TÌM HIỂU VỀ NGƯỠNG CẢM GIÁC VÀ CƯỜNG ĐỘ CHẤT KÍCH THÍCH

con người có những cảm giác để cảm nhận thế giới xung quanh. Đón nhận các kích thích từ bên ngoài thông qua các giác quan và đánh giá ảnh hưởng của các chất kích thích là bước quan trọng trong đánh giá cảm quan thực phẩm. Để nhận biết các cường độ chất kích thích trong đánh giá cảm quan thực phẩm, chúng ta cần xác định các ngưỡng cảm giác xuất hiện khi tiếp xúc với một chất kích thích nhất định. Do còn nhiều sai sót trong quá trình làm bài và tìm tài liệu, bài tiểu luận không tránh khỏi những khuyết điểm, mong cô thông cảm.

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM Tp HỒ CHÍ MINH

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 4

I CÁC GIÁC QUAN VÀ CHỨC NĂNG TRONG ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN 5

II CƯỜNG ĐỘ KÍCH THÍCH VÀ NGƯỠNG CẢM GIÁC 20

III NGƯỠNG CẢM GIÁC 22

1 Khái niệm 22

2 Phân loại các ngưỡng 22

IV HIỆN TƯỢNG TƯƠNG TÁC CẢM GIÁC 24

V Quy luật về sự thích ứng của cảm giác 26

2 Mối tương quan giữa cường độkích thích và mức độcảm giác 26

3 Nền tâm sinh lý học và tâm lý học 27

LỜI NÓI ĐẦU

on người có những cảm giác để cảm nhận thế giới xung quanh Đón nhận

các kích thích từ bên ngoài thông qua các giác quan và đánh giá ảnh hưởng

của các chất kích thích là bước quan trọng trong đánh giá cảm quan thực

phẩm Để nhận biết các cường độ chất kích thích trong đánh giá cảm quan thực phẩm,

chúng ta cần xác định các ngưỡng cảm giác xuất hiện khi tiếp xúc với một chất kích

thích nhất định

C

Do còn nhiều sai sót trong quá trình làm bài và tìm tài liệu, bài tiểu luận không tránh

khỏi những khuyết điểm, mong cô thông cảm

Nhóm thực hiện

I CÁC GIÁC QUAN VÀ CHỨC NĂNG TRONG ĐÁNH GIÁ CẢM

QUAN

Cảm giác mà con người nhận được là thông qua các cơ quan cảm giác Những tác

động của các chất hóa học hay của một đại lượng vật lý lên các cơ quan cảm giác

gọi là những kích thích Cơ thể con người có thể nhận biết được các kích thích hóa

học, vật lý hay cơ học thông qua 5 giác quan : vị giác, khứu giác, thị giác, thính giác

và xúc giác Kỹ thuật đánh giá cảm quan sử dụng các giác quan của con người như

các công cụ phân tích Vì vậy, việc hiểu rõ cấu tạo và cơ chế hoạt động của các cơ

quan cảm giác là cơ sở của đánh giá cảm quan

1 Vị và vị giác

Vị giác là giác quan cho phép con người có cảm giác về vị Vị là một cảm giác hóa

học được cảm nhận bởi các trung tâm cảm nhận vị đặc trưng Ở người, những trung

tâm này tập trung chủ yếu trên bề mặt lưỡi, sau đó là vòm miệng và yết hầu, các cơ

quan này chứa các bộ phận thụ cảm về vị Các bộ phận thụ cảm này nằm trên màng tế

bào của một nhóm khoảng 30 đến 50 tế bào tạo thành cụm có cấu trúc hình cầu phân

lớp gọi là chồi vị giác Các chồi vị giác có thời gian sống khoảng 7 – 10 ngày Trên

lưỡi, các chồi vị giác được nằm trong các gai vị giác

Có 4 loại gai vị giác phân bố trên những phân khu riêng biệt trên lưỡi Gai hình nấm

(fungiform papilla) phân bố chủ yếu ở phần đầu lưỡi Các gai hình nấm chứa khoảng

vài trăm chồi vị giác Gai hình lá (foliate papilla) và gai hình sợi (filiform papilla)

phân bố chủ yếu ở 2 bên mép lưỡi Gai hình đài (circumvallate papilla) có kích thước

to nhất với số lượng rất ít, tập trung phía cuống lưỡi tạo thành hình chữ V Những gai

này có thể chứa tới 1.000 chồi vị giác Các chồi vị giác cũng có trên phần vòm họng

mềm ngay sau nơi kết thúc của phần vòm họng cứng, vốn là một vùng quan trọng

nhưng thường không được chú ý trong quá trình cảm nhận vị Phần gốc lưỡi và phần

trên của cổ họng cũng nhạy cảm với vị

Ở người trưởng thành bình thường có khoảng 10.000 chồi vị giác, trẻ em có ít hơn

Người nào có độ nhạy cảm vị cao thì có nhiều chồi vị giác hơn.Từ trên 45 tuổi thì các

chồi vị giác bị thoái hóa một cách nhanh chóng khiến cho khả năng cảm nhận vị kém

đi

Hình 1 Cấu tạo của vị giácCác trung tâm cảm nhận vị trên vị giác được kích thích khi tiếp xúc với các tác nhân

kích thích có bản chất hóa học như các chất hòa tan hoặc các ion trong dung dịch Các

kích thích này được hệ thống 4 cặp dây thần kinh khác nhau phân bố trên lưỡi truyền

dẫn và khuyếch đại tín hiệu lên não tạo ra các cảm giác vị Có hàng trăm cảm giác vị

khác nhau Tuy nhiên, có 4 vị được coi là các vị cơ bản gồm : vị ngọt, vị mặn, vị chua

và vị đắng Gần đây, người ta đề xuất bổ sung thêm vị cơ bản thứ năm là vị umami

(hay vị bột ngọt, vị thịt) thường được biết đến ở các nước phương Đông Các vị cơ

bản được tạo nên bởi các tác nhân kích thích khác nhau

- Vị ngọt : có nhiều chất tạo nn vị ngọt, phần lớn là các chất hữu cơ như đường,

một số protein và một số hợp chất khác như các aldehit và xeton

- Vị mặn : vị mặn do các muối phân ly tạo ra Vị mặn của các muối khác nhau

cũng khác nhau Các ion dương gây ra cảm giác mặn là chính, các ion âm vai

trò yếu hơn

- Vị chua : vị chua do các axit tạo ra, cường độ cảm giác chua tỷ lệ với logarit

nồng độ ion H+ Nồng độ ion này càng mạnh thì cảm giác chua càng nhiều

- Vị đắng : vị đắng gây ra bởi nhiều chất, hầu hết là các chất hữu cơ, trong đó có

các chất mạch dài chứa nitơ và các alcaloid (như cafein, quinin, strychnin,

nicotin…) Vị đắng là vị nhạy cảm nhất trong các vị Ngưỡng kích thích vị

đắng của quinin trung bình là 0,000008 mol/L Ngưỡng cảm nhận vị của các

hợp chất đắng khác được so sánh tương đối với quinine (độ đắng của quinin

được coi là 1)

- Vị umami : vị umami được tạo nên bởi các axit amin như axit glutamic hoặc

các glutamate (như natri glutamate)

Theo các nghiên cứu trước đây, các vị cơ bản được cảm nhận ở các khu vực khác

nhau trên lưỡi (Hình 1) Vị ngọt được cảm nhận chủ yếu ở khu vực đầu lưỡi, vị mặn

được cảm nhận ở hai mép lưỡi phía đầu , vị chua ở hai mép lưỡi phía cuống lưỡi và vị

đắng được cảm nhận chủ yếu ở phần cuống lưỡi Tuy nhiên, ngày nay có nhiều quan

điểm bác bỏ sơ đồ vị giác trên, cho rằng bất kỳ vị nào trong số các vị cơ bản đều có

thể được nhận biết trên một vùng bất kỳ của lưỡi

Hình 2: Sơ đồ vị giác cổ điển

Ngoài các vị cơ bản, vị giác còn cảm nhận được nhiều cảm giác vị khác như vị chát, vị

cay, vị the, vị tê, vị kim loại, vị béo… Mặc dù chỉ được hình thành từ tổ hợp khác

nhau của các thành phần vị cơ bản, song cảm giác vị đóngmột vai trò đặc biệt quan

trọng trong đánh giá cảm quan thực phẩm Trong thực hành cảm quan, các câu hỏi về

vị được đặt ra khá nhiều Cảm nhận vị còn giúp cơ thể quyết định có tiêu dùng hay

không các loại thực phẩm, loại trừ các thực phẩm ôi thiu, có vị lạ, độc hại cho cơ thể

2 Mùi và khứu giác

Khứu giác là giác quan cho phép cảm nhận mùi, hương Mùi là một cảm giác hóa học

được tạo ra do sự tương tác giữa các phân tử mang mùi với các cơ quan thụ cảm khứu

giác Các cơ quan thụ cảm khứu giác nằm trong mũi Ở vị trí rất cao trong khoang mũi

có hai phần biểu mô thần kinh có diện tích khoảng 2 – 3 cm2 gọi là màng nhày khứu

giác Màng nhày này có màu vàng – nâu, chứa các tiên mao chuyển động và các hạch

tiết nước nhày đặc biệt Ở màng nhàykhứu giác có 3 loại tế bào : tế bào thụ cảm, tế

bào đỡ và tế bào thể đáy Tổ chức màng nhày thứ cấp là tập hợp các sợi axon của các

cơ quan thụ cảm thần kinh, từ đó hình thành nên chùm dây thần kinh khứu giác Trên

mỗi cánh mũi cũng chứa đến vài triệu cơ quan thụ cảm và chúng được phủ đầy lông tơ

mịn Chức năng của các lông tơ này là tăng cường tối đa bề mặt tiếp xúc của các bộ

phận thụ cảm với các tác nhân kích thích Không giống các cơ quan thụ cảm về vị, các

cơ quan thụ cảm về mùi là những tế bào thần kinh thật sự, nhưng chúng là những tế

bào thần kinh “bấtthường” vì chúng có khoảng thời gian sống giới hạn Các tế bào

này chết và được thay thế trong khoảng 1 tháng Một tổn thương có thể xảy ra khi có

một chấn động mạnh ở đầu làm đứt các sợi thần kinh khỏi các cơ quan thụ cảm khứu

giác Tổn thương này đôi khi có thể tự khắc phục, nhưng thường thì không, khiến cho

người bị tổn thương không còn chức năng cảm nhận mùi, gọi là chứng “mất khứu

giác” Trong phân tích cảm quan, việc tuyển chọn thành viên hội đồng cần dựa trên

các phép thử về khứu giác như phép thử nhận biết mùi

Cơ chế tác động của các phân tử mang mùi :

Các lông mao khứu giác tạo thành một mạng lưới hoàn chỉnh cho việc đón nhận các

phân tử mang mùi khi chúng hòa tan trong dung dịch nhày Với số lượng đông đảo,

các lông mao khứu giác làm tăng đáng kể bề mặt tiếp nhận của màng nhày khứu giác

Ngoài ra, chúng còn dao động theo một chu trình không đồng bộ nên càng tăng mạnh

được khả năng tiếp cận được với các phân tử mangmùi Các phân tử mang mùi sẽ

được hấp thụ lên bề mặt lông mao, sau đó tiếp xúc với dịch nhày trên màng khứu giác

Ở đây diễn ra sự tách các phân tử mùi ở pha khí vào pha lỏng của niêm dịch mũi Các

tế bào thụ cảm trong màng nhày tiếp nhận và truyền dẫn tín hiệu đến các dây thần

kinh khứu giác, rồi truyền thông tin lên não tạo nên cảm giác về mùi

Hình 3: Cơ quan khứu giác

Hình 4: Các tế bào thụ quan khứu giác của ngườiNhư vậy, chức năng của khứu giác chủ yếu là để phân tích các hợp chất mang mùi.

Đối tượng của quá trình phân tích này ngoài các hợp chất bay hơi từ thực phẩm còn là

tất cả các phân tử bay hơi có mặt trong không khí Hầu hết các hợp chất vô cơ hay hữu

cơ có trọng lượng từ 30 – 300 đvc đều là những chất mang mùi Trong quá trình nếm

ngửi, khứu giác có thể nhận biết được các hợp chất mang mùi bằng đường ngửi trực

tiếp từ mũi, nhưng cũng có thể cảm nhận các hợp chất này sau khi sản phẩm được đưa

vào miệng qua đường sau mũi, còn gọi là “ngửi sau mũi” Vì vậy, trên thực tế nhiều

khi người ta thường nhầm lẫn mùi trong miệng là vị mà thực chất khứu giác mới là cơ

quan chịu trách nhiệm cảm nhận nó Ví dụ người ta thường nói “vị chanh” nhưng thực

tế đây là mùi của các hợp chất terpen bốc lên từ trong miệng và xông lên khoang mũi

theo hướng từ phía sau Có thể nói khứu giác vừa là hệ thống cảm giác ngoài, vừa là

hệ thống cảm giác trong Trong đánh giá cảm quan, hai cảm giác mùi và vị đôi khi

được dùng chung để chỉ cảm giác mùi – vị

Hình 5: Cơ quan khướu giác

3 Hình ảnh và thị giác

Thị giác là giác quan cho phép xác định cảm giác về hỉnh ảnh : màu sắc, hình dạng và

chuyển động Cảm giác về màu sắc nhận biết được là do tác động của chùm tia sáng

lên mắt Đó là dòng photon với bản chất sóng và hạt, truyền đi với vận tốc 3.108 m/s

Tác nhân kích thích thị giác có bản chất vật lý (khác với tác nhân kích thích vị giác và

khứu giác có bản chất hóa học) Mắt người nhìn thấy ánh sáng có bước sóng từ 380 –

740nm (còn gọi là phổ ánh sáng khả kiến) Ngoài giới hạn đó mắt không nhìn thấy

được, đó là vùng tia cực tím với năng lượng cao (λ < 380 nm) và vùng hồng ngoại với

năng lượng thấp (λ > 740 nm)

Mắt có cấu tạo cơ bản gồm 3 lớp màng, ngoài cùng là màng cứng gọi là củng mạc,

giữa là màng trạch và trong cùng là võng mạc Võng mạc chứa các tế bào cảm nhận,

có 2 loại tế bào là tế bào hình nón và tế bào hình que Các tế bào này chứa các sắc tố

nhạy cảm với ánh sáng Có 3 loại sắc tố: đỏ, xanh lục và xanh lam Các sắc tố này

nằm trong các đĩa ở bên trong các tế bào cảm nhận Bởi vậy, ba màu đỏ, lục, lam được

xem là các màu cơ bản vì chúng là cơ sở cho sự nhìn của con người Tất cả các màu

của phổ ánh sáng khả kiến, từ tím tới đỏ, có thể được tạo ra bằng cách cộng hoặc trừ

những kết hợp khác nhau của ba màu cơ bản này

người

Hình 7: Tổ chức của võng mạc

Hình 8: Sự truyền ánh sáng của mắtQuá trình cảm nhận ánh sáng như sau : Ánh sáng đưa vào trước mắt tại giác mạc Sau

giác mạc có một chất lỏng trong suốt được gọi là thủy dịch Thấu được đặt sau thủy

dịch Hình dạng và chỉ số khúc xạ của nó được điều khiển bởi cơ mi Thấu kính hội tụ

ánh sáng hoàn toàn, bắt đầu từ giác mạc, lên trên võng mạc Giữa thấu kính và võng

mạc là buồng thủy tinh thể, chứa đầy chất gel trong suốt gọi là thủy tinh thể Trung

tâm của ảnh thị giác được hội tụ trên võng mạc tới hố mắt, là nơi độ chính xác thị giác

là cao nhất Võng mạc chứa các tệ bào nhạy sáng và một vài lớp tế bào thần kinh Tại

đây, ánh sáng được hấp thu bởi các sắc tố quang trong tế bào võng mạc, các tế bào

thần kinh tạo ra xung nhịp liên quan tới ảnh thị giác đi qua mắt và truyền tới não trên

vùng thần kinh thị giác Màu của sản phẩm là sự bức xạ ánh sáng chiếu vào nó Mắt

người rất nhạy, có thể phân biệt được những chùm tia có bước sóng khác nhau rất ít

Điều đặc biệt là mắt nhận được màu không chỉ phụ thuộc vào thành phần phổ của

chùm tia sáng mà còn phụ thuộc vào nguồn gốc và môi trường truyền qua của chùm

ánh sáng ấy Đây là tính ưu việt của mắt so với các thiết bị đo bước sóng Khi nghiên

cứu đánh giá cảm quan, cần đặt sản phẩm trong môi trường đồng nhất (nền màu

trắng)

Hình 9: Các bộ cảm quan hình que và hình nónTrong 5 giác quan của con người, thị giác là một giác quan đặc biệt, bởi vì các đặc

tính sau :

- Thị giác là nguồn cung cấp thông tin chính cho con người từ thế giới bên ngoài

(riêng thị giác chiếm 40% lượng thông tin)

- Thị giác tham gia vào hầu hết các hoạt động sống của con người

- Thị giác là giác quan được sử dụng đầu tiên khi con người tiếp xúc vớimọi vật

- Thị giác đưa ra ngay những so sánh về các đối tượng khi chúng được đưa ra

cùng lúc với số lượng không quá lớn

Cũng chính vì vậy, đôi khi người ta quá tin tưởng vào những thông tin do thị giác

mang lại Do đó, trong thực hành đánh giá cảm quan, điều cần lưu ý là việc trình bày

mẫu cho người thử cần tránh sự khác nhau về hình dạng, màu sắc nếu không muốn

người thử bị ảnh hưởng bởi vẻ bề ngoài của sản phẩm Thông thường, người ta hay

làm biến đổi thông tin thị giác khi nó làm ảnh hưởng đến kết quả của quá trình đánh

giá bằng cách sử dụng đèn màu để làm nhiễu thông tin về màu của sản phẩm, dùng

các dụng cụ đựng sản phẩm tối màu hoặc thậm chí bịt mắt người thử

4 Âm thanh và thính giác

Hình 10: Tai trong của thú

Hình 11: Cấu tạo của taiThính giác là giác quan cho phép cảm nhận âm thanh bằng cách phát hiện và tiếp nhận

những dao động của sóng âm Sóng âm được tiếp nhận ở tai con người, cụ thể là trên

màng nhĩ có diện tích khoảng 55 mm2 Những kích thích âm thanh là nguồn sóng áp

suất truyền thẳng trong môi trường đàn hồi và đồng nhất (như không khí, nước) Con

người có thể tiếp nhận âm ở tần số từ 20 – 20000 Hz Ngoài giới hạn đó, nếu tần số f

< 20 Hz gọi là hạ âm, f > 20000 Hz gọi là sóng âm cao, siêu âm Trong không khí, ở

nhiệt độ và áp suất thường, tốc độ truyền âm là 332 m/s Các sóng âm này tác động

lên tai người và được đặc trưng bởi tần số và biên độ

Hình 12: Lát cắt ngang qua một phần của ốc tai và cơ quan Corti

Hình 13: Cấu tạo của thính giác

Hệ thống thính giác bao gồm 3 phần : tai ngoài, tai giữa và tai trong

- Tai ngoài : gồm vành tai và ống dẫn để định vị nguồn gốc âm thanh, hướng âm

thanh và tách âm thanh này với âm thanh khác Vành tai có nhiệm vụ nhận và

hứng âm thanh vào ống tai Ống tai là ống thính giác bên ngoài, nó kéo dài đến

màng nhĩ Phía ngoài ống tai có chứa các sợi nhỏ, có tác dụng ngăn bụi và đẩy

ráy tai và da bong ra cửa tai Ống tai có chức năng cộng hưởng âm thanh và

dẫn âm thanh tới màng nhĩ

- Tai giữa : tai giữa là phần giới hạn từ màng nhĩ đến cửa sổ bầu dục Tai giữa là

ống hình trụ có đường kích 1 cm, dài 4 – 5 cm, trong đó có 3 xương nhỏ : một

xương búa nối với màng nhĩ và xương đe nối với cửa sổ bầu dục qua xương

bàn đạp Hệ thống này cho phép năng lượng âm học truyền từ màng nhĩ tới cửa

sổ bầu dục, chuyển đổi năng lượng âm học từ màng nhĩ thành năng lượng cơ

học trong chuỗi xương nhỏ và tăng áp suất âm thanh

- Tai trong : “ốc tai” là phần cơ bản nhận và truyền thông tin lên não Nó là một

ống màng cuộn hình ốc, chứa dịch Ốc tai còn có các tế bào long thụ cảm âm

thanh nằm trên màng đáy của ốc tai Kích thích âm thanh truyền từ cửa sổ bầu

dục đi vào ốc tai làm rung động dịch trong ốc tai, các tế bào lông trên màng

đáy chuyển động tạo nên tín hiệu điện Dây thần kinh thính giác mang những

tín hiệu điện này tới não, tạo nên cảm giác âm thanh

Ngoài việc truyền âm thanh trong không khí vào tai còn có sự truyền qua hộp xương

sọ trực tiếp vào ốc tai Chính kiểu truyền âm thanh này mà con người có thể nghe thấy

tiếng nhai của một vật giòn khi mở miệng khác với khi không mở miệng Trong phân

tích cảm quan, cảm giác âm thanh ít được dùng, tuy nhiên nó cũng được chú ý khi

phân tích “độ giòn” của sản phẩm

5 Trạng thái và xúc giác

Hình 14: Cơ quan xúc giác và cấu tạo của daXúc giác là giác quan cho phép cảm nhận trạng thái Xúc giác không nằm trên một bộ

phận cụ thể nào của cơ thể mà phân bố khắp cơ thể Sự phân bố này không đồng đều,

có những vùng cơ thể nhạy cảm hơn các vùng khác Các tế bào thụ cảm của xúc giác

là những tế bào thần kinh, có thể nằm trên da, màng nhày hoặc trong các cơ, các gân

và dây chằng Nhưng phần lớn các tế bào thụ cảm nằm trên da

Các nhân tố kích thích xúc giác có bản chất cơ học, nhiệt hoặc hóa học

- Cơ học : khi tiếp xúc với vật, các cơ quan xúc giác có thể nhận biết được những

cảm giác về hình dạng, kích thước, độ cứng, độ giòn…

- Nhiệt : các nhân tố kích thích có thể mang đến cho xúc giác cảm giác về sự

nóng, lạnh

- Hóa học : một số nhân tố hóa học của thể kích thích tế bào thần kinh trên da,