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Análise Sensorial Profª. Ms. Daniele Fernandes Niehues Estatística aplicada à análise sensorial e controle de qualidade. • Unidade de Ensino: 04 • Competência da Unidade: avaliar corretamente os dados obtidos pelas análises sensoriais por meio de metodologias estatísticas adequadas, reconhecendo, discriminando e representando os dados para a aplicação em controle de qualidade industrial. • Resumo: análise dos dados obtidos através dos testes sensoriais e aplicação no controle de qualidade na indústria alimentícia. • Palavras-chave: comparação entre médias, significância, soma dos quadrados, análise multivariada, análise exploratória, escores, pesos, dendograma, programas sensoriais, segurança alimentar, linha de produção. • Título da Teleaula: Estatística Aplicada à Análise Sensorial e Controle de Qualidade. • Teleaula nº: 04 CONTEXTUALIZAÇÃO DA TELEAULA Análise Estatística Básica Análise Estatística Avançada Análise Sensorial em Controle de Qualidade Medidas estatísticas básicas � Obtida pelo somatório de todos os dados observados dividido pelo número de experimentos ou julgamentos realizados (n). � Exemplo: Marcos realizou 4 provas de Química no decorrer do ano. Suas notas foram 6,0 na 1ª prova, 7,0 na 2ª prova, 9,0 na 3ª prova e 8,0 na 4ª prova. Qual a média? M = 6,0 + 7,0 + 9,0 + 8,0 = 30 4 4 M = 7,5 MÉDIA ARITMÉTICA SIMPLES (M) � Avalia a variação amostral dos dados observados em torno da média. Quanto maior for o valor do desvio padrão, maior será a variação. � Exemplo: Em uma equipe de remo os atletas possuem as seguintes alturas: 1,55 m ; 1,70 m e 1,80 m. Qual é o valor do desvio padrão da altura desta equipe? DESVIO PADRÃO (DP) � Avalia as variações de diversas fontes sobre os dados experimentais. Quanto maior for a variância, maior será a variação da fonte analisada. � Exemplo: Sete homens foram pesados, e os resultados em kg foram: 57.0, 62.9, 63.5, 64.1, 66.1, 67.1, 73.6. Qual a variância? Média = 454,3/7 = 64,9kg Variância = (29635,05 – 454,32/7)/6 = 25,16kg/m2 VARIÂNCIA (S2) � É calculado pelo número de categorias (N) menos o número de parâmetros estatísticos a serem avaliados na população. � Indica o grau de confiabilidade do teste escolhido para analisar os resultados. Quanto maior for o número de graus de liberdade, maior será a certeza da diferença ou da preferência. GRAU DE LIBERDADE (GL) � É aplicado na investigação de diferença ou semelhança entre valores, parâmetros ou até produtos baseando-se nos dados amostrais para avaliar as populações. � É muito aplicado na comparação entre médias populacionais (μ). � Inicialmente, determina-se o objetivo da investigação, que será conhecido como Hipótese nula (H0). � Em análise sensorial, a Hipótese nula é quando assume-se igualdade entre a média das amostras. TESTE DE HIPÓTESES � De acordo com o interesse do pesquisador, outra expressão matemática é formulada, sendo chamada de Hipótese alternativa (Ha). � Na análise sensorial, a hipótese alternativa ocorre quando a média das amostras é diferente. � As hipóteses nula e alternativa devem ser especificadas antes da condução do teste sensorial. • Hipóteses bilaterais (bicaudal): é quando buscamos saber apenas se as amostras são iguais (=) ou diferentes (≠). • Hipóteses unilaterais (unicaudal): quando buscamos saber um tipo específico de diferença entre as amostras. TESTE DE HIPÓTESES TESTE DE HIPÓTESES indicadas as regiões alfa, setores de rejeição da hipótese nula. α/2 relativos a dois segmentos da curva normal. testes unilaterais: o valor α é totalmente localizado em uma das extremidades Análise de Variância (ANOVA) e Teste de Tukey ANOVA Utilização PObjetivo Testar a igualdade de médias populacionais, assim como teste de hipóteses, por meio da análise de suas variâncias amostrais. Determinar a influência de todos os tipos de tratamentos (ou fatores) na variável dependente em estudo. Esses fatores são características que possibilitam a distinção entre diferentes populações umas das outras. Aplicação Pode ser calculado por diversos tipos de testes paramétricos ou não paramétricos, sendo que o tipo de teste mais utilizado é o teste F. ANOVA Valor estatístico (F) É calculado por meio da divisão da variância, também chamada de Quadrados Médios (QM), de duas amostras. Diferença significativa É examinada por um teste de hipóteses: • hipótese nula indica que os fatores são iguais (A = B); • hipótese alternativa, pelo menos, um par de fatores difere entre si (A ≠ B). � Para testar se rejeita ou aceita a hipótese nula, deve-se calcular os quadrados médios, que são calculados pela divisão entre a soma dos quadrados (SQ) da variação, sempre considerando os graus de liberdade para cada parâmetro. � Para a análise sensorial, são determinados os seguintes parâmetros: soma dos quadrados total (SQT), soma dos quadrados dos fatores (SQf), soma dos quadrados dos provadores (SQp) e soma dos quadrados dos resíduos (erros experimentais) (SQr). ANOVA TUKEY Utilização PObjetivo Aplicação É aplicado quando o Fc é significativo, indicando qual dos fatores é o diferente dos demais. Ele será empregado apenas quando não há uma amostra padrão que foi comparada com as demais. Testar toda e qualquer diferença entre duas médias de tratamento. Teste de comparação de médias. TUKEY Valor crítico (DHS) Amostras iguais ou diferentes O valor crítico deverá ser comparado com a diferença entre as médias para todas as possíveis combinações entre amostras. Amostras iguais apresentarão letras iguais, enquanto amostras diferentes apresentarão letras diferentes. Será comparado com a diferença entre as médias. Se a diferença for maior ou igual ao valor crítico, as amostras serão consideradas diferentes entre si ao nível de significância escolhido. Análise multivariada: gráfico aranha e análises de componentes principais GRÁFICO ARANHA Utilização Aplicação Representação dos dados de perfil sensorial de diversos alimentos em Análise Descritiva Quantitativa (ADQ) ou outras metodologias de determinação de perfis. Ferramenta de comparação de valores agregados em diversas séries de dados, facilitando a visualização comparativa. Examinar amostras e as variáveis determinadas para cada amostra, realizando a coleta de informações mais detalhadas do que evidenciado por análises univariadas. PObjetivo GRÁFICO ARANHA Formado por vários raios representam uma variável, em análise sensorial, um atributo sensorial. A intensidade de cada atributo é traçada a partir do centro, sendo todos os atributos conectados por uma linha, indicando o perfil do produto avaliado. ANÁLISE DE COMPONENTES PRINCIPAIS (PCA) Utilização Aplicação Os dados coletados nos testes sensoriais serão projetados graficamente, demonstrando as variáveis que apresentam maior correlação entre si Técnica multivariada usada para simplificar ou descrever inter-relações entre múltiplas variáveis dependentes Sumarizar os dados que contém muitas variáveis (p) por um conjunto menor de (k) variáveis compostas derivadas a partir do conjunto original. PObjetivo ANÁLISE DE COMPONENTES PRINCIPAIS (PCA) Gráfico compilado (PC1 x PC2) de escores e pesos para o teste ADQ de hambúrguer de carne. As duas primeiras PCs explicaram 83,66% da variância dos dados, ou seja, conseguiram demonstrar boa parte dos dados em apenas duas componentes principais. Perfil sensorial de iogurte light, sabor pêssego Eliana, tecnóloga de alimentos, foi designada a obter o perfil sensorial, teste de aceitação e teste de intenção de compra de três marcas comerciais de iogurte light com pedaços de frutas, sabor pêssego. Foram avaliadas três amostras diferentes de iogurte light sendo, 0% de gordura e com pedaços de frutas, adquiridas em supermercados da região de Jundiaí – SP. Qual teste aplicar que permite descrever e quantificar as características sensoriais de um alimento. Quais as característicasdo teste? Quais os descritores? Qual teste estatístico poderia ser utilizado? DÚVIDAS Análise multivariada: análise de agrupamentos hierárquivos CARACTERÍSTICAS Utilização Aplicação Os dados coletados nos testes sensoriais serão projetados graficamente, demonstrando as variáveis que apresentam maior correlação entre si. Identificar grupos de atributos baseados na correlação entre eles. Reunir amostras/atributos em grupos, em que cada objeto do grupo seja mais semelhante entre si do que quando comparado com os objetos dos outros grupos. PObjetivo � Nessa análise, a semelhança entre os itens é verificada por meio do cálculo da distância entre as amostras. � Deve-se determinar a distância a cada dois itens, e ela pode ser calculada por meio de diferentes metodologias, entre elas: • Distância Euclidiana. • Distância de Manhattan. • Distância de Mahalanobis. • Distância de Chebyschev. CÁLCULO DA DISTÂNCIA ANÁLISE DE AGRUPAMENTOS HIERÁRQUICOS (HCA) Com o valor das distâncias entre as amostras, o dendograma é construído (diagrama em forma de árvore), que poderá ser elaborado por meio de alguns métodos: vizinho mais próximo, vizinho mais distante, média, centroide e de Ward. ANÁLISE DE AGRUPAMENTOS HIERÁRQUICOS (HCA) Os grupos são verificados por meio do grau de similaridade entre as amostras, isto é, quanto mais próximo da base, maior será a similaridade. Controle de qualidade e análise sensorial QUALIDADE Definição Conjunto de características que podem diferenciar produtos e são altamente influenciadoras no grau de aceitação do produto por parte dos consumidores. É definida considerando aparência, odor/aroma, consistência e textura, sabor, qualidade nutricional, ou ainda a qualidade microbiológica ou de armazenamento. Características intrínsecas dos alimentos responsáveis pela alta aceitação dos produtos Qualidade Sensorial CONTROLE DE QUALIDADE Utilização O controle da qualidade de um produto durante a produção e/ou o armazenamento pode ser realizada por meio de diversas técnicas, seja física, química, microbiológica ou sensorial. É utilizada como ferramenta no controle da qualidade de diversos tipos de produtos. Inicialmente: especialistas, como mestres cervejeiros ou vinicultores. Atualmente: pequenos painéis de provadores Análise Sensorial CONTROLE DE QUALIDADE Avaliação Objetivamente: pela aplicação de equipamentos Subjetivamente: pela aplicação da visão dos consumidores e como o produto será recebido por eles. Requisitos Definição dos padrões ou limites de tolerância, em base sensorial, para os produtos elaborados na indústria; seleção e do treinamento do painel de provadores fixos para o programa. PRODUTO PADRÃO Estabelecer as especificações sensoriais: listagem de descritores para o produto considerado padrão. Selecionar e treinar o painel de provadores: cada produto específico necessitará de um painel de provador com perfil e treinamento diferentes. Determinar as especificações para coleta, análise e relatório dos dados obtidos. Operar o programa criado. 1º Passo 2º Passo 3º Passo 4º Passo IMPLEMENTAÇÃO PROGRAMA DE CONTROLE DE QUALIDADE Poderá ser aplicado na determinação da vida de prateleira dos produtos, no monitoramento do processamento in/on-line, ou ainda no controle da modificação da formulação de produtos e sua consequente aceitação pelos consumidores. Vida de prateleira e monitoramento industrial VIDA DE PRATELEIRA Definição Período em que o alimento se apresentar adequado para consumo (temperatura, umidade relativa, luz, entre outras características específicas), mesmo sofrendo algumas alterações, não poderá afetar a qualidade sensorial e nutricional do alimento, ou ainda a segurança do consumidor. Realizada pela submissão de amostras desse produto a análises físico-químicas, sensoriais e/ou microbiológicas, em períodos pré-determinados, a fim de identificar a perda de qualidade do alimento. Procedimento VIDA DE PRATELEIRA Testes Descritivos: determinar da variação da intensidade de diferentes atributos sensoriais ao longo do período de armazenamento analisado, sendo confiáveis e consolidados por serem realizados por provadores treinados, porém são demorados e caros devido ao treinamento e à aplicação do teste; Consumidor: considerados mais adequados por indicarem a aceitação do produto de acordo com o tempo de estocagem. Análise Sensorial Deve ser realizada em conjunto com a avaliação microbiológica para indicar se o alimento é seguro para a ingestão dos provadores. MONITORAMENTO INDUSTRIAL IN/ON LINE Utilização Análise de rotina de controle de qualidade, sejam elas para verificar o pleno funcionamento dos equipamentos ou a qualidade dos produtos sendo elaborados, podendo ser controlada por meio de análises in-line (realizadas na linha de produção) ou on-line (realizadas em laboratórios anexos à linha de produção). � Relacionados à aparência do produto, como a cor, forma e translucidez, já que não necessitam de coleta do material para degustação. � Painel fica alocado na linha de produção, em um local específico para a avaliação. In-line MONITORAMENTO INDUSTRIAL IN/ON LINE On-line � Laboratórios devem ser localizados próximo à linha de produção. �Painel de provadores para monitoramento deve estar disponível durante todo o período de processamento e, se a indústria trabalhar em vários turnos durante o dia, será necessária a presença alguns representantes do painel em cada turno. � Esse tipo de controle de qualidade pode ser considerado bem custoso, considerando que o painel, ou pelo menos parte dele, deverá estar presente todos os dias de processamento. Substituição do açúcar do bolo por sucralose Aline, nutricionista de uma padaria, quis modificar o bolo de churros, produto mais vendido na padaria, substituindo o açúcar por sucralose. Ela sabe que não pode apenas trocar o ingrediente do bolo, pois essa troca pode acarretar em alteração no produto final e possível redução da aceitação do produto pelos produtores. Para garantir que essa mudança não cause efeitos negativos, será necessário acompanhar a mudança por meio de análise sensorial. Como deverá ser realizado esse acompanhamento? Qual melhor teste nesse caso? Como deverá ser o acompanhamento? Com quem aplicar? Como aplicar o teste? Como manter um controle de qualidade? DÚVIDAS RECAPITULANDO �Metodologias de estatística básica para a correta interpretação dos dados obtidos em análise sensorial de produtos alimentícios; �Metodologias de estatística avançada para a interpretação de dados obtidos em análise quantitativa descritiva (ADQ) de produtos alimentícios; �Aplicação da análise sensorial como uma ferramenta de auxílio na verificação de vida de prateleira de novos produtos, além da sua aplicação de monitoramento de produção industrial e da aceitação desses produtos pelos consumidores.
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