PREHRAMBENO-TEHNOLOŠKI FAKULTETSVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U

OSIJEKU

Karolina Pranjić

OPTIMIRANJE PROCESA PRŽENJA TIJESTA RAZLIČITIH OBLIKA PRIMJENOM RAČUNALNE ANALIZE SLIKE

Diplomski rad

Osijek, srpanj, 2005.

PRŽENJE

• proces prženja - istovremeni prijenos tvari i topline• prijenos tvari - namirnica upija ulje, a voda izlazi van iz

namirnice • prijenosa topline - prirodna konvekcija s vrućeg ulja do površine

namirnice, a unutar namirnice kodukcijom• suho i u ulju• daje materijalu jedinstvenu kombinaciju teksture i arome i stvara se

hrskava korica• tijekom prženja se stvara hrskava korica i kontinuirano mijenja boja• promjena boje korice ovisi o udjelu reduciranog šećera• kao posljedica visoke temperature javlja se karamelizacija šećera,

promjena boje materijala i gubitak vode usljed čega se stvara korica • ulje ulazi u namirnicu tijekom prženja i tijekom hlađenja izvan ulja

KROŠTULE

• istarski recept: brašno, jaja, vrhnje, sol, šećer, rum• jaja daju lijepu žutu boju, poboljšavaju okus i poroznost• vrhnje poboljšava osobine tijesta i povećava toleranciju

fermentacije• sol poboljšava čvrstoću tijesta• šećer ubrzava fermentaciju tijesta, karamelizira i daje

crvenkastu boju• rum daje ugodnu aromu

Slika 1. Uobičajeni izgled kroštula (tanki listići, trokutići)

RAČUNALNA ANALIZA SLIKE

• nedestruktivna metoda analize

• algoritmi mogu biti strukturni, morfološki i oni koji objekte klasificiraju prema boji ili intenzitetu sive nijanse

• računalna analiza slike - upotrebljava se u prehrambenom inženjerstvu za analiziranje:

oblika i veličine rezanaca sira teksture prehrambenih proizvoda sadržaj mesnog i masnog tkiva u komadima mesa udjela šupljina u pekarskim proizvodima

ZADATAK • primjenom računalne analize slike odrediti optimalnu temperaturu

i oblik tijesta za prženje kroštula

• odabrane su temperature ulja za prženje: 160, 170, 180 i 190 C

• odabrani su oblici: kugla, valjci, kvadar i kocka

• tijekom prženja potrebno je pratiti dinamiku promjene boje tijesta

MATERIJALI

• referentni oblik kugla promjera 2,5 cm• prema oplošju kugle izračunate su dimenzije valjka

visine 3 mm• promjer prvog valjka i volumen kugle su poslužili

za dobivanje visine drugog valjka• prema oplošju kugle su dobivene dimenzije kvadra

visine 3 mm• iz volumena kugle je dobivena duljina brida za

kocku• jednaki volumen (8,18 cm3): kugla valjak (6 mm),

kocka• jednako oplošje (19,63 cm2): kugla, valjak (3 mm),

kvadar• tijesto umijeseno prema recepturi

Slika 2. Laboratorijski uređaj za prženje

1

2 34

56

7

89

10

11

12

Slika 3. Shematski prikaz uređaja za prženje

• JPEG grafički format

• uzorci su prevedeni u BMP grafički format sa 8-bitnom paletom sa 256 boja

• podloga i milimetarska skala su u analizi zanemarene

• računalna analiza slike urađena je programom “Picture analyser”

• nakon baždarenja programa odabirom boja iz palete koje će predstavljati tamnije i svjetlije nijanse, provedena je analiza svih serija uzoraka

• rezultati su obrađeni u Microsoft Excel-u

Slika 4. Glavna forma

Slika 5. Forma palete

Slika 6. Forma konfiguracije

Slika 7. Forma rezultata

• prvo je izračunata gustoća tijesta u 4 serije sa tri ista kalupa

Tablica 1. Mase tijesta (g) u serijama

Serija 1 2 3 4

Uzorak 1 1,3941 1,3872 1,4053 1,3766

Uzorak 2 1,3538 1,3533 1,3652 1,3833

Uzorak 3 1,3813 1,3962 1,4055 1,4308

• prema srednjoj masi tijesta (1,3819 g) i volumenu kalupa (1 cm3) je dobivena gustoća tijesta (1,3819 g cm-3)

• iz gustoće i poznatog volumena kugle je izračunata masa kugle (11,3 g)

• ostali oblici

• ukupno je analizirano: 4 temperature, 5 oblika, 17 vremena, 6 paralela i referentni uzorci - oko 1700 uzoraka

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20 25 30 45 60 75 100 125 150 200 250 300 350 400

Vrijeme (s)

Udio

tam

nih

nija

nsi (

%)

160 170 180 190

Slika 10. Stvarni izgled kroštula oblika kugle pri 160 oC

Slika 11. Dinamika promjene boje tijekom prženja tijesta oblika kugle

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20 25 30 45 60 75 100 125 150 200 250 300 350 400

Vrijeme (s)

Udio

tam

nih

nija

nsi (

%)

160 °C 170 °C 180 °C 190 °C

Slika 8. Stvarni izgled kroštula oblika kocke pri 160 oC

Slika 9. Dinamika promjene boje tijekom prženja tijesta oblika kocke

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20 25 30 45 60 75 100 125 150 200 250 300 350 400

Vrijeme (s)

Udio

tam

nih

nija

nsi (%

)

160 170 180 190

Slika 12. Stvarni izgled kroštula oblika kvadra pri 160 oC

Slika 13. Dinamika promjene boje tijekom prženja tijesta oblika kvadra

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20 25 30 45 60 75 100 125 150 200 250 300 350

Vrijeme (s)

Udio

tam

nih

nija

nsi (%

)

160 170 180 190

Slika 14. Stvarni izgled kroštula oblika valjka (3 mm) pri 160 oC

Slika 15. Dinamika promjene boje tijekom prženja tijesta oblika valjka (3 mm)

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20 25 30 45 60 75 100 125 150 200 250 300 350 400

Vrijeme (s)

Udio

tam

nih

nija

nsi (%

)

160 170 180 190

Slika 16. Stvarni izgled kroštula oblika valjka (6 mm) pri 160 oC

Slika 17. Dinamika promjene boje tijekom prženja tijesta oblika valjka (6 mm)

Slika 18. Interpolirane krivulje dinamike promjene boje za sve oblike

Slika 19. Interpolirane krivulje dinamike promjene boje za sve temperature

80

90

100

0 5 10 15 20 25 30 45 60 75 100 125 150 200 250 300 350 400

Vrijeme (s)

Udio

tam

nih

nija

nsi (%

)

kocka kugla kvadar valjak_3 mm valjak_6 mm

80

90

100

0 5 10 15 20 25 30 45 60 75 100 125 150 200 250 300 350 400

Vrijeme (s)

Udio

tam

nih

nija

nsi (%

)

160 °C 170 °C 180 °C 190 °C

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

5 10 15 20 25 30 45 60 75 100 125 150 200 250 300 350 400

Vrijeme (s)

Koefic

ijent varija

biln

osti

(%)

Slika 20.Varijabilnost udjela tamnijih nijansi tijekom prženja svih oblika na svim temperaturama

ZAKLJUČCI1. općenito: ova vrsta tijesta ne mijenja boju jednolično2. na temperaturi ulja od 160 °C promjene boje su najveće,a uzorci

udio tamnih nijansi od 99% dostižu nakon 350 s3. na temperaturi ulja od 170 oC najmanje su promjene boje, a udio

tamnih nijansi od 99% dostiže već nakon 75 s4. na temperaturi ulja od 180 oC nakon 250 s udio tamnih nijansi

dostiže vrijednsot 99%5. na temperaturi ulja od 190 oC udio tamnih nijansi dostiže

vrijednost 99% već nakon 75 s6. općenito: svi oblici na svim temperaturama nakon 250 s

poprimaju boju sa udjelom tamnih nijansi 99%7. kocka os svih oblika ima najveće promjene oblika i boje8. kvadar i valjak visine 3 mm se slično ponašaju 9. kugla ima najmanje promjene boje10. prema našim rezultatima je optimalna temperatura prženja

170 oC ( jednolično prženje), a optimalan oblika kugla (ne puca, jednolike promjene boje)

PREHRAMBENO-TEHNOLOŠKI FAKULTETSVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U

OSIJEKU

Karolina Pranjić

OPTIMIRANJE PROCESA PRŽENJA TIJESTA RAZLIČITIH OBLIKA PRIMJENOM RAČUNALNE ANALIZE SLIKE

Diplomski rad

Osijek, srpanj, 2005.