Algorytm wyznaczania wartości progowej w produktach ekstrudowanych metodą największych przyrostów. Modyfikacja metody Otsu

An algorithm for determination of threshold value in extruded products by the method of maximum increments: modi cation of Otsu method. There are presented the results of comparative analysis of threshold value determination in the extruded products with the use of developed new algorithm. The original and modi ed Otsu algorithms were compared. In calculations of porosity indices of the extrudate cross section, the threshold values determined automatically with the use of investigated algorithms were compared with indications of an experts’ panel. The results of threshold value calculated with the use of the proposed algorithm were closer to values indicated by the expert panel, than that obtained with the use of comparative algorithms. However, the proposed method tends to overstate the threshold value; in some cases it can cause losing the pores of small lacunarity on the bit map calculated by this method.Algorytm wyznaczania wartości progowej w produktach ekstrudowanych metodą największych przyrostów. Modyfikacja metody Otsu. W pracy przedstawiono wyniki analizy porównawczej wyznaczania wartości progowej w produktach ekstrudowanych za pomocą opracowanego nowego algorytmu. Jako wartości porównywane wykorzystano oryginalny i zmodyfikowany algorytm Otsu. Automatycznie wyznaczone wartości progowe przy obliczaniu wskaźników porowatości przekroju ekstrudatu, obliczone przy wykorzystaniu badanych algorytmów zostały porównane ze wskazaniami panelu eksperckiego. Wyniki obliczenia wartości progowej uzyskane za pomocą proponowanego algorytmu znajdowały się bliżej wartości wskazywanych przez panel ekspercki niż wyniki uzyskane przy wykorzystaniu algorytmów porównawczych. Proponowana metoda wykazuje jednak tendencję do zawyżania wartości progowej, co w niektórych przypadkach może powodować gubienie porów o niewielkiej jamistości w obliczonej przy jej pomocy mapie bitowej

Use of fuzzy controllers in optimization of operation of a line for extrusion of plant products

W pracy przedstawiono projekt układu regulacji wykorzystującego prosty sterownik rozmyty wykorzystujący w procesie wnioskowania i wyostrzania algorytm Tagaki-Sugeno-Kang. Sterownik wykorzystano w procesie ekstruzji kaszki kukurydzianej. Do budowy sterownika wykorzystano pakiet oprogramowania LabView7 wraz z bibliotekami schematów. Algorytm i funkcje przynależności napisano w języku C++. Badania polegały na sprawdzeniu skuteczności w przypadku wystąpienia zakłócenia w przebiegu procesu regulacji za pomocą regulatora rozmytego. Uzyskane wyniki potwierdziły skuteczność tego systemu regulacji i jego pełną przydatność. Szczególnie dobre działanie miało miejsce w przypadku znacznego rozchwiania wartości wyjściowych, tak jak ma to miejsce w przypadku zakłócenia w dopływie materiału do ekstrudera.The study presents a project of a control system with a simple fuzzy controller which makes use of the reasoning and sharpening process. The controller was used in the process of maize gruel extrusion. LabView7 package with chart libraries was used for construction of the controller. The algorithm and membership functions were written in the language C++. The research involved checking the effectiveness in the event of a disturbance in the course of the control process using the fuzzy controller. The obtained results confirmed effectiveness of this system of control and its full usefulness. It worked especially well in the case of a considerable difference between input values as is in the case of disturbances in inflow of material to the extruder

Influence of porosity on textural properties of wheat extrudates

W pracy przedstawiono wyniki badań porowatości dostępnych na rynku ekstrudatów zbożowych. Określano ogólną powierzchnię porów na badanej powierzchni, liczbę porów na jednostkę powierzchni oraz wskaźniki wydłużenia i okrągłości porów. Następnie wykonano badania teksturalne. Stwierdzono, że wraz ze zmianami porowatości badanych próbek zmieniała się wartość maksymalnej siły potrzebnej do przecięcia ekstrudatów. Zaobserwowano również, że wraz ze zmniejszeniem porowatości, wartości współczynnika okrągłości wzrastały, co przyczyniało się do zmniejszenia okrągłości por.The paper presents the results of the research on porosity of the cereal extrudates available on the market. Total area of pores on the tested surface, the number of pores per unit area and theelongation and circularity indices were determined. Then, textural examinations were carried out. It was found that the value of the maximum force required to cut extrudates was changing along with the changes of porosity of the tested samples. It was observed that with a decrease of porosity, circularity factor values were increasing, which contributed to the reduction in pores circularity

Modelling of texture qualities for wheat bakery using a surface colour change dynamics indicator during thermal treatment

W pracy zbadano zależności pomiędzy zmianami barwy powierzchni pieczywa pszennego wytwarzanego metodą jednofazową z dwóch rodzajów mąk, a siłą potrzebną do jej spenetrowania. Ciasto było wyrabiane w różnym czasie, po czym każdą z prób poddano obróbce termicznej. W gotowych produktach dokonywano instrumentalnego pomiaru barwy powierzchni w systemie L*a*b* oraz przeprowadzono test penetracji. Na podstawie uzyskanych wyników badań wyliczono zależności pomiędzy dynamiką zmianami barwy powierzchni pieczywa, a silą potrzebna do jest przebicia. Uzyskano wysokie wartości współczynników korelacji dla badanych parametrów. Na tej podstawie udowodniono, że z zależności matematycznych, znając czas wyrabiania masy ciasta surowego i rodzaj użytej maki, można wyliczyć siłę, jaka będzie charakterystyczna dla produktu o danej barwie powierzchni.The study investigates relations between surface colour changes of wheat bakery made using a single-phase method of two flour types, and force required to penetrate it. Dough was kneaded at different time, and then each sample was subject to thermal treatment. Surface colour was measured with instruments in system L*a*b* and penetration test was carried out for ready products. Obtained results allowed to compute relations between bakery surface colour change dynamics, and the force needed to puncture it. High correlation coefficient values were obtained for tested parameters. This gave grounds to prove that if we knew raw dough kneading time and used flour type, it would be possible to compute with mathematic relations the force, which would be characteristic force product possessing given surface colour

Sensory investigation covering maize-buckwheat extrudate

W artykule przedstawiono wyniki badań sensorycznych ekstrudatów kukurydziano-gryczanych. Stwierdzono, że dominującymi wskaźnikami oceny sensorycznej wszystkich badanych próbek były twardość i kruchość, a najmniejsze znaczenie dla grupy oceniającej miały wskaźniki dotyczące posmaku goryczki i przypalenia. Porównując analizowane wskaźniki twardości i kruchości do wcześniej przeprowadzonych instrumentalnych badań wytrzymałościowych, wyniki okazały się rozbieżne.The papers presents results of sensory investigations on buckwheat - maize extrudate. The hardness and crispy were found as a dominant assessment features in the analyses of the investigated extrudates. The less important for the assessed group of features there were bitterness and burning flavour. The divergent results were current and previous strength investigations covering hardness and crispy of the extrudate

Effect of the pores distribution in transverse section on textural property of cereal extrudate

Celem pracy było zbadanie wpływu rozmieszczenia porów w ekstrudowanych produktach kukurydzianych na wybrane własności teksturalne. Zakres pracy obejmował: pomiary porowatości oraz wytrzymałości ekstrudatów. Badania wykonano na kukurydzianych produktach komercyjnych oraz kukurydzianych produktach ekstrudowanych wytworzonych w warunkach laboratoryjnych z kaszki kukurydzianej. Poszczególne próbki ekstrudatu przecinano na trzy części i poddawano szczegółowej analizie obrazu, rozpatrując kolejne warstwy. Do analizy wykorzystano oprogramowanie LabView 7.1 z bibliotekami wizyjnymi oraz programem Vision Asistant 7.1.1. Określano ogólną powierzchnię porów na badanej powierzchni (%), liczbę porów na jednostkę powierzchni (cm2) oraz wykonano badania teksturalne. Stwierdzono, że porowatość poszczególnych warstw była różnorodna. Potwierdziła to zmienna, ogólna powierzchnia porów oraz wzrost porowatości wraz ze zbliżaniem się do środka ekstrudatu. Porowatość w każdej z analizowanych warstw była różna. Każda poddawana analizie warstwa charakteryzowała się inną wartością maksymalnej siły potrzebnej do jej przebicia.The objective of the paper was to investigate distribution of pores in the extruded maize products on the selected textural properties. The scope of the paper included: porosity measurements and extrudates resistance . The research was carried out on maize commercial products and maize extrudated products produced in laboratory conditions from maize groats. Particular samples of extrudate were cut on three parts and subjected to detailed analysis of the image taking into consideration subsequent layers. LabView 7.1. software was applied in analysis with vision libraries and Vision Assistant 7.1.1. software. General number of pores in the researched area was determined (%), number of pores per a unit of area (cm2) and textural research was carried out. It was determined that porosity of particular layers was varied. A variable general surface area of pores was confirmed and the increase of porosity along with getting closer to the centre of the extrudate. Porosity was different in each analysed layer. Each layer subjected to analysis was characterised with other maximum value of strength necessary to its perforation

Identyfikacja parametrów procesu ekstruzji na podstawie jego odpowiedzi na wymuszenie skokowe

The paper presents results of the research on the single-screw extruder strength on sudden changes of dosing raw material during the extrusion process. The tests were carried out in a short single-screw extruder KZM-2 whose relation of length to diameter of a screw was 6:1 and rotational speed was 200 rpm. Grits moistened up to 15% moisture and five disturbing samples of mass 0.2-1.2 kg prepared from the same raw material constituted a research material. Particular samples were used for disturbing a stable course of the extrusion process. Disturbance of the process consisted in fast introduction of the whole disturbing dose to the extruder input and measurement of the value of intensity change of current consumed by the extruder engine, time of return to stable conditions and changes in the image of obtained samples of extruder. Measurements of the impact of disturbance on the measured amounts were carried out for three settings of extruder performance. It was found out that a single-screw extruder at all set performances reacted with fast increase of electric current consumption; moreover, time of process stabilization changed each time. Moreover, it was reported that particular disturbing doses affected significantly the changes of quality parameters of extrudates.W pracy przedstawiono wyniki badań odporności ekstrudera jednoślimakowego na nagłe zmiany dawki podawania surowca w trakcie procesu ekstruzji. Badania przeprowadzono w krótkim ekstruderze jednoślimakowym KZM-2 o stosunku długości do średnicy ślimaka 6:1 i prędkości obrotowej 200 obr·min-1 (rpm). Materiałem badawczym była kaszka kukurydziana nawilżana do wilgotności 15% oraz pięć próbek zakłócających o masie 0,2-1,2 kg przygotowanych z tego samego surowca. Poszczególne próbki posłużyły do zakłócenia ustabilizowanego przebiegu procesu ekstruzji. Zakłócenie procesu polegało na szybkim wprowadzeniu do wejścia ekstrudera całej dawki zakłócającej i pomiarach wartości zmiany natężenia prądu pobieranego przez silnik ekstrudera, czasu powrotu do warunków stabilnych oraz zmian w obrazie otrzymanych próbek ekstrudatu. Pomiary wpływu zakłócenia na mierzone wielkości przeprowadzano dla trzech ustawień wydajności ekstrudera. Stwierdzono, że ekstruder jednoślimakowy przy wszystkich ustawionych wydajności reagował szybkim zwiększeniem poboru prądu elektrycznego, każdorazowo zmieniał się także czas ustabilizowania procesu. Zaobserwowano również, że poszczególne dawki zakłócające wpływały istotnie na zmiany parametrów jakościowych ekstrudatów

Changes in apple color during the convection drying process

W pracy zbadano przebieg zmian parametrów barwy L*, a*, b* podczas przebiegu procesu suszenia konwekcyjnego plastrów jabłek trzech różnych odmian: Ligol, Champion i Alwa. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że parametr jasności L* nie wykazywał istotnej statystycznie zmienności w przypadku odmian Champion i Alwa. Był jednak istotny dla odmiany Ligol. Barwa gotowych suszów była zdeterminowana zmiennością wartości parametrów a* i b*. W czasie przebiegu suszenia wartości a* i b* wzrastały. Dlatego w celu uzyskania suszu z jabłek o pożądanych (atrakcyjnych sensorycznie) cechach barwy, należałoby kontrolować zmienność parametrów a* i b* w trakcie przebiegu procesu.The purpose of the work was to test the changes of L*a*b* color parameters during the process of drying apple slices of three different varieties: Ligol, Champion and Alwa. The performed tests revealed that brightness parameter L* did not show statistically significant variance for Champion and Alwa varieties, however, it was relevant for Ligol variety. The color of finished dried materials was determined by variance of values of parameters a* and b*. During the drying process a* and b* values increased. Therefore, in order to obtain dried material from apples with desired (sensory attractive) color qualities, variance of a* and b* parameters should be controlled during the process

A variance of individual color discriminants during the apple drying process, depending on the used blanching method

Celem pracy było zbadanie zmian parametrów barwy L*a*b* podczas suszenia plastrów jabłek trzech różnych odmian: Ligol, Champion i Alwa. Jabłka przed suszeniem zostały poddane dwóm różnym metodom blanszowania: w wodzie o temperaturze 98°C oraz w wodzie (o tej samej temperaturze) z dodatkiem cukru i kwasku cytrynowego. Badania wykazały, że poszczególne parametry barwy wykazywały różną zmienność w czasie przebiegu procesu suszenia w zależności od odmiany i rodzaju zastosowanej obróbki wstępnej. Zmienność poszczególnych parametrów świadczy o tym, że pomiar barwy może stanowić czuły wskaźnik zmian zachodzących w suszonym materiale.The purpose of the work was to test the changes of L*a*b* color parameters during the process of drying apple slices of three different varieties: Ligol, Champion i Alwa. Before drying, apples were put to two different blanching methods: in water at temperature of 98°C and in water (of the same temperature) with addition of sugar and citric acid. The tests demonstrated that individual color parameters showed different variance during the drying process, depending on variety and type of applied pretreatment. Variance of individual parameters proves that color measurement can serve as a sensitive indicator of changes taking place in material put to drying process