Metodi sensoriali

L’olfattometria è una tecnica sensoriale che consiste nell’impiego di uno strumento di diluizione, l’olfattometro, per la presentazione controllata degli odoranti, a vari livelli di concentrazione, ad un panel di valutatori, e nella registrazione ed elaborazione statistica delle loro risposte, per ottenere il risultato finale della misura (Fuoco, 2005). Questo metodo consiste, quindi, nel presentare l’aria osmogena, diluita con aria deodorizzata, a una giuria di persone selezionate, per registrare infine le sensazioni risultanti nell’uomo. Tale misura ha, principalmente, l’obiettivo di determinare la concentrazione di odoranti non noti con l’aiuto dell’olfatto umano come sensore, in relazione alla determinazione della soglia di percezione del panel. Contrariamente all’analisi chimica quella olfattometrica non fornisce l’identificazione di una sostanza o di un gruppo di sostanze, ma le “unità di odore” della miscela gassosa. In tale modo è dunque possibile quantizzare una sensazione creando così un metodo per misurare la reale molestia olfattiva, comunque del tutto soggettiva. Tramite l’elaborazione delle risposte del panel è possibile arrivare al numero di diluizioni necessarie affinché l’odore venga percepito, giungendo al numero di unità di odore al metro cubo del campione in esame (APAT, 2003).

L’olfattometro effettua la miscelazione del campione odoroso con aria neutra e inodore, e poi lo invia alle postazioni di misura dei valutatori che partecipano all’analisi. Essi sono chiamati ad “annusare” il campione e a confrontarlo con un riferimento di sola aria neutra, per dare una risposta in termini di “sento” o “non sento” l’odore. Entrambi i flussi sono

forniti attraverso apposite “porte di annusamento”, che possono avere varie configurazioni (coni metallici rovesciati, mascherine). Inizialmente, si imposta sullo strumento una diluizione piuttosto spinta del campione originale, tale che nessun panellist percepisca differenze con l’aria neutra.

Dopodiché, le diluizioni procedono decrescendo ogni volta di un fattore di scala, costante e caratteristico dello strumento, e ogni nuova concentrazione dell’odorante viene presentata al panel, fino a che non si raggiunge il valore in corrispondenza del quale la metà dei valutatori avverte l’odore. Tale concentrazione corrisponde alla soglia olfattiva di percezione del panel, definita come la concentrazione minima di odorante che è percepita con probabilità pari a 0,5. Le risposte del panel vengono acquisite ed elaborate statisticamente dal software che generalmente supporta l’olfattometro. La concentrazione di odore è numericamente uguale al fattore di diluizione alla soglia di percezione:

una concentrazione pari a 100 OU/m³, significa che il campione originale è stato diluito di un fattore 100 per raggiungere la soglia del panel (Fuoco, 2005).

Il metodo olfattometrico consta, quindi, di tre punti fondamentali:

- il campionamento delle emissioni odorigene;

- l’analisi in Laboratorio olfattometrico tramite l’utilizzo di un olfattometro e di un panel di persone opportunamente addestrate;

- l’elaborazione dei risultati.

Una volta eseguito il campionamento si passa alla successiva fase di analisi dei campioni in Laboratorio Olfattometrico. L’olfattometro è il sistema strumentale che effettua la miscelazione del campione da analizzare con aria neutra a vari rapporti di diluizione e somministra poi i vari livelli di concentrazione dell’odorante al panel.

La diluizione può essere statica o dinamica. La prima include la miscelazione di volumi fissi di odori con aria pura, mentre la seconda prevede la miscelazione di portate conosciute. Il fattore di diluizione alla soglia di percezione è espresso mediante alcuni parametri, sostanzialmente equivalenti:

- TON (Thresold Odour Number = Numero di soglia di odore), TON = (A + B)/A

dove A è la quantità in ml di campione odoroso e B è la quantità in ml di area deodorizzata necessaria affinché la miscela raggiunga la soglia di percettibilità (Serra e Dugnan, 1988).

- ED50 (Effective dose at the 50% level = Dose efficace al 50%).

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- OU (Odor Unit = Unità di Odore); questa grandezza, in realtà adimensionale, viene convenzionalmente espressa in forma di concentrazione (OU/m³ di aria) in modo da poterla trattare in maniera analoga alle concentrazioni degli altri inquinanti dell’atmosfera e poter quantificare l’emissione di odore come prodotto di una concentrazione per una portata di aeriforme.

L’olfattometro (Figura 2.14) è dotato di un ingresso dell’aria e di uno per l’odorante, che proviene dal campione gassoso da analizzare o dalla bombola di n-butanolo se si esegue una selezione.

Lo strumento è collegato ad un PC, dotato di un software che gestisce le presentazioni dell’odorante, registra ed elabora le risposte dei panellist per ottenere il risultato finale della misura (Fuoco, 2005).

Figura 2.14 Olfattometro dinamico

I materiali impiegati per la realizzazione dello strumento, specie quelli che devono venire in diretto contatto col campione, devono:

- essere inodori;

- essere il più possibile impermeabili e inerti;

- avere superfici antiadesive per evitare fenomeni di adsorbimento.

Si devono, minimizzare, inoltre la lunghezza e il diametro dei tubi per il trasporto dei gas per limitare i tempi di contatto e quindi il pericolo di contaminazione.

Le aperture per la somministrazione dell’odorante al panel, cosiddette porte di annusamento, che rappresentano l’interfaccia tra il sensore e lo strumento, possono avere diverse configurazioni e caratteristiche. Le caratteristiche generali a cui devono rispondere sono:

- la forma e le dimensioni devono essere tali da consentire ai giudici di annusare con facilità e senza distrazioni, per esempio a cilindro o a cono rovesciato, ma si possono utilizzare anche delle mascherine;

- la portata del gas in uscita dall’apertura deve essere di almeno 20 l/min; nel caso di aperture la forma della porta deve assicurare che la velocità del flusso in uscita sia uniforme su tutta la sezione e tale velocità deve essere di almeno 0,2 m/s per garantire un flusso sufficiente a rendere trascurabile la diluizione con l’aria ambiente, ma comunque non superiore a 0,6 m/s per non creare disagio ai panellist durante la valutazione; nel caso delle mascherine invece la velocità del flusso somministrato deve essere uguale a quella della normale inspirazione.

Il Laboratorio Olfattometrico (Figura 2.15) in accordo alla norma EN 13725:2003 deve soddisfare criteri ben precisi: in particolare, l’assenza al suo interno di materiali, strumentazione e qualsiasi altro oggetto che possa rilasciare odoranti. Inoltre, è necessario assicurare il continuo ricambio dell’aria presente all’interno della stanza, mediante un sistema di ventilazione, per fornire continuamente aria fresca ed inodore ai panelist.

La temperatura deve essere mantenuta a valori confortevoli, intorno a 25°C. Per rendere ottimali le condizioni di misura, la stanza deve essere confortevole e priva di elementi che possono distrarre i giudici durante la misura.

Figura 2.15 Laboratorio olfattometrico SEED, Università degli Studi di Salerno.

Il panel rappresenta il gruppo di valutatori qualificati per essere impiegati come “sensori” nell’analisi olfattometrica. La scelta dei panelist avviene

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secondo opportuni criteri considerando soggetti aventi una sensibilità olfattiva media per rappresentare la popolazione. La scelta viene fatta in termini di soglia di percezione verso un odorante di riferimento: n-butanolo. La selezione si basa sull’ipotesi di trasferibilità della risposta dei valutatori verso l’odorante di riferimento a qualunque altro odorante (Brattoli e De Gennaro, 2008).

La Normativa Tecnica Europea EN 13725 definisce lo standard a cui deve rispondere ciascun panel:

- generalmente deve essere costituito da un numero di valutatori compreso tra un minimo di 4 - 5 ad un massimo di 15 persone;

- deve essere costituito da un gruppo i cui membri devono avere almeno 16 anni d’età, volontari e in grado di seguire le istruzioni;

- 30 minuti prima e durante la misurazione non deve essere consentito al gruppo di valutatori di fumare, mangiare, bere o fare uso di gomme da masticare o caramelle;

- ciascun panelist non deve causare interferenze alla propria percezione o a quella degli altri a causa della mancanza di igiene personale o dell’uso di profumi, deodoranti, lozioni, ecc;

- i valutatori non devono essere affetti da raffreddore, allergia o sinusite;

- i panelist non devono comunicare agli altri membri gli esiti delle proprie scelte.

Ogni individuo che abbia una soglia media personale per n-butanolo in aria neutra tra i 20 e 80 ppb e una deviazione standard logaritmica al di sotto di 2,3 può ritenersi idoneo. Questi valutatori sono continuamente testati (almeno dopo ogni 12 misure di odore) e devono chiaramente rispettare tali limiti per confermarsi membri del panel.