Ψηφιακή Ανακατασκευή Μήτρας Πορώδους Δομής Τροφίμων Και Πρόβλεψη Του Συντελεστή Διάχυσης Υγρασίας

Abstract

Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής, αφού μελετήθηκαν διεξοδικά οι θεωρητικές έννοιες που αφορούν στα πορώδη υλικά και στη μικροδομή τους, σχεδιάστηκε, και αναπτύχθηκε ένα εργαλείο λογισμικού για τη μελέτη της πορώδους δομής και την αναπαράσταση αυτής με τελικό σκοπό τον υπολογισμό σημαντικών παραμέτρων, όπως είναι το πορώδες και ο συντελεστής διάχυσης υγρασίας. Πιο συγκεκριμένα, στο πρόγραμμα πραγματοποιείται η σύνθεση ενός πλήθους ήδη υπαρχουσών ψηφιακών φωτογραφιών, μέσω ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης - (Scanning Electron Microspoce - SEM), οι οποίες απεικονίζουν δισδιάστατες τομές του εκάστοτε τροφίμου. Η σύνθεση αυτή γίνεται μέσω μιας μεθοδολογίας ψηφιακής ανακατασκευής με τη χρήση του υπολογιστικού εργαλείου Matlab. Με τον τρόπο αυτό προκύπτει μία τρισδιάστατη και πιο εποπτική κατανομή πόρων μέσα στο τρόφιμο. Στη συνέχεια, με δεδομένη την πορώδη δομή του εκάστοτε τροφίμου, πραγματοποιείται μια προσομοίωση, μέσω μιας σειράς μαθηματικών εξισώσεων, οι οποίες υπολογίζουν το ρυθμό ροής των μορίων νερού ανά επιφάνεια και ανά μονάδα χρόνου στο τρόφιμο, με στόχο να μετρηθεί ο συντελεστής διάχυσης υγρασίας.