بررسی تغییرات رنگ و چروکیدگی ورقه‌های سیب خشک‌شده با استفاده از پردازش‌ تصویر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• جواد صفری
• سید جعفر هاشمی
• آزاده رنجبر ندامانی

گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

https://doi.org/10.22067/ifstrj.2022.77460.1188

چکیده

خشک‌کردن با هوای داغ به دلیل استفاده از حرارت و طولانی بودن آن، باعث بروز تغییرات فیزیکی و شیمیایی مواد غذایی می­شود. دما، زمان و ضخامت نمونه می­تواند بر ویژگی­های کیفی مانند رنگ و میزان چروکیدگی محصول تأثیر مستقیم داشته باشد. هدف از این مطالعه، بررسی عوامل مؤثر بر رنگ و چروکیدگی ورقه­های سیب در سطح و ضخامت طی فرآیند خشک­کردن با استفاده از روش پردازش تصویر است. سیب زرد لبنانی (گلدن دلیشز) به‌صورت ورقه‌های دایره­ای با قطر 7 سانتی­متر و ضخامت 3، 5 و 7 میلی‌متری آماده و در سه دمای 60، 70 و 80 درجه سانتی‌گراد توسط آون هوای گرم خشک شد. تغییرات در ویژگی­های رنگی و فیزیکی نمونه‌ها از طریق تصویربرداری اندازه­گیری و توسط نرم‌افزار Image J تجزیه‌وتحلیل گردید. بر اساس نتایج تجزیه‌وتحلیل تصویر، تغییرات کلی رنگ و همچنین چروکیدگی مساحت محصول در سطح معناداری 5%، به دما وابسته نبوده و تغییر ضخامت تأثیر بیشتری در رنگ و چروکیدگی محصول داشته است. پس از مقایسه داده‌های به‌دست‌آمده، مشاهده شد که افزایش ضخامت هرچند باعث کاهش چروکیدگی در نمونه­ها می­شود، اما به دلیل تغییرات رنگی بالا و خشک و لاستیکی شدن بافت، مطلوب نیست. از میان تمام تیمارها، ضخامت 5 میلی‌متر و دمای 70 درجه سانتی‌گراد را از لحاظ درصد چروکیدگی سطحی 33 درصدی و تغییر رنگ کلی 922/0 به‌عنوان مناسب‌ترین گزینه برای خشک‌کردن ورقه سیب پیشنهاد شد.

کلیدواژه‌ها

• بینایی ماشینی
• پردازش تصویر
• چروکیدگی
• خشک‌کردن
• قهوه‌ای شدن

موضوعات

• مهندسی مواد غذایی

©2023 The author(s). This is an open access article distributed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0), which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source.

مراجع

1. Farahmand, A., Mousavi Baygi, S.F., Taghizadeh, M., & Ziafroughi, M.A. (2015). Quality characteristics of persimmon slices during infrared and hot-air frying. Iranian Food Science and Technology Research Journal, 11(5), 654-664. https://doi.org/10.22067/ifstrj.v0i0.32844
2. Farzan, E., Rahimi, M.R., & Madadi Avargani, V. (2017). Drying kinetic and shrinkage study of a Hawthorn sample in a vibro fluidized bed dryer using an adsorption system in order to control of inlet air humidity. Innovative Food Technologies, 5(1), 107-122. https://doi.org/10.22104/jift.2017.508
3. Gholipour Shahraki, P., & Fazel, M. (2019). Effect of edible coating and time and temperature of drying on properties of dried fig. Iranian Food Science and Technology Research Journal, 15(1), 77-89. https://doi.org/10.22067/ifstrj.v0i0.68897
4. Khorshidi, Y., Kalantari, D., & Asghari, A. (2017). Investigating the influence of drying temperature and air flow velocity on some qualitative specifications of the sliced pear during drying and employment of image processing technique. Journal of Research and Innovation in Food Science and Technology, 6(1), 87-102. https://doi.org/10.22101/JRIFST.2017.05.22.617
5. Mbarek, R., & Mihoubi, D. (2019). Development of physical properties of apple during dehydration. Periodica Polytechnical Chemical Engineering, 63(4), 591-599. https://doi.org/10.3311/PPch.13033
6. Miranda, M., Maureira, H., Rodriguez, K., & Vegalvez, A. (2009). Influence of temperature on the drying kinetics, physicochemical properties, and antioxidant capacity of Aloe Vera (Aloe barbadensis Miller) gel. Journal of Food Engineering, 91(2), 297–304. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2008.09.007
7. Mohabbaty, M.H., & Ahmadi Moghadam, P. (2019). Determination of wrinkles, water absorption capacity and color changes of tomato slices during drying process, 2nd International Conference and 6th National Conference on Organic and Conventional Agriculture, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran.
8. Mohebi, S. (2015). Qualitative evaluation of tomato during drying process using different methods. The thesis (MS) submitted to the Graduate for the degree of Master of Science in Mechanical Engineering of Biosystems. Department of Mechanical Engineering of Biosystems. Urmia University. Iran.
9. Mohsenabadi, M. (2012). Effect of some enzymatic browning inhibitors on color change in green olive fruits preprocessing. Master Thesis in Horticulture, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Iran.
10. Momenzadeh, L., Zomorodian, A., & Mowla, D. (2011). Applying artificial neural network for shrinkage prediction of green pea in a microwave assisted fluidized bed dryer. Iranian Journal of Food Science and Technology, 6(4), 277-285. https://doi.org/10.22067/ifstrj.v6i4.9285
11. Naghipour zadeh Mahani, M., & Aghkhani, M.H. (2016). The effect of slicing type on drying kinetics and quality of dried carrot. Journal of Agricultural Machinery, 6(1), 224-235. https://doi.org/10.22067/jam.v6i1.34483
12. Onwude, D.I., Hashim, N., Janius, R., Nawi, N.M., & Abdan, K. (2017). Color change kinetics and total carotenoid content of pumpkin as affected by drying temperature. Italian Journal of Food Science, 29(1), 1-18.
13. Rasouli, M., & Seiiedlou, S. (2012). Brief report: A study of the shrinkage changes and mathematical modeling of garlic (Allium Sativum ) during convective drying. Journal of Agricultural Machinery, 2(1), 67-73. https://doi.org/10.22067/jam.v2i1.14295
14. Roosata pour, O.R., Maftoon Azad, N., & Khalu Ahmadi, A. (2015). Study of drying kinetics and shrinkage of potato slice in a parallel flow dryer. Journal of Food Science and Technology(Iran), 12(47), 109-122.
15. Sabbaghi, H., Ziaiifar, A.M., & Kashaninejad, M. (2018). Fractional conversion modeling of color changes in apple during simultaneous dry-blanching and dehydration process using intermittent infrared irradiation. Iranian Food Science and Technology Research Journal, 14(2), 383-397. https://doi.org/10.22067/ifstrj.v0i0.62293
16. Satorabi, M., Salehi, F., & Rasouli, M. (2021). Effect of edible coatings on the color and surface changes of apricot slices during drying in infrared system. Iranian Journal of Food Science and Technology, 18(112), 21-30. https://doi.org/10.52547/fsct.18.112.21
17. Seyedabadi, E. (2017). Numerical modeling of simultaneous mass and heat transfer with shrinkage effect during convective drying of banana. Ph.D. Dissertation. Faculty of Agriculture. Ferdowsi University of Mashhad. Iran.
18. Tabaei, A.,  Hazbavi, I., & Shahbazi, F. (2020). Modeling and optimization of persimmon drying using response surface methodology. Iranian Journal of Food Science and Technology, 17(98), 109-119. https://doi.org/10.29252/fsct.17.01.10
19. Taghinezhad, E., Kaveh, M., Jahanbakhshi, A., & Golpour, I. (2020). Use of artificial intelligence for the estimation of effective moisture diffusivity, specific energy consumption, color and shrinkage in quince drying. Journal of Food Process Engineering, 43(4), 1-12. https://doi.org/10.1111/jfpe.13358
20. Torki Harchegan, M., Sadeghi, M., Ghanbarian, D., & Moheb, A. (2016). Dehydration characteristics of whole lemons in a convective hot air dryer. Iranian Journal of Chemistry & Chemical Engineering-International English Edition, 35(3), 65-73. https://doi.org/10.30492/ijcce.2016.22060
21. Turkmen, F., Karasu, S., & Karadag, A. (2020). Effects of different drying methods and temperature on the drying behavior and quality attributes of cherry laurel fruit. Processes, 8(7), 761-786. https://doi.org/10.3390/pr8070761
22. Khorshidi, Y. (2016). Investigation of drying kinetics of pear fruit slices in a thin layer dryer and their dimentional changes by image processing techniques.Sc thesis of Mechanics of Bio-System Engineering. Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University. Iran.
23. Yuan, Y., Tan, L., Xu, Y., Yuan, Y., & Dong, J. (2019). Numerical and experimental study on drying shrinkage-deformation of apple slices during process of heat-mass transfer. International Journal of Thermal Sciences, 136, 539-548. https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2018.10.042
24. Zia Alhagh, S.H.R. (2010). Determination of the optimum conditions for preparing and drying of potato slices. Journal of Food Research (University of Tabriz), 19(1)(2), 23-36.