тема«Метрологическое обеспечение исследования качества биотехнологической продукции бесконтактным методом»

Здесь представлен план работы, пму ружно следовать он одобрен, где и как будет выглядеть опыт. От исполнителя нужно соблюсти план, найти информацию, оформит реферат, опыт можем обговорить

Ключевая идея: Показать, что даже без сложного оборудования можно провести метрологически обеспеченное исследование, используя современные доступные технологии (в данном случае — смартфон).

Объект исследования: Хлебный мякиш (или другой пористый пищевой продукт, например, бисквит, сухарь).

Обоснование выбора объекта

Структура тезисов для реферата:

1. Введение: Актуальность и постановка проблемы

· Актуальность: В современной биотехнологии растет спрос на быстрые, неразрушающие и дешевые методы контроля качества.

· Проблема: Студенты и малые предприятия часто не имеют доступа к дорогостоящим аналитическим приборам (например, для хроматографии, спектроскопии).

· Гипотеза: Качество биотехнологической продукции можно оценивать с помощью бесконтактного оптического метода (цифровой фотографии) и последующей программной обработки изображения, обеспечив этому методу необходимую метрологическую достоверность.

· Цель: Разработать и апробировать методику метрологически обеспеченного исследования пористости хлебного мякиша с помощью цифровой фотосъемки.

· Задачи:

1. Изучить теоретические основы пористости хлеба как показателя качества.

2. Разработать методику подготовки образцов, их фотосъемки и обработки данных.

3. Провести метрологическое обеспечение методики (оценить погрешность, воспроизводимость, сходимость).

4. Провести эксперимент по оценке пористости нескольких образцов хлеба.

5. Проанализировать полученные данные и сделать выводы.

2. Теоретическая часть: Метрологическое обеспечение бесконтактных методов

Сюда дописать обязательно про еще какие то бесконтактнын методы, но про них не много

· Основные понятия МО применительно к нашему исследованию:

· Объект измерения: Пористость хлебного мякиша.

· Метод измерения: Бесконтактный, оптико-программный.

· Средство измерения: Цифровая камера (смартфон), штатив, эталон масштаба (линейка), программное обеспечение для анализа изображений (например, ImageJ, Fiji — бесплатные и мощные программы).

· Физическая величина: Относительная площадь пор на единицу площади среза (в %).

· Что нужно обеспечить метрологически:

· Воспроизводимость условий: Стабильное освещение, фиксированное расстояние от камеры до объекта, одинаковый ракурс.

· Поверка средства измерения: Калибровка пикселей изображения по эталонной линейке, которая фотографируется вместе с образцом.

· Оценка погрешности: Расчет погрешности из-за неравномерного освещения, неточности калибровки, шумов на изображении.

3. Материалы и методы (Экспериментальная часть)

· Материалы: 2-3 образца хлеба, выпеченного по разной рецептуре/в разных условиях (например, пшеничный цельнозерновой и пшеничный высшего сорта).

· Оборудование: Смартфон с камерой, штатив (или устойчивая подставка), источник равномерного света (настольная лампа, окно в пасмурный день), белый лист бумаги (фон), линейка.

· Методика проведения эксперимента:

1. Подготовка образца: Аккуратно разрезать хлеб, чтобы получить ровный срез мякиша.

2. Фотосъемка: Закрепить телефон на штативе. Положить на фон линейку и рядом — срез хлеба. Сфотографировать при стабильном освещении без вспышки. Повторить для всех образцов.

3. Обработка изображений в программе (например, ImageJ):

· Калибровка: Указать программе, сколько пикселей на изображении соответствует 1 см на линейке.

· Преобразование: Перевести цветное изображение в черно-белое (8-bit).

· Бинаризация: Настроить порог яркости так, чтобы поры стали черными, а мякиш — белым (или наоборот). Это самая критичная операция, ее условия нужно строго зафиксировать!

· Анализ: Программа автоматически подсчитает процент площади, занятой черными пикселями (порами).

· Метрологическое обеспечение методики:

· Оценка сходимости (повторяемости): Провести фотографирование одного и того же образца 5-7 раз (каждый раз перекладывая его) и обработать все снимки. Рассчитать среднее значение и стандартное отклонение.

· Оценка воспроизводимости: Сделать серию снимков одного образца в slightly разных условиях освещения (немного ближе/дальше от лампы). Оценить, как это влияет на результат.

· Оценка погрешности: Суммарная погрешность складывается из погрешности калибровки (например, ±1 пиксель на линейке) и стандартного отклонения при повторных измерениях

4.Заключение и выводы