Инструментальные сенсорные методы оценки качества рыбных консервов

УДК 664. 951.6

Инструментальные сенсорные методы оценки

качества рыбных консервов

Е.А. Семенова, аспирант, А.Л. Мастихина, аспирант, Ю.И. Сидоренко, д-р техн. наук, профессор Московский государственный университет пищевых производств К.Б. Гурьева, канд. техн. наук НИИ проблем хранения Росрезерва, г. Москва

Традиционно рыбные консервы используют в качестве источника животного белка. Наиболее полноценными являются натуральные рыбные консервы с добавлением масла, так как в них сохранены все пищевые и вкусовые (экстрактивные) вещества. Рыбные консервы - продукция длительного хранения, поэтому к ней предъявляются повышенные требования в части сохранности качества в течение длительного периода времени. В процессе хранения консервов в результате биохимических и физико-химических процессов изменяется их качество, которое определяется главным образом сенсорным анализом по основным показателям: внешний вид, цвет, вкус, запах и консистенция продукта.

Изменение сенсорных свойств рыбных консервов при хранении характеризуется сначала созреванием, а при дальнейшем хранении - старением. В результате старения консервов снижаются органолептичес-кие свойства и пищевая ценность. Происходят изменения в соотношении плотной и жидкой частей, нарушается целостность кусков (тушек) рыбы, консистенция мяса становится более мягкой, мажущейся или дряблой. Цвет натуральных консервов в масле становится желтоватым. Развивается гидролиз белковых веществ, увеличивается содержание азота летучих оснований и других продуктов распада белков. Растительное масло и рыбий жир подвергаются полимеризации, гидролизу и окислению, что придает продукту неприятный горький вкус и аромат.

В настоящее время сенсорные методы оценки качества продукции по точности и объективности приближены к результатам, получаемым другими методами анализа, а во многих случаях результаты, получаемые при органолептических исследованиях, невозможно получить другим путем.

Объективность сенсорных методов достигается развитием направления по разработке измерительных систем с искусственным интеллектом

типа «электронный нос», «электронный язык». Методология этих систем - интегральная оценка состава анализируемых образцов без предварительного разделения смесей с применением массива сенсоров с перекрестной избирательностью к отдельным веществам или группам компонентов [1, 2].

Установление взаимосвязи между сенсорными и инструментальными исследованиями представляет собой сложную, но интересную научную и практическую задачу [3].

Для повышения объективности оценки качества рыбных консервов с применением антиоксидантных композиций и для установления корреляции между инструментальными и органолептическими методами было проведено их комплексное исследование. Объектами исследования служили рыбные консервы «Сардинелла натуральная с добавлением масла» с применением антиоксидан-тной композиции и без нее. Объекты исследования были подвергнуты воздействию высоких температур для ускорения протекания химических и биохимических реакций в течение 6 мес.

Качество рыбных консервов определяется по комплексу органолептических и физико-химических показателей. Важным органолептическим показателем консервов является спе-

цифический аромат рыбной продукции, который был исследован муль-тисенсорной системой «VOCmeter» и методом дегустационного анализа.

Прибор «VOCmeter» представляет собой систему, содержащую четыре металлоксидных сенсора (MOC1-МОС4) и восемь кварцевых микробалансных пьезосенсоров (QMB1-QMB8). При прохождении пробы опытного образца над поверхностью пьезосенсоров в их чувствительном слое происходят физико-химические изменения, которые преобразуются в цифровой аналоговый сигнал, передаваемый на персональный компьютер [4].

Выходными данными мультисенсор-ной системы «VOCmeter» является матрица максимальных значений сигналов сенсоров (MOC1 - МОС4 и QMB1 -QMB8), которые обрабатываются в программе Argus. Экспериментально выявлено, что наиболее информативными при анализе выбранных образцов являются показания четырех металлоксидных сенсоров (МОС1-МОС4). Показания неселективных, низкочувствительных пьезосенсоров (QMB1 - QMB8) исключались из итоговых протоколов. Прибор «VOCmeter» позволяет реализовать детектирование паров с параллельной регистрацией выходных кривых детектора [5].

При оценке качества методом дегустации была применена 100-балльная шкала со следующими коэффициентами весомости для показателей: состояние бульона - 1,7; цвет бульона - 1,8; состояние рыбы, цвет мяса - по 2,4; запах - 3,8; вкус - 3,7; консистенция мяса - 2,5; консистенция костей - 1,7.

При оценке качества образцов рыбных консервов были получены следующие данные (табл. 1).

Применение балльной шкалы используется для определения уровня качества рыбных консервов (табл. 2).

При оценке качества рыбных консервов, подверженных влиянию вы-

Таблица 1

Результаты органолептической оценки рыбных консервов

Образец Описание Температура хранения,°С Оценка запаха, баллы Интегральная оценка качества, баллы

1.35 С антиоксидантной композицией 35 16,7 90

2.35 Без антиоксидантной композиции 11,3 61

1.45 С антиоксидантной композицией 45 16,3 88

2.45 Без антиоксидантной композиции 10,3 56

1.55 С антиоксидантной композицией 55 13,7 74

2.55 Без антиоксидантной композиции 8,3 45

IN FOCUS - PRODUCTS QUALITY^

Таблица 2

Уровни качества рыбных консервов

Интегральная Уровень качества

оценка

Более 90 Отличный

81... 90 Хороший

61...80 Удовлетворительный

Менее 60 Неудовлетворительный

А -

* -Я-1.В5

а

Л

б

А -

в

Рис. 1. Визуальные отпечатки исследуемых образцов: а - образцы, хранившиеся при температуре 35 °С; б - образцы, хранившиеся при температуре 45 °С; в - образцы, хранившиеся при температуре 55 °С

Таблица 3

Результаты инструментальной оценки качества образцов рыбных консервов, по данным системы «VOCmeter»

соких температур, по показателю запах дегустаторами было отмечено приятное вкусоароматическое ощущение для образцов с антиоксидант-ными композициями.

Влияние антиоксидантных композиций на качество продукции дли-

тельного хранения характеризуется положительно, так как позволяет замедлить процесс старения, что отмечено более высокими оценками по сравнению с образцами без добавок, в которых наблюдалось ухудшение и ослабление вкуса и запаха консервов.

Результаты исследования образцов при помощи мультисенсорной системы «УОСте1ег» представлены на графике, построенном по максимальным откликам металлоксидных сенсоров прибора (рис. 1).

Оси ароматограммы (см. рис. 1) представляют собой отклики четырех сенсоров из оксидов металлов, каждый их которых имеет сродство к разным группам ароматобразующих веществ. Установлено, что формы визуальных отпечатков изученных проб мало отличается друг от друга, что свидетельствует о схожем аромате всех исследованных образцов консервов.

При анализе данных мультисен-сорного анализа большое значение имеет величина площадей визуальных отпечатков (табл. 3).

Как видно из табл. 3, площадь визуальных отпечатков (Бво), которая численно оценивает интенсивность аромата, существенно изменяется в зависимости от температур хранения образцов. Наименьшие площади «в.о», а значит, и содержание легколетучих веществ (выраженность аромата) характерны для проб, хранившихся при температуре 55 °С, а наибольшие- для проб, хранившихся при температуре 35 °С.

Результаты мультисенсорных исследований показали, что при повышении температуры хранения интенсивность аромата снижается, но при одинаковых условиях хранения образцы с антиоксидантной композицией имели более интенсивный аромат, чем образцы без антиоксидантной композиции.

На рис. 2 и 3 приведены диаграммы сравнения интенсивности аромата рыбных консервов, оцененного путем органолептического анализа силами профессиональных экспертов, и результаты оценки запаха при помощи системы «УОСте1ег».

Как видно из рисунков, существует устойчивая корреляция между результатами сенсорной оценки аромата при помощи обонятельных рецепторов человека и прибора, что указывает на принципиальную возможность применения мультисенсорной системы для адекватной оценки аромата рыбных консервов. Проанализировав полученные данные (см. рис. 2, 3), можно говорить о том, что существует определенное отличие в оценке аромата мультисенсорной системой и профессиональными дегустаторами, что связано в первую очередь со сложным механизмом анализа аромата системой «УОСте1ег». В отличие от человеческого носа мультисенсорная система анализирует пробу запаха путем разложения его на определенные фракции, мало идентифицируемые носом эксперта.

Образец Температура хранения, °С Площадь визуального отпечатка S Ом^ТО7 во

1.35 116,4

35

2.35 57,4

1.45 50,6

45

2.45 48,9

1.55 42,4

55

2.55 22,2

| Дегустационная оценка

| Оценка мультисенсорной системой

45

ПеРатура хранения,-с

Рис. 2. Оценка аромата образца №1 сенсорным и мультисенсорным методом

I Дегустационная оценка I Оценка мультисенсорной

Температура хранения

С

Рис. 3. Оценка аромата образца №2 сенсорным и мультисенсорным методом

100

90

80

70

та 60

UJ

<гз so

CD 40

и ВО

20

10

0

у = -l,1657xt 16,847

R1 = 0,4171

116,4

22,2

57,4 50,6 48,9 42,4

Площадь визуального отпечатка, 0м-2407 < Аромат, балл Ш ОП.мя оценка, балл

Рис. 4. Корреляционная зависимость органолептического и мультисенсорного методов: 1 - органолептическая оценка аромата; 2 - мультисенсорная оценка аромата

На рис. 4 представлена корреляционная зависимость двух сравниваемых методов.

Как видно из графиков (см. рис. 4), существует устойчивая корреляция между оценкой аромата сенсорным и мультисенсорным методом. Экспериментальные точки удовлетворительно легли на линию тренда, а регрессионная зависимость между площадью визуального отпечатка и балльной оценкой аромата может быть выражена уравнением прямой. Низкое значение величины достоверности аппроксимации = 0,4171) объясняется тем, что в данном случае стояла задача не получения высокого уровня аппроксимации, а лишь подтверждения единого

характера зависимостей для различных методов оценки аромата.

Сопоставляя полученные данные в ходе исследования качества рыбных консервов, можно говорить о том, что результаты сенсорной и мультисенсор-ной оценки по показателю «аромат» совпадают, что доказывает объективность проведенного исследования.

По результатам сенсорного анализа методом дегустации можно сделать вывод о том, что применение научно обоснованных балльных шкал может служить объективным элементом оценки качества. Применение мультисенсорной системы как объективного сенсорного метода позволяет оценить качество образцов по показателю «запах».

Таким образом, применение балльных шкал для оценки качества продукции, исследования на мультисен-сорных приборах позволяют повысить объективность проводимых сенсорных анализов. Использование инструментального метода оценки качества продукции на мультисенсор-ной системе «УОСте1:ег» является перспективным методом оценки продукции любого состава - от круп до консервированной продукции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кучменко, Т.А. Инновационные решения в аналитическом контроле/ Т.А. Кучменко. - Воронеж: Воронеж.-гос. технол. акад., ООО «СенТех», 2009. - 252 с.

2. Покровский, А.В Краткий обзор современных международных методов органолептического анализа/А.В. Покровский, Е.А. Смирнов, С.В. Колобро-дов, И.М. Скурихин/Пер. с англ. - М.: МГУПП, 1999.

3. Чернуха, И.М. Сенсорные системы «электронный нос» для контроля качества мяса/И.М. Чернуха, Т.Г. Кузнецова, Е.Б. Селиванова//Технология мяса. - 2009. - С. 159-165.

4. Мастихина, А.Л. Изучение возможности применения мультисенсор-ной системы <^ОСте1ег» для анализа свежести гречневой крупы/А.Л. Мастихина [и др.]//Биотехносфера. -2013. - № 3 (27). -С. 35-37.

5. Гурьева, К.Б. Сравнительная оценка качества крупы органолептическим и мультисенсорным методами/К.Б. Гурьева [и др.]//Товаровед продовольственных товаров. - 2013. - № 10. - С. 45-53.

Инструментальные сенсорные методы оценки качества рыбных консервов

Ключевые слова

аромат, балльный метод, критерий качества, рыбные консервы, сенсорная оценка, тестируемый образец, электронный язык.

Реферат

Статья посвящена перспективному направлению для товароведения и пищевой промышленности - применению электронных интеллектуальных систем для объективной оценки сенсорных свойств продуктов питания. Актуальность данной статьи подтверждается тем, что современные требования к быстрой и объективной оценке качества продукции предполагают развитие мультисенсорных систем в области наиболее простого из всех видов анализа - сенсорного.

Рассмотрены методы сенсорной оценки потребительских характеристик пищевой продукции. В соответствии с разработанной балловой шкалой проведена оценка органолептических показателей образцов рыбных консервов с разными качественными характеристиками. Проведено сравнение оценки качества образцов рыбных консервов методом дегустации и на приборе «^оСт^ег». Показано, что использованная система «электронный нос» может быть применена для оценки свежести рыбных консервов.

Авторы

Семенова Елена Александровна, аспирант, Мастихина Анастасия Леонидовна, аспирант, Сидоренко Юрий Ильич, д-р техн. наук, профессор,

Московский государственный университет пищевых производств, 125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, ea.semenova.mgupp@mail.ru, al87@mail.ru, sidorenko@mgupp.ru Гурьева Ксения Борисовна, канд. техн. наук, НИИ проблем хранения Росрезерва, 111033, г. Москва, ул. Волочаевская, д. 40, корп. 1, guroc1@mail.ru

Instrumental Sensory Quality Evaluation Methods of Canned Fish

Key words

aroma, objective method, quality factor, canned fish, sensory assessment, test sample, e-tongue.

Abstracts

The article is devoted to promising area of merchandising and food industry - the use of electronic intelligence systems to objectively assess the sensory properties of food. The relevance of this article confirmed that the current requirements for rapid and objective assessment of the quality of products suggest the development of multisensor systems in the most simple of all types of analysis -sensory.

Methods for sensory evaluation of consumer characteristics of food products. In line with the scale of the scoring evaluated the organoleptic characteristics samples of canned fish with different qualitative characteristics. A comparison of quality assessment samples canned fish tasting method and apparatus «VOCmeter». It is shown that the system used an «electronic nose» can be used to estimate the freshness of canned fish.

Authors

Semyonova Elena Alexandrovna, Graduate Student, Mastikhina Anastasiya Leonidovna, Graduate Student, Sidorenko Yuriy Ilich, Doctor of Technical Science, Professor,

Moscow State University of Food Production, 11, Volokolamskoye Shosse, Moscow, 125080, ea.semenova.mgupp@mail.ru, at87@mail.ru, sidorenko@mgupp.ru

Guryeva Kseniya Borisovna, Candidate of Technical Science, Research Institute of Rosrezerv Storage, 40, bldg. 1, Volochaevskaya St , Moscow, 111033, gnror1@mail m