Tìm hiểu công đoạn phân loại rau quả
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI : TÌM HIỀU VỀ CÔNG ĐOẠN PHÂN LOẠI RAU QUẢ GVHD:Nguyễn THị Hoàng Yến SVTH:Văn Đăng Thành Lớp :DHTP9aTT MSSV : 13092841 Tháng năm 2016 Contents Mở đầu: I Phân loại rau quả: II Màu sắc: Khối lượng riêng: Kích thước: Độ chín: Độ đặc: III Thiết bị: Hệ thống phân loại quang học Aweta: Thiết bị phân tích chất lượng : Thiết bị đo độ đặc âm AFS: I Mở đầu: Công đoạn phân loại rau nhằm phân chia nguyên liệu thành phần có tính chất giống nhau, có kích thước, hình dáng, màu sắc, trọng lượng để có chế độ xử lý thích hợp cho loại giúp thành phẩm có phẩm chất đồng Lựa chọn tiến hành sau thu nhận, đưa vào nơi chế biến: Rửa, vận chuyển, cắt gọt, cho sản phẩm vào bao bì Việc phân loại, lựa chọn thường tiến hành phương pháp thủ công Nhưng với phương pháp thủ công tốn nhiều công sức, giấc làm việc liên tục, hoạt động căng thẳng, nên công nhân chóng mệt mỏi, thường ảnh hưởng không tốt đến chất lượng phân loại Do người ta khí hóa việc lựa chọn phân loại, dựa khác màu sắc, kích thước khối lượng riêng nguyên liệu Phân loại rau công đoạn quan trọng việc đánh giá sản phẩm.Trong kích thước nguyên liệu tính chất vật lý quan trọng ,màu sắc lại tính chất quan trọng khác mang tính trực quan.Do đó,công đoạn phân loại rau công đoạn cần thiết để đánh giá chất lượng loại sản phẩm,đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng tăng giá trị sản phẩm.Nó hữu ích việc lập kế hoạch,đóng gói ,vận chuyển hoạt động tiếp thị II Phân loại rau quả: Màu sắc: Màu sắc nguyên liệu sắc tố tự nhiên loại rau củ quả.Nó phản ánh độ tự nhiên nguyên liệu.Màu sắc nguyên liệu có nhiều thay đổi từ trình thu hoạch đến tiếp nhận nguyên liệu sau trình chế biến.Thang màu vỏ nguyên liệu phản ánh độ chín sản phẩm,tùy vào loại sản phẩm khác mà mà sắc độ chín khác nhau.Qua phân loại theo tiêu chuẩn loại sản phẩm khác nhau.Có hai phương pháp để phân loại theo tính chất phương pháp thủ công phương pháp áp dụng tính chá tế bào quang điện - Phương pháp thủ công phương pháp dựa vào kinh nghiệm,lựa chọn nguyên liệu có màu sắc tự nhiên theo yêu cầu sản phẩm.Ưu điểm phương pháp tốn chi phí máy móc thiết bị,tận dụng nguồn nhân công.Tuy nhiên có nhược điểm tốn thời gian,đôi việc phân loại tay mắt không xác Hình : Phân loại rau tay - Phương pháp ứng dụng tính chất tế bào quang điện hoạt động theo thay đổi tia sáng,tùy theo trạng thái bề mặt nguyên liệu mà ánh sáng phản chiếu có độ dài,sóng khác nhau,từ có cường độ kích thước khác lên tế bào quang điện.Một phương pháp thường xuyên sử dụng nhà máy xí nghiệp dùng tia UV tia IR.Ưu điểm phương pháp phát khuyết tật nguyên liệu,chính xác tiết kiệm thời gian.Nhược điểm tốn chi phí thiết bị Khối lượng riêng: Phân loại dựa vào độ khác nguyên liệu chât lỏng chênh lệch khối lượng riêng.Những nguyên liệu có khối lượng riêng gần có tính chất vật lý hóa lý tương tự sản phẩm đạt độ đồng đều,tạo cảm quan cho sản phẩm.Ưu điểm vừa rửa nguyên liệ vừa phân loại được,tiết kiệm thời gian,thiết bị đơn giản.Nhược điểm phương pháp độ xác mang tính tương đối,nguyên liệu sử dụng phương pháp bị hạn chế,chủ yếu nguyên liệu củ Hình 2: Phân loại rau củ phương pháp dựa vào độ nguyên liệu Kích thước: Kiểu phân loại dành cho loại có thông số vật lý ,đặc biệt hình tròn hay hình trụ.Thiết bị phân loại kiểu dựa vào kích thước nguyên liệu,những loại quả,củ nhỏ bị rớt xuống dưới,theo mức độ to dần,nguyên liệu bị rớt xuống chuyển đến nơi mà nguyên liệu có kích thước Nguyên lý: Quả vận chuyển băng chuyền, phía băng chuyền đặt loạt trục tròn đặt cách nhau, tạo khoảng cách khác với băng chuyền Khoảng cách giảm dần theo chiều di chuyển quả.Những lớn bị giữ lại phía đầu vào, nhỏ qua Có hai kiểu thiết bị phổ biến thiết bị dạng mở rộng băng tần (Widening bands) dạng xoắn ốc(Spiral) - Widening bands: nguyên liệu đưa vào băng chuyền,các khe phía to dần,nguyên liệu phân loại Hình 3: Phân loại rau thiết bị Widening bands - Spiral: thiết bị có dạng hình xoắn ốc,nguyên liệu đưa vào qua xoắn ốc rớt xuống nơi có xoắn ốc phù hợp Hình 4: Phân loại rau thiết bịSpiral Độ chín: Bằng cách phân tích số tiêu thành phần hóa học nguyên liệu,từ phân loại rau cách xác Một số số thông dụng thường đo số Total Soluble Solids (TSS),sử dụng không gian màu RGB - TSS số tượng trưng cho độ chín nguyên liệu - RGB là khoảng màu,trong mức độ xám chiếm phần trăm thành phần hình ảnh từ đến 256,là không gian thích hợp cho phân tích Ví dụ tđối với trái cherry,dựa vào mối tương quan mức trung bình thành phần mà đỏ,xanh xanh cherry lượng TSS không gian đả thí nghiệm: Đỏ = [r / (r + g + b)] * 100 MR = r / Số điểm ảnh MG = g / Số điểm ảnh MB = b / Số điểm ảnh r = tổng vùng điểm ảnh màu xám cherry thành phần màu đỏ; g = tổng vùng điểm ảnh màu xám cherry thành phần màu xanh cây; b = tổng vùng điểm ảnh màu xám cherry thành phần màu xanh; MR = trung bình khu vực màu xám thành phần màu đỏ; MG = trung bình khu vực màu xám thành phần màu xanh lá; MB = trung bình khu vực màu xám thành phần màu xanh; Thông số R Bình phương Số lỗi ước tính R 949(a) 900 11.92 G 362(a) 131 5.00 B 156(a) 024 5.56 Bảng 1: Bảng phân tích mối tương quan thành phần màu sắc hình ảnh Tổng giá trị TSS Theo bảng trên,thì mức độ tương quan thành phần màu đỏ giá trị TSS 95%.Nhưng giá trị tương quan màu xanh cây,xanh da trời vói giá trị TSS.Màu sắc trái cay tiêu chí chung để đánh giá độ chín nguyên liệu Trong không gian màu RGB, cách tăng số lượng khu vực màu xám tiếp cận đến 256, màu sắc cherry trở nên sáng gần gần với màu trắng Do đó, màu sắc trái chín sẫm màu Điều thực tế độ chín trái tương quan âm với thành phần màu đỏ Khi thu hoạch, màu sắc cherry trở nên có màu đỏ thẫm Drak et al (1987) cho thấy cách tăng số lượng màu đỏ cherry, TSS tăng lên Phân loại xác dựa độ chín 92%,là cách có độ xác cao 5 Độ đặc: Dựa vào độ đặc người ta phân loại rau theo chất lượng chúng.Với trái xanh độ đặc chúng cao trái chín muồi,độ đặc trở nên thấp III Thiết bị: Hệ thống phân loại quang học Aweta: - Nguyên tắc hoạt động : Trái theo hàng băng chuyền đưa vào hệ thống.Trong hệ thống, hình ảnh camera ghi hình lại góc độ khác Từ thông tin ghi được, xử lý thiết bị tổng hợp thành hình không gian chiều sản phẩm để đánh giá Bằng cách sử dụng tia khả kiến(VIS) hồng ngoại (IR), kết hợp với lọc sáng khác nhau, hệ thống tìm phát vết thương tổn bề mặt Bên cạnh việc xác định thương tổn trái cây, từ hình ảnh chiều quả, hệ thống xác định đường kính màu sắc So sánh thông tin kiểm tra với thông tin lưu trữ nhớ hệ thống, thiết bị phân loại trái - Ưu điểm: Có thể phát vết xước từ 0,5 mm Thiết bị phân loại sản phẩm thành cấp độ khác theo mẫu chuẩn Hình : Thiết bị phân loại Aweta Thiết bị phân tích chất lượng : - Nguyên lý hoạt động: Trái đưa vào hệ thống theo băng chuyền, nguồn phát tia NIR (các tia nằm vùng hồng ngoại gần) chiếu vào phần lớn sản phẩm Phía đối diện với nguồn phát nguồn thu, có nhiệm vụ thu nhận phần ánh sáng xuyên qua Bộ xử lý logic toán học có nhiệm vụ phân tích cường độ hấp thu ánh sáng bước sóng khác Các tín hiệu phân tích xử lý, chuyển thành độ Brix hay tiêu chất lượng khác, tùy theo yêu cầu lọai sản phẩm Với công nghệ nay, bên cạnh độ Brix, hệ thống có khả xác định nhiều tính chất rau quả, ví dụ độ acid, hàm lượng nước, mùi thơm,nhờ mà trái qua hệ thống, hệ thống xác định độ chín quả, từ phân loại - Ưu điểm: Do tia NIR có khả sâu vào trung tâm quả, mà kết tính toán đại diện cho toàn quả, hàm lượng đường trung bình có Hơnnữa, hệ thống IQA cho kết có độ xác cao với tần số lặp lại lớn.Phương pháp sử dụng tia NIR để xác định thành phần hóa học rau có ưu điểm lớn, cho kết phân tích nhanh, không phá hỏng sản phẩm Thiết bị đo độ đặc âm AFS: Hệ thống AFS (Ascoutic Firmness sensor) thành tựu kĩ thuật đo lường tính chất sản phẩm độ đặc mà không phá hỏng sản phẩm - Nguyên tắc hoạt động: Trái vận chuyển vào hệ thống AFS băng chuyền đơn.Các đầu cảm biến AFS gõ nhẹ vào quả, ghi nhận tín hiệu phản ứng vị trí đó.Ở đây, hệ thống xác định mức độ dao động sản phẩm Mức độ dao động đại diện cho độ đặc, hàm lượng nước, độ tươi cấu trúc bên cần phân tích.Các tín hiệu âm ghi nhận xử lý phân tích chuyển thành giá trị gọi FI (Firmness Index: số độ đặc) Chỉ số có giá trị cao trái tươi, nhiều nước; có giá trị thấp trái chín, mềm.Từ giá trị FI, hệ thống xác định độ chín hay tiêu chất lượng khác quả, từ phân loại - Ưu điểm: Hệ thống AFS cho kết quán chất lượng rau từ vị trí đo Các phương pháp khác xác định chất lượng cục vị trí đo Để có độ đặc toàn sản phẩm, phương pháp cần phải tiến hành đo nhiều vị trí khác nhau, kết thu phụ thuộc vào vị trí đo, độ tin cậy kết đo không cao.Hệ thống phân loại nhanh, không phá hỏng trái cây, dễ sử dụng, dễ xử lý số liệu Hình :Thiết bị đo độ đặc âm thành AFS Tài liệu tham khảo [1] http://www.agriergonomics.eu/good_practices/good_practices/sorting_grading_packaging_files/Sorting_and_packagi ng_ENG.pdf [2] : George M (2015) Multiple Fruit and Vegetable Sorting System Using Machine Vision Int J Adv Technol 6: 142 [3] Harshavardhan G Naganur, Sanjeev S Sannakki, Vijay S Rajpurohit, Arunkumar R4, Fruits Sorting and Grading using Fuzzy Logic [4] Asghar Mousavi balestani ,Parviz AhmadiMoghaddam, Asaad Modares motlaq,Hamed Dolaty, Sorting and Grading of Cherries on the Basis of Ripeness, Size and Defects by Using Image Processing Techniques [5] Lê Minh Hồng,Công nghệ chế biến thực phẩm đóng hộp [6].Nguyễn Bá Thanh,Thiết bị chế biến rau [...]...phụ thuộc vào vị trí đo, do đó độ tin cậy của kết quả đo không cao.Hệ thống phân loại nhanh, không phá hỏng trái cây, dễ sử dụng, dễ xử lý số liệu Hình 6 :Thiết bị đo độ đặc bằng âm thành AFS 8 Tài liệu tham khảo [1] http://www.agriergonomics.eu/good_practices/good_practices/sorting_grading_packaging_files/Sorting_and_packagi... Modares motlaq,Hamed Dolaty, Sorting and Grading of Cherries on the Basis of Ripeness, Size and Defects by Using Image Processing Techniques [5] Lê Minh Hồng ,Công nghệ chế biến thực phẩm đóng hộp [6].Nguyễn Bá Thanh,Thiết bị trong chế biến rau quả ... Hệ thống phân loại quang học Aweta: Thiết bị phân tích chất lượng : Thiết bị đo độ đặc âm AFS: I Mở đầu: Công đoạn phân loại rau nhằm phân chia nguyên... ,màu sắc lại tính chất quan trọng khác mang tính trực quan.Do đó ,công đoạn phân loại rau công đoạn cần thiết để đánh giá chất lượng loại sản phẩm,đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng tăng giá trị sản phẩm.Nó... dần,nguyên liệu phân loại Hình 3: Phân loại rau thiết bị Widening bands - Spiral: thiết bị có dạng hình xoắn ốc,nguyên liệu đưa vào qua xoắn ốc rớt xuống nơi có xoắn ốc phù hợp Hình 4: Phân loại rau thiết