Caracterización de snacks a partir del sonido y su relación con la frescura y propiedades organolépticas

La ‘crujencia’ es una propiedad notoria textural de la mayoría de los productos alimenticios frescos y secos, así como es un sinónimo de frescura y que representa una respuesta simultánea a los estímulos mecánicos y acústicos ². Las estructuras complejas y heterogéneas de los alimentos, directamente relacionados con sus propiedades y procesos de producción, proporcionan propiedades de textura y ‘crujencia’ particulares y que caracterizan cada producto y están relacionadas directamente con sus propiedades sensoriales. Los atributos ‘crujiente’ y/o ‘crocante’ son parte de un complejo de sensaciones que comprende olor, sabor y, en particular, la textura y el sonido ³. Dichos con una estructura crujiente son materiales predominantemente basados en almidón vítreo y generalmente se describen como materiales celulares frágiles, dentro de los que se encuentran productos de baja humedad horneados y extruidos, como galletas, palitos de pan, grissini, tostadas de pan, chips, snacks, etc. ^4,5.

En el marco del Proyecto IAFOOD, financiado por Gobierno de Navarra se están realizando estudios enfocados a búsqueda de parámetros que permitan una evaluación de características del producto mediante la adquisición de una señal acústica directa a través de uno o varios micrófonos que nos permitan obtener una de señal ‘rápida’ que contenga información suficiente para caracterizar marcadores acústicos que permitan objetivar sensaciones en cata como puede ser la ‘crujencia’ o la ‘crocancia’ y, por otra parte, estudiar si hay posibilidad de obtener  valores descriptivos de parámetros que faciliten información sobre el grado de humedad, textura y vida útil.

En este estudio participan CNTA (Centro nacional de tecnología y Seguridad Alimentaria) y Acoustics Analysis que, en colaboración con Grupo Apex se ha centrado el estudio en snacks de dos tipos, patatas fritas y un snack extrusionado. En todos en general, pero en estos últimos productos extrusionados, la característica de la crujencia, es especialmente relevante. La forma en la que percibimos el sonido a través de los huesos de la mandíbula y llega a nuestro oído marca la experiencia sensorial y hace que realmente queramos comer más producto.

Adquisición de señales acústicas, físico-químicas y sensoriales

Para los ensayos se han utilizado muestras de patatas fritas y productos extrusionados con distintos grados de ‘frescura’. Se ha podido comprobar que las patatas ofrecen una variabilidad mucho mayor de los niveles acústicos durante su consumo que el producto extrusionado debido a su diferente forma y tamaño, algunas quedan dobladas en el momento de la fritura, otras, sin embargo, no. En el caso de los productos extrusionados son más homogéneos y, por lo general, pierden la frescura más rápidamente.

Para la obtención de los datos acústicos, se plantearon dos opciones:

• Ensayos en un entorno controlado que disminuya el ruido de fondo del entorno lo máximo posible y que se caracterice por un tiempo de reverberación casi nulo. En esta opción, por una parte, se han utilizado equipos acústicos multicanal de precisión, además de otros menos precisos pero con características binaurales. El entorno elegido ha sido una cámara semianecoica en la que se colocaban los distintos equipos y sensores de adquisición.

En esta opción la adquisición se realizó utilizando personas no entrenadas para la cata. Los resultados arrojaron una variabilidad muy elevada entre cada una de las personas que realizan el ensayo, lo que dificulta la búsqueda de un único parámetro acústico.

• Ensayos de sonido en entorno de laboratorio mediante el uso de un texturómetro. Con el fin de eliminar la variabilidad citada en el punto anterior, se realizaron pruebas utilizando un texturómetro en las instalaciones de CNTA y los mismos equipos de adquisición que los utilizados en la cámara semianecoica de Acoustics Analysis.

Para el ensayo se utilizaron distintas sondas de corte simulando corte con incisivos y masticación.  Se realizaron las pruebas más apropiadas sobre las dos tipologías de producto. El objetivo fundamental era analizar si el hecho de no estar en un ambiente con ruido de fondo controlado afecta en mayor o menor manera que la realización de los ensayos en un entorno acústicamente controlado.

Además, se analizó la importancia de proceder a la rotura de las muestras mediante masticación o mediante el uso del texturómetro de una forma controlada.

Principales resultados obtenidos

Debido a la gran variabilidad recogida durante la masticación, los niveles globales no permitieron obtener conclusiones directas entre el valor del nivel de presión sonora obtenido en fases de masticación con la catalogación del producto como más o menos crujiente.

Lo que sí se pudo obtener es una “huella acústica” para cada consumidor de cata no entrenada basada en la forma en que mastica y traga el alimento.

Del mismo modo, se ha podido observar cómo existen frecuencias predominantes durante el consumo que están directamente ligadas con la ‘crujencia’, ‘crocancia’ o grado de humedad del producto. Estas señales son las que se utilizarán en estudios posteriores para intentar obtener una información más precisa sobre el estado del producto a través de su sonido.

Por otra parte, en el estudio no controlado mediante el uso del texturómetro, sí pudieron obtenerse correlaciones tanto con los valores globales de impulsivo como los resultados en frecuencias concretas. En la figura 4 puede observarse cómo las frecuencias van disminuyendo a medida que el producto pierde frescura.

En cuanto a los cambios físico-químicos experimentados sobre el producto, puede observarse cómo el producto gana humedad a medida que pierde frescura, este cambio es más perceptible en los productos extrusionados que en las patatas. Esta ganancia de humedad se traduce en productos menos crujientes y con mayores valores de dureza medida en texturómetro. Dichos cambios son más perceptibles por el consumidor en los productos extrusionados y pasan más desapercibidos en las patatas fritas.

Cuando se realizó la cata con personal no entrenado, siguiendo una pauta de cata guiada de cómo deben probar los productos, se pudo observar cómo en ambos casos, el catador pudo notar una diferencia y valorar peor el producto cuando únicamente había estado abierto durante 3 días y conservándola como cualquier consumidor hace en su casa con una bolsa de patatas fritas abierta. Esto significa que, la frescura de los snacks de este tipo es crucial, y que esa pérdida de crujencia impacta directamente con la valoración que hace el consumidor.

Conclusiones

Durante los próximos meses se analizará la precisión que es necesaria a la hora de obtener estos niveles acústicos y si pueden realizarse mediante el uso de instrumentación de bajo coste y se intentará buscar modelos que relacionen valores físico-químicos del producto, como puede ser la humedad con valores puramente sonoros.

Notas

• Percepción multisensorial del sabor. Charles Spence y Bárbara Vargas Dept. of Experimental Psychology, University of Oxford, Reino Unido. cienciacognitiva.org
• Piazza, L.; Gigli, J.; Ballabio, D. 2007. On the application of chemometrics for the study of acoustic–mechanical properties of crispy bakery products. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems 86 (1): 52-59.
• Szczesniak, A.S. 2002. Texture is a sensory property. Food Quality and Preference 13: 215-225.
• Gibson, L.; Ashby, M.L. 1988. Cellular solids, Structure and Properties, Pergamon Press, Oxford.
• Roudaut, G.; Dacremont, C.; Vallès Pàmies, B.; Colas, B.; Le Meste, M. 2002. Crispness: a critical review on sensory and material science approaches. Trends Food Sci. Technol. 13: 217-227.