بخشی از مقاله
چکیده
در بین ویژگی های فیزیکی مواد غذایی، رنگ به عنوان مهم ترین ویژگی ظاهری در درک کیفیت مطرح شده است. ماشین بینایی روشی غیر تخریبی و علمی برای اندازه گیری الگوی رنگ در سطوح رنگی غیر یکنواخت است. در این پژوهش کاربرد پردازش تصویر در رنگ سنجی کیک فرموله شده با گزو بررسی شد. کیک یزدی با 5 سطح شیرین کننده گزو 0 - ، %25، %50، %75، - %100 تهیه شده. عملیات پردازش تصویر جهت استخراج پارامترهای رنگی در فضای رنگی L*a*b انجام شد.
از نرم افزار ImageJ برای پردازش تصاویر کیک استفاده شد و تبدیل فضای رنگی RGB به L*a*b صورت گرفت. آنالیز آماری دادهها نشان دهنده تأثیر افزودن گزو بر میانگین پارامترهای رنگی L، a وb بود.به این ترتیب رنگ سنجی با استفاده از پردازش تصویر به عنوان روشی عینی، غیر مخرب و ساده در ارزیابی رنگ سطح کیک فرموله شده با گزو به صورت موفقیت آمیزی اجرا گردید.
مقدمه:
در بین خصوصیات فیزیکی مواد غذایی، رنگ به عنوان مهمترین ویژگی ظاهری در درک کیفیت مطرح شده است. مشتری تمایل دارد که رنگ را با طعم، ایمنی، ماندگاری و خصوصیات تغذیه ای مربوط سازد. به علت همبستگی بالا با ارزیابی فیزیکی، شیمیایی و حسی کیفیت مواد غذایی، میزان رضایتمندی تحت تاثیر رنگ قرار دارد . - Pedreschi et al., 2006 - در حقیقت تمام انچه در تصویر وجود دارد مولفه رنگی است که در پیکسل های تصویر ذخیره شده است، بر این اساس که هر رنگ را می توان با ترکیب سه رنگ اصلی باز سازی کرد.
با قرار گرفتن تصویر در فضاهای رنگی مختلف و محاسبات میانگین و انحراف استاندارد شدت رنگ در پیکسل های تصویر در فضا های رنگی مختلف می توان اطلاعات رنگی مختلف را استخراج کرد . - Zheng et al., 2006 - ماشین بینایی، تکنولوژی تهیه و آنالیز تصاویر یک صحنه واقعی به وسیله کامپیوتر در راستای کسب اطﻻعات یا ک نترل یک پروسه است.
ماشین بینایی روشی غیر تخریبی و علمی برای اندازه گیری الگوی رنگ در سطوح رنگی غیر یکنواخت است. نمونه بارز کاربرد پردازش تصویر، صنایع غذایی است که عناصر اصلی آن اندازه گیری بصری و توصیف محصولات غذا یی در تصاویر است که میتوان از خصوصیات تصاویر آن را استخراج نمود و به عنوان شاخص کیفیت مطرح کرد . - Zheng et al., 2006 - روش های سنتی ارزیابی حسی در تعیین کیفیت مواد غذایی کاربرد زیادی دارند.
ولی این روش ها زمان بر و پر هزینه هستند. این عوامل سبب ایجاد انگیزه برای توسعه روش های جانشین است که در زمان کمتر و با دقت بیشتر خصوص یات کلیدی محصول را ارزیابی کند. پردازش تصویر یکی از این روش ها است. نشان داده شده که کاربرد پردازش تصویر در اندازه گیری خصوصیات کیفی یکی از امی د بخش ترین موضوعات تحقیقاتی است . - Kvaal et al., 1998 -
زنگ و همکاران - 2006 - در مقاله ای به بررسی تحقیقات اخیر در راستای ارزیابی و بازرسی کیفی محصولات غذایی با استفاده از پردازش تصویرمی پردازد. آنها در این پژوهش چهار زمینه کاربرد پردازش تصویر در ارزیابی کیفی شامل رنگ، اندازه، شکل و بافت را بررسی کردند - Zheng et . - al., 2006 پدرسچی 2 و همکاران - 2000 - برای اندازهگیری رنگ چیپس سیبزمینی از پردازش تصویر در مدل L*a b استفاده کردن. او و در این پژوه، تصاویر بدست آمده در مدل RGBرا با استفاده از برنامهای تحت نرمافزار MATLAB با مدل شبکه عصبی مصنوعی به فضای رنگی L*a*b تبدیل کردند . - Pedreschi et al., 2006 -
ماشین بینایی روشی غیر تخریبی و علمی برای اندازهگیری الگوی رنگ در سطوح رنگی غیریکنواخت است. تان و همکاران - 2000 - ، برای امتیاز دهی قطعات گوشت ماهیچه از پردازش تصویر بر پایه رنگ استفاده کردند. در این پژوهش در دو مدل HSI و RGB میانگین و واریانس مقادیر رنگی محاسبه شده است. برای پیش بینی ارزیابی، مدل سازی شبکه های عصبی مصنوعی و روش های آماری برای مقادیر به دست آمده بکار رفته است .
- Lu et al., 2000 - احتیاطی و همکاران در سال 2008 کاربرد پردازش تصویر در رنگ سنجی نان نیمه حجیم غنی شده با آرد سویا را بررسی کردند. نتایج نشان داد که غنی سازی نان نیمه حجیم با افزودن آرد سویا، تأثیر قابل توجهی بر رنگ سطح محصول دارد، به گونهای که با اضافهشده درصد آرد سویا، میانگین پارامترهای b و a،L کاهش مییابد . - Ahtiati et al., 2008 - در این پژوهش کاربرد پردازش تصویر در رنگ سنجی کیک فرموله شده با گزو بررسی شد.
مواد و روشها:
مواد اولیه: مواد اولیه این تحقیق شامل روغن، شکر، تخم مرغ، آرد نول، بیکینگ پودر، شیر کم چرب، وانیل از فروشگاه های مواد غذایی تهیه شد و گزو نیز از روستاهای اطراف بانه خریداری شد. برای حفظ تازگی و کیفیت کیک، تخممرغها به شکل روزانه خریداری شدند.
پخت کیک: جهت تهیه کیک یزدی از روش مخلوط کردن چند مرحلهای استفاده شد. سفیده تخممرغ را باهم زن - براون - تا زمانی که سفیده به خوبی پف کرده هم می زنیم. سپس در ظرفی دیگر زرده تخم مرغ، شکر و وانیل به مدت 5 دقیقه با دورتند هم زن - براون - مخلوط کرده و سپس شیر و روغن را اضافه کرده و با دور کند هم زن یک دقیقه مخلوط کرده و سپس آرد وبکینگ پودر را که سه بار الک شده است به مخلوط اضافه می کنیم و با قاشق چوبی مواد را باهم مخلوط می کنیم و در آخر سفیده تخم مرغ را اضافه می کنیم ومجدداًکاملاً مخلوط می کنیم تا خمیر مناسبی ایجاد شود سپس خمیر آماده شده با وزن یکسان درون قالب های فنجانی ریخته و توسط آون - مینرت-آلمان - دردمای 160 درجه سانتی گراد به مدت 40 دقیقه پخته شد.
تصویر گری: رنگ پوسته با دستگاه تصویرگری به شماره ثبت 78219 در روزهای اول، دهم و بیستم بعد از پخت کیک اندازه گیری شد. بدین صورت که برای اندازهگیری رنگ پوسته، کیک دردستگاه پردازش تصویر در فاصله 20 سانتیمتری از لنز دوربین قرار داده شد و از نرمافزار Image J برای پردازش تصاویر کیک استفاده شد و تبدیل فضای رنگی RGB به L*a*b صورت گرفت. دوربین در فاصله 20 سانتی متری نمونه و موازی با آن روی پایه به صورت ثابت قرار داشت.
پردازش تصویر: از تصاویر گرفته شده قطعات 500*500 پیکسلی بریده شده و با فرمت BMP ذخیره شدند. سپس توسط نرم افزار ImageJ1.40g به وسیله برنامه تحت Imagej با عنوان Color_Space_Converter تبدیل فضای رنگی RGB به L*a*b صورت گرفت.
آنالیز آماری:
برای آنالیز آماری نتایج از طرح کاملا تصادفی در قالب فاکتوریل استفاده شد. مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن انجام گرفت. آنالیز آماری در نرم افزار مینی تب ورژن 16 اجرا شد.
نتایج و بحث:
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر افزودن گزو به کیک بر میانگین پارامترهای رنگی b و a،L در سطح %95 معنی دار می باشد. ولی اثر روز و اثر متقابل معنی داری نشده است. نتایج مقایسه میانگین ها که در نمودارهای 1 تا 3 ارایه شده است، نشان می دهد که بین نمونه های کیک یزدی از نظر سه فاکتور رنگ L، a و b تفاوت معنی داری وجود دارد که با افزایش درصد جایگزینی رنگ کیک تیره تر - L - می شود این امر به علت انجام واکنش قهوه ای شدن در مجاورت قندهای ساده تشکیل دهنده گزو و همچنین میزان رنگ موجود در گزو می باشد. همچنین با افزایش درصد جایگزینی قرمزی رنگ کیک کاهش مییابد - a - کهاحتمالاً به علت رنگ موجود در گزو میباشد و با افزایش درصد جایگزینی گزو میزان زردی - b - کاهش مییابد.
