بخشی از مقاله
چکیده
بررسی میزان و سرعت حجم گرفتن خمیر نان طی فرایند فراوری و آماده سازی برای پخت، هم به لحاظ تعیین شرایط محیطی حاکم بر فرایند تخمیر، و هم از لحاظ بررسی کیفیت آرد و سایر محتویات خمیر نان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق، روش جدیدی بر پایه پردازش تصویر دیجیتال و تکنیک بازتاب شعاعی ارائه شده که، با استفاده از منحنی های بی اسپلاین، حجم نمونه را به صورت سه بعدی بازسازی نموده و کمیت های حجم و سطح رویه در حال تغییر آن را براورد می نماید.
مقدار خطای تخمین حجم و مساحت سطح نمونه کروی شکل به ترتیب برابر با %1,16 و %3,54 بود. همچنین، نتایج نشان داد که برای نمونه های کروی و بیضوی تست شده زاویه تصویرگیری 30 درجه بهترین حالت از لحاظ حجم محاسبات، مدت زمان تخمین، کیفیت بازسازی و دقت تخمین می باشد. روش ذکر شده در قالب یک دستگاه تحت عنوان » دستگاه تخمیر تحقیقاتی« توسعه و پیاده سازی شده است. به طور کلی نتایج نشان داد که از دستگاه ارائه شده می توان با اطمینان بالایی در تست های اندازه گیری چگالی خمیر نان استفاده کرد.
مقدمه
افزایش جمعیت جهان و رشد بی رویه آن نیاز به مواد غذایی را افزایش داده و گسترش صنایع به ویژه صنایع غذایی را ضروری نموده است. نان به عنوان یکی از ارکان اصلی تأمین احتیاجات غذایی انسان در طول تاریخ از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده است. بشر از بدو شروع دوره کشاورزی، گندم را به عنوان محصول اصلی کشاورزی کشت می کرده و همه روزه سعی در تکامل این راه داشته است و همواره در خلال کاشت و برداشت های متعدد، اصلاح بذر و مکانیزه کردن را مد نظر داشته و خواهد داشت. در سال های اخیر گندم به عنوان یک ماده غذایی اصلی ارزشی بالاتر از دیگر مواد اولیه پیدا کرده است.
نقش نان در تغذیه، تأمین انرژی و مواد غذایی از جمله تیامین است. بدیهی است با توجه به محدودیت منابع و عدم امکانات تأمین مواد غذایی می بایست جهت رفع نیازهای تغذیه ای مردم به ویژه اقشار کم درآمد، از ساده ترین روش ها استفاده کرد. کیفیت محصولات و تولیدات کشاورزی از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است.
پایین بودن کیفیت این فراورده ها به لحاظ اثرگذاری های بهداشتی آنها، می تواند سلامت عمومی مردم یک جامعه را با خطر مواجه کندخصوصاً. محصولات فراوری شده کشاورزی، مانند نان، که پس از گذراندن فرایندهایی پیچیده به یک محصول قابل مصرف تبدیل می شوند، خیلی بیشتر در معرض آسیب های منجر به افت کیفیت قرار دارند. بنابراین نیاز است به فرایندهایی که این محصولات طی می کنند توجه ویژه ای داشت.
به طور مشخص، طی فرایند تخمیر نمونه خمیر از لحاظ ظاهری متحمل تغییراتی می شود و حجم آن به حدود 2 الی 3 برابر افزایش پیدا می کند. متعاقب آن، چون تغییرات محسوسی در وزن نمونه رخ نمی دهد، چگالی نمونه کاهش می یابد. مطالعه نحوه تغییر چگالی و مقدار این تغییر می تواند در اصلاح روش های تخمیر، تعیین شرایط محیطی حاکم بر فرایند، زمان مورد نیاز برای انجام فرایند، و مقایسه کیفیت آردها و سایر افزودنی های مختلف مفید باشد.
بدیهی است اصلاح این عوامل منجر به تولید نان با کیفیت مطلوبتر خواهد شد. تا کنون روش های متعددی برای مطالعه این تغییر در ظاهر خمیر نان توسعه یافته است و از آنجایی که خمیر نان یک ماده انعطاف پذیر بوده و اندازه گیری حجم آن با استفاده از روشهای اندازه گیری معمول ممکن نیست و یا حداقل نتیجه مطلوبی بدست نمی دهد، این موضوع به یک چالش تحقیقاتی بین محققان این حوزه بدل شده است.
مبانی نظری پژوهش
بسیاری از فرایندهای مهندسی صنایع غذایی، بخصوص، فرایندهایی که مشتمل بر پدیده انتقال و ارزیابی کیفی هستند، اندازه گیری یا تخمین سطح رویه و حجم مواد غذایی را شامل می شوند. برای مثال، روشن است که ضرایب انتقال گرما و جرم به شکل و سطح رویه شیء ای که مورد تحلیل قرار می گیرد، بستگی دارد. علاوه بر این، خصوصیات وابسته به حجم، مانند چگالی، در صورتی که حجم به درستی اندازه گیری یا تخمین زده شود، به آسانی تعیین می شوند. بنابراین، تخمین سطح رویه و حجم یک موضوع بسیار مهم در حیطه مهندسی صنایع غذایی محسوب می شود.
هر چند، تخمین این خصوصیات فیزیکی کار مشکل و خسته کننده ای است، به ویژه وقتی که محصول مورد نظر شکل نامنظمی داشته باشد. گذشته از این، برخی از محصولات کشاورزی و صنایع غذایی از لحاظ حالت ظاهری ناپایدار بوده و لذا امکان بررسی این خصوصیات، در حالتی که تماس با این محصولات اجتناب ناپذیر است، وجود ندارد .
