Uso de técnicas de imagen en el control del proceso de elaboración de productos de bollería

Abstract

[ES] En el presente trabajo se ha estudiado la aplicación de técnicas de análisis de imagen en el control de procesado de masas batidas, más concretamente en la elaboración de bizcocho. Para ello se ha aplicado el análisis de imagen multiespectral (visible e infrarrojo cercano) para el control del pretratamiento térmico de harinas y el de segmentación de imagen 2D en el control del producto terminado, teniendo en cuenta el factor tiempo de batido de la masa. A tal fin se realizaron pretratamientos térmicos a las harinas a 80, 100 y 130 oC durante 10 y 30 minutos, las cuales fueron posteriormente introducidas en una cámara de humedad controlada con el fin de equilibrar la humedad en todas ellas. Una vez obtenidas las harinas, estas fueron usadas para la elaboración de los bizcochos, los cuales se realizaron aplicando dos tiempos diferentes de batido: 2 y 10 minutos. Tras un horneado de 175oC durante 30 minutos se obtuvieron los bizcochos y se les realizaron análisis de altura, pérdida de peso y textura. Todos los datos fueron analizados estadísticamente, los cuales mostraron como el análisis multiespectral es capaz de discriminar las harinas en función de la temperatura de pretratamiento, principalmente en las harinas tratadas durante 30 minutos, estando esta discriminación fundamentalmente basada en la información procedente del espectro del infrarrojo cercano. El análisis de segmentación de imagen mostró como el tamaño y dispersión de las burbujas de gas generado en los bizcochos dependió de la temperatura de del pretratamiento y del tiempo de este, así como del tiempo de batido de la masa, siendo las harinas tratadas a 100 oC durante 10 minutos y con un batido de 10 minutos las que generaron un bizcocho con un menor tamaño de burbujas y con una distribución más uniforme de estas.

[EN] In the present study has been studied the application of image analysis techniques at the control of whipped doughs process (Sponge cake). Multispectral image analysis (visible and infrared) was applied to study wheat flour heat pretreatment and image segmentation 2D in order to check the final product. During this analysis was necessary to take into account the mixing time factor. A heat pretreatment was done for whole flour at 80, 100 and 130 oC during 10 and 30 minutes. After that, they were in a humidity controlled chamber in order to balance their moisture content. Heat-treated wheat flours were used to produce sponge cakes with two different mixing time: 2 and 10 minutes. They were elaborated in the oven at 175 oC during 30 minutes. Height, weight and texture of sponge cakes were measured. Data were statistically analyzed and they showed multispectral analysis could differentiate according to pretreatment temperature, especially at 30 minutes using near-infrared spectrum information. Image segmentation analysis showed air bubbles size and bubbles distribution of sponge cakes relied on time mixing, pretreatment temperature and pretreatment time. Heat-treated wheat flour at 100 oC, during 10 minutes and 10 minutes time mixing produced a lower air bubbles size with a higher uniform distribution.

[CA] En el present treball s'ha estudiat l'aplicació de tècniques d'anàlisi d'imatge en el control de processat de masses batudes, més concretament en l'elaboració de bescuit. Per a això s'ha aplicat l'anàlisi d'imatge multiespectral (visible i infraroig pròxim) per al control del pretractament tèrmic de farines i el de segmentació d'imatge 2D en el control del producte acabat, tenint en compte el factor temps de batut de la massa. Amb este fi es van realitzar pretractaments tèrmics a les farines a 80, 100 i 130 oC durant 10 i 30 minuts, les quals van ser posteriorment introduïdes en una cambra d'humitat controlada a fi d'equilibrar la humitat en totes elles. Una vegada obtingudes les farines, estes van ser usades per a l'elaboració dels bescuits, els quals es van realitzar aplicant dos temps diferents de batut: 2 i 10 minuts. Després d'un enfornat de 175oC durant 30 minuts es van obtindre els bescuits i se'ls van realitzar anàlisi d'altura, pèrdua de pes i textura. Totes les dades van ser analitzades estadísticament, mostrant com l'anàlisi multiespectral és capaç de discriminar les farines en funció de la temperatura de pretractament, principalment en les farines tractades durant 30 minuts, estant esta discriminació fonamentalment basada en la informació procedent de l'espectre de l'infraroig pròxim. L'anàlisi de segmentació d'imatge va mostrar com la grandària i dispersió de les bambolles de gas generat en els bescuits va dependre de la temperatura del pretractament i del temps d'este, així com del temps de batut de la massa, sent les farines tractades a 100 oC durant 10 minuts i amb un batut de 10 minuts les que van generar un bescuit amb una menor grandària de bambolles i amb una distribució més uniforme d'estes.