アイスクリームの融解挙動評価のためのコンピュータビジョンシステム

要約

ここでは、コンピュータビジョンシステム(CVS)に基づくプロトコルを提示し、多相食品システムの融解挙動を決定します。

要約

融解挙動は、アイスクリームの最も重要な品質指標の1つです。これは通常、重量法によって評価され、開始時間と融解速度で表されます。ただし、形状保持は製品の良好な構造に関連しているため、溶けているときのアイスクリームの側面も重要です。ここで提案されているプロトコルは、形状保持と融解速度に関連する2つの新しい融解指数を計算するための既存の重力方法論をサポートするために使用できるコンピュータービジョンシステム(CVS)を示しています。溶けているアイスクリームの写真は、15分ごとに合計90分撮影されます。その後、デジタル画像は、アイスクリームの面積、高さ、幅を計算するために、意図的に開発された画像処理方法を使用して精緻化されます。各融解時間における高さと幅の比率は、時間0での比率(R_t/R₀)で、アイスクリームの形状保持の指標であり、異なる融解時間での面積は、時間0での面積(A_t/A₀)で参照され、融解速度に関連しています。このコンピュータビジョンシステムは、高感度で信頼性の高い結果を得ることができ、アイスクリームだけでなく、ホイップミルククリームや卵白など、さまざまな食品マトリックスにも適用できます。

概要

アイスクリームは、液相、固相、気相が厳密に接続されている多相システムです。連続液相は気泡や氷の結晶を包み込み、部分的に結晶化した脂肪、コロイド状タンパク質、塩、糖(最終的には結晶化)、安定剤を含んでいます。アイスクリームの組成は、現地の市場の要求や可能な規制によって異なります。加工技術は最終的なアイスクリームの特性に影響を与えますが、各成分は製品の品質を定義する上で重要な役割を果たします¹。溶融挙動は、消費中と口内の両方で発生する現象を考慮すると、アイスクリームの最も重要な品質指標の1つです。アイスクリームに熱が浸透すると、氷の結晶が溶け、水が拡散して美容相と混ざり合い、残りの構造²を通って排出されます。速溶性製品は、快適な食事だけでなく、より高い耐熱衝撃性を保証するためにも望ましくありません。しかし、ゆっくりと融解する生成物は、製剤¹にいくつかの欠陥も示している。アイスクリームの微細構造が融解特性に関与していることは知られています³が、これまでに対照的な結果が発表されており、微構造因子が融解に与える影響についての知識はまだ限られていることが示されています⁴。したがって、メルトダウンメカニズムを解明するためには、さらなる研究が必....

プロトコル

1. 溶融試験の実験設定と手順

1. アイスクリームサンプル調製
   1. 蓋付きの、容量と形状が固定された透明なカップを選択してください。幅約2 cmの長い縞模様のベーキングペーパーを2本切り、紙テープを使用してカップの内壁に固定し、底に十字形を形成します。へらを使って、カップにアイスクリームのサンプルを入れ始めます。
      注意: 始める前に、アイスクリームがカップ内に広がることができるように、アイスクリームの温度が-7°Cから-12°Cの範囲にあることを確認してください。カップの透明度を定期的にチェックすることにより、カップの充填中に空きスペースを作らないように注意してください。
   2. カップがいっぱいになったら、余分なアイスクリームをヘラでそっと引き離し、滑らかで平らな表面を作ります。カップを蓋で閉じ、サンプルを-30°Cで少なくとも24時間保存します。
   3. 分析の前に、サンプルを-16°Cで24時間コンディショニングします。
2. 溶融試験のセットアップと画像取得
   1. サーモスタットキャビネットを20°C±1°Cにセットします。 キャビネットにデジタルスケールを挿入し、時間の関数として重量を登録するためのソフトウェアを備えたコンピューターに接続します。
   2. メスシリンダーをデジタルスケールに置き、ウェイト....

結果

提案されたCVS出力の例として、3つの異なるアイスクリーム配合のメルトダウン分析の結果と、重量法から得られたデータを比較して示します。特に、異なる甘味料(すなわち、スクロース、スクロマルト、エリスリトール)で作られたアイスクリームの融解挙動が研究されました。

表1 および 図5A は、融解中の3?.......

ディスカッション

提案されたCVSは、融解プロセスを視覚化するだけでなく、融解中のアイスクリームサンプルの形状と面積保持指数の計算を可能にします。これは、アイスクリーム⁵の融解挙動を評価するために適用される従来の重量法と組み合わせて、アイスクリームの側面に関連する結果を得ることができます。消費者は製品の視覚的な外観にも基づいてその品?.......

資料

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