CC BY
14
УДК 664.66.016
БОТ: 10.15587/2312-8372.2018.129520
РОЗРОБКА МЕТОДУ ВИМ1РЮВАННЯ ПОРИСТОСТ1 ХЛ1БОБУЛОЧНИХ ВИРОБ1В ЗА АНАЛ1ЗОМ ЦИФРОВОГО ЗОБРАЖЕННЯ
Петруша О. О., Дащинська О. А., Шулжа А. О.
Хлгбобулочнг вироби являютъся невгд 'емною складовою частиною харчування, тому вимгрювання Хх якостг формуе умови б\лъш стабшъно'Х дгялъностг тдприемства. Одним ¡з таких показнишв е пористгстъ, яка визначае структуру виробу, об'ем, ргвенъ засвоюваностг. Розмгр пор хлгба залежитъ вгд сорту використаного борошна чи Хх сумшг, ргвня належноХ практики проведення технологгчних процеав. Об 'ектом дослгдження е метод вимгрювання пористостг хлгбобулочних виробгв на базг аналгзу цифрових зображенъ зргзгв хлгбобулочно'Х продукцИ
Використання методу вгдцифровування зргзгв продукцГХ ¡з наступним аналгзом отриманих зображенъ дае можливгстъ швидко проводити вимгрювання пористостг. Порядок визначення пористостг полягае у ствставленш площ ткселгв зображення хлгба. Запропонований метод не вимагае додаткових витрат I може бути реалгзований з використанням оф1сного сканеру. Поруч з цим перспективним е використання даного методу для вимгрювання пористостг дргбноштучних булочних виробгв, для яких пористгстъ теж е критергем якостг продукцИ
В ходг проведених дослгдженъ були експерименталъно встановленг поправочнг коефгцгенти для групи виробгв, якг виготовляютъся ¡з ргзних видгв борошна:
1,71 - для виробгв ¡з борошна вищого гатунку;
1,44 - для виробгв ¡з пшеничного борошна першого гатунку;
0,61 - 1з сумш житнъо-пшеничного борошна.
Визначем коефгцгенти даютъ змогу перейти вгд вимгряно'Х величины пористостг до звичноХ- тгеХ, яка зазначенау нормативны документацИ'.
Проведене поргвняння точностг стандартного методу вимгрювання пористостг ¡з запропонованим методом за аналгзом цифрових зображенъ зргзгв вказуе на можливгстъ використання останнъого у щоденшй виробничт дгялъностг. Запропонований метод також може бути вжитий для вимгрювання пористостг дргбноштучних хлгбобулочних та кондитерсъких борошняних виробгв, для яких у зв 'язку ¡з вгдсутнгстю дгевого методу показник пористостг не нормуетъся, хоча I характеризуеяюстъ продукцГХ.
Ключовi слова: пористгстъ хлгбобулочних виробгв, цифрове зображення, прикладна программа ImageJ, точмстъ аналгзу.
1. Вступ
Стрiмкий розвиток науки та техшки у свт розширюють можливост всiх сфер господарювання, в тому чиои i харчову промисловiсть, яка потребуе використання iнновацiйних технологiй, покращення умов працi та виробництва, урiзноманiтнення асортименту та впровадження досконалих методик визначення якост продукцii.
На сьогодшшнш день задоволення потреб населення у високояюсних продуктах харчування е одшею з основних соцiально-економiчних проблем.
Хлiбопекарська промисловiсть - одна з провщних i найбiльш трудомiстких галузей харчовоi промисловостi, адже виконуе завдання з вироблення продукцп першоi необхiдностi.
Розвиток хлiбобулочноi iндустрii здiйснюеться за рiзними напрямками. Свiй внесок вносять виробники та постачальники iнгредiентiв, обладнання, упаковки [1]. Фамвщ рiзних галузей вдосконалюють технологii, щоб в пiдсумку споживач залишився задоволений якiстю хлiбноi продукцп. Хлiб користуеться великим попитом у людей, а тому потребуе ретельного контролю.
Пористють - один iз основних показниюв, який визначае яюсть хлiбобулочних виробiв i характеризуе !'х структуру, об'ем та рiвень засвоюваност^
Стандартизованою методикою для визначення пористост хлiбобулочних харчових продуктiв являеться спошб iз використанням приладу Журавльова.
Однак використання стандартного методу для дрiбноштучних хлiбобулочних виробiв зумовлене вiдсутнiстю можливост отримання вшмки iз булочок. При цьому показник пористост не менш важливий для дано!' групи виробiв, оскiльки характеризуе якiсть використовуваноi сировини, належно1 виро6ничо!' практики введення технолопчних процесiв.
Перевагою цього способу е шдвищена точнiсть розрахунку загально1 пористост^ а недолiком - складнiсть виготовлення зразюв приладу для проведення випробувань.
Проблема якост хлiба i кондитерських виробiв тiсно пов'язана з проблемою контролю. Тому розроблення методу визначення пористост е актуальним, адже хлiбобулочнi вироби являються невiд'емною частинию ращону 6удь-яко!' людини. Асортимент такоi продукцп харчування стрiмко зростае, а тому потребуе ретельного контролю у зв'язку з вибагливютю споживачiв.
2. Об'ект досл1дження та його технолог1чний аудит
Об'ектом дослгдження е метод вимiрювання пористост хлiбобулочних виробiв на базi аналiзу цифрових зображень зрiзiв хи6о6улочно!' продукцii.
Продукти, що мають пористу структуру, вщносяться до великоi групи виробiв, якi виготовляються установами харчовоi промисловостi та закладами громадського харчування. До то!' вiдносяться шоколад, ковбасна продукщя, кондитерськi вироби, що представлен кексами, печивом, зефiром, рулетами, халвою, пряниками та шш^ Пориста структура, звичайно, найбшьш притаманна виробам хлiбопекарськоi галузi i визначае !'х яюсть.
Пористють виробу - це частка обсягу пор в загальному об'емi продукту, що зазвичай виражаеться:
П=Упо/К (1)
де П - пористють, %; Упор - об'ем пор, см ; V - об'ем непористого матерiалу разом iз порами, см3.
Досить часто структурш характеристики, а саме розмiр пор, розподiл 1х за розмiрами, об'ем пор, питома поверхня, об'еднують термшом «текстура пористого тша». Пористi тiла широко поширеш в природi та мають дуже важливе значення для оцiнки якост певних харчових продуктiв i особливо хибобулочних й кондитерських виробiв.
Однак не для вшх об'ектiв харчовоi промисловостi i лише для окремих груп наявш об'ективнi, достовiрнi, вщтворювальш i точнi методи вимiрювання показника пористости Iснуючi методи мають високу тривалють, вимагають додаткових реактивiв та мають ряд шших недолiкiв.
3. Мета та задач1 досл1дження
Метою роботи е розроблення методики визначення структурно1 характеристики хлiба - пористост^ як показника якостi основного продукту харчування населення. Для досягнення поставленоi необхщно реалiзувати наступнi задачi:
1. Провести апробащю методики визначення пористост хлiбобулочних виробiв iз нормованою величиною пористост за аналiзом цифрового зображення.
2. Встановити поправочш коефiцiенти визначення пористост запропонованою методикою.
4. Досл1дження 1снуючих р1шень проблеми
Найпростшим методом оцiнки пористостi е органолептичний [1, 2]. При цьому особливу увагу звертають на розмiр пор розрiзу хлiбобулочного виробу, а також встановлюють рiвномiрнiсть розподiлу пор рiзноi величини по перетину виробу. Пориста структура тша - це гетерогенна система твердоi фази i розподiленоi в нiй газовоi фази, здатнють рiвномiрно розподiлитись газу, що утворюеться у результат бродiння. Ця структура залежить вiд еластичних характеристик самого тюта, тому при ощнщ пористостi слiд проаналiзувати товщину стшок пор [3]. Значною перевагою такого способу дослщжень е його оператившсть, однак вiн мае i недолжи - суб'ективнiсть такого визначення, оскшьки безпосередньо залежить вiд здiбностей дослщника.
Украхнською стандартизованою методикою для визначення пористост1 хлiбобулочних харчових продуктiв являеться спошб iз використанням приладу Журавльова [4]. Ця методика передбачае тдготовку виробу, отримання ви'мки з м'якушки хлiба з наступним зважуванням та проведенням вщповщних розрахункiв. Слiд вщмггити, що такi розрахунки використовують стандартний об'ем вшмки, рiвний 27 см . Причому дшсний об'ем металевого цилiндру, за
допомогою якого отримують вшмку, може мати вщхилення вiд такого 4Îtko встановленого значення. Обмежене використання стандартного методу для дрiбноштучних хлiбобулочних виробiв зумовлене вщсутнютю можливостi отримання вшмки i3 булочок.
На сьогоднi вiдомо кшька способiв визначення пористостi хлiбобулочних виробiв. Одним i3 них е методика [5]. Цей спошб визначення включае наступний порядок роботи: у дослщжуваному зразку робиться вшмка, об'ем пор у якш визначаеться шляхом просочування ïï iнертною рiдиною (гасом чи ксилггом). Пiсля чого ïï зважують на аналiтичних терезах i визначають масу iнертноï рiдини. Далi проводиться розрахунок пористост з використанням значень маси iнертноï рiдини, густини iнертноï рiдини та об'ему виïмки. Перевагою цього способу е шдвищена точшсть розрахунку загальноï пористостi, а недолшом - складнiсть виготовлення зразкiв приладу для проведення випробувань.
В роботах [6-10] проводилися дослщження iз використання цифровоï техшки для аналiзу зображення зрiзiв дослщних зразкiв рiзноманiтноï продукцiï. Для широкого використання такого методу необхщно встановити, яким чином можна перейти вщ встановленоï величини до пористостi у вщсотках, що зазначена у стандартах.
5. Методи дослщжень
Сучаснi технологи стали невщ'емною частиною життя. Використання комп'ютерiв, мобiльних телефонiв та шших гаджетiв для роботи, спiлкування, розваг стало незамшним i навiть буденним. Таю винаходи призначеш для полегшення й покращення нашого життя. Спектр ï^ використання поширюеться у рiзних галузях, включаючи й харчову.
Розроблений спошб передбачае отримання власне цифрового зображення пористого зрiзу дослiджуваного зразку хибобулочного виробу для якого використовуеться рiзноманiтне обладнання: веб-камери, цифровi фотоапарати, планшетш сканери. Останнiй пристрiй мае важливий ряд переваг, а саме високу яюсть зображення, при невисокш вартостi, автоматичне налаштування параметрiв та каибрування характеристик отримуваних зображень, можливють сканування зображення з високим розширенням зображення [4].
Методика повинна передбачати ч^ко визначений порядок дiй. Для визначення пористост харчових продуктiв розроблено ушфшовану блок-схему, зображену на рис. 1, та складено методику для внутршнього користування.
Рис. 1. Схема реаизацп методики визначення пористост харчових продукпв з використанням системи типу «Електронне око»
Метод реаизуеться на пiдставi отримання цифрового зображення скануванням зрiзу дослiджуваного об'екту. Спосiб передбачае сканування зрiзу м'якушки хлiба на сканерi з оптичним розширенням 300 dpi (рис. 2). Отримане таким способом цифрове зображення вводилося у спещальну програму ImageJ, яка написана на мовi програмування Java, що розроблена науковцями National Institutes of Health (USA) для широкого загалу науковщв [3].
Рис. 2. Етапи визначення за скануванням
/>
Програма дозволяе провести автоматичне опрацювання фотографiй, яка спочатку проводить корекцш зображення, потiм форматуе його у вщгшки сiрого i проводить наступний подш областей на темш (пори) i свiтлi (маса непористого матерiалу) (рис. 3).
.V -
> V
№
* 3 - * ' м л гл . .
1. -.' 1 "1 ш
; *.
а
б
в
Рис. 3. Стадп пiдготовки зображення: а - сканування; б - скидання кольорово!' iнформацii; в - трешхолдшг (вiдсiювання)
Далi обробка зводиться до шдрахунку площi елiпсiв, е^валентних за цим показником кожнiй порi [6]. При вiдомому розширеннi сканування можна легко перейти вiд розмiрiв в пiкселях до традицiйних одиниць вимiру розмiрiв пор у вщсотках.
Запропонована методика дозволяе провести дослщження бiльш об'ективно i з бшьшою точнiстю, що особливо важливо при ствставленш результатiв дослiджуваних об'ектiв. У випадку порiвняння розроблювано!' методики iз стандартною методикою з використанням приладу Журавльова, слщ вiдмiтити значно меншу тривалiсть iнновацiйного способу визначення пористост^ можливiсть збереження цифрових зображень. Особливою перевагою методики визначення пористост з використанням сенсорно!' типу «Електронне око» е можливють його використання для дрiбних виробiв, з яких не вдаеться робити ви'мку для стандартного методу.
6. Результати досл1дження
Для апробацп методики були проведет дослщження iз визначення пористосл стандартним методом з використанням приладу Журавльова та запропонованим методом iз застосуванням можливостi використання цифрово! технiки.
Асортимент хлiбобулочних виробiв визначаеться в першу чергу видом використовуваного борошна для 1х виробництва. Для доошджень був обраний хлiб iз пшеничного борошна вищого гатунку - батон, хиб з пшеничного борошна першого гатунку i хлiб iз сумiшi житньо-пшеничного борошна. Пiд час проведення експерименту виконували десятикратну повторювашсть дослiджень. У нижче наведених даних представлен усередненi результати дослiджень.
Поруч iз iнструментальним визначенням пористостi виробiв проводили сенсорний аналiз м'якушки хлiба. Дана характеристика наведена у табл. 1.
Таблиця 1
Характеристика органолептичних показниюв хлiбобулочних виробiв
Показник Характеристика показнику
Батон Хл1б пшеничний Хл1б укра'1нський
Стан м'якушки пропечена, еластична, волога на дотик, без слвдв непромюу пропечена, еластична, ледь волога на дотик, без слщ1в непром1су пропечена, еластична, без слвдв непром1су
Структура пористосп пори др1бш 1 середш, розподшеш р1вном1рно пори др1бш 1 середн1, тонкост1нн1, розподшеш досить р1вном1рно пори др1бш, тонкост1нн1, розпод1лен1 р1вном1рно
Кол1р м'якушки св1тлий св1тлий св1тло-коричневий, без тдгоршосп
Розжовуваш сть м'якушки досить н1жна, добре розжовуеться досить шжна, добре розжовуеться досить н1жна, злегка сухувата, добре розжовуеться
За приведеними даними у табл. 1 видно, що вс дослщжуваш зразки вщповщали вимогам нормативних документiв. Характеристика стану м'якушки свщчить про правильнiсть введення технолопчного процесу i оцiнена як вщповщна до технiчних вимог стандарту.
В процес апробацii методики важливим питанням стало визначення коефiцiенту перерахунку для виробiв вiдповiдних видiв продукцп. Сутнiсть цього поправочного коефiцiенту заключаеться у тому, що при скануванш зрiзу виробу, отримуемо площу пор без врахування 11 геометричних особливостей (рис. 4). В результат обробки враховуеться середнш дiаметр пори, що призводить до подальшого змiнення величини пористосл [10, 11].
характеристик
У дослщженнях пористосл з використанням приладу Журавльова проводили визначення величини пористосл за об'емом вшмки 27 см 1 паралельно вимiрювали об'ем вшмки (визначенням параметрiв вшмки штангенциркулем). А також отримували цифрове зображення зрiзу хлiба планшетним сканером i цифровим фотоапаратом.
Середнi значення результалв визначення показники пористостi для батону наведеш у табл. 2.
Таблиця 2
Даш дослщжень пористосл батону_
№ до сл. Маса вшмки, г Порис тють за пр. Жура вль-ова, % Пористют ь за пр. Журавльо ва за станд. V вшмки, % Порисп сть за сканува нням, % к1, од. Розрахо вана порис- тють, % Порисп сть за фотогра ф1ею, % к2, од. Розрахов ана порис- тють, %
1 9,2253 74,4 73,9 44,5 1,67 76,1 54,5 1,36 78,5
2 9,1110 74,1 74,2 43,3 1,76 74,0 48,5 1,53 69,8
3 9,6061 73,4 72,8 43,4 1,69 74,2 53,2 1,40 74,5
4 8,6240 76,4 75,6 42,5 1,73 72,7 50,2 1,48 72,3
Проводили вiдцифровування того зрiзу дослiджуваного зразку, з частини виробу якого полм отримували вшмку приладом Журавльова.
За представленими даними можна зробити висновок, що використання показника стандартного об'ему вшмку е не зовсiм коректним оскiльки величина вiдхилення склала вiд 0,1 % до 0,8 %. Тобто залежно вiд стану м'якушки, а саме и пружностi, вiдмiннiсть прийнятого стандартного значення об'ему вшмки може спричинити вдаилення точносл вимiрюваних результатiв.
Середня значення пористост визначена за приладом Журавльова склало вщповщно 74,1 % - для стандартного об'ему ви!мки та 74,6 % - для варiанту з вимiрюванням об'ему вшмки.
Оброблеш цифровi зображення дають занижен значення пористостi, як це i передбачалось. У вiдповiдностi до цього проводили розрахунок поправочного коефiцiенту к1 середня величина якого склала - 1,71 для батону.
Знайдена середне значення пористост для методу з використанням сенсорно!' системи типу «електронне око» склало 74,3 %. Використання для дано!' методики цифрового фотоапарату дае дещо вищi значення пористосл, при наступному логiчному зниженi величини поправочного коефщенту. При цьому величина пористост для цього варiанту рiвна 73,8 %.
Аналогiчний порядок дослщження проводився для виробiв: хлiба пшеничного та укра'нського, представлених в табл. 3, 4.
Таблиця 3
Даш дослщжень пористост хлiба пшеничного_
№ до сл. Маса вшмки, г Порисп сть за пр. Журавльова, % Пориспсть за пр. Журавльова за стандар-тним V вшмки, % Порисп сть за сканува нням, % к1, од. Розра хова- на порис ■псть, % По-рис-тють за фото гра-ф1ею , % к2, од. Розрахо вана порис- тють, %
1 12,0685 69,7 65,9 49,5 1,42 70,3 58,9 1,18 69,5
2 10,8400 70,2 69,4 47,5 1,48 70,3 73,9 0,95 70,2
3 9,9061 70,6 72,0 ^ 49,7 1,42 70,5 51,4 1,37 70,4
4 12,4556 70,1 64,8 49,3 1,44 71,0 50,3 1,39 69,9
5 10,9169 71,2 69,1 48,3 1,47 71,0 52,3 1,36 71,1
6 12,1524 69,3 65,6 ^^^ 46,8 1,52 71,1 56,1 1,27 71,2
Для хлiба пшеничного середне значення пористост склало 70,2 % - при вимiрюваннi об'ему ви!мки i 67,8 % - при використанш у розрахунках стандартного об'ему вшмки (табл. 3.).
Асортименту хлiбобулочноl продукцп, яка виготовляеться iз пшеничного борошна першого гатунку, притаманна дрiбнопориста структура. При цьому геометрична форма пори бшьш наближена до сферично!', про що говорить зменшення величини поправочного коефщенту до 1,44 од.
Крашу збiжнiсть показали методи визначення пористост хлiба пшеничного з використанням приладу Журавльова i запропонованого методу iз застосуванням цифрового зображення iз значеннями 70,2 % та 70,5 %. 1нш1 методи з варiантом стандартного об'ему ви'мки м'якушки i використання цифрового фотоапарату були рiвними 67,8 % та 70,6 %.
Таблиця 4
Даш дослщжень пористосп хл1ба украшського ^__
№ до сл. Маса ви!мки, г Порисп сть за пр. Журавльова, % Порисп сть за пр. Журав-льова за ст. V ви!мки, % Порис псть за скану вання м, % к1, од. Розрахо вана порисп сть, % Порисп сть за фотогра ф1ею, % к2, од. Розрахо вана порис-псть, %
1 17,7290 48,4 46,6 89,0 0,54 48,1 36,9 1,31 48,3
2 16,0679 54,2 51,6 94,0 0,58 54,5 36,8 1,47 54,1
3 16,3190 54,3 50,9 95,4 0,57 54,4 39,5 1,37 54,1
4 14,0316 59,8 57,7 93,9 0,64 60,1 40,9 1,46 59,7
5 13,6910 60,6 58,8 93,3 0,65 60,7 43,9 1,38 60,6
6 14,0484 59,6 57,7 87,2 0,68 59,3 У 45,0 1,32 59,4
Даш експериментального визначення пористосл хл1ба укра!нського, наведеш у табл. 4, також шдтверджують можливють використання дано! методики. Це шдтверджуеться зб1жшстю результапв - щентичне значення пористосп 56,2 % для метод1в з використанням приладу Журавльова 1 1з застосуванням сенсорно! системи типу «електронне око».
Поправочний коефщ1ент для хл1ба укра!нського склав менше одинищ -0,61 од., що зумовлено особливостями виробництва даного виробу, а саме використовувано! сировини сум1ш1 житнього-пшеничного борошна.
Для вироб1в 1з сумш1 житньо-пшеничного борошна величина пористост визначення за приладом Журавльова 1з розрахунком значення за стандартною об'емом ви!мки була дещо заниженою 1 склала 53,9 %. А ось метод використання цифрового зображення 1з цифровою фотокамерою дав значно завищеш результати - 65,1 %, як не вщповщають дшсному значенню пористосп виробу, що може бути спричинене особливютю кольору хл1ба украшського. При отриманш цифрового зображення фотоапаратом мае значення вщстань до дослщжуваного об'екта.
Для узагальнення проведених дослщжень був проведений статистичний анал1з отриманих даних. При цьому для кожного масиву експерименлв встановлювали наявшсть грубо! похибки [12].
Для ощнки результапв анал1зу встановлювали середне значення результапв паралельних визначень, що характеризуються значенням меж дов1рчого штервалу, а також вщтворюванютю та правильнютю.
Порядок розрахунку точносп дослщжень проводили у наступному порядку: розрахунку дисперсп, стандартного вщхилення середнього результату, величину дов1рчого штервалу, дов1рчу похибку (що розраховуеться за допомогою ^критерш - критер1я Стьюдента). Дал розраховували точносп анал1зу - як вщношення дов1рчо! помилки до ютинного, тобто середнього значення.
Проведен розрахунки 1з точносп анал1зу представлен у табл. 5.
У вщповщносл до отриманих даних слщ вщмггити, що для хлiбобулочних B^o6iB i3 пшеничного борошна вищого та першого гатунку найвищу T04HicTb (тобто найнижче значення точностi аналiзу) мала запропонована методика. А для хибу украшського точнiсть вийшла дещо меншою по вiдношенню до стандартного методу з використанням приладу Журавльова i3 вимiрюванням об'ему вшмки.
Таблиця 5
Даш розрахунку точносл аналiзу__
Методика Дисперая S2, од. Стандартне вщхилення середнього результату Sx, од. Дов1рча похибка, Е, од. Дов1рчий штервал, од. Точшсть анал1зу, А, %
Батон
Пориспсть за пр. Журавльова, % 1,69 0,65 2,07 74,57 ± 2,07 2,77
Пориспсть за пр. Журавльова за ст. V вшмки,% 1,31 0,57 1,82 74,16 ± 1,82 2,46
Розрахована пориспсть з використанням планшетного сканеру, % 1,12 0,35 0,81 74,45 ± 0,81 1,09
Розрахована пориспсть з використанням цифрово!' фотокамери, % 1,29 0,38 0,87 74,50 ± 0,87 1,17
Хл1б пшеничний
Пориспсть за пр. Журавльова, % 0,46 0,28 0,71 70,19 ± 0,71 1,01
Пориспсть за пр. Журавльова за ст. V вшмки,% 7,81 1,14 2,93 67,80 ± 2,93 4,32
Розрахована пориспсть з використанням планшетного сканеру, % 0,36 0,23 0,56 70,53 ± 0,56 0,79
Розрахована пориспсть з використанням цифрово!' фотокамери, % 0,54 0,26 0,62 70,44 ± 0,62 0,88
Хл1б украшський
Пориспсть за пр. Журавльова, % 22,55 1,94 4,98 56,15 ± 4,98 8,88
Пориспсть за пр. Журавльова за ст. V вшмки,% 24,08 2,00 5,15 53,89 ± 5,15 9,56
Розрахована пориспсть з використанням планшетного сканеру, % 23,40 1,97 5,08 56,17 ± 5,08 9,00
Розрахована пориспсть з використанням цифрово!' фотокамери, % 1,08 0,37 0,87 62,51 ± 0,87 1,39
Результуючими у статистичному розрахунку точност анаизу е значення величини точностi (рис. 5).
10 9
8
^ 7 6
м
5 4
ч
<Я № (я
>4 Н
•¡3 3 г
® О
Н 2
1 0
номер виробу
w за пр. Журавльова, % " за пр. Журавльова за ст. V ви!мки,% У отримання зоабраження на планшетного сканеру и отримання зоабраження фотокамерою
Рис. 5. Точшсть анаизу визначення пористостi хлiбобулочних виробiв: 1 - батон, 2 - xni6 пшеничний, 3 - хлiб укра!нський
1
3
Згiдно iз представленими даними, чiтко видно вiдхилення точностi дослщження при використаннi стандартного об'ему ви!мки - для хлiба пшеничного.
При порiвняннi запропонованого методу iз обробкою цифрового зображення однозначно кращим варiантом е отримання зображення планшетним сканером. Навпъ найнижче значення точностi анаизу для хлiба укра!нського зумовлено не вщтворювашстю дано! методики з отриманням цифрового зображення фотографуванням камерою для хлiбобулочних виробiв iз сумiшi житньо-пшеничного борошна.
7. SWOT-аналiз результатiв досл1джень
Strengths. Перевагами запропонованого методу е:
- виключення операцi! зважування;
- виключення використання додаткового обладнання;
- дае можливють здiйснювати автодокументування результалв аналiзу.
Weaknesses. До недолтв запропонованого методу слщ вiднести наявнiсть у робiтникiв навичок роботи з комп'ютером та офюною технiкою.
Opportunities. Перспективою використання запропонованого методу е визначення пористосл дрiбноштучних хлiбобулочних та борошняних кондитерських виробiв.
Threats. Застосування запропонованого способу вимагатиме вщ пiдприемств проведення попереднiх дослщжень iз встановлення поправочних коефiцiентiв для вщповщно1 продукцiï.
8. Висновки
1. Проведена апробащя методики для визначення пористосл хлiбобулочних виробiв з борошна пшеничного вищого i першого гатунюв та iз сумiшi житньо-пшеничного борошна при паралельному вимiрюваннi пористосл цих виробiв стандартною методикою. В результат пiдтверджено, що методика може бути використана для вимiрювання пористосл хлiбобулочних виробiв iз нормованим показником за попереднього встановлення поправочного коефщенту. У випадку кондитерських виробiв слщ керуватись вимiряною величиною пористостi запропонованим методом, оскiльки вiдсутнi методи визначення ютинного значення цiеï величини.
2. Експериментально знайденi поправочнi коефiцiенти для визначення пористосл. Так, за стввщношенням встановлених величин пористостi стандартною методикою та запропонованою для хлiба iз пшеничного борошна вищого гатунку поправочний коефщент становить - 1,71, iз пшеничного борошна першого гатунку - 1,44 та iз сумiшi житньо-пшеничного борошна -0,61. Наступне вимiрювання пористосл зазначеноï продукцiï вимагае множення поправочного коефщента на визначену величини пористосл за анаизом цифрового зображення зрiзу виробу.
References
1. The effect of improver on dough rheology and bread properties / Horvat D. et al. // 4th International Congress Flour - bread '07. 6th Croatian Congress of Cereal Technologists. Opatija, 2007. P. 37-42.
2. Microstructure, textural and sensorial properties of durum wheat bread as affected by yeast content / Lampignano V. et al. // Food Research International. 2013. Vol. 50, No. 1. P. 369-376. doi: 10.1016/j.foodres.2012.10.030
3. Ferreira T., Rasband W. ImageJ User Guide: IJ 1.42r. 2012. 185 р.
4. Metody opredeleniya fiziko-khimicheskikh pokazateley kachestva khleba: poristost' // Khlibopekarska i kondyterska promyslovist Ukrainy. 2010. Vol. 9 (70). P. 16-17.
5. Sposib vyznachennia zahalnoi porystosti khlibobulochnykh i biskvitnykh vyrobiv: Patent No. 43027 UA, MPK A21D13/08 / Safonova O. M., Chudik Yu. V., Zakharenko V. O. Appl. No. 2000127262. Filed: 18.12.2000. Published: 15.11.2001, Bul. No. 10.
6. Tuomisto C. The Effects of Alpha-amylase, Ascorbic Acid and Low Pressure during Mixing on the Texture of Bread Crumb. Image Analysis and
Measurements of Physical Texture. Technology, Food Processing and Biotechnology, 2013. 47 p.
7. High resolution pore size analysis in metallic powders by X-ray tomography / Heim K. et al. // Case Studies in Nondestructive Testing and Evaluation. 2016. Vol. 6. P. 45-52. doi:10.1016/j.csndt.2016.09.002
8. Scanning electron microscopy and swelling test of shrimp shell chitosan and chitosan-RGD scaffolds / Mandacan M. C. et al. // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 884. doi:10.1088/1742-6596/884/1/012047
9. Quantitative analysis of cheese microstructure using SEM imagery / Impoco G. et al. // Minisymposium: Image Analysis Methods for Industrial Application. Communications of the SIMAI. 2006. URL: http://citeseerx.ist. psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.619.5750&rep=rep1&type=pdf
10. Perspektivy skanerometrii v otsenke poristosti gubchatykh izdeliy / Savvin P. N. et al. // Trudy BGTU. Khimiya, tekhnologiya organicheskikh veshhestv i biotekhnologiya. 2014. Vol. 4 (168). P. 81-83.
11. Konyukhov A. L. Rukovodstvo k ispol'zovaniyu programmnogo kompleksa ImageJ dlya obrabotki izobrazheniy: handbook. Tomsk: TUSUR, 2012. 105 p.
12. Kostin V. N., Tishina N. A. Statisticheskie metody i modeli: handbook. Orenburg: GOU OGU, 2004. 138 p.
