Un sistema di visione artificiale per la valutazione del comportamento di fusione del gelato

Riepilogo

Qui, presentiamo un protocollo basato su un sistema di visione artificiale (CVS) per determinare il comportamento di fusione dei sistemi alimentari multifase.

Abstract

Il comportamento di fusione è uno degli indici di qualità più importanti del gelato. Di solito viene valutato con metodi gravimetrici ed espresso in termini di tempo di inizio e velocità di fusione. Tuttavia, anche l'aspetto del gelato durante la fusione è importante perché il mantenimento della forma è legato a una buona struttura del prodotto. Il protocollo qui proposto illustra un sistema di visione artificiale (CVS) che può essere utilizzato a supporto della metodologia gravitazionale già esistente per calcolare due nuovi indici di fusione relativi alla ritenzione di forma e alla velocità di fusione. Le foto del gelato durante lo scioglimento vengono scattate ogni 15 minuti per un totale di 90 minuti. Successivamente, le immagini digitali vengono elaborate utilizzando un metodo di elaborazione delle immagini appositamente sviluppato per calcolare l'area, l'altezza e la larghezza del gelato. Il rapporto tra altezza e larghezza ad ogni tempo di fusione, riferito al rapporto al tempo 0 (R_t/R₀), è un indice del mantenimento della forma del gelato, mentre l'area ai diversi tempi di fusione riferita all'area al tempo 0 (A_t/A₀) è correlata alla velocità di fusione. Questo sistema di visione artificiale consente di ottenere risultati altamente sensibili e affidabili, e può essere applicato non solo al gelato ma anche a diverse matrici alimentari, come la panna di latte montato o l'albume d'uovo.

Introduzione

Il gelato è un sistema multifase in cui le fasi liquida, solida e gassosa sono strettamente collegate. La fase liquida continua avvolge bolle d'aria e cristalli di ghiaccio e contiene grassi parzialmente cristallizzati, proteine colloidali, sali, zuccheri (eventualmente cristallizzati) e stabilizzanti. La composizione del gelato varia a seconda delle richieste del mercato locale e delle eventuali normative. Sebbene la tecnologia di lavorazione influisca sulle caratteristiche del gelato finale, ogni componente svolge un ruolo importante nella definizione della qualità del prodotto¹. Il comportamento di fusione è....

Protocollo

1. Impostazione sperimentale e procedure per le prove di fusione

1. Preparazione del campione di gelato
   1. Scegli tazze trasparenti di volume e forma fissa, con coperchio. Tagliate due lunghe strisce di carta da forno larghe circa 2 cm e, con l'aiuto del nastro adesivo, fissatele alle pareti interne della tazza in modo da formare una croce sul fondo. Iniziate a riempire la coppetta con il campione di gelato utilizzando una spatola.
      NOTA: Prima di iniziare, assicurarsi che il gelato abbia una temperatura compresa tra -7 °C e -12 °C in modo che possa essere spalmato all'interno della coppa. Prestare attenz....

Discussione

Il CVS proposto consente il calcolo della forma e degli indici di ritenzione dell'area dei campioni di gelato durante la fusione, oltre a visualizzare il processo di fusione. Può essere accoppiato al metodo gravimetrico tradizionale applicato per valutare il comportamento di fusione del gelato⁵, per ottenere risultati legati all'aspetto del gelato. Questo è molto importante perché i consumatori ne valutano la qualità anche in base all'aspetto visivo del prodot.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Cabinet	Cavallo s.r.l.	FTX700	Location for the melting test
Digital camera	Sony Group Corp	DSC-S650
Digital scale	Gibertini Elettronica	EU-C 4002 LCD
ImagePro Plus 7.0	Media Cybernetics, Inc	N/A	Image analysis elaboration software
Microsoft Excel	Microsoft	N/A	Data and graphical elaboration
Scalecom	Gibertini Elettronica	N/A	Digital scale software acquisition
Tripod	Manfratto	#055