Color Change Analysis of Dried Apple with Continuous and Pulsed Microwave Method

Year 2020, Volume: 34 Issue: 1, 149 - 165, 01.06.2020

Ahmet Polat , Ferhat Kurtulmuş , Nazmi İzli

Abstract

In this study, color changes of apple samples dried by continuous and pulsed microwaves were investigated by using the image processing method. A total of one hundred images were taken from apple samples, before and after drying. Apple samples dried with different methods were analyzed after they were converted from RGB color space to L*a*b* color space. Also, a circular masking process was applied to the samples. Two different data were obtained by using circular masking and non-circular-masking methods. The total color change (ΔE), Chroma (C) and hue angle (α°) and browning index (BI) are defined as the kinetic parameters for color. When the results were examined, it was seen that drying had an effect on the color parameters of all samples. The L*, a* and b* values of circular masking method were determined differently comparing to the values of the non-circular-masked method. When the browning index results are examined, it is determined that the result in 200W-KO: 3 application is the closest value to the fresh apple product. As a result, it has been observed that the drying of apples with continuous and pulsed microwave methods has an important effect on the color parameters of the product and maybe an alternative to other drying methods.

Keywords

Apple, color parameters, image processing

Sürekli ve Kesikli Mikrodalga Yöntemleri Kullanılarak Kurutulan Elmanın Renk Değişim Analizi

Abstract

Bu çalışmada, sürekli ve kesikli mikrodalga ile kurutulan elma örneklerinin renk değişimleri görüntü işleme yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Elma örneklerinden kurutma öncesi ve sonrası olmak üzere toplam yüz adet görüntü alınmıştır. Farklı yöntemlerle kurutulan elma örnekleri RGB renk uzayından L*a*b* renk uzayına çevrildikten sonra analiz edilmiştir. Ayrıca örneklere bir halka maskeleme işlemi uygulanmıştır. Halka maskeli ve halka maskesiz yöntem kullanılarak iki farklı veri elde edilmiştir. Toplam renk değişimi (ΔE), kroma (C), hue açısı (α°) ve kahverengilik indeks (BI) değerleri renk için kinetik parametreleri olarak tanımlanmıştır. Sonuçlar incelendiğinde, kurutmanın tüm örneklerin renk parametreleri üzerine etkisi olduğu görülmüştür. Halka maskeleme yöntemindeki L*, a* ve b* değerlerin halka maskesiz yönteme göre farklı olduğu tespit edilmiştir. Kahverengilik indeksi sonuçları incelendiğinde ise, 200W-KO:3 uygulamasındaki sonucun taze elma ürününe en yakın değer olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, sürekli ve kesikli mikrodalga yöntemleri ile elmanın kurutulmasında ürünün renk parametreleri üzerine önemli bir etkisi olduğu ve diğer kurutma yöntemlerine alternatif olabileceği gözlemlenmiştir.

Keywords

görüntü işleme, Elma, renk parametreleri

References

• Aghilinategh, N., Rafiee, S., Gholikhani, A., Hosseinpur, S., Omid, M., Mohtasebi, S.S. and Maleki, N. 2015. A comparative study of dried apple using hot air, intermittent and continuous microwave: evaluation of kinetic parameters and physicochemical quality attributes. Food Science and Nutrition, 3(6): 519-526.
• Çelen, İ. H., Çelen, S., Moralar, A., Buluş, H. N. and Önler, E. 2015. Mikrodalga bantlı kurutucuda patatesin kurutulabilirliğinin deneysel olarak incelenmesi. Ejovoc (Electronic Journal of Vocational Colleges), 5(4): 57-69.
• Dehghannya, J., Hosseinlar, S.H. and Heshmati, M.K. 2018. Multi-stage continuous and intermittent microwave drying of quince fruit coupled with osmotic dehydration and low temperature hot air drying. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 45: 132-151.
• Demir, B., Çetin, N. and Kuş, Z. A. 2016. Görüntü işleme tekniği ile yabancı ot renk özelliklerinin belirlenmesi. Alinteri Journal of Agriculture Sciences, 31(2): 59-64.
• Doymaz, I., Kipcak, A.S. and Piskin, S. 2015. Microwave drying of green bean slices: drying kinetics and physical quality. Czech Journal of Food Science, 33(4): 367–376.
• Ergüneş, G. and Tarhan, S. 2006. Color retention of red peppers by chemical pretreatments during greenhouse and open sun drying. Journal of Food Engineering, 76:446–452.
• Gunasekaran, S. and Yang, H. W. 2007. Optimization of pulsed microwave heating. Journal of Food Engineering, 78(4): 1457-1462.
• Horuz, E., Bozkurt, H., Karataş, H. and Maskan, M. 2018. Simultaneous application of microwave energy and hot air to whole drying process of apple slices: drying kinetics, modeling, temperature profile and energy aspect. Heat and Mass Transfer, 54(2): 425-436.
• İlhan, K. 2018. Narın hasat sonrası hastalıklarına sisleme şeklinde bazı dezenfektanların ve fumispore opp uygulamalarının etkisi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 32(1): 113-126.
• Maskan, M. 2001 Kinetics of colour change of kiwifruits during hot air and microwave drying. Journal of Food Engineering, 48:169-75.
• Oliphant, T. E. 2007. Python for scientific computing. Computing in Science and Engineering, 9(3): 10-20.
• OpenCV 2018. Open source computer vision. Available at: www.opencv.org (Erişim tarihi: 20.08.2018)
• Sharifian, F., Modarres-Motlagh, A., Komarizade, M.H. and Nikbakht, A.M. 2013. Colour change analysis of fig fruit during microwave drying. International Journal of Food Engineering, 9(1): 107-114.
• Taskin, O., Polat, A., Izli, N. and Asik, B. B. 2019. Intermittent microwave-vacuum drying effects on pears. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences, 69(1): 101-108.
• Van der Walt, S., Schönberger, J.L., Nunez-Iglesias, J., Boulogne, F., Warner, J.D., Yager, N., Gouillart, E. and Yu, T. 2014. Scikit-image: image processing in Python. PeerJ, 2: e453.1-18.
• Zhao, D., Wang, Y., Zhu, Y. and Ni, Y. 2016. Effect of carbonic maceration pre-treatment on the drying behavior and physicochemical compositions of sweet potato dried with intermittent or continuous microwave. Drying Technology, 34(13): 1604-1612.