Métodos Estadísticos en la Evaluación de Bebidas de Café
Bellaterra, Catalunya. Junio, 2017
Igor Barahona Torres
• Introducción
• Los métodos estadísticos
• Análisis de discriminación
• Descripción sensorial del café
• Mapas de preferencias
• Conclusiones
Contenido
Introducción
• Introducción
• Los métodos estadísticos
• Análisis de discriminación
• Descripción sensorial del café
• Mapas de preferencias
• Conclusiones
Vista: Para detectar la apariencia del
producto, forma, color, transparencia etc.
Catas y
degustaciones
Tacto: En donde se puede detectar el
grado de dureza del grano tostado, en el
caso del café, al hacer presión sobre ellos
con los dedos.
Olfato: Este es el sentido más complejo a
los efectos de un estudio para la
degustación. Para producir olores, las
sustancias volátiles deben ser solubles en
la mucosa del bulbo olfativo.
Gusto: Dentro de la boca, con la lengua
podemos detectar los sabores básicos
(ácido, dulce, salado, amargo).
Introducción
Introducción
Técnicas para medir
atributos en alimentos y
bebidas
Análisis
sensoriales
Captados mediante los
sentidos humanos
Identifican olores, sabores,
gustos y sensaciones, que
son preferidas por los
consumidores
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
Variables factor map (PCA)
Dim 1 (32.11%)
Dim
2 (
18
.02
%)
FraganceAroma
Acidity
Bitterness
Body
sweetness
Aftertaste
Global
Actron
-6 -4 -2 0 2 4 6
-4-2
02
4
Dim 1 (48.91%)
Dim
2 (
21
.22
%)
Confidence ellipses for the mean points
11
21
35
44
49
65
72
73
77
87
Introducción
Introducción
Los análisis sensoriales responden a tres preguntas:
Discriminación. ¿Este grupo de productos son percibidos como iguales o diferentes?
Descripción. ¿Cómo caracterizar a un producto dentro de un grupo?
Preferencia. ¿Existe una tipología o consenso para un producto en particular?
Consideraciones iniciales
Introducción
Un total de 23 personas participaron en la evaluación sensorial
Cada participante evaluó 6 bebidas de café. Tres mexicanas y tres colombianas
Diez atributos fueron evaluados para cada producto, mediante una escala de Likert con rango [1,10]
Además, cada evaluador proporcionó 5 palabras descriptoras para cada bebida
Introducción
Bebidas de café evaluadas
x226 Café Atoyac
CÓDIGO PRODUCTO
x228 Juan Valdez. Orgánico
x229 Mezcla casa. Local
x231 Caracolillo. Local
x240 Café Britt. Nariño
x244 Juan Valdez. Sierra Nevada
ORIGEN
Introducción
Los objetivos de los análisis sensoriales son:
Discriminación¿Este grupo de 6 cafés son percibidos como iguales o diferentes?
¿Cómo caracterizar a un café dentro de un grupo de 6 productos?
¿Existe una tipología o consenso para un caféen particular?
Preferencia
Descripción
Así realizamos las evaluaciones sensoriales
Introducción
Apariencia del conjunto de datos
No.Producto No.Juez Edad Sexo Fragancia Aroma Acidez Amargo Cuerpo Dulce Sabor.Residual Impresión.global Molienda Tostion
231 1 48 MACULINO 8 7 8 8 9 8 9 8 8 8
229 1 48 MACULINO 9 7 8 9 9 9 9 9 9
228 2 38 FEMENINO 10 1 10 10 5 1 1 5 1 10
231 2 38 FEMENINO 10 2 6 3 7 8 10 10 1 9
229 2 38 FEMENINO 5 4 3 3 10 8 7 10 1 10
240 2 38 FEMENINO 10 7 10 8 9 1 9 8 1 10
244 2 38 FEMENINO 7 10 1 7 5 8 6 1 10
226 2 38 FEMENINO 2 2 1 1 1 1 1 1 10 7
228 3 25 MACULINO 10 5 8 4 5 7 6 8 9 9
231 3 25 MACULINO 10 7 6 9 8 7 6 8 10 9
226 3 25 MACULINO 1 1 1 1 2 1 2 1 1 1
229 3 25 MACULINO 7 9 9 9 7 7 9 9 9 8
240 3 25 MACULINO 8 7 8 10 7 4 8 7 10 10
244 3 25 MACULINO 9 6 9 7 7 6 8 8 10 10
240 4 20 FEMENINO 7 10 7 10 8 7 7 7 4 7
228 4 20 FEMENINO 7 8 8 5 5 7 4 7 7 9
231 4 20 FEMENINO 7 10 6 9 8 9 8 8 4 9
226 4 20 FEMENINO 6 7 1 1 2 4 2 1 9 9
229 4 20 FEMENINO 2 10 8 7 5 7 6 7 6 8
229 5 63 MACULINO 9 7 5 6 6 4 8 7 8 9
228 5 63 MACULINO 7 7 6 6 7 5 8 8 8 9
Introducción
• Introducción
• Los métodos estadísticos
• Análisis de discriminación
• Descripción sensorial del café
• Mapas de preferencias
• Conclusiones
Y
X
¿Cómo identificar un patrón subyacente en los datos?
¿Las rectas X y Y concentran la mayor cantidad de varianza?
La recta pc1 concentra la mayor cantidad de varianza
pc1
Lo mismo para el plano horizontal
Aquí la recta PC2 concentra la mayor cantidad de varianza entre el conjunto de datos
pc2
De esta forma, PC1 y PC2 representan los componentes principales de la matriz cuadrada M
pc1
pc2
pc1pc2
Y
X
Los PC’s son ortogonales
Son definidos por los vectores y valores propios de la matriz cuadrada M
Al concentrar mas variación (en comparación con los ejes X y Y), tenemos mas información sobre los datos
Análisis de componentes principales
Metodología de 5 pasos
1. Datos con muchas variables
2. Estandarizar (µ=0 y σ=1)
3. Calcular la matriz de covarianzas
4. Calcular los vectores y valores propios
5. Representar los datos en los PC’s
Conclusiones del estudio
Análisis de componentes principales
Definiciones básicasSea M una matriz cuadrada. Entonces se dice que λ es un un valor propio (eigenvalor) de M, si Existe un vector X diferente de cero, tal que
𝑀𝐗 = λ𝐗Es decir, un vector (X) que al transformarlo mediante la multiplicación por M, el vector resultante mantiene su dirección. Se le llama vector propio asociado al valor propio λ
Matriz de medias
Matriz de datos centrados
Matriz de covarianzas
Definiciones básicas
Análisis de componentes principales
Definiciones básicas
Análisis de componentes principales
Definiciones básicas
Análisis de componentes principales
Definiciones básicas
Análisis de componentes principales
• Introducción
• Los métodos estadísticos
• Análisis de discriminación
• Descripción sensorial del café
• Mapas de preferencias
• Conclusiones
Introducción
Bebidas de café evaluadas
x226 Café Atoyac
CÓDIGO PRODUCTO
x228 Juan Valdez. Orgánico
x229 Mezcla casa. Local
x231 Caracolillo. Local
x240 Café Britt. Nariño
x244 Juan Valdez. Sierra Nevada
ORIGEN
Comparativo de los diez atributos evaluados
Análisis de discriminación
Análisis de discriminación
Comparativo de los diez atributos evaluados
¿Que decir de estos
gráficos?
Déjame pensar……..
¿Cual café logró la mejor impresión?
¿Cuál es percibido como el más ácido?
¿Cuál es el más aromático?
Logro el aroma y fragancia más altos (x231)
Se percibe como el más ácido y amargo (x240)
Tienen la mejor impresión global (x229 y x244)
La bebida x240 tiene el sabor residual mas alto
Análisis de discriminación
Caracolillo. Local
Café Britt. Nariño
JV. Sierra Nevada
Mezcla casa. Local
Café Britt. Nariño
• Introducción
• Análisis de discriminación
• Descripción sensorial del café
• Mapas de preferencias
• Conclusiones
Descripción sensorial
La impresión global de la bebida se relaciona con el dulce y tostión
La acidez y amargo.Atributos percibidos como semejantes
La molienda es el atributo sensorial con mayor diferenciación
El sabor residual es semejante a la fraganciay la acidez
P-values for the Hotelling T2 tests
226
228
229
231
240
244
1 0.00293 9.005e-06 0.00334 1.179e-05 0.0002041
0.00293 1 0.0004869 0.0628 0.06729 4.294e-05
9.005e-06 0.0004869 1 0.02353 0.0005651 0.006519
0.00334 0.0628 0.02353 1 0.001045 0.01512
1.179e-05 0.06729 0.0005651 0.001045 1 2.153e-07
0.0002041 4.294e-05 0.006519 0.01512 2.153e-07 1
226 228 229 231 240 244
Descripción sensorial
1 2 3 4 5
Eigenvalues
Dimension
Eig
en
va
lue
s
01
23
45
Matriz de pruebas de hipótesis para la diferencia de medias
Los valores propios para los primeros dos componentes son mayores a 1.0
X228 y X231 son iguales
Además X228 y X240
Ho : µi = µj (vs) H1 : µi ≠ µj
Descripción sensorial
-8 -6 -4 -2 0 2 4
-6-4
-20
24
Dim 1 (58.42%)
Dim
2 (
18
.68
%)
Confidence ellipses for the mean points
226
228
229231
240
244
La bebida x226 es percibida como la mas diferente del conjunto
Los productos x244, x229 y x231 fueron percibidos como semejantes
La bebida x240 reporta las notas mas ácidas
La bebida x244 reporta las notas mas dulces
Descripción sensorial
Los jueces J-9 y J-19 prefieren los cafés del cuadrante I (x244, x231 y x229)
Los jueces J-2, J-3, J-4 ,J-11, J-12 , J-13 y J-16prefieren los productos de los cuadrantes III y IV(X228 y X240)
Los jueces J-7, J-8, J-18, J-20 , J-21 y J-23prefieren los productos del cuadrante II (X226)
III
III IV
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
Variables factor map (PCA)
Dim 1 (22.11%)
Dim
2 (
13
.32
%)
x1
y1
x2
y2
x3
y3
x4
y4
x5 y5
x6 y6
x7
y7
x8
y8
x9
y9
x10
y10
x11
y11
x12y12
x13
y13
x14
y14
x15
y15
x16 y16x17
y17
x18
y18
x19 y19
x20
y20
x21
y21
x22
y22
x23
y23
x24
y24
x25
y25x26
y26
x27
y27
x28y28
x29
y29
• Introducción
• Análisis de discriminación
• Descripción sensorial del café
• Mapas de preferencias
• Conclusiones
hombres mujeres
05
10
15
20
25
30
Y.Dist
-20 -10 0 10 20
-15
-10
-50
51
01
5
Individual factor map
Dim 1 (21.94%)
Dim
2 (
14
.58
%)
256
258
260
262
263
266
268
270
320
326
330
332
group.1
group.2
group.3
group.4
group.5
group.6
group.7
group.8
group.9
group.10
group.11
group.12
group.13
group.14
group.15
group.16
group.17
group.18
group.19
group.20
group.21
group.22
group.23
group.24
group.25
group.26
group.27
group.28
group.29
-6 -4 -2 0 2 4
-3-2
-10
12
3
Preference mapping for group 2
Dim 1
Dim
2 2
0
20
30
40
50
50
60 60
70
70
70
80
80
90 95
226
228
229
231
240
244
229
Las intensidades de ROJO representan diferentes niveles de preferencia
Mapa de preferencias
Tonalidades de AZUL se denotan diferentes niveles de rechazo
Las marcas de café x244 y x229 lograron la mayor preferencia
El producto x226 resultó el menos preferido (más rechazado) por los panelistas
Mapa de preferencias
Fra
ga
nci
a.
Aci
de
z
Aro
ma
To
stio
n.
Am
arg
o
Mo
lien
da
Cu
erp
o
Sa
bo
r.R
esi
du
al.
Impresión.global.
Du
lce
.
20
25
30
35
40
45
Cluster Dendrogram
Agglomerative Coefficient = 0.41
Panelists
He
igh
t
El grupo AZUL, compuesto por la fragancia y la acidez
El grupo ROSA, integrado por el aroma, tostión y amargo
Los atributos investigados fueron clasificados en tres grupos
El grupo VERDE, integrado por el cuerpo, sabor residual, impresión global y dulce.
Mapa de preferencias
Dimension 1 (14.7%)
Dim
en
sio
n 2
(9
.7%
)
-2 -1 0 1
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
hombres
mujeres
volátil
granuloso
denso
suave
claro
frio
oscuro
seco
ligero
pesado
mohoso
café
sabor
balanceado
negro
aromaes
buen
fragancia
intenso
residual
medio
cuerpo
malo
ácido
ricobuena
pescadofuerte
Los hombres se asocian más con palaras como: “mohoso”, “ligero” y “suave”
Las mujeres proporcionaron palabras como “rico”, “ácido”, “residual”, “buena” y “cuerpo”
Palabras mencionadas por hombres y mujeres
Dimension 1 (35.9%)
Dim
ensio
n 2
(19.3
%)
-2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
226
228
229231
240 244raro
huelemohoso
té
viejo
débil
buen
amargo
café
pescado
fragancia
sabor
bebidafrutal
gusta
medio
muchas
partículas
pesado
fuerte
bueno
rápido
aroma
agradable
ligero
suave
residual
bien
horrible
quemado
bastante
frio
notas
La bebida x226 se relaciona con descriptores de connotación negativa
Las bebidas x229 y x244 se asocian a descriptores positivos (“agradable”, “fuerte”, “bueno”, etc)
Relación bebidas de café (vs) descriptores mencionados
Mapa de preferencias
Atributos como “amargo”, “ligero”, “pesado” y “débil” se asocian al producto x228
aguaflo
res
demasada
malaextraño
tostadotolerable
viejo
suave
medicinanauseas n
i
sim
ple
pesadoamrago
saborson
picante
volátil frutal
desagradable
agradable
decente
punto
muchas
am
arg
oque
este
café
grueso
obscuro
no
tas
tierra
ruda
esce
ncia
s
nada
hu
mo
es
Muy
reg
ula
r
citrico
medio
lengua
los
explosiv o
debil
semif uerte
v erde
Se
penetrante
rancio
sabroso
margo
neutro
oscuro
demasiado
buem
cascara
maderafrag
an
cia
malo
aceptable
exce
len
te
está
particulas
toque
paladra
té
interesante
citricas
residual
rarobastante
acidez
amable
denso
multisensorial
maldébiles
rápido
boca
rapido
paladar
fue
rte
seco
disf ruta
crema
rico
requiere
f ugaz
jazmin
lev e
insipido buena
mohoso
cuerpo
pescado
bien
hierba
quemado
baja
horrible
inte
nso
basica
queda
considerable
bueno
negro
delicada
balanceadodif erente
su
azucar
desv anece
hu
ele
ácido
marisco
exa
tico
maíz
peculiar
sbor
sin
mi recidual
más
gusta
asentado
consistencia
causa
f resco
largo
f uedesaparece
residuo
esta
estraño
demás
friota
mp
oco
con
dulce
pa
rece
energico
acido
claro
chocolate
ca
se
ro
granuloso Nube con las 180
palabras usadas por los evaluadores
Descriptivos mas mencionados por los evaluadores
Mapa de preferencias
El tamaño esta en relación directa a la frecuencia observada
Palabras como “sabor”, “aroma”, “fuerte” y “fragancia”, entre otras, fueron las más utilizadas
• Introducción
• Análisis de discriminación
• Descripción sensorial de café
• Mapas de preferencias
• Conclusiones
¿Iguales o diferentes?
Conclusiones
Los Análisis Sensoriales…………….
Permiten encontrar semejanzas y diferencias entre un conjunto de bebidas o alimentos (e.g. café)
Pueden identificar aquellos atributos, los cuales son preferidos (o rechazados) por los consumidores
Son útiles para el diseño de nuevos productos, o bien, para mejora de los ya existentes
Son alternativas para las pequeñas / medianas empresas, quienes están interesadas en mejorar sus productos
Fin de la presentación
¡Gracias por su atención!