一直以來(lái),人們都是運(yùn)用感觀品評(píng)方法來(lái)進(jìn)行食品色、香、味等方面的品質(zhì)評(píng)定,但我們可以用肉眼對(duì)色澤進(jìn)行比較卻無(wú)法對(duì)色澤進(jìn)行量化分析。因此,為了對(duì)食品的色澤進(jìn)行定量的分析,去除人為因素對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響,使得色澤的判定更加客觀,就可以使用色差儀。本文介紹了高精度便攜式食品色差儀在食品顏色品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用。

高精度便攜式食品色差儀的基本構(gòu)成:
光電積分測(cè)色色差計(jì)仿照人眼感色的原理,采用能感受紅、綠、藍(lán)三種顏色的受光器,將各自所感受的光電流加以放大處理,得出各色的刺激量,從而獲得這一顏色的信號(hào)。光電積分式儀器總的光學(xué)條件應(yīng)符合盧瑟條件(Luther condition)。
測(cè)色色差計(jì)主要包括測(cè)頭、數(shù)據(jù)處理器(含顯示器及打印機(jī))、直流電源及附件四部分。測(cè)色儀測(cè)頭由照明光源,濾色器,硅光電池,隔熱玻璃,凸透鏡,導(dǎo)光筒,擋板,積分球等組成。其中:
1.積分球是測(cè)色儀的重要構(gòu)成部件,在很大程度上決定了測(cè)色儀的使用壽命、測(cè)量精度和長(zhǎng)期重復(fù)性。
2.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括放大電路、A/D轉(zhuǎn)換、中央處理器、顯示、打印等數(shù)據(jù)輸出。采用微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,通過(guò)液晶顯示和打印輸出各種色度數(shù)據(jù)。
3.內(nèi)部光源照明系統(tǒng):采用低能耗的特殊發(fā)光管,經(jīng)修正后作為測(cè)色用的標(biāo)準(zhǔn)照明體D65,保證220V+22V,50Hz+1Hz的穩(wěn)定電壓確保光源發(fā)光的穩(wěn)定性。測(cè)色儀內(nèi)部照明光源通常是標(biāo)準(zhǔn)A光源,而實(shí)際應(yīng)用中都需要測(cè)量物體在標(biāo)準(zhǔn)D65和C光源下的色度值,因此要模擬出D65光源,使儀器總的光譜靈敏度符合D65下的盧瑟條件。
4.光譜三刺激值:采用CIE1964補(bǔ)充觀察者10°視角的數(shù)據(jù);儀器照明幾何條件為0/d。
5.觀察條件:符合CIE所規(guī)定的 0°入射/45°接收條件。光譜條件,總體響應(yīng)等價(jià)于CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D65及10°視場(chǎng)色匹配函數(shù)下的三刺激值X10、Y10、Z10以下簡(jiǎn)寫(xiě)為X、Y、Z,最終可獲得測(cè)色的五種表色系統(tǒng):CIEY10x10y10(1964),CIEX10Y10Z10(1964),L*a*b*(1976),L*C*H°(1976)及HunterLab和色差計(jì)算的三種表色系統(tǒng):△Eab*(△L*△a*△b*),△Eab*(△L*△C*△H*)及Hunter△E(△L△a△b)。不同表色系統(tǒng)的測(cè)得數(shù)據(jù)均可以由計(jì)算機(jī)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換,并以數(shù)字顯示、可打印輸出。
高精度便攜式食品色差儀在食品顏色品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用:
一直以來(lái),人們都是運(yùn)用感觀品評(píng)方法來(lái)進(jìn)行食品色、香、味等方面的品質(zhì)評(píng)定,但我們可以用肉眼對(duì)色澤進(jìn)行比較卻無(wú)法對(duì)色澤進(jìn)行量化分析。而色差儀利用人眼睛對(duì)顏色判斷的三變數(shù)原理,模擬人眼判斷顏色的過(guò)程,可研究其色差值與感官品評(píng)值的相關(guān)性,去除人為因素對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響,使得色澤的判定更加客觀。與人眼相比具有良好的穩(wěn)定性和重復(fù)性,為產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)和品質(zhì)控制提供了有力可信的依據(jù)。
用于食品評(píng)價(jià)的便攜式色差儀,其測(cè)量原理采用最廣泛使用于測(cè)量物體色調(diào)的國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)的CIE1976L*a*b*色度系統(tǒng),借助均勻色的立體表示方法將所有的顏色用L*、a*、b*三個(gè)軸的坐標(biāo)來(lái)定義。L*為垂直軸也即中軸,代表明度上白下黑,其值從底部0(黑)到頂部 100(白)。中間為亮度不同的灰色過(guò)度,有100個(gè)等級(jí);a*、b*坐標(biāo)組成的色度平面是一個(gè)圓,表示不同的色彩方向,a*代表紅綠軸上顏色的飽和度,其中-a*為綠,+a*為紅;b*代表藍(lán)黃軸上顏色的飽和度,其中-b*為藍(lán),+b*為黃。a*,b*都是水平軸。L*,a*,b*不僅可以精確地表示各種色調(diào),它也為兩種色調(diào)之間的差即色差表示帶來(lái)了方便,尤其是在研究或測(cè)定近似顏色的差別程度時(shí)(比如同一原材料不同批次的比較),勻色空間L*,a*,b*表色系上任意兩點(diǎn)間的距離△Ea*b*都可以表示兩個(gè)顏色之間的總色差△E=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2。
基于此,對(duì)不同的原材料或產(chǎn)成品,我們可以通過(guò)表色系統(tǒng),確定其各自的定性定量的質(zhì)量控制指標(biāo),制定合理的色澤偏差范圍,而對(duì)同一種原材料或同一種產(chǎn)品,我們也可以通過(guò)色差表色系統(tǒng)確定其偏差范圍,獲得定量化的數(shù)據(jù)以進(jìn)行質(zhì)量合格與否的客觀判斷。將其引入面粉及面制品色度的測(cè)試研究中,該儀器不僅可以用來(lái)測(cè)試面粉這種可流動(dòng)性的粉狀物的白度,更能對(duì)面制成品的表面白度、亮度以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的白度、光澤性等給予客觀的量化評(píng)價(jià),通過(guò)綜合L*a*b*及△E才能全面反映出饅頭、面條、面包、面片等食品表面色度或內(nèi)部組織所存在的偏差,這樣被測(cè)樣品之間的色度是偏黃,還是偏紅,還是偏綠、偏藍(lán)都將一目了然,從而更精確地比較不同樣品之間的色差,并有助于查找原因和制定合理的可接受偏差范圍。
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