REKLAMA


 

REKLAMA


 

CAED – lubelski aparat do pomiaru jędrności jabłek – może z powodzeniem zastąpić wytrenowanych testerów-ludzi CAED – lubelski aparat do pomiaru jędrności jabłek – może z powodzeniem zastąpić wytrenowanych testerów-ludzi Artur Zdunek

Soczyste jabłka na sklepowych półkach to nie tylko dar natury i efekt pracy sadowników, lecz także rezultat licznych testów i wieloletnich badań naukowych


Zdunek_Artur

Autorem tekstu jest
Artur Zdunek

Instytut Agrofizyki im. Bohdana Dobrzańskiego,
Polska Akademia Nauk, Lublin
e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.  

 

Dr hab. Artur Zdunek, profesor IA PAN, od roku kieruje Zakładem Mikrostruktury i Mechaniki Biomateriałów. Specjalizuje się w mikroskopii i analizie obrazu, jako pierwszy użył emisji akustycznej do badania tkanek roślinnych. Prywatnie z zamiłowania audiofil. 

 


W myśl znanego angielskiego powiedzenia „an apple a day keeps the doctor away” („jedno jabłko dziennie trzyma lekarza z daleka”) spożywanie jabłek przynosi człowiekowi nieocenione korzyści zdrowotne. Owoce i warzywa, a szczególnie jabłka, są cennym źródłem substancji działających prozdrowotnie, takich jak związki fenolowe i błonnik, który obniża poziom cholesterolu. Niektóre źródła podają, że jedno jabłko w dziennej diecie obniża poziom cholesterolu aż o 8-10%! Z kolei flawonoidy to silne przeciwutleniacze, działające przeciwzapalnie i wzmacniające naczynia krwionośne. Nic więc dziwnego, że wysiłki wielu grup badawczych dotyczą jakości jabłek i są ukierunkowane na zapewnienie konsumentom atrakcyjnych organoleptycznie, smacznych i zdrowych owoców.

 

Jedzenie i zmysły

 

Wyróżnia się cztery najważniejsze czynniki jakości żywności: wygląd, zapach, teksturę i wartości odżywcze. Pierwsze trzy z nich nazywane są „sensorycznymi czynnikami akceptowalności”, ponieważ są odbierane głównie za pomocą naszych zmysłów i mogą być ocenione bezpośrednio przez konsumenta. Sensoryczna akceptowalność produktów żywnościowych jest niezwykle ważna, gdyż człowiek pragnie odczuwać zadowolenie z jedzenia produktów, które lubi. Trudno jest przekonać rzesze konsumentów do spożywania zdrowych, lecz nieatrakcyjnych pod względem wyglądu i tekstury produktów spożywczych. Przyjemność z jedzenia daje nie tylko smak czy zapach, ale również świadomość, że spożywany produkt jest świeży. W wypadków owoców ten ostatni aspekt kształtuje się w naszym umyśle między innymi na podstawie cech mechanicznych, czyli na przykład jędrności, kruchości, soczystości lub cechy przeciwstawnej, tj. mączystości. Wszystkie są składnikami tekstury.

 

Kruchość, soczystość, mączystość

 

Z biomechanicznego punktu widzenia kruchość, soczystość i mączystość to atrybuty związane z procesami rozdrabniania struktury komórkowej. Jeżeli podczas gryzienia następuje pękanie ścian komórkowych, co skutkuje uwolnieniem soków wewnątrzkomórkowych, jabłko wydaje się, po pierwsze, soczyste, a po drugie, bardziej kruche. Dzieje się tak, gdyż w tym procesie powstaje sygnał akustyczny odbierany bardzo pozytywnie przez nasz zmysł słuchu. Ostatnie badania dowodzą, że kruchość może być kombinacją wrażeń akustycznych i siły potrzebnej do rozdrobnienia produktu, a sygnał akustyczny jest odbierany raczej jako wibracje przez kości szczęki (ang. bone-conducted sound). Gdy tkanka pęka między komórkami, owoc nabiera cech mączystych. Wówczas jabłko jest zazwyczaj ocenianie jako przejrzałe.

 

Tekstura jest cechą sensoryczną, ale jej obiektywna ocena jest bardzo trudna ze względu na osobiste i kulturowe predyspozycje konsumentów lub może zależeć wręcz od chwilowego nastroju i samopoczucia. Tekstura sama w sobie nie jest też cechą stałą. Zależy od wielu czynników, np. od traktowania przed zbiorem, terminu zbioru i wreszcie sposobu i długości przechowywania. Dlatego powinno się ją monitorować na bieżąco, a pomiar powinien być prosty, powtarzalny i mało kosztowny. Ocena sensoryczna wykonywana przez wytrenowany panel lub reprezentatywną grupę konsumentów nie spełnia, niestety, tych kryteriów.

 

Pomiar jędrności jabłka CAED-em polega na odkrojeniu skórki jabłka, umieszczeniu owocu na podstawce, uruchomieniu pomiaru, a następnie odczytaniu – po 20 sekundach – dwóch liczb. Fot. Artur ZdunekCAED

 

W Zakładzie Mikrostruktury i Mechaniki Biomateriałów Instytutu Agrofizyki PAN w Lublinie zrodził się więc pomysł opracowania urządzenia umożliwiającego obiektywną ocenę tekstury jabłek. Kontaktowy detektor emisji akustycznej (w skrócie z angielskiego CAED) powstał w kierowanym przeze mnie zespole, dzięki funduszom przyznanym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBiR). Projekt został zakończony, a aparat jest gotowy do komercjalizacji.

 

Urządzenie wykorzystuje zjawisko emisji akustycznej, która powstaje podczas typowego testu przebicia, stosowanego do oceny jędrności jabłek. Zasada pomiaru w dużej mierze symuluje proces gryzienia i odbioru bodźców dźwiękowych i mechanicznych przez ludzkie zmysły. CAED został wykalibrowany poprzez porównanie z dwoma specjalistycznymi panelami sensorycznymi na 19 popularnych odmianach jabłek. Wyniki kalibracji były bardzo udane, co pozwoliło na opracowanie procedury pomiarowej. Pomiar jest bardzo prosty. Polega na odkrojeniu skórki jabłka, umieszczeniu owocu na podstawce, wstępnym ustawieniu i uruchomieniu pomiaru, a następnie odczytaniu – po 20 sekundach testu – dwóch wartości liczbowych. Wartości te należy wstawić do równań kalibracyjnych. Na podstawie pomiarów wykonanych na 10 owocach z testowanej partii, podobnie jak to się odbywa w profesjonalnych – złożonych z ludzi – panelach sensorycznych, wylicza się wartości kilku atrybutów sensorycznych jabłek. Testy wykazały, że CAED daje dobrą ocenę kruchości, twardości i soczystości oraz podaje z dużą dokładnością ocenę ogólną tekstury. Czas potrzebny na oszacowanie tekstury jednej partii jabłek wynosi zaledwie ok. 10 minut – nieporównywalnie mało w stosunku do przygotowania i przeprowadzenia oceny sensorycznej. Przyjmując za punkt odniesienia ocenę sensoryczną, dokonywaną w skali od 0 do 10, dokładność naszego urządzenia umożliwia zakwalifikowanie owoców do jednej z pięciu klas tekstury. Można więc powiedzieć, że CAED zastępuje panel sensoryczny, jest szybszy, jak to w wypadku urządzeń bywa – obiektywny i nigdy się nie męczy. Dodatkową zaletą są też jego niewielkie rozmiary i łatwość obsługi, co umożliwia wykonywanie pomiarów u producenta lub przetwórcy.

 

 

Chcesz wiedzieć więcej?

Zdunek A, Cybulska J., Konopacka D., Rutkowski K. (2011). Evaluation of apple texture with contact acoustic emission detector: a study on performance of calibration models. Journal of Food Engineering, 106, 80-87.
Zdunek A., Cybulska J., Konopacka D., Rutkowski K. (2010). New contact acoustic emission detector for texture evaluation of apples. Journal of Food Engineering, 99, 83-91.
Zdunek A., Konopacka D., Jesionkowska K. (2010). Crispness and crunchiness judgment of apples based on contact acoustic emission. Journal of Texture Studies, 41, 75–91.


© Academia nr 1 (29) 2012

 

 

Oceń artykuł
(0 głosujących)

Artykuły powiązane

Tematy

agrofizyka antropologia kultury antropologia społeczna archeologia archeometalurgia architektura Arctowski arteterapia astrofizyka astronomia badania interdyscyplinarne behawioryzm biochemia biologia biologia antaktyki biologia płci biotechnologia roślin borelioza botanika chemia chemia bioorganiczna chemia fizyczna chemia spożywcza cywilizacja demografia edukacja ekologia ekologia morza ekonomia energia odnawialna etnolingwistyka etnomuzykologia etyka ewolucja fale grawitacyjne farmakologia filozofia finansowanie nauki fizyka fizyka jądrowa gender genetyka geochemia środowiska geoekologia geofizyka geografia geologia geologia planetarna geoturystyka grafen historia historia idei historia literatury historia nauki historia sztuki humanistyka hydrogeologia hydrologia informatyka informatyka teoretyczna internet inżynieria inżynieria materiałowa język językoznawstwo kardiochirurgia klimatologia kobieta w nauce komentarz komunikacja kosmologia kryptografia kryptologia kulinaria kultoznawstwo kultura lingwistyka literatura literaturoznawstwo matematyka medycyna migracje mikrobiologia mineralogia mniejszości etniczne mniejszości narodowe modelowanie procesów geologicznych muzykologia mykologia na czasie nauka obywatelska neurobiologia neuropsychologia nowe członkinie PAN 2017 oceanografia ochrona przyrody orientalistyka ornitologia paleobiologia paleontologia palinologia parazytologia PIASt politologia polityka społeczna polska na biegunach prawo protonoterapia psychologia psychologia zwierząt punktoza Puszcza Białowieska robotyka rozmowa „Academii” seksualność smog socjologia szczepienia sztuka technologia wieś w obiektywie wulkanologia zastosowania zdrowie zoologia zwierzęta źródła energii żywienie

Komentarze

O serwisie

Serwis naukowy prowadzony przez zespół magazynu Academia PAN.Academia Zapraszamy do przysyłania informacji o badaniach, aktualnie realizowanych projektach naukowych oraz imprezach popularyzujących naukę.

 

Dla użytkowników: Regulamin

Pliki cookies

Informujemy, że używamy ciasteczek (plików cookies) w celu gromadzenia danych statystycznych, emisji reklam oraz prawidłowego funkcjonowania niektórych elementów serwisu. Pliki te mogą być umieszczane na Państwa urządzeniach służących do odczytu stron, a korzystając z naszego serwisu wyrażacie Państwo zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.

Więcej informacji o celu używania i zmianie ustawień ciasteczek w przeglądarce: TUTAJ

Wydanie elektroniczne

Kontakt

  • pisz:

    Redakcja serwisu online
    Academia. Magazyn Polskiej Akademii Nauk
    PKiN, pl. Defilad 1, pok. 2110
    (XXI piętro)
    00-901 Warszawa

  • dzwoń:

    tel./fax (+48 22) 182 66 61 (62)

  • ślij:

    e-mail: academia@pan.pl