Różnice w konsystencji i smaku jedzenia mogą sprawić, że stali klienci przestaną ufać produktowi lub zaczną składać reklamacje. Aby zapobiec tym problemom, produkcja żywności musi zawsze zapewniać konsumentom stabilną jakość w odniesieniu do konsystencji i smaku. Jakość żywności można ocenić, obserwując i analizując jej wygląd (np. pęcherzyki i kryształy składników).
W tej części objaśniono znaczenie obserwacji w powiększeniu i analizy pokarmów. W tej części przedstawiamy też najnowsze przykłady obserwacji i analizy z użyciem naszego mikroskopu cyfrowego 4K, np. obserwację i automatyczną analizę komórek gazowych w chlebie czy obserwację nalotu na czekoladzie, które sprawiają trudności. Te przykłady pokazują możliwość przeprowadzenia analizy ilościowej za pomocą prostych operacji.

Obserwacja i analiza pęcherzyków, nalotu na czekoladzie i innych zjawisk wpływających na jakość żywności

Ocena jakości żywności dzięki obserwacji i analizie wyglądu

Inspektorom jest niezwykle trudno oceniać za pomocą zmysłów konsystencję i smak żywności produkowanej na skalę masową. Zachowanie jakości za pomocą oceny ilościowej jest trudne w większości zakładów produkcyjnych, a nawet wydaje się niepraktyczne, ponieważ trudno jest zapewnić inspektorów posiadających umiejętności badania sensorycznego, a wyniki inspekcji mogą się różnić w zależności od inspektora i dnia.
Dlatego efektywne jest ilościowe ocenianie stanu żywności, np. konsystencji, smaku i jakości, poprzez dokładne obserwowanie i analizowanie jej wyglądu za pomocą mikroskopów. Poniżej znajdują się przykłady oceny jakości żywności na podstawie wyglądu mikroskopowego, kształtów, zmierzonych wartości i innych powiązanych czynników.

Chleb i ciastka

Konsystencję rozpływającą się i gładką w ustach można porównać i ocenić, obserwując i analizując stan komórek gazowych na przekrojach chleba, ciasta chlebowego, ciastek i podobnych produktów.

Czekolada

Wygląd stałej czekolady obserwuje się podczas jej stygnięcia. W procesie produkcji sprawdza się wygląd czekolady, by znaleźć białawy osad (lub nalot*), który tworzy się, gdy pewne składniki rozpuszczone w czekoladzie stygną i zestalają się na jej powierzchni.
Czekolada o mniejszej chropowatości powierzchni daje przyjemniejsze odczucia w ustach i lepiej się topi. Ponieważ na chropowatość powierzchni ma wpływ temperatura po wysyłce, w przypadku niektórych produktów sezonowych chropowatość powierzchni jest kontrolowana pod kątem docelowej pory roku.

WskazówkiCo to jest nalot na czekoladzie?
Nalot na czekoladzie jest to osad na jej powierzchni. Niektóre składniki topią się w pewnych temperaturach i wypływają na powierzchnię czekolady. Nalot, podobny do kwiatów powstaje, kiedy te składniki zestalają się i krystalizują na schłodzonej powierzchni. Istnieją dwa rodzaje nalotu na czekoladzie — nalot tłuszczowy i cukrowy. Nalot tłuszczowy powstaje, gdy tłuszcz topiący się w maśle kakaowym unosi się na powierzchnię i krzepnie. Nalot cukrowy powstaje, gdy cukier topiący się w maśle kakaowym unosi się na powierzchnię i krzepnie.
Należy pamiętać, że zbyt duża ilość nalotu nadaje czekoladzie białawy kolor, co niekorzystnie wpływa nie tylko na jej wygląd, ale i smak.

Makaron, w tym gruby makaron, makaron do smażenia i wstążki

Płynność smaku w ustach i uczucie podczas połykania pokarmu, można sprawdzić i ocenić, obserwując pod mikroskopem nierówności powierzchni makaronu.
Właściwości podstawowe (przemieszczanie wody) można też sprawdzić, obserwując przekroje makaronu, co jest skuteczne w określaniu odpowiedniego czasu gotowania. Dodatkowo, obserwacja i analiza pęcherzyków powietrza w makaronie może być wykorzystana do określenia warunków liofilizacji, a także do sprawdzenia konsystencji i czasu gotowania.

Mrożonki, w tym mięso i żywność smażona

Mrożonki, takie jak hamburgery, krokiety i kotlety z kurczaka, można ocenić, sprawdzając pod mikroskopem warunki wiązania mięsa, składniki i powłoki, zmiany w czasie spowodowane zamrażaniem i rozmrażaniem, kryształki lodu i inne podobne elementy.
Chrupiącą strukturę powłoki smażonej żywności można ocenić poprzez ilościowe określenie trójwymiarowych nierówności powierzchni.

Żywność (dania mięsne) gotowa do spożycia w temperaturze pokojowej

Kruchość mięsa można ocenić, obserwując włókna duszonego lub pieczonego mięsa. Dodatkowo konsystencję można ocenić, sprawdzając różnice w kształcie tkanki i chropowatości powierzchni, spowodowane różnicami w takich czynnikach, jak proporcje zawartości składników.

Szynka i kiełbasa

Zmiany w konsystencji można ocenić, obserwując zmiany w tkankach mięsnych przed i po zamrożeniu oraz określając ilościowo analizowane proporcje składników.

Tofu, mleko sojowe i podobna żywność

Jakość obróbki można ocenić, obserwując i analizując pęcherzyki powietrza (porowatość) w przekrojach poprzecznych. Gładkość można ocenić, analizując białka.

Sake i inne napoje alkoholowe

Wrażenie w ustach i uczucie podczas połykania piwa można ocenić, mierząc i określając kształt pęcherzyków gazu w piwie.
W niektórych warzelniach sake wizualizuje się i określa ilościowo strukturę ryżu do sake, aby ustalić jakość ryżu nadającego się do warzenia daiginjo, czyli sake z ryżu, z którego co najmniej 50% zewnętrznych warstw zostało zeszlifowanych, oraz dokładną ilość zeszlifowanych warstw.

Jak przedstawiono powyżej, jakość jedzenia, np. jego konsystencję i smak, można ocenić, obserwując i analizując jego wygląd.
Czytaj dalej, aby zapoznać się z przykładami poprawy dokładności i efektywności obserwacji i analizy żywności przy użyciu naszego mikroskopu cyfrowego 4K.

Przykłady obserwacji i analizy mającej na celu ocenę konsystencji i jakości żywności za pomocą naszego mikroskopu cyfrowego 4K

Przetworzona żywność jest bardzo zróżnicowana, ponieważ wykorzystuje różne składniki o różnym współczynniku odbicia i pochłaniania światła, a jej kształty są trójwymiarowe i złożone. Dlatego trudno jest określić warunki obserwacji i dostosować ostrość, co sprawia, że czynności te wymagają dużo czasu i wysiłku. Problemem analizy wizualnej jest utrudnianie analizy ilościowe przez ludzkie błędy dotyczące wartości.

Firma KEYENCE opracowała mikroskop, który rozwiązuje różne problemy wynikające z obserwacji i analizy w powiększeniu, zwiększając zaawansowanie i wydajność tych operacji. Tym produktem jest mikroskop cyfrowy 4K serii VHX.
Poniżej przedstawiono przykłady obserwacji i analizy żywności z wykorzystaniem komórek gazowych w cieście chlebowym i masie czekoladowej.

Obserwacja komórek gazowych w cieście chlebowym

Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX zapewnia zarówno dużą głębię ostrości, jak i wysoką rozdzielczość. Dzięki systemowi obserwacji, matryca 4K CMOS i różne funkcje mogą być używane za pomocą prostych operacji, co przyspiesza zaawansowaną obserwację.

Duża głębia ostrości serii VHX umożliwia obserwacje przy użyciu wyraźnych obrazów 4K, w których ostrość jest ustawiona na trójwymiarowe obiekty, takie jak komórki gazowe w cieście chlebowym.

Funkcja multioświetlenia automatycznie uzyskuje dane z wielu zdjęć zrobionych przy wielokierunkowym oświetleniu po naciśnięciu jednego przycisku, umożliwiając szybką obserwację po prostu przez wybranie odpowiedniego zdjęcia. To znacznie skraca czas i wysiłek potrzebny do określenia warunków.
Ponadto, gdy operator wybiera obraz z przeszłości, odtworzone zostają warunki, w jakich został on zarejestrowany, co pozwala na porównanie i ocenę danych uzyskanych podczas obserwacji w tych samych warunkach, nawet jeśli inna próbka tego samego typu celu jest obserwowana innego dnia przez innego operatora.

Obserwacja komórek gazowych w cieście chlebowym prowadzona przy użyciu mikroskopu cyfrowego 4K serii VHX
Multioświetlenie (20x)
Multioświetlenie (20x)

Automatyczna analiza komórek gazowych w cieście chlebowym

Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX może płynnie przechodzić od obserwacji z wykorzystaniem zarejestrowanego obrazu o wysokiej rozdzielczości 4K do bardzo dokładnej automatycznej analizy, gdy operator po prostu wybiera obszar.
Binaryzację można przeprowadzać przy dowolnych progach, korzystając z funkcji automatycznego pomiaru obszaru/zliczania. Ta funkcja automatycznie mierzy i oblicza szczegółowe wartości — takie jak liczba, średnia powierzchnia, odchylenie standardowe, wartość maksymalna, wartość minimalna, stosunek powierzchni i inne elementy związane z komórkami gazowymi w wybranym obszarze, a także dokładną liczbę, powierzchnię, obwód, maksymalną średnicę i minimalną średnicę komórek gazowych — a następnie wyświetla te wartości na liście. Funkcja ta określa ilościowo wyniki analizy, eliminując różnice w ocenie.

Ponadto, bezpośrednio w urządzeniach serii VHX można instalować program Excel, co eliminuje potrzebę używania komputera. Mając zainstalowany program Excel, można z wyprzedzeniem tworzyć szablony, zawierające obrazy i niezbędne wartości w pożądanym układzie, co pozwala na automatyczne tworzenie raportów.

Wyposażona w te różnorodne funkcje seria VHX może łatwo i szybko wykonać szereg operacji związanych z określeniem warunków oświetleniowych, regulacją ostrości, analizą oraz tworzeniem raportów za pomocą jednego urządzenia.

Automatyczna analiza komórek gazowych w cieście chlebowym prowadzona przy użyciu mikroskopu cyfrowego 4K serii VHX
Multioświetlenie (20x) + automatyczny pomiar obszaru/zliczanie
Multioświetlenie (20x) + automatyczny pomiar obszaru/zliczanie

Obserwacja nalotu na czekoladzie

Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX może rejestrować wyraźne obrazy 4K nalotu na czekoladzie nawet przy dużych powiększeniach.
Obserwację może utrudniać niski kontrast pomiędzy prawidłowymi częściami żywności (tło) a nalotem na czekoladzie (obiekt obserwacji). Seria VHX może obserwować te cele z dużym kontrastem dzięki funkcji HDR (High Dynamic Range — szeroki zakres dynamiczny), która rejestruje wiele zdjęć przy różnych czasach otwarcia migawki, aby uzyskać obraz o dużej gradacji kolorów.
Trudno jest też obserwować cały nalot na trójwymiarowej czekoladzie w dużym powiększeniu, ponieważ tylko część nalotu może być wyostrzona. Seria VHX jest wyposażona w funkcję kompozycji głębi, która tworzy obraz z wielu zdjęć wykonanych przy różnych ustawieniach ostrości. Funkcja ta może wygenerować obraz o pełnej ostrości w całym polu widzenia nawet wtedy, gdy obiekt ma duże różnice wysokości. W efekcie staje się możliwa dokładna obserwacja całego obiektu.
Dzięki szerokiej gamie funkcji do rejestrowania i przetwarzania obrazu, nawet nalot na czekoladzie może być łatwo i szybko obserwowany w dużym powiększeniu przy użyciu wyraźnych obrazów 4K.

Obserwacja nalotu na czekoladzie za pomocą mikroskopu cyfrowego 4K serii VHX
Oświetlenie pierścieniowe (500x)
Oświetlenie pierścieniowe (500x)

Mikroskop cyfrowy 4K zwiększa efektywność oceny konsystencji i smaku żywności na podstawie jej wyglądu

Wiele pokarmów jest trudnych do obserwowania i analizowania, więc wymagany do tego celu czas i wysiłek rośnie proporcjonalnie do trudności.
Mikroskop cyfrowy 4K serii VHX zapewnia wysoką wydajność i funkcje dostępne za pomocą prostych operacji, umożliwiając obserwację przy użyciu wyraźnych obrazów i dokładną automatyczną analizę szybko za pomocą jednego urządzenia.
Technologie automatyzacji mogą być wykorzystane do serii operacji określania warunków obserwacji, regulacji ostrości, analizy i tworzenia raportów, co znacznie zmniejsza liczbę wymaganych roboczogodzin.
Seria VHX, wyposażona w wiele innych funkcji, może być używana do wielu zastosowań w przemyśle spożywczym, takich jak obserwacja i analiza emulsji, kryształów i drobnoustrojów.

Aby uzyskać dodatkowe informacje o serii VHX lub zadać pytanie, kliknij poniższe przyciski.