食品色差仪在食品颜色品质管控中的应用

随着人们生活水平的提高,人们对食品外观颜色品质的要求也愈来愈严格,将色差仪引入到食品颜色的管控中,可以建立直观详细的颜色数据和色差分析报告,实现食品色泽的控制和管理。本文对食品色差仪的结构及其在食品颜色品质管控中的具体应用做了介绍,对此感兴趣的朋友可以了解一下!

食品颜色检测

食品色差仪的基本构成:

食品色差仪仿照人眼感色的原理,采用能感受红、绿、蓝三种颜色的受光器,将各自所感受的光电流加以放大处理,得出各色的刺激量,从而获得这一颜色的信号。食品色差仪总的光学条件应符合卢瑟条件。

食品色差仪主要包括测头、数据处理器(含显示器及打印机)、直流电源及附件四部分。食品色差仪测头由照明光源,滤色器,硅光电池,隔热玻璃,凸透镜,导光筒,挡板,积分球等组成。其中:

1)积分球是测色仪的重要构成部件,在很大程度上决定了测色仪的使用寿命、测量精度和长期重复性。

2)数据处理系统包括放大电路、A/D转换、中央处理器、显示、打印等数据输出。采用微控制器进行数据处理,通过液晶显示和打印输出各种色度数据。

3)内部光源照明系统:采用低能耗的特殊发光管,经修正后作为测色用的标准照明体D65,保证220V+22V,50Hz+1Hz的稳定电压确保光源发光的稳定性。测色仪内部照明光源通常是标准A光源,而实际应用中都需要测量物体在标准D65和C光源下的色度值,因此要模拟出D65光源,使仪器总的光谱灵敏度符合D65下的卢瑟条件。

4)光谱三刺激值:选用CIE1964 补充观察者10°视角的数据;仪器照明几何条件为0/d。

5)观察条件:符合CIE所规定的0°入射/45°接收条件。光谱条件,总体响应等价于CIE标准照明体D65及10视场色匹配函数下的三刺激值X10、Y10、Z10(以下简写为X、Y、Z),最终可获得测色的五种表色系统:CIE Y10 x10 y10(1964),CIE:X10Y10Z10(1964),L*a*b*(1976),L*C*H°(1976)及 Hunter Lab和色差计算的三种表色系统:ΔEab*(ΔL*Δa*Δb*),ΔEab*(ΔL*ΔC*ΔH*)及 Hunter ΔE(ΔL Δa Δb)。不同表色系统的测得数据均可以由计算机进行相互转换,并以数字显示、可打印输出。


食品色差仪在食品颜色品质管控中的应用:

一直以来,人们都是运用感观品评方法来进行食品色、香、味等方面的品质评定,但我们可以用肉眼对色泽进行比较却无法对色泽进行量化分析。通常使用的分光测定法,通过测定各波长下样品的完全漫反射面的反射系数,并对其进行数据处理,从而评价其色度值及其他各种数值,该种方法不能直接求得色度值或色差。而色差计利用人眼睛对颜色判断的三变数原理,模拟人眼判断颜色的过程,可研究其色差值与感官品评值的相关性,去除人为因素对测定结果的影响,使得色泽的判定更加客观。与人眼相比具有良好的稳定性和重复性,为产品的研究开发和品质控制提供了有力可信的依据。

用于食品评价的便携式色差仪,其测量原理采用最广泛使用于测量物体色调的国际照明委员会(CIE)的CIE1976L*,a"*,b*色度系统,借助均匀色的立体表示方法将所有的颜色用L*,a*,b三个轴的坐标来定义。L*为垂直轴也即中轴,代表明度上白下黑,其值从底部0(黑)到顶部100(白)。中间为亮度不同的灰色过度,有100个等级;a*、b*坐标组成的色度平面是一个圆,表示不同的色彩方向,a*代表红绿轴上颜色的饱和度,其中-a*为绿,+a*为红;b*代表蓝黄轴上颜色的饱和度,其中-b*为蓝,+b*为黄。a*,b*都是水平轴。L*,a*,b*不仅可以精确地表示各种色调,它也为两种色调之间的差即色差表示带来了方便,尤其是在研究或测定近似颜色的差别程度时(比如同一原材料不同批次的比较),匀色空间 L*,a*,b*表色系上任意两点间的距离,Ea*b*都可以表示两个颜色之间的总色差△E=[(△L*)2+(△a*)2 +(△b*)2]1/2。

基于此,对不同的原材料或产成品,我们可以通过表色系统,确定其各自的定性定量的质量控制指标,制定合理的色泽偏差范围,而对同一种原材料或同一种产品,我们也可以通过色差表色系统确定其偏差范围,获得定量化的数据以进行质量合格与否的客观判断。

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