Badanie właściwości geometrycznych i fizycznych owoców wybranych odmian gruszy na podstawie modeli numerycznych uzyskanych za pomocą skanera 3d

• Autorzy: Anders A. , Markowski P. , Kaliniewicz Z.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of geometric and physical properties of chosen pear cultivars based on numerical models obtained by a 3d scanner

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy była ocena przydatności zbudowanych za pomocą skanera 3D modeli numerycznych owoców gruszy odmiany Bonkreta Williamsa oraz Konferencja do określania ich właściwości geometrycznych i fizycznych. Dodatkowo porównano utworzone modele owoców gruszy z aktualnie stosowanymi przybliżonymi sposobami opisu kształtu polegającymi na aproksymacji owoców do prostych brył geometrycznych. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów i obliczeń stwierdzono, że stosując skaner 3D do skanowania obiektów przestrzennych uzyskuje się dużą dokładność pomiarów pola powierzchni i objętości owoców w porównaniu z obliczeniami pola powierzchni i objętości wykonanymi na przybliżonych wzorach matematycznych. Wartość współczynnika determinacji wymiarów owoców gruszy w funkcji ich masy zawierała się w zakresie od 0,58 do 0,95 i od 0,54 do 0,93 odpowiednio dla owoców odmiany Bonkreta Williamsa oraz Konferencja. Najniższą wartość współczynnika determinacji odnotowano dla długości owoców w funkcji ich masy dla obydwu badanych przypadków. Utworzone za pomocą skanera 3D modele owoców mogą posłużyć do przeprowadzenia dokładnych obliczeń ich właściwości geometrycznych.

EN

The objective of this study was to assess the usefulness of numerical models of the Williams’ bon chrétien pear and the Conference pear cultivars’ fruits obtained by the application of a 3D scanner in determining their geometric attributes and physical properties. Additionally, the obtained pear fruits’ models were compared with the presently employed ways of shape description involving the approximation of the fruit shape to simple geometric units. Based on the taken measurements and conducted calculations, it was concluded that the application of a 3D scanner for scanning spatial objects allows for a higher accuracy of the surface area and volume measurements of the fruits, as compared to the calculations of the surface area and volume based on approximate mathematical formulas. The value of the coeffi cient of determination for the pear fruit dimensions as functions of their mass ranged from 0.58 to 0.95 and from 0.54 to 0.93 for the Williams’ bon chrétien pear and the Conference pear cultivars’ fruits, respectively. The lowest value of the coeffi cient of determination was noted for the fruit lengths as functions of their mass in both investigated cultivars. Fruit models developed with a 3D scanner can serve to obtain more accurate calculations of their geometric attributes.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2014
• Tom: 577
• Opis fizyczny: s.3-12,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Anders A.

• Katedra Maszyn Roboczych i Metodologii Badań Wydział Nauk Technicznych, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, ul.M.Oczapowskiego 11, 10-736 Olsztyn

autor

Markowski P.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, pl.Łódzki 3, 10-718 Olsztyn

autor

Kaliniewicz Z.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, pl.Łódzki 3, 10-718 Olsztyn

Bibliografia

• Anders A., Kaliniewicz Z., Markowski P., 2012. Zastosowanie skanera 3D do pomiarów cech geometrycznych produktów spożywczych na przykładzie pieczywa typu kajzerka i minikajzerka. Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego 2, 22–26.
• Ciurzyńska A., Janowicz M., Piotrowski D., Pomarańska-Łazuka W., Sitkiewicz I., Lenart A., 2011. Właściwości rekonstrukcyjne suszonych próżniowo truskawek. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 569, 21–34.
• Czernyszewicz E., 2011. Znaczenie wybranych obszarów zarządzania w produkcji owoców. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 569, 51–60.
• Datta A.K., Halder A., 2008. Status of food process modeling and where do we go from here (synthesis of the outcome from brainstorming). Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 7, 117–120.
• Frączek J., Wróbel M., 2006. Metodyczne aspekty oceny kształtu nasion. Inżynieria Rolnicza 12 (87), 155–163.
• Goni S.M., Purlis E., Salvadori V.O., 2007. Three-dimensional reconstruction of irregular foodstuffs. Journal of Food Engineering 82, 536–547.
• Jancsók P., Clijmans L., Nicolai B.M., De Baerdemaeker J., 2001. Investigation of the effect of shape on the acoustic response of ‘Conference’ pears by finite element modelling. Postharvest Biology and Technology 23, 1–12.
• Mieszkalski L., 2013. Matematyczne modelowanie kształtu korzenia pietruszki. Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego 1, 45–52.
• Mieszkalski L., Anders A., Sołoducha H.K., 2008. Modelowanie brył owoców na przykładzie owoców mandarynki. Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego 2, 20–25.
• McCabe W.L., Smith J.C., Harriot P., 1986. Unit Operations of Chemical Engineering. McGraw-Hill Book Company, New York.
• Mohsenin N.N., 1986. Physical properties of plant and animal materials. Gordon and Breach Science Public, New York.
• Nawara P., Krzysztofik B., 2007. Pomiar metodą wideo-komputerową parametrów geometrycznych bulw ziemniaka. Acta Agrophysica 9 (2), 443–448.
• NextEngine User Manual, 2010. http://www.nextengine.com (data dostępu: 10.05.2014).
• Piotrowski D., Godlewska A., 2011. Wpływ metody suszenia próżniowego na proces rehydracji wysuszonych truskawek. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 569, 251–263.
• Rahmi U., Ferruh E., 2009. Potential use of 3-dimensional scanners for food process modeling. Journal of Food Engineering 93, 337–343.
• Sabliov C.M., Bolder D., Keener K.M., Farkas B.E., 2002. Image processing method to determine surface area and volume of axi-symmetric agricultural products. International Journal of Food Properties 5, 641–653.
• Scheerlinck N., Marquenie D., Jancsok P.T., Verboven P., Moles C.G., Banga J.R., Nicolai B.M., 2004. A model-based approach to develop periodic thermal treatments for surface decontamination of strawberries. Postharvest Biology and Technology 34, 39–52.
• Verboven P., De Baerdemaeker J., Nicolai B.M., 2004. Using computational fluid dynamics to optimize thermal processes. In: Richardson P. (ed.), Improving the Thermal Processing of Foods. CRC Press, Boca Raton, FL, 82–102.
• Wiktor A., Łuczywek K., Witrowa-Rajchert D., 2012. Modelowanie matematyczne kinetyki suszenia mikrofalowo-konwekcyjnego liści bazylii. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 570, 127–141.