One of the characteristics of food product quality is the color, one of the main factors of judgment for the consumer that can stimulate potential purchases. Often, the evaluation methods in food industry in order to verify food quality, are based on the subjective evaluation of experts. This kind of judgment, however, does not allow to correctly estimate the product change. So, the increasing demand for quality control in food has determined the necessity to use measuring instruments capable to provide an objective and reliable evaluation of the visual parameters of food matrices. In the following study, the mechanism of Computer Vision (Image Analyisis) was applied to different foods of Agrimontana S.p.A. industry, using a modified scanner Epson Expression 1680 (licence Studio Occelli). The aim of this study is to show all the advantages of this method: it's fast, cheap, reliable, easy to use and very versatile. The scientific literature reports a wide use of Image Analysis in chemical, pharmaceutical and food fields. Agrimontana started using the technique for different goals: ¿ to verify the impact of heat treatment in pasteurization and the staying time in a resting tank on some samples of fruit extra jams, marmalades, chestnut purees packaged in glass jars, taken in three different stages of pasteurization process (beginning, middle, end) and compared to the same sample not pasteurized; ¿ to verify the evolution in shelf-life of extra strawberry and quince jams, extremely sensitive to browning, preserved in a thermostat for 1, 2, 3, 4 weeks and 4 weeks at room temperature; ¿ to verify the color homogeneity of some lots of fruit purees and fruit extra jams packaged in steel cans; ¿ to monitor the correct miscibility of the semi-finished products in powder for ice cream bars. The scanner prototype, appropriately calibrated and combined with software and specific algorithms, is able to transform the visual perception of color into a measurable unit by CIELAB color space. To investigate the color transformations and determine the conformity or not of a product, two parameters have been used: ΔE color difference and ΔL luminosity difference, imposing the limit value of 3 for both. The results show that the heat treatment affects more on light-colored samples (peaches, oranges, strawberries, quince, apricots) and less on dark samples (cherries, sour cherries, cranberries, figs). Shelf-life study shows that strawberry extra jams stored in thermostat were darker than quince extra jams. Moreover, there wasn't a big difference of ΔE value between the samples stored in thermostat after 4 weeks and the samples stored at room temperature after 4 weeks. The homogeneity of the samples packaged in steel cans wasn't always confirmed because ΔE values of some of these exceeded the limit. Finally, thanks to this kind of technology, Agrimontana is able to adjust the mixing conditions for the production of high quality semi-finished powdered goods for ice cream bars.
Una delle caratteristiche che concernono la qualità di un prodotto alimentare è indubbiamente il colore, uno dei principali fattori di giudizio del consumatore in grado di generare potenziali acquisti qualora risulti soddisfacente. Spesso i metodi di valutazione di controllo qualità in un'azienda alimentare sono basati sulla valutazione soggettiva degli esperti di settore. La mancanza di oggettività però non permette di valutare con la giusta misura il cambiamento del prodotto. A questo proposito, la crescente richiesta di controlli di qualità degli alimenti ha determinato la necessità di ottenere strumenti di misura in grado di fornire una valutazione oggettiva ed affidabile dei parametri visivi delle matrici alimentari. Nel seguente studio sono stati applicati i meccanismi della Computer Vison (Image Analyisis), mediante uno scanner Epson Expression 1680 modificato (brevetto Studio Occelli), su diversi alimenti dell'azienda Agrimonatna S.p.A. Lo studio ha l'intento di mostrare tutti i vantaggi della metodica. Oltre ad essere rapida, economica, affidabile, di facile utilizzo, è molto versatile. La letteratura scientifica riporta un vasto utilizzo dell'analisi d'immagine nei campi chimico, farmaceutico e alimentare. Nel caso Agrimontana la tecnica è stata applicata per diversi scopi: ¿ verificare l'impatto del trattamento termico di pastorizzazione e del tempo di permanenza in un sostatore su alcuni campioni di confetture extra, marmellate, creme di marroni confezionati in vasi di vetro, prelevati in tre momenti diversi della produzione (inizio, metà, fine) e confrontati con lo stesso campione non pastorizzato ¿ studi di shelf-life di confetture extra di fragole e mele cotogne, estremamente sensibili ai fenomeni di imbrunimento, conservate in termostato per 1, 2, 3, 4 settimane e 4 settimane a temperatura ambiente ¿ verificare l'omogeneità di colore di alcuni lotti di passate e confetture extra in banda stagnata ¿ monitorare la corretta miscibilità dei prodotti semilavorati in polvere per gelaterie Il prototipo di scanner utilizzato, opportunamente calibrato, abbinato a software e algoritmi specifici, è in grado di trasformare il colore da percezione visiva a grandezza misurabile mediante lo spazio colore CIE L*a*b*. Per indagare sulle trasformazioni di colore e determinare la conformità o meno di un prodotto, sono stati utilizzati due parametri: la differenza di colore ∆E e la differenza di luminosità ∆L di un campione preso in esame rispetto al proprio bianco di riferimento, imponendo come limite interno il valore di 3 per entrambi. I risultati ottenuti mostrano che il trattamento termico incide maggiormente sui campioni di colore chiaro (pesche, arance, fragole, mele cotogne, albicocche) e meno sui campioni scuri (ciliegie, visciole, mirtilli, fichi), eccezion fatta per la confettura extra di prugne. Dallo studio di shelf-life emerge che i campioni di fragola in termostato imbruniscono maggiormente rispetto alle mele cotogne e non vi è una grossa differenza di ∆E fra i campioni in termostato a 4 settimane e quelli conservati a temperatura ambiente dopo 4 settimane. L'omogeneità dei lotti in banda stagnata non sempre è stata confermata in quanto i valori di ∆E di alcuni campioni superavano il limite prestabilito. Infine l'introduzione di tale metodica ha consentito all'azienda di individuare un'analisi solida su cui fare affidamento per correggere i parametri di miscelazione per i prodotti semilavorati per gelaterie.
Applicazione di un prototipo per la misura del colore nel controllo qualità di un'industria alimentare
ROBERTI, STEFANO
2015/2016
Abstract
Una delle caratteristiche che concernono la qualità di un prodotto alimentare è indubbiamente il colore, uno dei principali fattori di giudizio del consumatore in grado di generare potenziali acquisti qualora risulti soddisfacente. Spesso i metodi di valutazione di controllo qualità in un'azienda alimentare sono basati sulla valutazione soggettiva degli esperti di settore. La mancanza di oggettività però non permette di valutare con la giusta misura il cambiamento del prodotto. A questo proposito, la crescente richiesta di controlli di qualità degli alimenti ha determinato la necessità di ottenere strumenti di misura in grado di fornire una valutazione oggettiva ed affidabile dei parametri visivi delle matrici alimentari. Nel seguente studio sono stati applicati i meccanismi della Computer Vison (Image Analyisis), mediante uno scanner Epson Expression 1680 modificato (brevetto Studio Occelli), su diversi alimenti dell'azienda Agrimonatna S.p.A. Lo studio ha l'intento di mostrare tutti i vantaggi della metodica. Oltre ad essere rapida, economica, affidabile, di facile utilizzo, è molto versatile. La letteratura scientifica riporta un vasto utilizzo dell'analisi d'immagine nei campi chimico, farmaceutico e alimentare. Nel caso Agrimontana la tecnica è stata applicata per diversi scopi: ¿ verificare l'impatto del trattamento termico di pastorizzazione e del tempo di permanenza in un sostatore su alcuni campioni di confetture extra, marmellate, creme di marroni confezionati in vasi di vetro, prelevati in tre momenti diversi della produzione (inizio, metà, fine) e confrontati con lo stesso campione non pastorizzato ¿ studi di shelf-life di confetture extra di fragole e mele cotogne, estremamente sensibili ai fenomeni di imbrunimento, conservate in termostato per 1, 2, 3, 4 settimane e 4 settimane a temperatura ambiente ¿ verificare l'omogeneità di colore di alcuni lotti di passate e confetture extra in banda stagnata ¿ monitorare la corretta miscibilità dei prodotti semilavorati in polvere per gelaterie Il prototipo di scanner utilizzato, opportunamente calibrato, abbinato a software e algoritmi specifici, è in grado di trasformare il colore da percezione visiva a grandezza misurabile mediante lo spazio colore CIE L*a*b*. Per indagare sulle trasformazioni di colore e determinare la conformità o meno di un prodotto, sono stati utilizzati due parametri: la differenza di colore ∆E e la differenza di luminosità ∆L di un campione preso in esame rispetto al proprio bianco di riferimento, imponendo come limite interno il valore di 3 per entrambi. I risultati ottenuti mostrano che il trattamento termico incide maggiormente sui campioni di colore chiaro (pesche, arance, fragole, mele cotogne, albicocche) e meno sui campioni scuri (ciliegie, visciole, mirtilli, fichi), eccezion fatta per la confettura extra di prugne. Dallo studio di shelf-life emerge che i campioni di fragola in termostato imbruniscono maggiormente rispetto alle mele cotogne e non vi è una grossa differenza di ∆E fra i campioni in termostato a 4 settimane e quelli conservati a temperatura ambiente dopo 4 settimane. L'omogeneità dei lotti in banda stagnata non sempre è stata confermata in quanto i valori di ∆E di alcuni campioni superavano il limite prestabilito. Infine l'introduzione di tale metodica ha consentito all'azienda di individuare un'analisi solida su cui fare affidamento per correggere i parametri di miscelazione per i prodotti semilavorati per gelaterie.| File | Dimensione | Formato | |
|---|---|---|---|
|
706715_stefanoroberti.pdf
non disponibili
Tipologia:
Altro materiale allegato
Dimensione
2.63 MB
Formato
Adobe PDF
|
2.63 MB | Adobe PDF |
I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
https://hdl.handle.net/20.500.14240/24859