آزمون‌های حسی
کاربرد رسمی روش‌های مختلف مربوط به آزمودن مهارت‌های حسی، موضوعی است که در کنار علوم زیست‌شناسی، شیمی و فیزیک اخیرا مورد استقبال قرار گرفته و از آن‌ها استفاده می‌شود. این روش‌ها همزمان با کشف و مطالعاتی از لحاظ علم روانشناسی که بر روی واکنش‌های انسان نسبت به تحریکات مختلف انجام می‌شد، توسعه یافته‌اند. آزمون‌های حسی از مهم‌ترین ابزار کنترل کیفیت در صنعت غذا و نوشیدنی محسوب می‌شوند و به همین خاطر در این نوشتار به بررسی آزمون‌های حسی مرتبط با قهوه، به عنوان یک نوشیدنی می‌پردازیم.
دلیل اجرای آزمون‌های حسی
به منظور فراهم آوردن اطلاعات دقیق و پایدار از کیفیت خوراک و یا نوشیدنیِ مورد آزمایش، نیاز به طراحی و اجرای آزمون‌هایی حسی داریم. در اجرای این آزمون‌ها، باید بدانیم که چه مؤلفه‌هایی را تحت کنترل داریم و کدام یک از آن‌ها از کنترل ما خارج هستند. بزرگ‌ترین چالش در آزمون حسی قهوه، آماده‌سازی و ارائه‌ی آن است؛ چرا که لازم است تا تمامی جوانب مؤثر بر عطر و طعم از جمله دانه‌ی سبز قهوه، برشته‌کاری، آسیاب‌کردن، نسبت آب به قهوه، کیفیت و دمای آب و روش‌های دم‌آوری را در نظر گرفت. همچنین در آخر نیاز داریم تا نتایج آزمون‌ها را به دقت و با جزئیات کامل بررسی کرده و از نظرات تمام افراد گروه ارزیابی برای تهیه‌ی نتایج درست استفاده کنیم.
دو روش اصلی برای ارزیابی مهارت‌های حسی وجود دارند که عبارت‌اند از:
روش کمی و روش کیفی؛ روش کیفی شامل تعریف مهارت‌های حسیِ تجربی است که معمولا در قیاس با تجربیات حسی یک فرد نسبت به استانداردها و یا تجربیات آشنا توسط آن فرد صورت می‌گیرد. جنبه‌های مختلف روش کیفی شامل “بارزهها (Attributes)، شاخصه‌ها (Characteristics)، عبارات تشریحی، توصیف‌گرها (Descriptors) و یا اصطلاحات تخصصی” می‌باشد. در روش‌های کمی نیز از مقیاس‌ها و مقادیر گوناگون استفاده می‌شود تا به تحلیلگر این امکان را بدهد که سطح نسبی درک و تجربه خود را بیان کند. مشهورترین روش کمی “شدت” است (به عنوان مثال مشخص کردن شدت شیرینی در مقیاسی از 0-10 در یک نمونه) که می‌تواند هم به صورت عددی و هم به صورت تعریفی (مانند زیاد، اندک، دوست نداشتن و غیره) باشد. در صورت تعریفی بودن مقیاس، عبارات به راحتی قابل تبدیل به اعداد می‌باشند. اکثر آزمون‌های حسی، ترکیبی از روش‌های کمی و کیفی هستند که ممکن است بر هر کدام از این‌ها تأکید بیشتری نسبت به دیگری اعمال شده باشد.
در ادامه به تعدادی از سوالات و طبقه‌بندی‌های مربوط به این آزمون‌ها می‌پردازیم:
– آیا دو یا چندین نمونه‌ی موجود از یک نمونه‌ی قهوه باهم یکسان هستند یا خیر؟ در این مورد، آزمون “تفاوت” (Difference) یا “تبعیض” (Discrimination) مورد استفاده قرار می‌گیرد.
– بارزه‌های عطری و طعمی یک قهوه چیست و این بارزهها دارای چه شدتی می‌باشند؟ این سوال از طریق روش “تشریحی” که شامل توصیف کیفی (بارزه‌های عطر و طعم در اینجا مدنظر هستند) است، پاسخ داده می‌شود و در صورت امکان از روش توصیف کمی نیز به شدت این بارزهها امتیاز داده می‌شود (مانند ترشی بسیار زننده و یا تلخی زیاد در پس‌مزه).
– آیا این قهوه دارای نمایه برشته‌کاری استانداردی می‌باشد یا خیر؟ این آزمایش‌ها در قیاس با یک استاندارد مشخص، معروف و یا یک استاندارد فرضی سنجیده می‌شوند. درجه‌بندی (Grading)، جزو این گروه از آزمایشات است؛ برخلاف آزمون کنترل کیفیت که از این نوع آزمون‌ها متفاوت است. برای مثال زمانی که فرد برشته‌کار به یک نمایه‌ی مطلوب برای یک قهوه‌ی خاص دست پیدا می‌کند، از آن نمایه به عنوان یک استاندارد برای تکرار در ادامه‌ی تولیدات خود بهره می‌برد.
– از نظر مصرف کنندگان، این قهوه تا چه حدی مرغوب است؟ این گونه آزمایشات به آزمایش‌های هدانیک (Hedonic: آزمون مربوط به خوشی و لذت) شناخته شده هستند که میزان دوست داشتن قهوه و یا چگونگی تأثیر آن بر مصرف‌کنندگان را تشریح می‌کنند.
تمامی این آزمون‌ها امکان اجرایی شدن در سطوح مختلف از زنجیره‌ی قهوه را دارا می‌باشند تا روش اجرا و تاثیراتِ کشاورزی، فرآیندهای بعد از برداشت، فیزیک دانه‌ی سبز قهوه، ترکیب کردن دانه‌ها، برشته‌کاری، عصاره‌گیری، بسته‌بندی و عمر مفید، آماده‌سازی، سرو و ارائه و… بررسی شود و درک بهتری از پیچیدگی عطر و طعم قهوه از جمله میزان مزه‌ها و احساس دهانی آن، به دست آید.
روش‌های کلاسیک
آزمون تفاوت یا تبعیض/ به عنوان مثال آزمون مثلثی (Triangle)
چندین روش مختلف برای به کار‌گیری آزمون تفاوت و یا تبعیض در نوشیدنی‌ها وجود دارد. تمامی این روش‌ها بر پایه‌ی مقایسه‌ی دو یا چند نمونه بوده که از تحلیلگر درخواست می‌شود تا انتخاب و تعیین کند. مشهورترین آن‌ها، آزمون مثلثی است که در میان سه نمونه‌ی ارائه شده، یک نمونه متفاوت بوده و دو نمونه‌ی دیگر یکسان می‌باشند. ازآنجایی که شانس تشخیص نمونه‌ی متفاوت یک از سه است، چندین مرتبه تکرار برای تشخیص و اطمینان از حدس درست، نیاز است. آزمون‌های دیگر از این روش، آزمون دوتایی (Duo-trio) و قیاس جفت یا دوگانه می‌باشند. چالش این نوع آزمون‌ها خستگی و فرسودگی کام و ذائقه است؛ از آنجایی که چندین نمونه باید ارائه شود تا صحت آمار به تأیید برسد، ممکن است ارزیابان حسی خسته و بی‌حس شده و در نتیجه توانایی تصمیم‌گیری درست را نداشته باشند.
به عنوان مثال در برزیل از آزمون مثلثی برای مصرف‌کنندگان عادی قهوه استفاده شد و در نتیجه‌ی آن مصرف‌کنندگان توانستند فنجان قهوه‌ی تمیز (Clean Cup) را از فنجانهای دارای عیبِ طعمی (Defected Cup) تشخیص دهند؛ فنجانهای دارای عیب، ترکیبی بسیار کم (%2.5-2.3) از دانه‌های معیوب سیاه، نارس و ترش بودند. استفاده‌ی دیگر از آزمون مثلثی می‌تواند شامل ارزیابی دو جوره از قهوه مانند کاستیو و کاتورا باشد تا مشخص شود که تیم کارشناسان ارزیابی و یا تیم مصرف‌کنندگان عادی قهوه، دریافت یکسانی از این نمونه‌ها دارند یا خیر.
آنچه که مشخص است آزمون “تبعیض” از اهمیت بیشتری نسبت به آزمون “تشریحی” برخوردار است چرا که اگر تیم ارزیابی توانایی تشخیص تفاوت میان نمونه‌ها را نداشته باشد، آزمون تشریحی نیز بی‌معنی خواهد بود.
آزمون تشریحی/ آنالیز تشریحی کمی (Quantitative Descriptive Analysis)
احتمالا QDA یکی از رایج‌ترین روش‌های آزمون تشریحی است. این آزمون با تعیین بارزه‌های عطری و طعمی آغاز می‌شود که از واژگان استاندارد و واحدی سرچشمه گرفته و هم اکنون نیز توسعه یافته‌اند؛ مانند “واژه‌نامه‌ی حسی” که توسط سازمان تحقیقات جهانی قهوه (WCR) منتشر شده و یا “چرخه‌ی طعمی” موجود در انجمن قهوه‌ی تخصصی آمریکا (SCAA).
در نهایت، هدف ایجاد یک ” مشخصه‌ی عطر و طعمی” (Flavor Profile) است که بارزه‌های عطر و طعمی را به ترتیبی که آشکار می‌شوند و به همراه شدت‌شان که با فاصله‌ای از یک آستانه‌ی مشخص نشان داده شده، ذکر کند.
به منظور مقایسه‌ی نتایج حاصل از آزمون تشریحی، اغلب تجزیه و تحلیلی بر مولفه‌های اصلی صورت می‌گیرد. این روش چند متغیره، از یک سو فاصله و خلأ بین بارزه‌های حسی در مقابل نمونه‌های مورد آزمایش، و از سوی دیگر فاصله‌ی بین نمونه‌ها در مقابل بارزه‌های حسی را از بین می‌برد تا فضایی دو بعدی ایجاد کند که در آن نمونه‌ها و بارزهها بتوانند ترسیم شوند.
به عنوان مثال به نمودار 18.6 نگاه کنید، جایی که QDA برای قیاس مناطق مختلف تولید کننده‌ی قهوه در کشور رواندا به کار گرفته شده، بدین معنا که تنوع در مشخصه‌ی مزه‌ها در این کشور را نمایش می‌دهد.
18.6
از این نمودار می‌توان نتیجه‌گیری کرد که نمونه‌های شمال و جنوب منطقه‌ی “هیو” (Huye) با توجه به این که نزدیک به هم هستند و در یک چهارم پایینی سمت چپ قرار گرفته‌اند، شبیه به هم بوده و از آنجایی که نمونه‌ی منطقه‌ی شرقی (سمت چپ مربع بالایی- East Region) دارای فاصله‌ی زیادی از دو نمونه‌ی دیگر است، کاملا با این نمونه‌ها متفاوت است. همچنین، زمانی که از یک نمونه (مربع پایین سمت چپ) عطر و طعم گیلاس سیاه دریافت می‌شود، این تصور منطقی است که طعم‌های گیلاس قرمز و یا سیب قرمز دریافت و ادراک نخواهد شد (مربع بالا سمت راست). این نکته هم باید در ذهن بسپاریم که این نمودار تقریباً حدود %55 (%25.70+%28.98) از تفاوت مابین نمونه‌ها را نمایش می‌دهد.
کاربرد QDA بسیار وسیع می‌باشد. برای مثال قهوه‌ی ربوستا با فرآوری شسته، دارای مشخصه‌ی اسیدی و میوه‌ای بیشتری نسبت به همان قهوه با فرآوری خشک است، که بیشتر دارای عطر و طعم کائوچو مانند، سوخته، تلخ و چوبی می‌باشد.
بعد از تعیین آستانه‌ی تشخیص دانه‌های معیوب از طریق آزمون مثلثی (سه تایی) به وسیله‌ی یک مصرف‌کننده‌ی برزیلی، QDA قهوه‌ی تمیز را به عنوان قهوه‌ای شیرین همراه با تن‌واری و قهوه‌ی ترکیب شده با دانه‌های معیوب را قهوه‌ای که به طور قابل توجهی عطر و طعم‌های تلخ، گس، شیمیایی، سبز و سوخته داشت، تلقی کرد. تمرکز آخرین روش آماده‌سازی نمونه‌ها برای آزمون مصرف‌کنندگان، بر روی بررسی تأثیر کیفیت شیر در اضافه کردن آن با فاصله و مکث به قهوه از طریق QDA بود؛ به گونه‌ای که با اضافه کردن شیری کم‌چرب و نیز دارای گلبول‌های چربی کمتر که دوبرابر نیز هموژنیزه شده بود، نشان دهنده‌ی افزایش بارزه‌های مربوط به قهوه بود در حالی که با اضافه کردن کازئین (نوعی پروتئین شیر) این بارزهها بر خلاف شیرِ کامل، کمتر و کمتر شدند. همچنین بررسی‌های ناشی از روش QDA حاکی از آن است که عمر مفید قهوه‌ی برشته شده و دانه‌های قهوه‌ی بسته‌بندی شده در خلأ (Vacuum-Packed) نیز در زمان انبار کردن‌شان دچار تغییر خواهند شد. به عنوان مثال یک قهوه نه ماه پس از برشته‌کاری، دارای شدت کمتری در عطر و طعم و بارزه‌های مثبت‌اش بوده و در عوض نسبت به قهوه‌ی تازه‌برشت، تلخی و ترشی بیشتری دارد. پس از گذشت هجده ماه نیز این بارزه‌های منفی به طور قابل توجهی افزایش یافته، به گونه‌ای که بوی نامطبوع و ترشیدگی همراه با بارزه‌ی کهنگی به شدت قابل احساس بوده؛ این بارزهها نشانه‌های مرسوم ترکیب دانه‌های قهوه با اکسیژن می‌باشد.
ارزیابی تشریحی صحیح، نیازمند وقت زیاد همراه با تمرین توأمان است تا بتوان از مراجع بارزهها، به درستی بهره برد. به طور معمول این رویه به صورت در نظر گرفتن استانداردهایی برای محصولات جهت تحقیق و توسعه انجام می‌شود؛ توسعه‌ی دقیق و یا پیگیری و بررسی محصولی که واقعاً حائز اهمیت باشد. یک ارزیابی دقیق از محصول زمانی مفید است که ارزشی به آن محصول بیافزاید؛ به عنوان مثال بهبود بخشیدن به یک قهوه‌ی ترکیبی (Blend) از طریق تغییر در اجزا و ترکیبات آن، حفظ کردن یک بارزه‌ی محبوب و ویژه که باب میل مصرف‌کنندگان باشد، تغییر و توسعه‌ی نمایه‌ی برشته‌کاری و یا ساده‌نگری به معیار‌ها و شاخصه‌ها؛ رعایت این امور محصولات شما را به صورت مداوم در رقابت با دیگر محصولات قرار می‌دهد.
کنترل کیفیت و رتبه بندی
اساسی‌ترین راه برای تشخیص این که یک یا چندین نمونه دارای استاندارد هستند یا خیر، انجام آزمون استاندارد نمونه‌ها است. مشابه تست دوگانه، آزمون “استاندارد طلایی” (Gold Standard) نشان می‌دهد که یک نمونه با توجه به استانداردها تهیه شده یا خیر؛ این روش همچنین نمونه‌های مورد علاقه را مورد بررسی قرار می‌دهد. معمولا مهم‌ترین بارزه‌های طعمی یک محصول به صورت یک فهرست ثبت می‌شوند و از فرد ارزیاب درخواست می‌شود تا محصولات تازه تولید شده را با استاندارد موجود مقایسه کند. به عنوان مثال در آزمون کنترل کیفیت ممکن است نمونه‌هایی از قهوه‌ی تازه‌برشت با “استاندارد طلایی” قیاس شود تا از درجه‌ی صحیح برشتگی مطمئن شده و از وجود تعادل در بارزه‌های طعمی که مد نظر بوده نیز، اطمینان حاصل شود.
سیستم درجه‌بندی و یا امتیاز‌دهی روشی است به منظور کنترل کیفیت که شامل رتبه‌دهی به یک نمونه با توجه به بارزه‌هایی که درآن یافت می‌شود، می‌باشد. به عنوان مثال، برای روش درجه‌بندی کیو (Q grading)، آزمون‌های مختلفی برای سنجش دانه‌ی سبز وجود دارند، از جمله‌ی آن‌ها شمارش دانه‌های معیوب در نمونه‌های مختلف به صورت تصادفی و یا آزمون حسی است که قهوه‌ی مورد آزمایش باید امتیازی بالای “80” را کسب کند تا در دسته‌ی قهوه‌ی تخصصی محسوب شود.
آزمون مربوط به حس خوشی و لذت (Hedonic)
مؤثرترین آزمون‌ها توسط مصرف‌کنندگان انجام می‌شود (هدانیک)، یعنی گروهی که درصد بیشتری از خریداران محصول را تشکیل می‌دهند. معمول‌ترین این آزمون‌ها، آزمون “دوست داشتن” است. برای سنجش این موضوع مقیاسی وجود دارد که معمولا 9 امتیازی و یا 7 امتیازی می‌باشد و از “تنفر داشتن“، آغاز شده و تا “نه دوست داشتن، نه تنفر داشتن” و “بسیار دوست داشتن” ادامه می‌یابد و در نهایت از مصرف‌کنندگان محصول درخواست می‌شود تا در این بازه به آن امتیاز دهند. آزمون‌های مقایسه‌ای دیگری نیز وجود دارند که با ارائه‌ی نمونه‌هایی به مصرف‌کنندگان، از آن‌ها درخواست می‌شود تا از محصولی که بیشتر ترجیح می‌دهند تا کم‌ترین آن‌ها، الویت‌بندی کنند. برخی از آزمون‌ها نیز فقط به منظور تعیین کیفیت بارزه‌هایی مانند شدت و غلظت محصول صورت می‌گیرند؛ به گونه‌ای که از مصرف‌کنندگان درخواست می‌شود تا تعیین کنند نمونه‌ی ارائه شده دارای غلظت زیاد، کم و یا مناسب می‌باشد.
این قبیل آزمون‌ها برای درک بهتر سلیقه و پذیرا بودن مصرف‌کنندگان نسبت به یک محصول جدید در یک کشور بسیار کمک کننده می‌باشد، همانند کاپوچینو و یا قهوه‌های سرد.
در کشور فرانسه، در منطقه‌ای که قهوه‌ی سیاه (Black coffee: قهوه‌ای که بدون ترکیب هیچ شیرین‌کننده و یا شیری تهیه می‌شود) به صورت سنتی مصرف می‌شد، واکنش مصرف‌کنندگان آن نسبت به قهوه‌های سردِ کم شهرت، مورد آزمایش قرار گرفت. دو قهوه‌ی مختلف سرد ساده و قهوه‌ی سرد همراه با شیر که بیشتر مورد استقبال قرار گرفت، آزمایش شدند. قهوه‌های سرد همراه با شیر که با استقبال بیشتری همراه بود، توسط مصرف‌کنندگان از لحاظ طعمی، شیرین، خامه‌ای و همراه با مزه‌ای شیری توصیف شدند، درحالی که قهوه‌های سرد ساده و بدون شیر، آبکی، سبک و تلخ توضیح داده شدند.
تمام روش‌هایی که پیش‌تر راجع به آن‌ها صحبت کرده‌ایم، برای توسعه‌ی محصولات جدید، طرح‌های اولیه، کنترل کیفیتِ محصولات فعلی و بهبود کلی محصولات، در صنعتِ خوراک و نوشیدنی به کار می‌روند. روش‌های متعدد و محبوب دیگری نیز وجود دارند که مورد استفاده قرار می‌گیرند اما در نهایت هدف از بهره‌گیری از این روش‌ها و حواس انسان، تشخیص کیفیت شاخصه‌های حسی و شدت آن‌ها در نمونه‌های متفاوت می‌باشد تا منجر به بهبود سطح کیفی محصولاتی همچون قهوه گردد.
منبع:
کتاب کافی کرفت و ساینس (2017)، آزمون‌های حسی.