SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU PREHRAMBENO-TEHNOLOŠKI FAKULTET OSIJEK Mato Jakić PRAĆENJE PROMJENA UDJELA ŠUPLJINA U KRUHU IZ INDUSTRIJSKE PROIZVODNJE METODOM RAČUNALNE ANALIZE SLIKE Osijek, srpanj 2007.

Mjesta rada: Pekara Kruna Poljoprivredni institut Osijek PTF Osijek Cilj rada: odrediti varijabilnost udjela šupljina u odabranim vrstama kruha tijekom višednevne proizvodnje

Tehnologija proizvodnje standardnog industrijskog kruha PRIPREMA SIROVINA ↓ DODAVANJE SVIH SIROVINA MIJEŠANJE DO OPTIMALNO RAZVIJENOG TIJESTA fermentacija u masi PREMJESIVANJE TIJESTA DIJELJENJE TIJESTA intermedijarna fermentacija u komori OBLIKOVANJE I STAVLJANJE NA TAVE ZA PEČENJE fermentacija u komori PEČENJE Kruh je proizvod koji se dobiva miješanjem, fermentacijom, oblikovanjem i pečenjem tijesta dobivenog od brašna, vode, pekarskog kvasca ili drugih sredstava za fermentaciju i kuhinjske soli kao osnovnih sirovina Shema postupka proizvodnje kruha

Fermentacijsko vrijeme, temperatura i vrijeme pečenja Fermentacija (min) Temperatura pečenja (◦C) Vrijeme pečenja (min) Vrste kruha U masi U vekni i komori Izvan komore Bijeli (700 g) 15 50 ─ 240 33 Kukuruzni miješani mali 10 60 210 45 Primorski 235 38 Fermentacijsko vrijeme, temperatura i vrijeme pečenja

Senzorska svojstva kruha Okus kore i sredine (5) Miris i okus sredine (3) Izgled sredine (5) Volumen (4) Vanjski izgled (3) Šupljine u kruhu Nedostaci u kakvoći sredine kruha

Eksperimentalni dio Zadatak Materijal izmjeriti udio šupljina i odrediti promjene udjela na kruhovima Materijal Brašno tipa T-550 i T-850 bijeli, kukuruzni miješani i primorski kruh

Određivanje kemijskih parametara kakvoće brašna Uzorak Vlaga (%) Bjelančevine (%) Pepeo (%) Vlažni gluten (%) Gluten indeks Sedimentacija (cm3) Broj padanja (s) T-550 13,2 12,8 0,56 29,9 94 31 329 T-850 13,1 12,9 0,82 23,8 97 27 318 Kemijski parametri kakvoće analiziranih uzoraka brašna određenih metodama Infratec 1241 Grain Analyzer Sedimentacijska vrijednost po Zelenyu Gluten indeks metoda po Pertenu Određivanje broja padanja po Hagberg-Pertenu

Farinografske analize brašna T-550 Brabender® Farinograph Sample: T-550 Method: SWISS (SLMB) Date: 30. 01. 2007. Mixer: 50 g Speed: 63/min Moisture content: 13,1% Waterabsorption (corrected for 500 FU): 60,1% Waterabsorption (correcetd to 14,0%): 58,5% Development time: 2,2 min Stability: 0,5 min Resistance: 2,7 min Degree of softening: 40 FU Quality group: B1

Farinografske analize brašna T-850 Brabender® Farinograph Sample: T-850 Method: SWISS (SLMB) Date: 30. 01. 2007. Mixer: 50 g Speed: 63/min Moisture content: 14,0% Waterabsorption (corrected for 500 FU): 62,8% Waterabsorption (correcetd to 14,0%): Development time: 1,7 min Stability: 0,2 min Resistance: 1,9 min Degree of softening: 56 FU Quality group: B1

Ekstenzografske analize brašna T-550 Brabender® Extensograph Evaluation of sample: T-550 Date: 30. 01. 2007. Test after 45, 90, 135 minutes Waterabsorption: 59,9 % Proving time (min) 45 90 135 Energy (cm2 ) 91 106 101 Resistance to extension (EU) 285 346 376 Extensibility (mm) 157 153 142 Maximum (EU) 447 546 554 Ratio number (R/Ext) 1,8 2,3 2,6 Ratio number Max. (RMax/Ext ) 2,9 3,6 3,9

Ekstenzografske analize brašna T-850 Brabender® Extensograph Evaluation of sample: T-550 Date: 30. 01. 2007. Test after 45, 90, 135 minutes Waterabsorption: 59,9 % Proving time (min) 45 90 135 Energy (cm2) 75 85 93 Resistance to extension (EU) 208 297 323 Extensibility (mm) 171 150 153 Maximum (EU) 328 440 455 Ratio number (R/Ext) 1,2 2,0 2,1 Ratio number Max. (RMax/Ext) 1,9 2,9 3,0

Priprema uzoraka 53,4 %

Datum obrade uzoraka i način narezivanja Serija Datum 1 5. 12. 2006. 2 6. 12. 2006. 3 7. 12. 2006. 4 8. 12. 2006. 5 11. 12. 2006. 6 12. 12. 2006. 7 13. 12. 2006. 8 14. 12. 2006. 9 15. 12. 2006. 10 18. 12. 2006. 11 19. 12. 2006 12 20. 12. 2006 Ukupno korišteno 36 vekni kruha i obrađeno 216 slika presjeka sredine

Metoda računalne analize slike Shema sustava računalne obrade slike

Izdvajanje dijela kruha za analizu s originala slike (izvorna slika uzorka, bez podloge i bez kore) 2,7 pixela~1mm duljine optimalna razdijelna vrijednost za svaku seriju i vrstu kruha

Rezultati analiza bijelog kruha   Površina kriške (mm2) Širina (mm) Visina Šupljine i kora (%) Omjer širine i visine Avg 17403,42 173,29 120,44 17,26 0,70 Min 6953,64 113,33 74,44 6,48 0,60 Max 26029,08 223,70 146,67 44,74 0,79 STD 3768,36 21,56 14,70 8,21 0,05 K.V.(%) 21,65 12,44 12,21 47,57 6,74 Koeficijenti korelacije Šupljine Širina Visina Omjer -0,1997 0,9689 0,9386 -0,0327 Koeficijenti korelacije s površinom kriške (N=72) Srednje vrijednosti (N=12) *Prosječna varijabilnost svih parametara iznosi 20,12% 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 Dani Površina kriške (mm2) Šupljine i kora (%) Širina kriške (mm) Visina kriške (mm) Omjer visine i širine Dinamička promjena varijabli tijekom vremena (N=72) – paralelni prikaz na logaritamskoj skali

Rezultati analiza bijelog kruha 50 100 150 200 250 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Dani Širina kriške (mm) Visina kriške (mm) Šupljine i kora (%) Dinamička promjena varijabli tijekom vremena (N=72)

Rezultati analiza primorskog kruha   Površina Širina Visina Šupljine Omjer kriške i kora širine i (mm2) (mm) (%) visine Avg 16107,02 211,06 96,60 21,81 0,46 Min 6791,77 142,96 58,89 5,61 0,34 Max 23038,68 262,96 194,81 55,06 1,01 STD 3919,67 27,39 18,76 8,95 0,08 K.V.(%) 24,34 12,98 19,43 41,06 17,70 Koeficijenti korelacije Šupljine Širina Visina Omjer -0,1613 0,9150 0,7108 0,1523 Koeficijenti korelacije s površinom kriške (N=72) Srednje vrijednosti (N=12) *Prosječna varijabilnost svih parametara iznosi 23,10% 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 Dani Površina kriške (mm2) Šupljine i kora (%) Širina kriške (mm) Visina kriške (mm) Omjer visine i širine Dinamička promjena varijabli tijekom vremena (N=72) – paralelni prikaz na logaritamskoj skali

Rezultati analiza miješanog kukuruznog kruha   Površina Širina Visina Šupljine Omjer kriške i kora širine i (mm2) (mm) (%) visine Avg 17680,13 196,14 110,56 28,38 0,56 Min 8291,08 144,44 74,07 8,82 0,47 Max 24377,09 230,00 136,30 73,06 0,67 STD 3848,01 21,35 13,34 13,72 0,04 K.V.(%) 21,76 10,88 12,06 48,35 7,46 Korelacije Šupljine Širina Visina Omjer -0,5887 0,9033 0,9197 0,1990 Koeficijenti korelacije s površinom kriške (N=72) Srednje vrijednosti (N=12) *Prosječna varijabilnost svih parametara iznosi 20,10%, a prosječna varijabilnost svih parametara svih triju tablica iznosi 21,11% 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 Dani Površina kriške (mm2) Šupljine i kora (%) Širina kriške (mm) Visina kriške (mm) Omjer visine i širine Dinamička promjena varijabli tijekom vremena (N=72) – paralelni prikaz na logaritamskoj skali

Rezultati analiza miješanog kukuruznog kruha 50 100 150 200 250 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Dani Širina kriške (mm) Visina kriške (mm) Šupljine i kora (%) Dinamička promjena varijabli tijekom vremena (N=72)

Rasprava rezultata gotovo identična količina proteina vlažni gluten – zadovoljavajući, vrlo dobar gluten indeks iznad 90 farinografska analiza: T-850 - upija više vode T-550 - duži razvoj - veću stabilnost - veći otpor - manji stupanj omekšanja ekstenzografska analiza: T-550 – narušeniji odnos O/R – manja rastezljivost mješani kukuruzni – najveća površina kriške i udio šupljina bijeli – najmanji udio šupljina i najveći omjer h/d primorski – najveće pojdinačne šupljine

Zaključci brašna – II klasa kakvoće i kvalitetna grupa B1 GI>90 – jak gluten (kratak) pšenica – bez proklijalih zrna i aktivnost α-amilaze zadovoljavajuće grafički prikazi – zanemarive oscilacije vrijednosti svih parametara prosječna varijabilnost (21,11%) – zadovoljavajući koeficijent korelacije – na udio šupljina ne utječe veličina kriške usmjeravanje budućih istraživanja na ostale vrste kruha i standardizaciju postupka računalne analize slike za pojedinu vrstu kruha u cilju optimiranja procesnih parametara

SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU PREHRAMBENO-TEHNOLOŠKI FAKULTET OSIJEK Mato Jakić PRAĆENJE PROMJENA UDJELA ŠUPLJINA U KRUHU IZ INDUSTRIJSKE PROIZVODNJE METODOM RAČUNALNE ANALIZE SLIKE Osijek, srpanj 2007.