Värimittarin käyttö munakoison hedelmien värin arvioinnissa

2023-05-03

Tässä artikkelissa käytetään kannettava spektrofotometri havaitsemaan värieroja viiden eri munakoisomateriaalin, mukaan lukien valoherkät ja valoherkät, kuoren ja kotelon väreissä. Tulokset osoittivat, että kolorimetrin havaintotulokset voivat todella kuvastaa munakoisojen näennäisten väriominaisuuksien eroja, jotka ovat tarkempia kuin paljain silmin tehtyjen havaintojen tulokset. Se voi heijastaa eri materiaalien värien hienovaraisia eroja. Vihreiden ja violettien munakoisojen välinen ero hedelmien värissä jakautuu pääasiassa 650-700 nm:n aallonpituusalueelle. Tutkimustulokset tarjoavat uuden lähestymistavan munakoison värin ulkonäön havaitsemiseen ja tietotukea munakoisolajikkeiden valintaan ja hedelmien värin tuottamisen mekanismia koskevaan tutkimukseen.

Sisällysluettelo piilota

1. Materiaalit ja menetelmät

1.1 Materiaalit ja laitteet

1.2 Testimenetelmät

1.3 Tilastollinen analyysi

2. Tulokset ja analyysi

2.1 Kuoren värieron analyysi

2.2 Värieron analyysi kimalaisen alapuolella

3. Keskustelu ja johtopäätökset

3.1 Värieroanalyysilaitteen havaintotulokset voivat todella kuvastaa munakoisojen näennäisten väriominaisuuksien eroja.

3.2 Kolorimetrin havaintotulokset ovat tarkempia kuin paljain silmin havaitut tulokset.

3.3 Värimittarin havaintotulokset voivat heijastaa eri materiaalien värien hienovaraisia eroja.

Solanume longena L., joka tunnetaan myös nimillä Luosu, Kunlun-meloni, munakoisomeloni, purppurameloni jne., on Solanaceae-sukuun kuuluva yksivuotinen tai monivuotinen kasvi. Kiina on maailman suurin munakoisojen tuottaja ja kuluttaja, ja munakoisoilla on tärkeä asema Kiinan vihannestuotannossa. Munakoison kuoren väri on munakoison tärkeä laatu- ja kaupallinen ominaisuus. Hedelmän kuoren värin mukaan munakoisot voidaan luokitella eri tyyppeihin, kuten violettimustiin munakoisoihin, violetinpunaisiin munakoisoihin, punaisiin munakoisoihin, vihreisiin munakoisoihin ja valkoisiin munakoisoihin. Eri alueiden kuluttajilla on erilaisia mieltymyksiä hedelmien värin suhteen. Tällä hetkellä markkinoita hallitsevat pääasiassa violettimustat munakoisolajikkeet. Lila-mustia munakoisoja on kahta eri tyyppiä. Toinen on valoherkkä lajike, jonka kuoren väri vaalenee hämärässä ja muuttuu jopa vihreäksi tai valkoiseksi pimeässä; toinen tyyppi on vaalea ja himmeä lajike, jonka kuoren väri ei juuri muutu hämärässä. Jopa pimeissä olosuhteissa ihon väri on edelleen syvän purppuranpunainen. Valoherkkien ja valoherkkien munakoisojen hedelmien värimekanismin tutkimuksessa on edistytty jonkin verran. Valon vaikutus munakoison kuoren väriin saavutetaan pääasiassa säätelemällä antosyaanien ja klorofyllin biosynteesiä. Valoherkän munakoison kuoren antosyaanisynteesi on valosta riippuvainen reitti, kun taas valoherkällä munakoison kuoren antosyaanisynteesillä voi olla kaksi reittiä: valosta riippuvainen ja valosta riippumaton. Nykyinen tutkimus munakoison hedelmien väristä perustuu kuitenkin pääasiassa visuaaliseen havainnointiin munakoison kuoren värin tunnistamiseksi ja havaitsemiseksi. Tarkkaa havaitsemista välineillä ja laitteilla on tutkittava enemmän.

Kromaattisen aberraation mittari on laite, joka mittaa suoraan kohteen pinnan värimittausindeksin käyttämällä valosähköistä integroivaa elementtiä, jolla on erityinen spektriherkkyys ja kansainvälisesti yleisesti käytetty CIELAB-kromaattisuusavaruus. Teollisuudessa, jossa on vain valvottava esineen väriä mutta ei tarvita värisovitusta, sen etuina ovat nopea mittausnopeus ja suuri tarkkuus. Kolorimetrejä on käytetty laajalti värien havaitsemiseen maatalouspelloilla. kuten lihaa, jauhoja, hedelmiä ja teetä. Niitä ei ole vielä laajalti käytetty vihannestuotannossa ja tuotteiden tunnistamisessa, ja ne ovat vain aiheeseen liittyvää tutkimusta varten. Vihannestuotteiden, erityisesti munakoisotuotteiden, väri ja ulkonäkö perustuvat suoraan aistinvaraiseen arviointiin. Munakoison kuoren värin hienovaraisten erojen tunnistamiseksi valoherkkien ja valoherkkien tyyppien välillä, tässä asiakirjassa käytettiin värierovälinettä viiden munakoisomateriaalin hedelmän värin mittaamiseen, jotta voidaan tarjota perusta munakoison hedelmän värimekanismin tutkimukselle ja tarjota uusia ideoita vihannesten värin ulkonäön havaitsemiseen ja uusien munakoisolajikkeiden jalostukseen.

1. Materiaalit ja menetelmät

1.1 Materiaalit ja laitteet

Munakoisoja on 5 erilaista tyyppiä, jotka esitetään taulukossa 1.
CS-600 kannettava spektrofotometri, jonka on valmistanut Hangzhou CHNSpec Technology Co., Ltd. Tämä kolorimetri saa väritietoja havaitsemalla 31 valon aallonpituuden heijastuksen 400-700 nm:n ja 10 nm:n välein kohteen pinnalla, mukaan lukien heijastuksen, yleisen värieron E, kirkkauden (musta ja valkoinen) L, punavihreän a ja keltaisen, sinisen b.

Taulukko.1 Viiden eri munakoisotyypin hedelmän värin, kimalaisen värin ja kimalaisen värin vertailu.

Kohde	lajikkeet	Lähde	Tyyppi	Hedelmien kuoren väri	Verholehden väri	Kimalaisen väri
1	Vihreä herkullinen	Osta	Tylppä tyyppi	Violetti musta	Violetti Musta	Vihreä
2	TK99	Itsekasvatus	Tylppä tyyppi	Violetti musta	Violetti Musta	Vihreä
3	98	Self Koulutus	Sekatyyppi	Violetti musta	Laventeli	Violetti
4	9798	Itsekasvatus	Sekatyyppi	Violetti musta	Laventeli	Violetti
5	10012	Itsekasvatus	Valoherkkä tyyppi	Violetti musta	Vihreä	Violetti

1.2 Testimenetelmät

Käytä kolorimetriä mittaa väriero eri munakoisolajikkeiden tiedot. Valitaan 5 munakoisoa kutakin lajiketta kohti, mikä toistetaan 5 kertaa. Ensin korjataan värimittari mustan ja valkoisen osalta. Valitse sitten 1 "vihreä ohjaustanko" ja kuori se munakoison keskellä olevasta yhtenäisestä värikohdasta, jonka pituus on 5 cm ja leveys 4 cm. Aseta ulkokuori tiiviisti testireikää vasten, jolloin se peittää testireiän kokonaan. Paina testipainiketta, ja testitulosta käytetään vakioarvona, jota merkitään S₁; Tämän jälkeen samaa menetelmää käytettiin jäljellä olevien munakoisojen värieroarvojen määrittämiseksi, S₂-S₂₅. Alemman verholehden värin väriarvon mittausmenetelmä on sama kuin hedelmän kuoren värin mittausmenetelmä. Kuori hedelmän kuori verholehtien peittämästä kohdasta, jonka pituus on 3 cm ja leveys 3 cm. Mittaustulokset kirjataan peräkkäin seuraavasti: P₁-P₂₅.

1.3 Tilastollinen analyysi

Suorita varianssianalyysi testiaineistolle Duncanin menetelmää käyttäen DPS-ohjelmistolla ja tee kaavioanalyysi Microsoft Office Excel 2007 -ohjelmistolla.

2. Tulokset ja analyysi

2.1 Kuoren värieron analyysi

Kuten taulukosta 2 käy ilmi, viiden materiaalin kokonaisväriero ei osoittanut merkittäviä eroja; Δ E on välillä 1,15-1,63. Niistä "98" on pienin, 1,15, "TK99" suurin, 1,63; näiden kahden välinen ero on vain 0,48; "Green Jiao Zi" on lähimpänä "TK99:ää". Kirkkaus L vaihtelee välillä 25,94-28,02. Merkittävä ero "Green Bajiao Zin" ja "10012:n" välillä osoittaa, että "Green Bajiao Zin" epidermis on kirkkain ja "10012:n" epidermis on tummin. Punavihreä arvo a osoittaa merkittäviä eroja "9798" ja "TK99" välillä. Keltainen ja sininen arvo ovat alhaisimmat lajikkeella "10012", mikä osoittaa merkittäviä eroja muihin lajikkeisiin verrattuna. Kuten kuvasta 1 käy ilmi, eri materiaalien spektriheijastavuuskäyrissä "Green Bajiao" ja "TK99" muodostavat ryhmän, kun taas muut kolme materiaalia muodostavat ryhmän; eri spektriheijastavuuskäyrissä 400-650 nm on ryhmä, 660-670 nm on ryhmä ja 680-700 nm on ryhmä; kaiken kaikkiaan ennen 650 nm:ää spektriheijastavuuskäyrissä ei ollut merkittävää eroa viiden lajikkeen välillä. 650 nm:n jälkeen ero alkoi vähitellen näkyä, ja se jakautui merkittävästi kahteen ryhmään.

Taulukko.2 Hedelmien kuoren värimittarin mittaustulosten vertailu

Kohde

Näyte

400 nm

410 nm

420 nm

640 nm

650 nm

660 nm

670 nm

680 nm

690 nm

700 nm

Vihreä herkullinen

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

Huomautus: Δ E edustaa yleistä värieroa, L edustaa kirkkautta (musta ja valkoinen), a edustaa punaista ja vihreää ja b edustaa keltaista ja sinistä.

Taulukko.3 Kolorimetrin mittaustulosten vertailu Calyxin alla.

Kohde

Näyte

400 nm

410 nm

420 nm

480 nm

4 90 nm

650 nm

660 nm

680 nm

690 nm

700 nm

Vihreä herkullinen

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 - Värimittarin käyttö munakoison hedelmien värin arvioinnissa

Kuva 1 Ihon värin spektriheijastuksen viivakaavio Diagrammi

2.2 Värieron analyysi kimalaisen alapuolella

Kuten taulukosta 3 käy ilmi, värin kokonaisero viiden materiaalin calyxin alla osoitti merkittäviä eroja; Δ E on välillä 2,89-50,63. Niistä "Green Hand Jiaozi" on pienin, 2,89'10012 'suurin, 50,63; Näiden kahden välinen ero on 47,74; Se jaetaan yleensä kolmeen ryhmään, joista "Green Baby" ja "TK99" ovat yksi ryhmä, molemmilla on pienemmät arvot'98 'ja' 9798 'muodostavat ryhmän, jossa on kohtalaiset arvot' 10012 'on erillinen ryhmä, jossa on suurin arvo. Kirkkaus L on välillä 26,93-57,62. Numeerinen kuvio on johdonmukainen Δ E on johdonmukainen ja myös jaettu kolmeen ryhmään, jossa korkein on "10012", mikä osoittaa sen vaalein väri, värit "Lvbajiao Zi" ja "TK99′ on tummin, kun taas "98" ja "9798" ovat keskellä, johdonmukaisesti niiden ilmeisiä piirteitä. Myös punavihreä arvo a on jaettu samoihin kolmeen ryhmään, sillä erona on, että "10012" on vihreää, kun taas neljä muuta materiaalia on punaista. Kelta-sininen arvo b eroaa ilmeisistä piirteistä, "9798" on pienin arvo -1,16, mikä osoittaa sinertävää väriä, "10012" suurin, 38,81, mikä osoittaa hyvin keltaista väriä; muiden kolmen materiaalin välillä ei ole merkittävää eroa. Kuten kuvasta 2 käy ilmi, eri materiaalien spektraalisten heijastuskäyrien kokonais- ja näennäisominaisuudet ovat johdonmukaisia ja jaettu kolmeen ryhmään: "Green Jiaozi" ja "TK99" on ryhmitelty, "98" ja "9798" on ryhmitelty ja "10012" on ryhmitelty erikseen. Eri spektrisen heijastuskyvyn osalta 400-470 nm:n kohdalla 'Green Bajiao Zi' ja 'TK99' -materiaalien arvojen välinen ero on hyvin pieni ja alhainen, kun taas kolmen muun materiaalin arvot ovat suhteellisen lähellä toisiaan, noin 9; 480-650 nm:n kohdalla viidellä materiaalilla oli merkittäviä eroja, ja '10012' -materiaalilla oli suurin heijastuskyky, kun taas neljällä muulla materiaalilla heijastuskyky oli alle 10; 660-700 nm:n kohdalla eroa ei ole merkittävää, mutta kokonaisarvo on suhteellisen korkea ja kasvaa aallonpituuden kasvaessa. Kaiken kaikkiaan viiden materiaalin spektrinen heijastuskyky oli täysin erilainen kolmella taajuusalueella 400-470, 480-650 ja 660-700 nm:n välillä, ja se vastasi ainoastaan niiden näennäisiä ominaisuuksia 480-650 nm:n välillä.

20230502220209 27985 - Värimittarin käyttö munakoison hedelmien värin arvioinnissa

Kuva 2 Spektraalisen heijastuksen viivakaavio Calyxin alla.

3. Keskustelu ja johtopäätökset

3.1 Värieroanalyysilaitteen havaintotulokset voivat todella kuvastaa munakoisojen näennäisten väriominaisuuksien eroja.

Kokeelliset tulokset osoittavat, että värimittarin havaintotulokset ovat yhdenmukaisia aistitulosten (munakoison värin ulkonäköominaisuudet) kanssa makrotasolla, ja värimittarin avulla voidaan havaita, täyttääkö munakoison väri vaatimukset. Tässä kokeessa viiden munakoisomateriaalin kuoren väri on kaikilla syvän violetti, ja värissä ja kirkkaudessa on pieniä eroja; paljain silmin tarkasteltuna ero on merkityksetön; kolorimetrin testitulokset, Δ E ei myöskään saavuttanut merkittävää tasoa. Mitä tulee keltarauhasen alla olevaan väriin, se voidaan jakaa kolmeen tyyppiin, kun sitä tarkastellaan paljain silmin, nimittäin purppuramusta, vaalean purppuraa ja vihreää, ja niissä on merkittäviä eroja; Kolorimetrihavaintotulokset, Δ E osoittivat myös merkittäviä eroja, ja arvot olivat samat kuin paljain silmin havaitut arvot. Tämän perusteella voidaan todeta, että kolorimetrin havaintotulokset ovat hyvin yhdenmukaisia aistinvaraisesti havaittujen tulosten kanssa ja että kolorimetriä voidaan käyttää munakoisojen värin havaitsemiseen.

3.2 Kolorimetrin havaintotulokset ovat tarkempia kuin paljain silmin havaitut tulokset.

Kolorimetri E:n lisäksi on kolme tietoa, nimittäin L, a ja b, jotka edustavat kohteen värin kromaattista arvoa, joka on kyseisen värin väriavaruuskoordinaatti. Jokaisella värillä on yksilöllinen koordinaattiarvo. Niistä L edustaa kirkkautta (mustaa ja valkoista), a edustaa punaista ja vihreää ja b edustaa keltaisesta siniseen; Δ L + -arvo osoittaa kirkkaampaa väriä, Δ L-arvo osoittaa tummuutta, Δ A + -arvo osoittaa punertavaa väriä, Δ a-arvo osoittaa vihertävää väriä, Δ b + -arvo osoittaa kellertävää väriä, Δ b-arvo osoittaa sinertävää väriä. Kuten taulukosta 2 käy ilmi, vaikka 5 materiaalia Δ E:n ero ei ole merkittävä, L-, a- ja b-arvoissa on tiettyjä eroja." Lvbajiao Zi:n ja 10012:n välillä on merkittävä ero kirkkaudessa, ja TK99:n ja 9798:n välillä on merkittävä ero punaisen ja vihreän värin suhteen, ja 10012:n ja Lvbajiao Zi:n, TK99:n ja 98:n välillä on merkittävä ero keltaisen ja sinisen värin suhteen. Näitä eroja on vaikea erottaa silmin; myöskään Δ E ei pysty osoittamaan tätä eroa. Tämän perusteella voidaan todeta, että värieromittarin havaintotiedot ovat kattavammat ja tarkemmat.

3.3 Värimittarin havaintotulokset voivat heijastaa eri materiaalien värien hienovaraisia eroja.

Vertailemalla eri materiaalien heijastuskykyä eri valon aallonpituuksilla voidaan saada tarkempia tuloksia ja havaita hienovaraisempia eroja. Kuten kuvasta 2 käy ilmi, koko spektrin arvot eivät osoita merkittävää eroa viiden materiaalin heijastuskyvyssä ennen 650 nm:ää. 650 nm:n jälkeen ero muuttuu yhä merkittävämmäksi ja jakautuu lopulta kahteen ryhmään. 'Green Bajiao' ja 'TK99' muodostavat yhden ryhmän (valoherkkä tyyppi), kun taas '98', '9798' ja '10012' muodostavat yhden ryhmän (valoherkkä tyyppi, valoherkkä yhdistelmätyyppi). Näin ollen vihreiden ja violettien munakoisojen ihonvärin ero on pääasiassa pitkällä aallonpituusalueella 650-700 nm. Kuten kuvasta 3 käy ilmi, valon eri aallonpituuksien heijastuskyvyssä on merkittävä ero eri materiaalien kalvojen alla, ja se keskittyy pääasiassa keskiaallonpituusalueelle 500-650 nm. Se voidaan jakaa kolmeen ryhmään: violetti-lila munakoiso (valoherkkä valon passiivisesti yhdistetty tyyppi), violetti-lila munakoiso (valoherkkä tyyppi) ja vihreä-lila munakoiso (valoherkkä tyyppi). Yhteenvetona voidaan todeta, että 650 nm:n aallonpituus on tärkeä solmu. Valoherkkien ja valoherkkien munakoisojen värinmuodostusmekanismi voidaan tuottaa valolla, jonka aallonpituus on yli 650 nm ja alle 650 nm. Näiden viiden eri materiaalin spektrisen heijastuskyvyn hienovaraiset erot tarjoavat uuden lähestymistavan munakoisojen värintuotantomekanismin tutkimiseen.
Kirjoittaja: Guo Shoupeng

+86-13248844497

[email protected]

Värimittarin käyttö munakoison hedelmien värin arvioinnissa