complex, with several mechanisms  proposed.  2. Odour (aka fragrance and aroma) • Odour – the sensation derived from food as interpreted through the olfaction  mechanism. • Components include either olfactory sensations (such as fruity or rancid) as  perceived by the olfactory nerve, or nasal feelings (such as cool or pungent  sensations) perceived by the nose’s tactile nerves. • Olfaction – refers to the perception of odours by the nerve cells in the nasal area. • Odourants – airborne molecules that possess odour are sensed by the olfactory  epithelium (the outer layer of receptor cells located on the roof of the nasal  cavity). • Cilia – tiny, hair like structures that cover the olfactory epithelium that sense  odourant molecules. • The interaction between odourants and receptor cells initiates a cascade of events  that are related to the production of ion channel electrical signals.. • 1 – 2 seconds is the optimal contact time between odourant and the nasal  receptors, exposure beyond this requires the receptors to readjust for 20 seconds  before a new full­strength sensation can occur. • Sensitivity involves being able to detect something at a low threshold of  concentration, and being able to differentiate one odour from another. 3. Flavour • Results from the chemical stimulation of the tongue taste buds, the olfactory  apparatus, and the organs of feeling present within the mouth, throat, and nose. • Flavour – an overall impression combining taste, odour, mouthfeel factors, and  trigeminal perception. • Trigeminal nerve is an important neural region that runs through the entire facial  area, with nerve endings in important areas like the nasal and oral cavities –  trigeminal perception. • This perception refers to the sensation of astringency, burning, cooling, and  warmth. • Flavour can be influenced through the use of enhancers. • Aftertaste – perceived after the initial primary taste response and should be  viewed as residual sensations that linger on the tongue after swallowing. • Retro­inhalation – refers to the passage flavor stimuli from the mouth through  the pharynx up to the nose. 4. Mouthfeel • Mouthfeel – the perceived sensation of food by the epithelial lining within the  oral cavity, which includes tactile sensation as well as thermal response. • Small movements of the tongue press food against the gums and palate to  evaluate viscosity and texture. 15.3 Sensory Texture and Colour Perception Sensory Texture ­ Has to do with the structure and composition of food, and it involves food  molecules, their perception, and measurement.  ­ Texture perception occurs whenever a food is chewed or a beverage is swallowed,  and involves describing physical characteristics of a food. o Mechanical, geometrical, afterfeel, food fat and moisture content. ­ Sensory cells perceive food particle shapes, sizes, thickness, and hardness and  transmit this information to eh brain like tast and odour information. ­ People remember the texture of a particular food item they consumed in the past,  and there is an expectation of the same texture if the item is consumed again. ­ Both sight and sound create an expectation regarding how the texture will feel  inside the mouth upon chewing. ­ Important texture notes are also detected as food is manually handled in  preparation for biting, chewing, and swallowing (i.e. tactile cells in fingers). Mechanical Sensory Characteristics ­ Mechanical Sensory Characteristics – generally due to attractive forces  between the molecules in a food and the opposing force of disintegration. ­ Mechanical characteristics include: o Hardness – described by the amount of force required to compress the  food between the teeth. Hardness intensitites range from soft through firm  and hard. o Cohesiveness – described by the degree to which a food will deform or  compress between the teeth before it breaks. Intensities range from easy to  disintegrate through difficult to disintegrate.  o Sensory viscosity – related to the force required to draw a fluid food from  a spoon across the tongue at a steady rate. Intensities range from thin to  thick through viscous.  o Chewiness – the length of time in seconds required to chew a food sample  at a steady rate (one chew per second) with a constant force applied that  results in a food consistency that is just ready to be swallowed. Intensities  range from tender to chewy through tough. o Adhesiveness – is the force required to remove food material that attaches  to the mouth (primarily the upper palate) during normal chewing. It is a  unique mechanical parameter because it is related to surface properties  rather than forces of attraction and breakage. Intensities range from sticky  to tacky through gooey. Geometrical Food Characteristics ­ Geometrical characteristics – related to the size of discrete food particles  present in the food, as well as to their shape and orientation.  ­ Related to size and shape ranging from chalky to gritty to grainy and course. o Grainy indicates food­containing granules of a specified size. o Coarse indicates relatively large particle size. ­ Particle shape and orientation can range from fibrous to cellular and crystalline. o Fibrous indicates food composed of fibres. o Crystalline describes foods composed of crystals. Afterfeel ­ Afterfeel – indicates that after certain foods are chewed and eaten or beverages  sipped, a “texture sensation residue” persists.  Fat and Moisture Content ­ The perception of the fat and moisture content in a food affects texture. ­ Foods differ in fat content, in the manner in which fat is absorbed into them  during preparation and food processing and release into the mouth on  consumption, and with respect to melting behaviours. ­ Moisture is also variable according to content, as well as to the rate and manner of  its absorption and release, from dry to moist to wet to watery. Sensory Interactions ­ Foods exhibit interactions in terms of taste, odour, texture and flavor, which can  generate a wide variety of effects. o Ex: salt decreases sourness, or sucrose counteracts saltiness. ­ Sensory overload – a saturation of the sensory system that results in excessive  sensory stimulation. Colour ­ Pigment molecules are the chemical basis of colour. ­ Foods possess colour based upon wavelengths of reflected and absorbed visible  light. ­ Visible light is part of the electromagnetic spectrum, and can be dissected into a  spectrum of colours from violet to red, each with a characteristic wavelength and  energy level. ­ Reflected light energy in the range of 350 to 800 nm act as the stimulus to the  sensory cells of the eye, which in turn communicates to the brain, enabling us to  see colour. ­ The top three criteria used to define food quality are freshness, good  appearance/colour and good taste.  ­ The altered appearance and colour of rancid and spoiled foods have taught a  valuable lesson regarding food colour and its quality and even safety. ­ USDA recognizes the importance of colour in grading orange juice. o The analytical technique used is tristimulus calorimetry; the three  components are the shade of darkness of a sample plus two hue  components. ­ Hunter tristimulus data – a system widely used for food analysis. Uses the  Hunter colour difference meter, which is a device used to measure colour based  off the Hunter Colour Solid.  o The L value, located vertically on the scale, measures lightness or  darkness (0 = black, 100 = white). o Hue is measured by the a and b scales (+a = red, ­a = green, +b = yellow,  ­b = blue). o The Hunter Colour Difference equation (ΔE) ΔE = (ΔL)  + (Δa)  + (Δb) . 2 ­ Appearance – includes interior product characteristics and things like food  colour. 15.4 Responses Contributing to Sensory Perception Sensory study involves quantifying a response to a stimulus: 1. The stimulus interacts with the sense organ (tongue, nose, eye) and is converted  into nerve signals that travel to the brain. 2. The brain interprets the incoming signals and organizes them into perceptions. 3. A response is elicited from the subject based upon these perceptions. Objectivity and Subjectivity ­ Sensation – corresponds with objective brain functioning (regarding the brain as  a machine). ­ Perception – corresponds with subjective brain functioning (regarding the brain  as a thinking mental process). ­ Objective procedures – used to measure many features of food quality related to  flavor, texture, colour, and odour. o Objectivity can be a good thing, because it eliminates bias. Instrumental  methods alone are insufficient indicators of product quality, since they do  not measure human subjective response. Intensity ­ Intensity has to do with the product stimulus, while sensitivity has to do with  panelist ability to sense. ­ Intensity – the degree to which a character note is present, as determined by its  product concentration and perception by a person (refers to its perceived  strength). ­ Time­intensity measurement – the measurement of sensory attributes evaluated  over a period of time following an initial exposure. o This type of data is obtained when information related to time­dependent  product attribute rates of change or duration in intensity desired. o A time­intensity curve shows the total duration of a taste, the maximum  intensity, the time required to achieve maximum, and the rate of intensity  decline to a minimum value. Threshold ­ Threshold – refers to distinct points of transition for sensory judgements  corresponding to concentrations of stimuli. o Each person has a lower limit at which he or she first begins to respond to  a stimulus, and an extended range for the ability to differentiate low,  medium, and high levels of a stimulus, before a saturation point is reached  and further distinctions are not possible. ­ Detection threshold – the point at which a person initially responds to a stimulus,  the dividing line between lack of sensation to sensation. ­ A stimulus molecule’s potency is connected to how it is perceived. ­ Other thresholds of significance are: o Recognition threshold – the point to which the identity of a stimulus is  made. o Difference threshold – refers to the minimum amount of stimulus change  that results in a change of sensation. o Terminal threshold – the amount of stimulus above which any increase in  intensity cannot be detected without the use of reference standards. 15.5 Sensory Tests Tests involve a large number of decisions, guided by a group of important principles: • The objective of the specific project determines the sensory technique and test  chosen by the specialist. • Trained panelists should not be used to obtain acceptability judgments. • Consumer panels should not be used to obtain accurate descriptive information. • Individuals who are involved with the research and development aspect of the  product should not serve on panels. • Samples should be labeled with random 3­digit codes to minimize bias. • Sample order should be randomized to avoid artifacts due to the order of  presentation. • Panelist interaction during sensory evaluation is forbidden because it can bias the  data. Classification of Test Methods Classified according to their primary purpose and most valid use (matching the  test method to the objectives of the project is critically important). Three classes  are most commonly used: 1. Affective Test Methods • Affective tests – attempt to quantify the degree of liking or disliking of one  product over another, and include preference, hedonic, and consumer acceptance  tests. • Two main approaches to using consumers in sensory evaluation are in measuring  preference and measuring acceptance: o Preference – allows the consumer a choice and asks for it to be made  between products on a hedonic (like, dislike) basis. o Ranking – a form of preference testing that uses more than two samples  (which is not the same as rating). Panelists order a group of products with  respect to either their degree of liking or their perceived intensity of a  sensory attribute. o Ra
More Less

Related notes for FOOD 2010

Log In


Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.