高精度便携式食品色差仪在食品颜色品质检测中的应用

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。因此，为了对食品的色泽进行定量的分析，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，就可以使用色差仪。本文介绍了高精度便携式食品色差仪在食品颜色品质检测中的应用。

高精度便携式食品色差仪的基本构成：

光电积分测色色差计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。光电积分式仪器总的光学条件应符合卢瑟条件（Luther condition）。

测色色差计主要包括测头、数据处理器（含显示器及打印机）、直流电源及附件四部分。测色仪测头由照明光源，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：采用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：CIEY10x10y10（1964），CIEX10Y10Z10（1964），L*a*b*（1976），L*C*H°（1976）及HunterLab和色差计算的三种表色系统：△Eab*（△L*△a*△b*），△Eab*（△L*△C*△H*）及Hunter△E（△L△a△b）。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。

高精度便携式食品色差仪在食品颜色品质检测中的应用：

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。而色差仪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。将其引入面粉及面制品色度的测试研究中，该仪器不仅可以用来测试面粉这种可流动性的粉状物的白度，更能对面制成品的表面白度、亮度以及内部结构的白度、光泽性等给予客观的量化评价，通过综合L*a*b*及△E才能全面反映出馒头、面条、面包、面片等食品表面色度或内部组织所存在的偏差，这样被测样品之间的色度是偏黄，还是偏红，还是偏绿、偏蓝都将一目了然，从而更精确地比较不同样品之间的色差，并有助于查找原因和制定合理的可接受偏差范围。

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