CHISA 2011, Srní, října 2011 OBRAZOVÁ ANALÝZA – porovnání vlivu recepturního složení pečiva I. Švec, M. Hrušková, T. Hofmanová

Obrazová analýza Nedestruktivní technika popisu textury materiálů a výrobků, operativní výstupní kontrola Široké uplatnění  mikrobiologie, masný průmysl, škrobárenství, cukrovarnictví Cereální obor: – identifikace odrůd pšenice a druhů obilovin – odlišení frakcí při mletí, detekce otrub v mouce – rozlišení druhů chleba, hodnocení vlivu receptury, detekce chyb při výrobě

Materiál Základní suroviny pro pekařský pokus A. Komerční pšeničná mouka hladká světlá − obsah bílkovin 14,1 % − Zelenyho test 36 ml − číslo poklesu 369 s B. Celozrnné hladké mouky – pšeničná (P), žitná (Ž), ječná (J), ovesná (O), kukuřičná (K) – recepturní přídavky 10, 20, 30, 40, 50 % – nutriční přínos Ostatní suroviny pro pekařský pokus

Metody Pekařský pokus (interní metodika VŠCHT) − měrný objem, tvar v/d, plocha řezu, penetrace,senzorika Analýza obrazu (NIS Elements AR 3.0) − plocha póru celková a průměrná, počet pórů celkem a na cm 2, relativní podíl pórů Statistické zpracování (Statistica 7.1) − korelační analýza − ANOVA: faktory OBILNINA, PŘÍDAVEK − metoda PCA

Technické vybavení Pec a kynárna Kamera a osvětlení

Cíle práce Ověření vztahů IA − mezi znaky charakterizující pečivo − mezi znaky popisující střídu Statistické rozlišení vzorků - vzhled střídy − identifikace významných jakostních parametrů pečiva a střídy − odhad podílu faktorů OBILNINA-PŘÍDAVEK na rozptylu znaků střídy

− rozhodující vliv plodiny − cca lineární pokles podle výše přídavku Výsledky a diskuze

Tab. 1 Jakostní znaky pečiva Mouka Přídavek (%) Plocha řezu (cm 2 ) Poměrové číslo (1) Penetrace střídy (mm) Senzorika (body) M0%35,60,5716,911 P 10%31,50,597,011 30%29,40,618,111 50%31,30,587,112 Ž 10%30,80,636,510 30%28,60,675,712 50%24,40,582,718 J 10%34,60,589,512 30%29,30,605,711 50%23,00,622,718

Tab. 1 (dokončení) Mouka Přídavek (%) Plocha řezu (cm 2 ) Poměrové číslo (1) Penetrace střídy (mm) Senzorika (body) M0%35,60,5716,911 O 10%35,40,6012,412 30%23,70,466,314 50%19,10,442,621 K 10%27,20,557,010 30%22,30,632,314 50%18,80,720,723 − korespondence poklesu kvality v souladu s poklesem objemu pečiva − cca lineární pokles/zvýšení s mírou přídavku

− rozhodující vliv plodiny − cca lineární pokles podle výše přídavku Průměrná plocha póru (mm 2 ) Analýza obrazu

Tab. 2 ANOVA charakteristik textury pečiva Vzorek Počet pórů na cm 2 (1/cm 2 ) Průměrná plocha póru (mm 2 ) Plošný podíl pórů (%) RozpětíVariab.RozpětíVariab.RozpětíVariab. M , , P10 - P a1,54-1,81a34,3-42,2abc Ž10 - Ž abc1,14-1,47 a28,4-42,3 a J10 - J abc1,51-2,06ab41,3-52,6ab O10 - O abc1,25-2,24 abcd44,6-51,5 a K10 - K abc0,87-1,50ab26,0-48,8ab − srovnatelná textura pečiva P - Ž a J - O - K − nejvyšší variabilita průměrné plochy póru

Porovnání textury pečiva

Statistické hodnocení výsledků Popisné a průzkumné metody − Korelační analýza (P = 95 %) − Analýza komponent rozptylu − Metoda hlavních komponent

Korelace k měrnému objemu pečiva r 0,05 − průkazné vazby makro- a mikroznaků pečiva s měrným objemem 0,41 -0,41

Průměrná plocha póru Póry / cm 2 Celková plocha póru Celkový počet pórů Relativní podíl pórů Komponenty rozptylu znaků textury střídy − primární vliv obilniny, významná interakce obou faktorů − míru vlivu přídavku určuje typ obiloviny

Metoda hlavních komponent − porovnání síly faktorů OBILOVINA, PŘÍDAVEK − určení významu 5 znaků střídy k rozlišení receptury Výsledky − PC1-2: vysvětlení 96 % rozptylu IA dat − stěžejní role PC2: korelace s průměrnou plochou póru a počtem pórů na cm 2

− primární faktor OBILNINA (PC1: znaky PPP, #PC) − faktor PŘÍDAVEK v PC2 (znaky CPP a AFR) − významný vliv přídavku kukuřice, neprůkazný pro pšenici

Závěry Vzhled a kvalita pečiva  nejvýraznější oves a kukuřice, neprůkazný vliv pšenice a žita Vzhled střídy  zvýšení hutnosti střídy = snížení průměrné plochy póru a nárůst počtu pórů Statistické závěry  potvrzení vztahů makro- a mikroznaků pečiva  význam měrného objemu a penetrace střídy  rozhodující vliv na texturu střídy: druh obilniny, interakce obilniny s výší přídavku  rozhodující celkový počet a průměrná plocha pórů  doplňková role relativního podílu pórů

DĚKUJI ZA POZORNOST CHISA 2011, Srní, října 2011