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1、利用图像分析技术评价发酵面食品品质的研究第32卷第4期河南工业大学(自然科学版)2011年8月JournalofHenanUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition)Vo1.32.No.4Aug.2011文章编号:1673—2383(2011)04—0059—04利用图像分析技术评价发酵面食品品质的研究孙辉,ShupingYan,F.MacRitchie(1.国家粮食局科学研究院,北京100037;2.KansasStateUniversity,ManhattanK.S.66506)摘要:利用C—Cell研究两种有代表性的发酵面
2、食——面包和馒头的瓤部纹理结构,探索以仪器分析代替感官评价的可能性.结果表明:利用C—Cell对面包芯纹理结构进行分析时所得到的某些参数之间具有显着的相关性,表征切片大小的参数与气孔数量和面积以及气孔平均延长性显着正相关;切片亮度与气孔对比度显着相关,而后者与表征瓤部纹理细腻程度的参数显着负相关;此外,气孔壁厚度,孔洞的存在以及气孔直径等参数均与面包芯的粗糙度显着相关.同样,利用C—Cell可以得到相对准确而客观的馒头内部纹理结构的优劣评价,其中,气孔对比度,气孔直径,孔壁厚度,粗糙气孔体积以及气孔延长度等均可用于馒头内部品质的评价,对小麦粉馒头加工品质的质量评价具有重要的
3、意义.关键词:C—Cell;图像分析;发酵面食;纹理结构;品质评价中图分类号:TS207.3文献标志码:B0引言小麦粉加水和发酵剂后,经过搅拌,混入空气,吸收能量,面筋扩展形成网络结构;发酵后面团膨胀,具有的海绵状内部纹理结构,是发酵面食所特有的结构.内部纹理结构是评价发酵类面制食品品质优劣的关键性指标之一.我国国家标准《小麦粉面包烘焙品质试验》(GB/T16411—2008)中,内部纹理结构评分占总分的35%…,而美国的粮食品质年度报告中,面包芯的纹理和质地也是其小麦品质评价的重要指标『2].除了焙烤类的面包以外,蒸煮类面食——馒头也具有相似的内部纹理结构,只是其评价标准
4、与面包类不同:面包芯要求"气孔细密均匀,并呈长形,孔壁薄",而馒头则要求"细腻均匀".目前,对面包或馒头内部纹理结构的评价主要依靠感官评定,因其评价结果取决于试验人员的经验,具有较强的主观性,因此对品评员的要求较高.一般来说,没有经过培训的试验人员很难得出相对收稿日期:2011—03—05基金项目:国家自然科学基金(30671290);质检公益性行业科研专项标准化项目(201110259)作者简介:孙辉(1971一),女,山东烟台人,研究员,研究方向为粮食品质与标准化.准确的评价结果.随着计算机技术的进步,图像处理技术也在最近10年取得了突飞猛进的发展.由于图像处理技术具有
5、速度快,精度高,信息量大,重现性好等优势,美国,英国和加拿大等国家都十分重视其在粮食品质检测中的应用研究,其中小麦麸星含量的在线检测系统Branscan已经在制粉企业得到了推广应用.由英国CalibreControlInternational公司研发的C—Cell图像分析仪是一种对面包和其他发酵产品进行质量控制的系统,通过对切片产品表面的图像进行处理和分析,得到关于样品的形态大小,气孔结构和特性等大量质量信息.作者通过其在面包和馒头两种有代表性的发酵产品品质分析中的应用,研究将发酵面食品品质感官评价仪器化的可能性,为建立新的食品品质评价标准奠定基础.1材料与方法1.1材料和
6、仪器面包切片来自于用13份小麦粉样品制作的面包;馒头切片来自于利用美国小麦Karl,Jagger的小麦粉和中国小麦淄麦12小麦粉制作的馒头,以及这3种小麦粉经氯仿脱脂后所得脱脂小麦粉制作的馒头.C—Cell图像分析仪:英国CalibreControlInter.60河南.Y-业大学(自然科学版)第32卷nationalLtd.;面包切片机:USDA硬红冬麦和杜伦麦品质实验室自制;馒头切片机:旋转盘式无锯齿切片机,美国Graef公司.1.2方法面包制作方法:按照AACC10—10B【31的方法进行.馒头制作方法:参照GB/T20571—2006小麦储存品质判定规则_4l的方法
7、进行并做修改,其主要改动为将原方法中的手工揉圆成型改为利用面包成型机形成圆柱形馒头.切片:面包样品在12h后用切片机切成约25mm厚的面包片;馒头样品则在室温冷却23h后切片,厚度约为13mm.分别取中间的两个面包/馒头片进行试验.C—Cell测试按照仪器说明书进行.将样品放置在样品盒中,注意每次都要放置在相同的位置.启动程序获取图像,利用程序中的图像分析软件对其进行分析.2结果与讨论2.1C—Cel1分析参数利用C—Cell对面包/馒头片样品进行图像分析所获得的数据可以分为两类:切片信息(Sliceinforma
