一直以來,人們都是運用感觀品評方法來進行食品色、香、味等方面的品質評定,但我們可以用肉眼對色澤進行比較卻無法對色澤進行量化分析。因此,為了對食品的色澤進行定量的分析,去除人為因素對測定結果的影響,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檢測中的應用。

高精度便攜式食品色差儀的基本構成:
光電積分測色色差計仿照人眼感色的原理,采用能感受紅、綠、藍三種顏色的受光器,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。光電積分式儀器總的光學條件應符合盧瑟條件(Luther condition)。
測色色差計主要包括測頭、數據處理器(含顯示器及打印機)、直流電源及附件四部分。測色儀測頭由照明光源,濾色器,硅光電池,隔熱玻璃,凸透鏡,導光筒,擋板,積分球等組成。其中:
1.積分球是測色儀的重要構成部件,在很大程度上決定了測色儀的使用壽命、測量精度和長期重復性。
2.數據處理系統包括放大電路、A/D轉換、中央處理器、顯示、打印等數據輸出。采用微控制器進行數據處理,通過液晶顯示和打印輸出各種色度數據。
3.內部光源照明系統:采用低能耗的特殊發光管,經修正后作為測色用的標準照明體D65,保證220V+22V,50Hz+1Hz的穩定電壓確保光源發光的穩定性。測色儀內部照明光源通常是標準A光源,而實際應用中都需要測量物體在標準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補充觀察者10°視角的數據;儀器照明幾何條件為0/d。
5.觀察條件:符合CIE所規定的 0°入射/45°接收條件。光譜條件,總體響應等價于CIE標準照明體D65及10°視場色匹配函數下的三刺激值X10、Y10、Z10以下簡寫為X、Y、Z,最終可獲得測色的五種表色系統:CIEY10x10y10(1964),CIEX10Y10Z10(1964),L*a*b*(1976),L*C*H°(1976)及HunterLab和色差計算的三種表色系統:△Eab*(△L*△a*△b*),△Eab*(△L*△C*△H*)及Hunter△E(△L△a△b)。不同表色系統的測得數據均可以由計算機進行相互轉換,并以數字顯示、可打印輸出。
高精度便攜式食品色差儀在食品顏色品質檢測中的應用:
一直以來,人們都是運用感觀品評方法來進行食品色、香、味等方面的品質評定,但我們可以用肉眼對色澤進行比較卻無法對色澤進行量化分析。而色差儀利用人眼睛對顏色判斷的三變數原理,模擬人眼判斷顏色的過程,可研究其色差值與感官品評值的相關性,去除人為因素對測定結果的影響,使得色澤的判定更加客觀。與人眼相比具有良好的穩定性和重復性,為產品的研究開發和品質控制提供了有力可信的依據。
用于食品評價的便攜式色差儀,其測量原理采用最廣泛使用于測量物體色調的國際照明委員會(CIE)的CIE1976L*a*b*色度系統,借助均勻色的立體表示方法將所有的顏色用L*、a*、b*三個軸的坐標來定義。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度,有100個等級;a*、b*坐標組成的色度平面是一個圓,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*代表藍黃軸上顏色的飽和度,其中-b*為藍,+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,它也為兩種色調之間的差即色差表示帶來了方便,尤其是在研究或測定近似顏色的差別程度時(比如同一原材料不同批次的比較),勻色空間L*,a*,b*表色系上任意兩點間的距離△Ea*b*都可以表示兩個顏色之間的總色差△E=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2。
基于此,對不同的原材料或產成品,我們可以通過表色系統,確定其各自的定性定量的質量控制指標,制定合理的色澤偏差范圍,而對同一種原材料或同一種產品,我們也可以通過色差表色系統確定其偏差范圍,獲得定量化的數據以進行質量合格與否的客觀判斷。將其引入面粉及面制品色度的測試研究中,該儀器不僅可以用來測試面粉這種可流動性的粉狀物的白度,更能對面制成品的表面白度、亮度以及內部結構的白度、光澤性等給予客觀的量化評價,通過綜合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部組織所存在的偏差,這樣被測樣品之間的色度是偏黃,還是偏紅,還是偏綠、偏藍都將一目了然,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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