ANÁLISE SENSORIAL
Conceito da análise sensorial “(…) disciplina da Ciência usada para evocar, medir, analisar e interpretar as reacções às características dos alimentos e materiais tal como são percebidos pelos sentidos da visão, visão olfacto, olfacto paladar, paladar tacto e audiç audição (IFT, 1981)”. Alimento (prop. físicas e químicas)
Estimulação
Comunicação
Medição
Resultados de medidas instrumentais
Homem (sensações)
Relação
Resultados da Análise sensorial
Análise sensorial vs Provas organolépticas • Método cientifico
• Procedimentos não científicos
• “Medir com os sentidos”
• Registar sensações
• Testes sensoriais
• Experiência dos provadores
• Treino e/ou selecção periódica de
• Provas hedonísticas
provadores • Análise estatística dos resultados
• Sem
avaliação
precisa
dos
resultados
Aplicações • Alguns estímulos apenas são percebidos pelos sentidos enquanto outros são demasiado complexos para os instrumentos de análise! • Análise e desenvolvimentos de (novos) produtos; • Testes de tempo de vida útil de produtos • Controlo da qualidade • Testes de mercado • ….
Análise sensorial : 3 Questões
Descrição A que é que sabe? Quais as características sensoriais apercebidas? Como é que a qualidade de um produto difere da do outro produto?
Discriminação O consumidor detecta isto? Estes produtos são diferentes? Qual a magnitude da diferença?
Preferência (hedónico) Quantas pessoas gostam deste produto? O produto é tão bom como o concorrente? Características mais apetecidas?
Sentidos Consistência
Aparência
Textura
Tamanho Forma Cor
Odor, aroma e/ou fragrância Sabor Flavour Adstringente Temperatura Picante
Ruído
Gosto, aroma, sabor, flavour sinó sinónimos? • Aroma: Aroma determinado pelos compostos voláteis dos alimentos percebidos pelo nariz, por via retronasal. • Gosto: Gosto sensações relacionadas com o paladar (por exemplo, ao apertar o nariz enquanto se prova determinado alimento). Sensações apercebidas pelo órgão gustativo quando estimulado por substâncias químicas desenvolvidas na saliva • Sabor: Sabor sensações mais complexas, que associam a estimulação dos gomos gustativos e células receptoras olfactivas, e dos elementos tácteis e térmicos da língua e da cavidade oral. Conjunto
de
sensações
olfactivas
(aroma),
gustativas
(gosto)
e
químicas/trigeminais apercebidas durante a degustação. • Flavour: conceito de análise sensorial que engloba, pelo menos, dois fenómenos, o gosto e o aroma.
Cor • A cor afecta cada momento da nossa vida…
• A cor é uma das características sensoriais mais importantes para a aceitabilidade do consumidor.
• A cor é uma percepção visual resultante da detecção da luz após interacção com um objecto.
• O impacto visual gerado pela cor, sobrepõe-se, frequentemente, ao causado por outros atributos de aparência e odor.
Cor • A cor de uma substância deve-se, em geral, à absorção selectiva das radiações visíveis que sobre ela incidem; • A cor não é uma característica da substância; • A cor é essencialmente um conceito subjectivo próprio do ser humano e consiste na interpretação que o sistema sensorial e o cérebro atribuem aos diferentes comprimentos de onda da luz recebida ao interpretarem os estímulos nervosos provocados pela absorção dos fotões da radiação electromagnética com comprimento de onda compreendido entre 350 e 700 nm
.
Cor • A percepção das cores não é um processo meramente visual, mas sim psico-social. • A cor é algo que se vê com os olhos e se interpreta com o cérebro, é o resultado da interacção da luz com os materiais.
A luz A luz permite receber informação sobre o mundo. Sem luz, a cor não é possível. A luz é uma combinação da energia magnética e eléctrica, que viaja em velocidades extremamente elevadas (vácuo 300.000 km/s). Composta por fotões, que são pequenas partículas da energia, que progridem em pequenas ondas segundo uma linha recta.
A luz Os fotões têm velocidades variáveis, com diferentes amplitudes e frequências de onda. Cada comprimento de onda é caracterizado pela sua velocidade, amplitude e frequência. Os diferentes comprimentos de onda compõem o espectro electromagnético.
A luz O olho humano só é sensível a alguns comprimentos de onda (V Vísivel). sivel A cada cor corresponde um determinado comprimento de onda de luz visível.
A luz e a cor são indissociá indissociáveis !
Propriedades da cor Tom (Hue): designa o nome da cor (ex: vermelhos, azuis, verdes, etc.). Comprimento de onda dominante.
Luminosidade (Value): quantidade de luz que é reflectida de uma cor. brilho de um determinado objecto tendo o branco absoluto como referência (mais clara, mais escura), limites: preto e branco
• Nível de luminosidade baixo: cor com luminosidade perto do preto. • Nível de luminosidade alto: cor com luminosidade perto do branco.
Saturaç Saturação (Chroma): grau de concentração ou pureza de uma cor. Uma cor é tanto mais saturada quanto menos a quantidade de branco ou preto tiver. Uma cor está completamente saturada, quando não possui nem branco nem preto.
Propriedades da cor Tom: • comprimento
de
onda
dominante - verde Saturaç Saturação: resulta da menor extensão que
o
comprimento
de
onda dominante abrange.
Formação de cores
Fontes luminosas brancas possuem todos os comprimentos de onda.
Fonte luminosa colorida tem um comprimento de onda dominante que define o seu tom.
Formação de cores
Formação de cores Mistura aditiva da cor - RGB
A mistura de cores aditiva é o efeito da projecção de luzes de várias cores no mesmo ponto
Formação de cores Mistura aditiva da cor - RGB A síntese aditiva resulta da adição dos diversos comprimentos de onda da radiação visível do espectro electromagnético. Cores primárias • vermelho • verde • azul Cores secundárias • amarelo (vermelho + verde) • ciano (azul + verde) • magenta (vermelho + azul)
Se a luz reflectida contém a máxima intensidade da cor vermelha, verde e azul, o olho percebe o branco, e se não existe luz, é percebido o preto.
Mistura de todas as cores primárias resulta o branco.
Formação de cores Mistura subtractiva da cor - CMY
A mistura de cores subtractiva é o efeito da passagem de luz através de vários filtros.
Formação de cores Mistura subtractiva da cor - CMY Exemplo: cor ciano mistura dos comprimentos de onda verde e azul provenientes do espectro. Um ponto de tinta ciano subtrai (absorve) o comprimento de onda vermelho da luz branca, permitindo a reflexão e combinação dos comprimentos de onda verde e azul, resultando na percepção da cor ciano. • combinação de ciano, magenta e amarelo perfeitamente puros, absorvem
.
todos os comprimentos de onda da luz, resultando assim no preto
Fisiologia da visão da cor
Globo ocular
Íris: Regula a quantidade de luz que entra nos nossos olhos. Os músculos da íris distendem-se ou contraem-se automaticamente de modo a alterar o tamanho / perímetro da pupila.
Fisiologia da visão da cor Entrada da luz no olho
Córnea Pupila Humor aqueous Cristalino Humor vitreous
Sensibilização da retina
Retina (compostas por camadas) • Recebe imagens do mundo e transforma as sensações luminosas em sinais (impulsos nervosos) que são emitidos ao cérebro através do nervo óptico.
Fisiologia da visão da cor •A
camada
superficial
da
retina
é
composta
por
células
fotossensíveis: - os bastonetes (responsáveis pela visão nocturna, sensíveis à intensidade luminosa, detecção das formas e não da cor) Informação acromática: branco/preto
- os cones (responsáveis pela visão diurna) Informação cromática (cor)
• 6 milhões de cones
• 120 milhões bastonetes
Fisiologia da visão da cor Cones sensíveis à luz em determinados comprimentos de onda • zona do vermelho (cones do tipo ρ) • na zona do verde (cones do tipo γ) • na zona do azul (cones do tipo β). Os cones necessitam de níveis de luminosidade mais elevados do que os bastonetes o olho humano não é capaz de detectar a cor dos objectos em condições como à noite.
de iluminação muito fraca
Fisiologia da visão da cor • Olhos
são
sensibilizados
pela luz, a imagem que se forma
sobre
a
retina
é
convertida, por acção das células impulsos
fotossensíveis, nervosos
em e
enviados para o cérebro para serem interpretados. •A
descodificação
que
vemos
daquilo é
da
responsabilidade do cérebro.
Percurso visual (dos olhos até ao córtex visual)
Fisiologia da visão da cor Olhos são sensibilizados pela luz
Forma-se a imagem na retina Células fotossensíveis
Transformam os fotões em impulsos nervosos
Imagem convertida em impulsos nervosos
Cérebro (córtex visual) interpretação e descodificação do que vemos
Fisiologia da visão da cor Distribuição relativa dos três tipos de cones da retina, gamas detectadas e características dos comprimentos de onda de absorção máxima. Tipo
Cor principal
Distribuição relativa (%)
Gama detectada (nm)
λda maior sensibilidade (nm)
Fracção de luz absorvida a λmax , %
β
Azul
4
350-550
440
2
γ
Verde
32
400-660
540
20
ρ
Vermelho
64
400-700
580
19
Fisiologia da visão da cor No seu conjunto, os cones da retina permitem detectar luz na gama de comprimentos de onda situada entre 350 e 700 mm. Estes valores poderão variar de pessoa para pessoa. Cada tipo de cone é sensível à luz numa gama limitada de comprimentos de onda. Esta sensibilidade não é uniforme, existindo um comprimento de onda para o qual a sensibilidade de cada tipo de cone atinge um máximo.
Fisiologia da visão da cor Da discriminação variável em função do comprimento de onda o olho humano é capaz de discriminar o que corresponde a 128 cores. Por outro lado, uma análise das respostas combinadas dos três tipos de cones da retina leva-nos a considerar que deverá existir maior facilidade de discriminar entre cores sombreadas na zona do amarelo (23 cores) e uma menor facilidade na zona do azul (16 cores). Como o olho humano consegue igualmente distinguir entre cerca de 130 níveis de saturação, é fácil então concluir que o olho humano é capaz de discriminar cerca de 380 000 (128×23 ×130) cores diferentes.
Teoria dos três estímulos Qualquer cor (comprimento de onda) do espectro visível pode ser reproduzida através da adição dos resultados obtidos pelo estímulo dos três tipos de cones de forma diferente. A cor percepcionada depende unicamente da relação entre os três estímulos.
A cor • Quando os comprimentos de onda da fonte de luz atingem um objecto, a superfície do objecto absorve alguns comprimentos de onda do espectro e reflecte os não absorvidos, que são percebidos pelo sistema visual humano como a cor do objecto. A cor que normalmente atribuímos aos objectos resulta da nossa experiência preceptiva. Maçã vermelha porque esta absorve todas as cores do espectro solar, reflectindo o vermelho.
A cor A cor dos materiais depende da luz que sobre eles incide. A cor “natural” dos objectos é aquela que estes aparentam sob a luz solar branca. Exemplo: em termos culturais uma maçã vermelha é desta cor tanto à luz do dia como à noite, sem luz.
A cor Ao iluminar essa maçã sob uma luz azul, apesar de não a vermos vermelha, dizemos que essa é a sua cor. No entanto se nunca tivéssemos visto uma maçã sob a luz natural assumiríamos como a sua cor “natural” aquela que estávamos a ver.
Todas as superfícies têm um determinado espectro de absorção e reflexão de luz, o que determina, para além do seu brilho, a sua aparência cromática.
A cor Cor aparente e absorvida λ (nm)
Cor absorvida
Cor aparente
400- 435
Violeta
Amarelo-verde
435- 480
Azul
Amarelo
480-490
Verde-azul
Laranja
490-500
Azul-verde
Roxo
500-560
Verde
Púrpura
560-580
Amarelo-verde
Violeta
580-595
Amarelo
Azul
595-605
Laranja
Verde-Azul
605-750
Roxo
Azul-verde
Ex: Vinho branco (amarelo) Absorve radiações azul e violeta Planta (verde) Absorve radiações roxo ou alaranjado
Percepção da cor Resumindo… • Processo que envolve as propriedades físicas da luz. • Tradução pelos fotoreceptores do olho em estímulos nervosos e a interpretação destes pelo cérebro. • Envolve fenómenos físicos, fisiológicos e psicológicos. • A luz proveniente do objecto, seja por reflexão, transmissão e/ou emissão estimula o sistema visual humano permitindo que o objecto seja visualmente percebido. • A cor percebida de um objecto depende não só das características da superfície do objecto, mas também das características da iluminação, de objectos à sua volta e do sistema visual do observador.
Visão: Problema Daltonismo (discromatopsia ou discromopsia) perturbação da percepção visual caracterizada pela incapacidade de diferenciar todas ou algumas cores. Caso mais comum: dificuldade em distinguir o verde do vermelho.
Sistemas de notação da cor Espaç Espaço de cor (color (color space) space) Representação geométrica, tridimensional, onde as cores podem ser visualizadas utilizando determinado modelo de cor.
Sistemas de notação da cor Modelo RGB
Utilizado por câmaras e monitores de vídeo
Cubo de Cores RGB
• Nos vértices do cubo: - cores primárias: Vermelho, Verde, Azul - cores secundárias: Ciano, Magenta, Amarelo. • Preto está localizado na origem • Branco na extremidade oposta • A diagonal do cubo entre preto e branco é a escala de Cinza
Sistemas de notação da cor Sistema de Munsell O sistema de Munsell consegue identificar milhares de cores distintas em termos físicos, a partir de três características mensuráveis: • o tom (hue) - H • a luminosodade/brilho (value) - V • a saturaç saturação (chroma) - C Cor é descrita por um ponto no espaço tridimensional Hue-Value-Chroma
Sistemas de notação da cor Sistema de Munsell
Na borda da órbita está a faixa das cores, ou seja, o tom. No eixo central está uma escala de cinza neutro que pode variar de preto (localizada no pólo sul) a branco (localizada no pólo norte). Quando se afasta do eixo central, o valor de cada cinza é gradativamente modificado até atingir uma cor totalmente saturada.
Sistemas de notação da cor Sistema de Munsell Cada cor mede-se de acordo com as características, H, V e C • há 10 tons principais e 10 tons intermédios. • a luminosidade está classificada numa escala de 1 a 9, atribuindo ao amarelo o valor máximo. • saturação de 1 a 14. Na prática o sistema é descodificado em PANTONES
Sistemas de notação da cor Sistema de Munsell
Útil para especificar uma cor mas… Necessário olho humano para efectuar a correspondência da cor da amostra com a cor do sólido de Munsell.
Modelo de cor CIE A CIE (Comission Internationale de I´Eclairage) Os modelos de cor CIE permitem representar numericamente as cores
.
que as pessoas, com a visão normal, podem perceber
Modelo mais simples: Three-lights system Representação perceptual de cores, utilizando as cores básicas: vermelho (Red), verde (Green) e azul (Blue) - Método RGB
Sistemas de notação da cor Modelo de cor CIE Projectar
e
regular
a
intensidade das cores RGB tentar
produzir
sensação
a de
mesma cor
(metamerismo).
Sistema proposto não se consegue representar todas as cores visíveis!
Sistemas de notação da cor Modelo de cor CIE
Sistemas de notação da cor Modelo de cor CIE
Sistema proposto não se consegue representar todas as cores visíveis.
Artifício da subtracção, ou seja, faz-se uma das componentes RGB interagir com a cor desejada, produzindo então uma nova cor procurando com as outras duas restantes conseguir o metamerismo.
Modelo de cor CIE Sistema Primá Primário CIE XYZ É o espaço de cor padrão da CIE. Baseado na capacidade visual do Observador Padrão ao triestímulo (vermelho, verde e azul) utilizando como referência três cores imaginá imaginárias derivadas das primárias aditivas e no espaço de cor universal. As coordenadas X, Y e Z são proporcionais às três cores primárias. Os valores em RGB são convertidos para um sistema que utiliza somente valores positivos e inteiros. Os valores não correspondem directamente ao vermelho, verde e azul, mas são bastante aproximados.
Modelo de cor CIE Sistema Primá Primário CIE XYZ
X, Y, Z – Valores tri-estimulos
Espaço de cor CIE
Modelo de cor CIE Sistema Primá Primário CIE XYZ
Y - denominado Luminosidade/Luminância Associado à luminosidade/brilho, percepção de claro/escuro. Relacionada com a refletância do objecto X e Z: associados a informações de cromaticidade (tom e saturação)
Modelo de cor CIE Sistema Primá Primário CIE XYZ O padrão CIE-XYZ define ainda um conjunto de brancos ou iluminantes: São fontes de luz com definições espectrais determinadas, exemplos: -Iluminante A: representa uma lâmpada de filamento de tungstênio com a temperatura de cor de 2854 K.
-Iluminante B: representa um dia de sol com temperatura de cor de 4874 K. -Iluminante C: representa um dia de sol pela manhã com temperatura de cor de 6774 K.
- Iluminante D: é uma série de iluminantes que representam a luz do dia de vários modos. Mais comuns: D50 e o D65 com temperaturas de cor de 5000 K e 6504 K, respectivamente.
Modelo de cor CIE Sistema Primá Primário CIE xyz
X x= X +Y + Z
y=
Y X +Y + Z
z=
Z X+Y+Z
x, y, z
Diagrama de cromaticidade CIE a três dimensões
Coordenadas cromáticas
x+y+z=1 Cor definida por 2 valores
Modelo de cor CIE Sistema Primá Primário CIE xyz Diagrama de cromaticidade CIE a duas dimensões
CIE xy
CIE xyY
Modelo de cor CIE Sistema Primá Primário CIE xyz
Cromaticidade de alimentos a duas dimensões (Y constante)
Modelo de cor CIE Diagrama de cromaticidade xyY Coordenadas cromáticas dos iluminantes: Iluminante A (0,448; 0,408) Iluminante B (0,349; 0,3452) Iluminante C (0,310;0,316) Iluminante Energia Igual (0,333; 0,333); Iluminante D6500 (0,313; 0,329)
Modelo de cor CIE O modelo de cor HunterLAB Modelo de cor definido pela CIE na tentativa de aumentar a uniformidade das cores percebidas pelo sistema visual humano. Sistema de definição de uma cor dentro da tricromacia, bastante utilizado. O modelo de cor CIELAB funciona como um tradutor universal de línguas entre os dispositivos, permitindo controlar as cores que passam de um dispositivo para outro, correlacionando os valores em RGB ou CMYK com os valores em L, a, b.
Modelo de cor CIE O modelo de cor HunterLAB / CIELab Conceito dos eixos “L”, “a” e “b” - CIELab , • L – Luminosidade (value) – define a cor relativamente a ser mais clara ou mais escura, Limites: preto e o branco; • a - Tom (hue) - define a tonalidade da cor, Limite: verde e o vermelho • b - Saturação (chroma) – define a intensidade ou pureza da cor. Limites: azul e o amarelo
Modelo de cor CIE O modelo de cor HunterLAB / CIELab
Plano tridimensional policromático: Espaço de cor HunterLab
Modelo de cor CIE O modelo de cor HunterLAB / CIELab Utilizando-se os valores numéricos atribuídos a cada um destes eixos definiu-se os parâmetros “delta - ∆”: • ∆L - É a diferença medida no eixo “L” entre o claro e o escuro quando o padrão é comparado a uma amostra. Um valor positivo indica que a amostra é mais clara que o padrão, enquanto que um valor negativo indica que o padrão é mais escuro que a amostra.
Modelo de cor CIE O modelo de cor HunterLAB / CIELab • ∆a - É a diferença medida no eixo “a”, entre o vermelho e o verde, quando um padrão é comparado a uma amostra. Para outras cores além do vermelho ou verde, este valor indica uma mudança no tom. Um valor positivo indica que a amostra é mais vermelha que o padrão e um valor negativo indica que a amostra é mais verde que o padrão.
Modelo de cor CIE O modelo de cor HunterLAB / CIELab Para as cores vermelhas e verdes aplica-se ainda a seguinte relação: Cor menos saturada Valor negativo Vermelho Valor positivo
Cor mais saturada
Valor negativo
Cor mais saturada
Valor positivo
Cor menos saturada
Verde
Modelo de cor CIE O modelo de cor HunterLAB / CIELab ∆b - É a diferença medida no eixo “b”, entre o azul e o amarelo, quando um padrão é comparado a uma amostra. Para cores além do amarelo e do azul este valor indica uma mudança de tom. Um valor positivo indica que a amostra é mais amarela que o padrão, enquanto que um valor negativo indica que amostra é mais azul que o padrão.
Modelo de cor CIE Para cores amarelas e azuis aplica-se ainda a seguinte relação: Valor negativo
Cor menos saturada
Valor positivo
Cor mais saturada
Amarelo
Valor negativo
Cor mais saturada
Valor positivo
Cor menos saturada
Azul
Modelo de cor CIE
∆E - É um número absoluto que indica a diferença de “sensação” na totalidade da cor, incluindo brilho, tom e saturação. O valor do ∆E é calculado pela seguinte equação:
∆E* = [ (∆L)2 + (∆a)2 + (∆b)2 ]1/2
Modelo de cor CIE Espaç Espaço L* C* h Semelhante ao CIELab e utiliza o mesmo diagrama a*b* de cromaticidade, porém as coordenadas são cilíndricas, definidas por: Luminosidade
L*= L
C * = a 2 + b2 h = tg
−1
(b a )
C* - croma ( pureza ou intensidade da cor)
h – ângulo de tom (tonalidade, cor propriamente dita)
Modelo de cor CIE Espaç Espaço L* C* h
Interpretação dados:
L* - luminosidade • 0 = preto • 100 = branco C*- croma • C* = 0, cinzento • Maior valor indica maior pureza ou intensidade da cor h- tom (cor propriamente dita) • 0º = vermelho • 90º = amarelo • 180º = verde • 270º = azul • Olho distingue ∆h > 2,5
Modelo de cor CIE Pode efectuar-se conversão de cores entre notações, mas.. Matrizes alimentares ocorrem discrepâncias quando se converte de outras notações para o sistema CIE XYZ, porque a conversão baseia-se na resposta de padrões opacos. Os alimentos são translúcidos e não se comportam exactamente como os padrões.
Medição da cor “Medir
a cor” é um paradoxo, pois o que se pode medir é o
estímulo, ou seja, a luz, que para o observador é a luz que entra nos olhos e possibilita a sensação das cores. Os instrumentos para medir o estímulo utilizam uma luz de valor espectral conhecido e sensores para medir a luz reflectida ou transmitida.
Medição da cor Instrumentos: • Densitómetros • Colorímetros • Espectrofotómetros
As diferenças entre os instrumentos são a quantidade de filtros que utilizam e a sensibilidade dos sensores.
Medição da cor Objectos coloridos podem ser analisados de acordo com as cores primá primárias ou pelo comprimento de onda. Amostras de cores são analisadas de acordo com a densidade medida utilizando o filtro vermelho, verde e azul, separadamente. No colorí colorímetro, metro são utilizadas as três cores primárias, vermelho, verde e azul, resultando num valor numérico dentro de um modelo de cor CIE. O espectrofotómetro fornece uma análise da intensidade da luz em diversos comprimentos de onda da amostra da cor em termos de reflexão ou transmissão espectral.
Densitómetro A densidade é a relação entre a luz incidente e a luz reflectida ou transmitida pelos materiais.
Dispositivo fotoelétrico que simplesmente mede e armazena a quantidade de luz reflectida ou transmitida pelo objecto em comparação com a luz incidente.
Colorimetria Ciência do estudo da cor de acordo com a percepção humana padrão. Princípio do colorímetro: separar as componentes RGB da luz. Utiliza filtros que imitam a resposta dos cones do sistema visual humano e produz resultado numérico em um dos modelos de cores CIE. A maioria dos colorímetros permite uma selecção para obtenção dos valores das cores, podendo geralmente ser CIEXYZ, CIEXYZ CIELAB ou outro modelo de cor colorimétrico, assim como a medição do valor ∆E entre duas amostras de cores.
Espectrofotometria Ciência que estuda a análise quantitativa das radiações com relação à sua composição espectral, ou seja, a relação entre a intensidade de luz sobre uma superfície e a curva espectral resultante da mesma luz reflectida de volta ao detector no instrumento. Reflexão espectral é similar à reflexão (R) medida pelo densitómetro e convertida em densidade, com uma importante diferença: densidade é um valor único que representa o total de números de fotões reflectidos ou transmitidos, enquanto a reflexão espectral é um conjunto de valores que representa o número de fotões que está sendo reflectido ou transmitido em diferentes comprimentos de onda.
