Die Anwendung eines Kolorimeters bei der Bewertung der Farbe von Auberginenfrüchten

2023-05-03

Dieser Artikel verwendet eine tragbares Spektralphotometer um Farbunterschiede in den Schalen- und Kelchfarben von fünf verschiedenen Auberginenmaterialien, darunter lichtempfindliche und lichtempfindliche, zu erkennen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Colorimeter-Erkennungsergebnisse die Unterschiede in den offensichtlichen Farbmerkmalen von Auberginen tatsächlich widerspiegeln können, was genauer ist als die Ergebnisse der Beobachtung mit bloßem Auge. Es kann die subtilen Unterschiede in der Farbe verschiedener Materialien wiedergeben. Der Unterschied in der Fruchtfarbe zwischen grünen und violetten Auberginen liegt hauptsächlich im Wellenlängenbereich von 650-700nm. Die Forschungsergebnisse bieten einen neuen Ansatz für die Erkennung der Auberginenfarbe und unterstützen die Auswahl von Auberginensorten und die Erforschung des Mechanismus der Fruchtfarbenbildung.

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1. Materialien und Methoden

1.1 Materialien und Ausrüstung

1.2 Prüfverfahren

1.3 Statistische Analyse der Daten

2. Ergebnisse und Analyse

2.1 Analyse des Farbunterschieds der Schale

2.2 Analyse der Farbunterschiede unter dem Kelch

3. Diskussion und Schlussfolgerung

3.1 Die Erkennungsergebnisse des Farbdifferenzmessgeräts können die Unterschiede in den offensichtlichen Farbmerkmalen von Auberginen tatsächlich wiedergeben

3.2 Die mit dem Kolorimeter ermittelten Ergebnisse sind genauer als die mit bloßem Auge beobachteten

3.3 Die Erkennungsergebnisse des Colorimeters können die feinen Farbunterschiede verschiedener Materialien wiedergeben

Solanume longena L., auch bekannt als Luosu, Kunlun-Melone, Auberginenmelone, Purpurmelone usw., ist eine ein- oder mehrjährige Pflanze der Gattung Solanaceae. China ist der weltweit größte Erzeuger und Verbraucher von Auberginen, die eine wichtige Rolle in der chinesischen Gemüseproduktion spielen. Die Farbe der Auberginenschalen ist ein wichtiges Qualitäts- und Handelsmerkmal der Aubergine. Je nach Farbe der Fruchtschale lassen sich Auberginen in verschiedene Typen einteilen, z. B. violett-schwarze Auberginen, violett-rote Auberginen, rote Auberginen, grüne Auberginen und weiße Auberginen. Die Verbraucher in den verschiedenen Regionen haben unterschiedliche Vorlieben für die Farbe der Früchte. Gegenwärtig wird der Markt hauptsächlich von violett-schwarzen Auberginensorten beherrscht. Es gibt zwei verschiedene Arten von violett-schwarzen Auberginen. Bei der einen handelt es sich um eine lichtempfindliche Sorte, deren Hautfarbe bei wenig Licht aufhellt und bei Dunkelheit sogar grün oder weiß wird; der zweite Typ ist die lichtlose Sorte, deren Hautfarbe sich bei wenig Licht kaum verändert. Selbst unter dunklen Bedingungen ist die Hautfarbe immer noch ein tiefes Purpurrot. Bei der Erforschung des Mechanismus der Fruchtfarbe bei lichtempfindlichen und lichtempfindlichen Auberginen sind einige Fortschritte erzielt worden. Die Wirkung des Lichts auf die Auberginenhautfarbe wird hauptsächlich durch die Regulierung der Biosynthese von Anthocyanen und Chlorophyll erreicht. Die Anthocyan-Synthese der lichtempfindlichen Auberginenhaut ist ein lichtabhängiger Weg, während die Anthocyan-Synthese der lichtempfindlichen Auberginenhaut zwei Wege haben kann: einen lichtabhängigen und einen nicht lichtabhängigen. Die bisherige Forschung zur Farbe von Auberginenfrüchten stützt sich jedoch hauptsächlich auf visuelle Beobachtungen, um die Farbe der Auberginenschale zu identifizieren und zu erkennen. Es sind weitere Forschungen zur präzisen Erkennung mit Hilfe von Instrumenten und Geräten erforderlich.

Das Messgerät für chromatische Aberration ist ein Instrument, das den Farbmessindex der Oberfläche eines Objekts direkt misst, indem es ein fotoelektrisches integrierendes Element mit spezifischer spektraler Empfindlichkeit und den international gebräuchlichen CIELAB-Farbraum verwendet. Für Branchen, die nur die Farbe eines Objekts kontrollieren müssen, aber keine Farbanpassung benötigen, bietet es die Vorteile einer schnellen Messgeschwindigkeit und einer hohen Genauigkeit. Kolorimeter werden häufig zur Farberkennung in der Landwirtschaft eingesetzt. wie Fleisch, Mehl, Früchte und Tee. In der Gemüseproduktion und bei der Produkterkennung sind sie noch nicht weit verbreitet und dienen nur der Forschung. Farbe und Aussehen von pflanzlichen Produkten, insbesondere von Auberginen, hängen von der direkten sensorischen Beurteilung ab. Um die subtilen Unterschiede in der Farbe von Auberginenschalen zwischen lichtempfindlichen und lichtempfindlichen Typen zu erkennen, wurde in dieser Arbeit ein Farbunterschiedsinstrument zur Messung der Fruchtfarbe von fünf Auberginenmaterialien verwendet, um eine Grundlage für die Untersuchung des Farbmechanismus von Auberginenfrüchten zu schaffen und neue Ideen für die Erkennung von Gemüsefarben und die Züchtung neuer Auberginensorten zu liefern.

1. Materialien und Methoden

1.1 Materialien und Ausrüstung

Es gibt 5 verschiedene Arten von Auberginen, wie in Tabelle 1 dargestellt.
Tragbares Spektralphotometer CS-600hergestellt von Hangzhou CHNSpec Technology Co., Ltd. Diese Farbmessgerät ermittelt Chromatizitätsdaten durch Erfassung des Reflexionsgrads von 31 Lichtwellenlängen in Intervallen von 400-700 nm und 10 nm auf der Oberfläche eines Objekts, einschließlich Reflexionsgrad, Gesamtfarbunterschied E, Helligkeit (schwarz und weiß) L, Rot-Grün a und Gelb-Blau b.

Tabelle 1: Vergleich von Fruchtfarbe, Kelchfarbe und Unterkalkfarbe von fünf verschiedenen Auberginenarten

Artikel	Sorten	Quelle	Typ	Farbe der Fruchtschalen	Farbe der Kelchblätter	Farbe der Kelchblätter
1	Green Delicious	Kaufen	Stumpfer Typ	Lila schwarz	Violett Schwarz	Grün
2	TK99	Selbstbildung	Stumpfer Typ	Lila schwarz	Violett Schwarz	Grün
3	98	Selbst Bildung	Gemischter Typ	Lila schwarz	Lavendel	Lila
4	9798	Selbstbildung	Gemischter Typ	Lila schwarz	Lavendel	Lila
5	10012	Selbstbildung	Lichtempfindlicher Typ	Lila schwarz	Grün	Lila

1.2 Prüfverfahren

Verwenden Sie ein Kolorimeter, um den Farbunterschied messen Daten der verschiedenen Auberginensorten. Wählen Sie für jede Sorte 5 Auberginen aus, was 5 Mal wiederholt wird. Korrigieren Sie zunächst das Colorimeter für Schwarz und Weiß. Wählen Sie dann einen "grünen Lenker" aus und schälen Sie ihn an einem gleichmäßigen Farbpunkt in der Mitte der Aubergine, mit einer Länge von 5 cm und einer Breite von 4 cm. Legen Sie die Außenhaut dicht an das Testloch, so dass sie das Testloch vollständig bedeckt. Drücken Sie die Testtaste, und das Testergebnis wird als Standardwert verwendet, der mit S₁Anschließend wurden mit der gleichen Methode die Farbdifferenzwerte der übrigen Auberginen, S₂-S₂₅. Die Methode zur Messung des Farbunterschiedswertes der unteren Kelchblattfarbe ist die gleiche wie die der Fruchtschalenfarbe. Schälen Sie die Schale an der von den Kelchblättern bedeckten Stelle mit einer Länge von 3 cm und einer Breite von 3 cm. Die Messergebnisse werden nacheinander als P₁-P₂₅.

1.3 Statistische Analyse der Daten

Führen Sie eine Varianzanalyse der Testdaten mit der Duncan-Methode unter Verwendung der DPS-Software durch, und führen Sie eine Diagrammanalyse mit der Microsoft Office Excel 2007-Software durch.

2. Ergebnisse und Analyse

2.1 Analyse des Farbunterschieds der Schale

Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, zeigt der Gesamtfarbunterschied der fünf Materialien keine signifikanten Unterschiede; Δ E liegt zwischen 1,15 und 1,63. Unter ihnen ist "98" die kleinste, bei 1,15 "TK99" Maximum, 1,63; Der Unterschied zwischen den beiden ist nur 0,48; Die "Green Jiao Zi" ist am nächsten an "TK99". Die Helligkeit L reicht von 25,94 bis 28,02. Ein signifikanter Unterschied zwischen 'Green Bajiao Zi' und '10012' zeigt, dass 'Green Bajiao Zi' die hellste Epidermis und '10012' die dunkelste Epidermis hat. Der Rot-Grün-Wert a zeigt signifikante Unterschiede zwischen '9798' und 'TK99'. Die Gelb- und Blauwerte von '10012' sind die niedrigsten und zeigen signifikante Unterschiede zu den anderen Sorten. Wie aus Abbildung 1 hervorgeht, bilden 'Green Bajiao' und 'TK99' auf den Spektralreflexionskurven der verschiedenen Materialien eine Gruppe, während die anderen drei Materialien eine Gruppe bilden; in Bezug auf die verschiedenen Spektralreflexionen bilden 400-650 nm eine Gruppe, 660-670 nm eine Gruppe und 680-700 nm eine Gruppe; insgesamt gab es vor 650 nm keinen signifikanten Unterschied in der Spektralreflexion zwischen den fünf Sorten. Nach 650nm wurde der Unterschied allmählich deutlich und wurde signifikant in zwei Gruppen unterteilt.

Tabelle.2 Vergleich der Ergebnisse der Fruchtschalen-Kolorimeter-Messung

Artikel

Muster

400 nm

410 nm

420 nm

640 nm

650 nm

660 nm

670 nm

680 nm

690 nm

700 nm

Green Delicious

28.02^a

-0.44^ab

2.71^a

1.55^a

5.02^a

4.72^a

4.65^a

5.85^a

6.16^a

6.90^a

8.05^a

10.61^a

17.19^a

25.64^a

TK99

26.76^ab

-0.21^b

2.63^a

1.63^a

4.79^a

4.43^a

4.31^a

5.29^a

5.59^ab

6.55^ab

8.24^a

11.59^a

18.54^a

25.77^a

27.21^ab

-0.41^ab

2.62^a

1.15^a

4.89^a

4.58^a

4.51^a

5.50^a

5.52^ab

5.73^bc

6.13^b

7.38^b

10.62^b

15.24^b

9798

27.07^ab

-0.51^a

2.32^ab

1.16^a

4.86^a

4.58^a

4.53^a

5.37^a

5.33^ab

5.51^c

5.84^b

6.84^b

9.50^b

13.44^b

10012

25.94^b

-0.34^ab

1.98^b

1.31^a

4.68^a

4.45^a

4.30^a

5.14^a

5.13^b

5.29^c

5.56^b

6.57^b

9.66^b

14.61^b

Hinweis: Δ E steht für den Gesamtfarbunterschied, L für die Helligkeit (Schwarz und Weiß), a für Rot und Grün und b für Gelb und Blau.

Tabelle.3 Vergleich der Messergebnisse des Kolorimeters unter dem Kelch

Artikel

Muster

400 nm

410 nm

420 nm

480 nm

4 90 nm

650 nm

660 nm

680 nm

690 nm

700 nm

Green Delicious

26.93^a

7.60^c

3.73^b

2.89^a

5.16^a

4.65^a

4.32^a

4.50^a

4.48^a

10.91^a^b

12.97^a^b

19.15^a^b

27.49^a

34.00^a

TK99

26.30^a

5.60^c

2.17^a^b

3.46^a

5.24^a

4.77^a

4.41^a

4.57^a

4.54^a

9.38^a

11.83^a

19.44^a^b

27.82^a

34.54^a

36.11^b

14.26^b

2.22^a^b

12.71^b

9.37^b

8.92^bc

8.53^bc

8.04^b

7.31^a

15.79^bc

15.42^a^b

17.88^a^b

25.73^a

32.76^a

9798

36.40^b

16.99^a

-1.16^a

15.34^b

10.75^b

10.37^c

9.95^c

8.39^b

7.43^a

17.08^c

17.19^b

21.38^b

30.44^a

38.53^a

10012

57.62^c

-9.06^d

38.81^c

50.63^c

8.72^b

7.77^b

7.02^b

10.27^b

11.32^b

18.84^c

15.89^a^b

15.89^a

25.56^a

36.39^a

20230502215818 47425 - Die Anwendung des Kolorimeters bei der Bewertung der Fruchtfarbe von Auberginen

Abb.1 Liniendiagramm des spektralen Reflexionsgrads der Hautfarbe

2.2 Analyse der Farbunterschiede unter dem Kelch

Wie in Tabelle 3 gezeigt, die gesamte Farbdifferenz unter dem Kelch der fünf Materialien zeigten signifikante Unterschiede; Δ E liegt zwischen 2,89 und 50,63. Unter ihnen ist 'Green Hand Jiaozi' die kleinste, bei 2,89'10012 'Maximum, 50,63; Der Unterschied zwischen den beiden ist 47,74; Es ist im Allgemeinen in drei Gruppen unterteilt, mit 'Green Baby' und 'TK99' eine Gruppe, die beide kleinere Werte'98 'und' 9798 'bilden eine Gruppe, mit moderaten Werten' 10012 'ist eine separate Gruppe mit dem höchsten Wert. Die Helligkeit L liegt zwischen 26,93 und 57,62. Das Zahlenmuster steht im Einklang mit Δ E ist konsistent und auch in 3 Gruppen unterteilt, wobei die höchste '10012' ist, was auf die hellste Farbe hinweist, die Farben von 'Lvbajiao Zi' und 'TK99′ ist die dunkelste, während '98' und '9798' in der Mitte liegen, im Einklang mit ihren offensichtlichen Merkmalen. Der Rot-Grün-Wert a ist ebenfalls in dieselben drei Gruppen unterteilt, mit dem Unterschied, dass '10012' eher grün ist, während die anderen vier Materialien eher rot sind. Der Gelb-Blau-Wert b unterscheidet sich von den offensichtlichen Merkmalen, '9798' hat den kleinsten Wert von -1,16, was auf eine bläuliche Farbe hindeutet, '10012' den höchsten Wert von 38,81, was auf eine sehr gelbe Farbe hindeutet; es gibt keinen signifikanten Unterschied zwischen den anderen drei Materialien. Wie in Abbildung 2 gezeigt, auf die spektrale Reflexion Kurven der verschiedenen Materialien, die insgesamt und scheinbaren Eigenschaften sind konsistent und in drei Gruppen unterteilt "Green Jiaozi 'und' TK99 'gruppiert sind,' 98 'und' 9798 'gruppiert sind, und' 10012 'ist separat gruppiert. Im Hinblick auf die verschiedenen spektralen Reflexionsgrad, bei 400-470nm, der Unterschied zwischen den Werten von "Green Bajiao Zi" und "TK99" ist sehr klein und niedrig, während die Werte der anderen drei Materialien sind relativ nah, um 9; Bei 480-650nm, fünf Materialien zeigten signifikante Unterschiede, mit "10012" mit dem höchsten Reflexionsgrad, während die anderen vier Materialien waren weniger als 10; Bei 660-700nm, der Unterschied ist nicht signifikant, aber der Gesamtwert ist relativ hoch und steigt mit der Wellenlänge. Insgesamt zeigte das spektrale Reflexionsvermögen der fünf Materialien völlig unterschiedliche Eigenschaften zwischen den drei Banden von 400-470, 480-650 und 660-700 nm, die nur mit ihren offensichtlichen Eigenschaften zwischen 480-650 nm übereinstimmen.

20230502220209 27985 - Die Anwendung des Kolorimeters bei der Bewertung der Fruchtfarbe von Auberginen

Abb.2 Liniendiagramm des spektralen Reflexionsgrads unter dem Kelch

3. Diskussion und Schlussfolgerung

3.1 Die Erkennungsergebnisse des Farbdifferenzmessgeräts können die Unterschiede in den offensichtlichen Farbmerkmalen von Auberginen tatsächlich wiedergeben

Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die Erkennungsergebnisse des Colorimeters mit den sensorischen Ergebnissen (Farbmerkmale der Auberginen) auf der Makroebene übereinstimmen und dass es möglich ist, mit dem Colorimeter festzustellen, ob die Auberginenfarbe den Anforderungen entspricht. Die Hautfarbe der 5 Auberginenmaterialien in diesem Experiment ist allesamt tiefviolett, mit leichten Unterschieden in Farbe und Helligkeit; bei Betrachtung mit bloßem Auge ist der Unterschied unbedeutend; die Colorimeter-Testergebnisse, Δ E, erreichten ebenfalls kein signifikantes Niveau. Was die Farbe unter dem Kelch betrifft, so kann sie mit bloßem Auge in drei Typen unterteilt werden, nämlich violett-schwarz, hellviolett und grün, mit signifikanten Unterschieden; die Colorimeter-Erkennungsergebnisse Δ E zeigten ebenfalls signifikante Unterschiede, wobei die Werte mit denen identisch sind, die mit bloßem Auge beobachtet wurden. Daraus ist ersichtlich, dass die Erkennungsergebnisse des Colorimeters in hohem Maße mit den sensorischen Ergebnissen übereinstimmen und das Colorimeter für die Erkennung der Farbe von Auberginen verwendet werden kann.

3.2 Die mit dem Kolorimeter ermittelten Ergebnisse sind genauer als die mit bloßem Auge beobachteten

Kolorimeter mit Ausnahme der Gesamtfarbdifferenz Δ zusätzlich zu E gibt es drei Daten, nämlich L, a und b, die den Chromatizitätswert der Farbe des Objekts darstellen, der die Farbraumkoordinate dieser Farbe ist. Jede Farbe hat einen eindeutigen Koordinatenwert. Unter ihnen steht L für Helligkeit (Schwarz und Weiß), a für Rot und Grün und b für Gelb bis Blau; Δ der L + Wert zeigt eine hellere Farbe an, Δ der L-Wert zeigt Dunkelheit an, Δ der A + Wert zeigt eine rötliche Farbe an, Δ der a-Wert zeigt eine grünliche Farbe an, Δ der b + Wert zeigt eine gelbliche Farbe an, Δ der b-Wert zeigt eine bläuliche Farbe an. Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, ist der Unterschied bei E zwar nicht signifikant, aber die Werte von L, a und b weisen gewisse Unterschiede auf. Es besteht ein signifikanter Unterschied in der Helligkeit zwischen "Lvbajiao Zi" und "10012", wobei "TK99" und "9798" einen signifikanten Unterschied in Rot und Grün aufweisen und "10012" und "Lvbajiao Zi", "TK99′ und "98" einen signifikanten Unterschied in Gelb und Blau zeigen. Diese Unterschiede sind mit den Augen nur schwer zu erkennen; auch Δ E kann diesen Unterschied nicht zeigen. Daraus ist ersichtlich, dass die Erkennungsdaten des Farbdifferenzinstruments umfassender und genauer sind.

3.3 Die Erkennungsergebnisse des Colorimeters können die feinen Farbunterschiede verschiedener Materialien wiedergeben

Durch den Vergleich des Reflexionsvermögens verschiedener Materialien für unterschiedliche Wellenlängen des Lichts können genauere Ergebnisse erzielt und feinere Unterschiede entdeckt werden. Wie in Abbildung 2 dargestellt, zeigen die Werte für das gesamte Spektrum keinen signifikanten Unterschied im Reflexionsvermögen der fünf Materialien vor 650 nm. Nach 650 nm wird der Unterschied immer deutlicher und wird schließlich in zwei Gruppen unterteilt. 'Green Bajiao' und 'TK99′ bilden eine Gruppe (lichtempfindlicher Typ), während '98', '9798' und '10012' eine Gruppe (lichtempfindlicher Typ, lichtempfindlicher Kombinationstyp) bilden. Daher liegt der Unterschied in der Hautfarbe zwischen grünen und violetten Auberginen hauptsächlich im langwelligen Bereich von 650-700 nm. Wie aus Abbildung 3 hervorgeht, gibt es einen signifikanten Unterschied im Reflexionsvermögen verschiedener Wellenlängen des Lichts bei verschiedenen Kelchmaterialien, der sich hauptsächlich auf den mittleren Wellenlängenbereich von 500-650 nm konzentriert. Sie kann in drei Gruppen unterteilt werden: lila-violette Auberginen (lichtempfindlicher, passiv kombinierter Typ), lila-violette Auberginen (lichtempfindlicher Typ) und grün-violette Auberginen (lichtempfindlicher Typ). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Wellenlänge von 650nm ein wichtiger Knotenpunkt ist. Der Mechanismus der Farberzeugung lichtempfindlicher und lichtempfindlicher Auberginen kann durch die Einwirkung von Licht mit Wellenlängen über 650 nm bzw. unter 650 nm erzeugt werden. Die feinen Unterschiede in der spektralen Reflexion dieser fünf verschiedenen Materialien bieten einen neuen Ansatz für die Untersuchung des Mechanismus der Farbproduktion von Auberginen.
Autor: Guo Shoupeng

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Die Anwendung eines Kolorimeters bei der Bewertung der Farbe von Auberginenfrüchten