CC BY
4
Scientific Research of the Union of Scientists in Bulgaria - Plovdiv,
series B. Natural Sciences and Humanities, Vol. XVII, ISSN 1311-9192, International Conference of Young Scientists, 11 - 13 June 2015, Plovdiv
КОМПЮТЪРЕН МЕТОД ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ ИЗМЕНЕНИЕТО НА ЦВЕТА НА ФУНКЦИОНАЛНИ МЕСНИ ПРОДУКТИ С ВГРАДЕНИ ЕСТЕСТВЕНИ ОЦВЕТИТЕЛИ ОТ ТИКВА
Иванка Кръстева, Христина Андреева, Владимира Ганчовска Университет по хранителни технологии - Пловдив, катедра „Компютърни системи и технологии"
COMPUTER METHOD FOR DETERMINING THE CHANGE
IN COLOUR OF FUNCTIONAL MEAT PRODUCTS WITH ADDED NATURAL DYES OF PUMPKIN Ivanka Krasteva, Hristina Andreeva, Vladimira Ganchovska
Abstract:
Basic step to healthier products is used natural dyes in their manufacture. The article presents a computer-based method for analyzing the color of functional meat products included natural dyes of pumpkin. Color measuring program was developed in LabVIEW and NI Vision Builder and NI Vision Assistant. The program measured Lab color components, hue and saturation of color. It analyzes the program results.
Въведение
Един от основните показатели, по които потребителите оценяват месните продукта е техния цвят. За това производителите работят върху образуването, стабилизирането и оценката на цвета. Нитратите и нитритите образуват и стабилизират специфичния цвят на колбасните изделия. Те влияят върху аромата им и оказват инхибиращо действие върху редица организми. При предозиране, нитратите и нитритите могат да окажат негативно влияние върху здравето на консуматорите [1, 2, 3].
В настоящата статия е изследван варен малотраен колбас, в които е намалено количеството на нитрити и е използван натурален оцветител от тиква. Тиквата е богата на Р-каротен и може да бъде използвана за превенция на недостиг на витамин А в човешкия организъм.
Материали и методи
Направен е експеримент, чиято цел е да установи промяната на цвета на функционални колбаси, обогатени с естествени оцветители от тиква. Колбасите са съхранявани при еднакви температурни условия, в режим на охлаждане шест дни, при температура 0-4°С.
Промяната на цвета е определена в Lab цветови модел (фиг. 1) , където:
- L e яркост, при L = 0 цветът е черен, а при L = 100 - цветът е бял;
- a e тоново отношение между червеното и зеленото, (-а) съответства на зелен цвят, (+а) съответства на червен цвят;
- b e тоново отношение между жълтото и синьото, (-b) съответства на жълт цвят, (+b) съответства на син цвят;
■ a/b е стойност на цветовия тон или доминиращата дължина на вълната Ja + b' наситеност на цвета.
Фиг. 1 Графично представяне на Lab цветови модел Преди измерването на цвета, от колбасите се отрязват паралелни проби с дебелина 1 ст. На така приготвените паралелни проби програмно се определя цвета на изображения, получени със система за машинно зрение специално разработена в катедра „Компютърни системи и технологии" и усъвършенствана за изследване на месни продукти. Част от получените изображения са показани на фиг. 2.
За получаване и анализ на изображенията e използвана система за машинно зрение. Създадени са алгоритъм и програма, реализирана с NI Vision Builder AI и подпрограми на Vision Assistant и LabView. В алгоритъма са предвидени опции за работа в режим на обработване на предварително получени изображения (off-line) и в режим на реално време (on-line).
а) б)
Фиг. 2 Изображения на функционални колбаси обогатени с естествени оцветители от
тиква
а) Опитна проба с 50% нитрит и 0,5% тиква
б) Опитна проба с 50% нитрит и 1% тиква
Алгоритъмът за проследяване изменението цвета на функционални колбаси в Lab цветови модел е показан на фиг. 3.
Потребителят избира режима на работа „Реално време" или „Анализ на предварително създадени изображения". За on-line режим е зададена функцията Acquire Image за получаване на нови изображения. За работа с готови изображения е включена функцията Simulate Acquisition, при която се избират изображения от предварително създадена база данни.
В основния алгоритъм е интегрирана подпрограмма на NI Vision Assistant, с която се задава областта от изображението, която преминава за анализ. Във Vision Builder се зарежда зададената област на интерес и се измерва цветът и в RGB цветови модел. В следващата стъпка се интегрира подпрограма на LabVIEW. В програмния алгоритъм са зададени като
входни - измерените RGB цветови компоненти, на база на които се определят Lab цветовите компоненти, цветовия тон и наситеност на цвета.
Разработен е потребителски интерфейс за визуализиране на резултатите от изпълнението на подпрограмата: стойността на цветовите компонента в Lab цветови модел, стойността на цветовия тон и наситеността на цвета.
Фиг. 3 Алгоритъм за проследяване изменението цвета на функционални колбаси в Lab цветови модел
Резултати и обсъждане
Програмата е приложена за проследяване изменението на цвета на функционални месни продукти, обогатени с естествени оцветители в процес на хладилно съхранение. Получените резултати са представени в таблица 1.
Таблица 1. Програмно получени резултати
Вид салам Ден L a b Цветови тон Наситеност
Тиква 0,5% 1 48,62 21,55 18,36 1,17 28,31
4 48,85 17,68 17,63 1,00 24,96
6 48,04 15,85 16,81 0,94 23,11
Тиква 1% 1 52,02 22,05 18,25 1,21 28,63
4 49,68 21,32 15,72 1,36 26,49
6 49,12 17,18 15,15 1,13 22,91
При добавяне на естествен оцветител от тиква 0,5% - L компонентата се стабилизира; а и b компонентите се понижават. Забелязва се понижение на стойностите на цветовия тон и наситеността на цвета.
При добавяне на естествен оцветител от тиква 1% - L компонентата се понижава; а компонентата остава стабилна през първите 4 дни,след това се понижава. Забелязва се понижение на b компонентата и стойността на цветовия тон. Наситеността на цвета е нестабилна за изследвания период на съхранение.
Изводи
Разработен е компютърно базиран метод, осигурен алгоритмично и програмно, за обективно, безконтактно и неразрушаващо определяне на цвета на функционални колбаси в Lab цветови модел.
Разработеният метод е приложен за анализ на цвета на специално произведени функционални месни продукти с включени естествени оцветители от тиква.
При добавяне на естествени оцветители от тиква в рецептурата на функционални месни продукти се повишава качеството им, но цветът остава нестабилен. За стабилизирането му се преминава към добавяне на комбинация от естествени оцветители (тиква и годжи бери) в рецептурата на продукта.
Библиография
1. Златева Д., Технологично значение и физиологично влияние на нитратите и нитритите, използвани в колбасното производство, Хранително-вкусова промишленост, 03.2011, 45-48
2. Костадинова, Л., Вл. Ганчовска, (2011), Хардуерни аспекти при получаване на първична оптична информация за окачествявани хранителни продукти, Научна конференция с международно участие "Хранителна наука, техника и технологии 2011", Пловдив, 14-15 октомври 2011, т. LVIII, св. 3, 199-204.
3. Вълкова, К., Технология на месните продукти, УХТ, Пловдив, 2005,73-91.
