高精度便攜式食品色差儀在食品顏色品質(zhì)檢測中的應(yīng)用

一直以來，人們都是運(yùn)用感觀品評方法來進(jìn)行食品色、香、味等方面的品質(zhì)評定，但我們可以用肉眼對色澤進(jìn)行比較卻無法對色澤進(jìn)行量化分析。因此，為了對食品的色澤進(jìn)行定量的分析，去除人為因素對測定結(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：

光電積分測色色差計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。光電積分式儀器總的光學(xué)條件應(yīng)符合盧瑟條件（Luther condition）。

測色色差計主要包括測頭、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。測色儀測頭由照明光源，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.積分球是測色儀的重要構(gòu)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(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)等價于CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D65及10°視場色匹配函數(shù)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(tǒng)：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(tǒng)：△Eab*（△L*△a*△b*），△Eab*（△L*△C*△H*）及Hunter△E（△L△a△b）。不同表色系統(tǒng)的測得數(shù)據(jù)均可以由計算機(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)檢測中的應(yīng)用：

一直以來，人們都是運(yùn)用感觀品評方法來進(jìn)行食品色、香、味等方面的品質(zhì)評定，但我們可以用肉眼對色澤進(jìn)行比較卻無法對色澤進(jìn)行量化分析。而色差儀利用人眼睛對顏色判斷的三變數(shù)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(guān)性，去除人為因素對測定結(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)品的研究開發(fā)和品質(zhì)控制提供了有力可信的依據(jù)。

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(diào)的國際照明委員會（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*三個軸的坐標(biāo)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(biāo)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(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(diǎn)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(chǎn)成品，我們可以通過表色系統(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，而對同一種原材料或同一種產(chǎn)品，我們也可以通過色差表色系統(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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(nèi)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(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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