Penerapan Colorimeter dalam Evaluasi Warna Buah Terong

Penerapan Colorimeter dalam Evaluasi Warna Buah Terong

Artikel ini menggunakan spektrofotometer portabel untuk mendeteksi perbedaan warna pada warna kulit dan kelopak dari lima bahan terong yang berbeda, termasuk yang tidak peka terhadap cahaya dan yang peka terhadap cahaya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil deteksi Colorimeter benar-benar dapat mencerminkan perbedaan karakteristik warna terong yang tampak, yang lebih akurat daripada hasil pengamatan mata telanjang. Ini dapat mencerminkan perbedaan halus dalam warna bahan yang berbeda. Perbedaan warna buah antara terong hijau dan ungu terutama didistribusikan pada kisaran panjang gelombang 650-700nm. Hasil penelitian ini memberikan pendekatan baru untuk mendeteksi penampilan warna terong dan dukungan data untuk pemilihan varietas terong dan penelitian tentang mekanisme produksi warna buah.

Solanume longena L., juga dikenal sebagai Luosu, melon Kunlun, melon terong, melon ungu, dll., adalah tanaman tahunan atau abadi dari genus Solanaceae. Cina adalah produsen dan konsumen terong terbesar di dunia, yang memainkan peran penting dalam produksi sayuran Cina. Warna kulit terong adalah kualitas penting dan sifat komersial terong. Menurut warna kulit buahnya, terong dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, seperti terong ungu-hitam, terong ungu-merah, terong merah, terong hijau, dan terong putih. Konsumen di berbagai daerah memiliki preferensi warna buah yang berbeda. Saat ini, pasar terutama didominasi oleh varietas terong ungu-hitam. Ada dua jenis terong ungu-hitam yang berbeda. Salah satunya adalah varietas fotosensitif, yang mencerahkan warna kulit dalam kondisi cahaya redup dan bahkan berubah menjadi hijau atau putih dalam kondisi gelap; Jenis kedua adalah varietas kusam ringan, yang memiliki sedikit perubahan warna kulit dalam kondisi kurang cahaya. Bahkan dalam kondisi gelap, warna kulit masih tetap merah keunguan yang pekat. Ada beberapa kemajuan dalam penelitian tentang mekanisme warna buah pada terong yang peka dan tidak peka terhadap cahaya. Efek cahaya pada warna kulit terong terutama dicapai dengan mengatur biosintesis antosianin dan klorofil. Sintesis antosianin kulit terong fotosensitif adalah jalur yang bergantung pada cahaya, sedangkan sintesis antosianin kulit terong fotosensitif mungkin memiliki dua jalur: bergantung pada cahaya dan tidak bergantung pada cahaya. Namun, penelitian yang ada tentang warna buah terong terutama mengandalkan pengamatan visual untuk mengidentifikasi dan mendeteksi warna kulit terong. Perlu ada lebih banyak penelitian tentang deteksi yang tepat dengan menggunakan instrumen dan peralatan.

Pengukur penyimpangan kromatik adalah instrumen yang secara langsung mengukur indeks kolorimetri permukaan suatu objek menggunakan elemen pengintegrasian fotolistrik dengan sensitivitas spektral tertentu dan ruang kromatisitas CIELAB, yang umum digunakan secara internasional. Untuk industri yang hanya perlu mengontrol warna suatu objek tetapi tidak memerlukan pencocokan warna, alat ini memiliki keunggulan kecepatan pengukuran yang cepat dan akurasi yang tinggi. Kolorimeter telah banyak digunakan untuk mendeteksi warna di bidang pertanian seperti daging, tepung, buah-buahan, dan teh. Metode ini belum digunakan secara luas dalam produksi sayuran dan deteksi produk dan hanya untuk penelitian terkait. Warna dan tampilan produk sayuran, terutama produk terong, bergantung pada penilaian sensorik langsung. Untuk mengidentifikasi perbedaan halus warna kulit terong antara jenis fotosensitif dan fotosensitif, makalah ini menggunakan instrumen perbedaan warna untuk mengukur warna buah dari lima bahan terong untuk memberikan dasar bagi studi mekanisme warna buah terong dan memberikan ide-ide baru untuk deteksi penampilan warna sayuran dan pemuliaan varietas terong baru.

1. Bahan dan Metode

1.1 Bahan dan Peralatan

Ada 5 jenis terong yang berbeda, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1.
Spektrofotometer portabel CS-600diproduksi oleh Hangzhou CHNSpec Technology Co, Ltd. Ini colorimeter memperoleh data kromatisitas dengan mendeteksi pantulan 31 panjang gelombang cahaya pada interval 400-700nm dan 10nm pada permukaan objek, termasuk pantulan, perbedaan warna keseluruhan E, kecerahan (hitam-putih) L, merah-hijau a, dan kuning-biru b.

Tabel.1 Perbandingan Warna Buah, Warna Kelopak, dan Warna Kelopak Bawah dari Lima Jenis Terong yang Berbeda

Item	varietas	Sumber	Jenis	Warna kulit buah	Warna Sepal	Warna Kelopak
1	Hijau Lezat	Beli	Tipe Tumpul	Ungu hitam	Ungu Hitam	Hijau
2	TK99	Pendidikan Mandiri	Tipe Tumpul	Ungu hitam	Ungu Hitam	Hijau
3	98	Diri sendiri Pendidikan	Tipe Campuran	Ungu hitam	Lavender	Ungu
4	9798	Pendidikan Mandiri	Tipe Campuran	Ungu hitam	Lavender	Ungu
5	10012	Pendidikan Mandiri	Tipe Fotosensitif	Ungu hitam	Hijau	Ungu

1.2 Metode pengujian

Gunakan kolorimeter untuk mengukur perbedaan warna data varietas terong yang berbeda. Pilih 5 terong untuk masing-masing varietas, yang diulang sebanyak 5 kali. Pertama, koreksi Colorimeter untuk warna hitam dan putih. Kemudian, pilih 1 'stang hijau' dan kupas pada titik warna yang seragam di tengah terong, dengan panjang 5 cm dan lebar 4 cm. Letakkan kulit luar dengan rapat pada lubang uji, hingga menutupi lubang uji sepenuhnya. Tekan tombol tes, dan hasil tes akan digunakan sebagai nilai standar, dilambangkan sebagai S₁Setelah itu, metode yang sama digunakan untuk menentukan nilai perbedaan warna terong yang tersisa, S₂-S₂₅. Metode untuk mengukur nilai perbedaan warna sepal bagian bawah sama dengan metode untuk mengukur warna kulit buah. Kupas kulit buah pada posisi yang tertutupi oleh sepal, dengan panjang 3cm dan lebar 3cm. Hasil pengukuran dicatat secara berurutan sebagai P₁-P₂₅.

1.3 Analisis statistik data

Melakukan analisis varians pada data hasil pengujian dengan metode Duncan menggunakan perangkat lunak DPS, dan melakukan analisis grafik menggunakan perangkat lunak Microsoft Office Excel 2007.

2. Hasil dan Analisis

2.1 Analisis perbedaan warna kulit

Seperti ditunjukkan pada Tabel 2, perbedaan warna total dari kelima bahan tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan; Δ E antara 1,15 dan 1,63. Di antara mereka, '98' adalah yang terkecil, pada 1,15 'TK99' maksimum, 1,63; Perbedaan antara keduanya hanya 0,48; 'Green Jiao Zi' paling mendekati 'TK99'. Kecerahan L berkisar dari 25,94 hingga 28,02. Perbedaan yang signifikan antara 'Green Bajiao Zi' dan '10012' menunjukkan bahwa 'Green Bajiao Zi' memiliki kulit ari yang paling terang dan '10012' memiliki kulit ari yang paling gelap. Nilai merah-hijau a menunjukkan perbedaan yang signifikan antara '9798' dan 'TK99'. Nilai kuning dan biru pada '10012' adalah yang terendah, menunjukkan perbedaan yang signifikan dari varietas lainnya. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, pada kurva reflektansi spektral bahan yang berbeda, 'Green Bajiao' dan 'TK99' membentuk sebuah kelompok, sedangkan tiga bahan lainnya membentuk sebuah kelompok; Dalam hal reflektansi spektral yang berbeda, 400-650nm adalah sebuah kelompok, 660-670nm adalah sebuah kelompok, dan 680-700nm adalah sebuah kelompok; Secara keseluruhan, sebelum 650nm, tidak ada perbedaan yang signifikan dalam reflektansi spektral di antara lima varietas. Setelah 650nm, perbedaannya secara bertahap menjadi jelas dan secara signifikan dibagi menjadi dua kelompok.

Tabel.2 Perbandingan Hasil Pengukuran Colorimeter Kulit Buah

Item

Sampel

L

a

b

AE

400 nm

410 nm

420 nm

640 nm

650 nm

660 nm

670 nm

680 nm

690 nm

700 nm

1

Hijau Lezat

28.02a

-0.44ab

2.71a

1.55a

5.02a

4.72a

4.65a

5.85a

6.16a

6.90a

8.05a

10.61a

17.19a

25.64a

2

TK99

26.76ab

-0.21b

2.63a

1.63a

4.79a

4.43a

4.31a

5.29a

5.59ab

6.55ab

8.24a

11.59a

18.54a

25.77a

3

98

27.21ab

-0.41ab

2.62a

1.15a

4.89a

4.58a

4.51a

5.50a

5.52ab

5.73bc

6.13b

7.38b

10.62b

15.24b

4

9798

27.07ab

-0.51a

2.32ab

1.16a

4.86a

4.58a

4.53a

5.37a

5.33ab

5.51c

5.84b

6.84b

9.50b

13.44b

5

10012

25.94b

-0.34ab

1.98b

1.31a

4.68a

4.45a

4.30a

5.14a

5.13b

5.29c

5.56b

6.57b

9.66b

14.61b

Catatan: Δ E menunjukkan perbedaan warna secara keseluruhan, L menunjukkan kecerahan (hitam dan putih), a menunjukkan warna merah dan hijau, serta b menunjukkan warna kuning dan biru.

Tabel.3 Perbandingan Hasil Pengukuran Colorimeter di bawah Kelopak

Item

Sampel

L

a

b

AE

400 nm

410 nm

420 nm

480 nm

4 90 nm

650 nm

660 nm

680 nm

690 nm

700 nm

1

Hijau Lezat

26.93a

7.60c

3.73b

2.89a

5.16a

4.65a

4.32a

4.50a

4.48a

10.91ab

12.97ab

19.15ab

27.49a

34.00a

2

TK99

26.30a

5.60c

2.17ab

3.46a

5.24a

4.77a

4.41a

4.57a

4.54a

9.38a

11.83a

19.44ab

27.82a

34.54a

3

98

36.11b

14.26b

2.22ab

12.71b

9.37b

8.92bc

8.53bc

8.04b

7.31a

15.79bc

15.42ab

17.88ab

25.73a

32.76a

4

9798

36.40b

16.99a

-1.16a

15.34b

10.75b

10.37c

9.95c

8.39b

7.43a

17.08c

17.19b

21.38b

30.44a

38.53a

5

10012

57.62c

-9.06d

38.81c

50.63c

8.72b

7.77b

7.02b

10.27b

11.32b

18.84c

15.89ab

15.89a

25.56a

36.39a

Gbr.1 Diagram Bagan Garis Reflektansi Spektral Warna Kulit

2.2 Analisis perbedaan warna di bawah kelopak

Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3, perbedaan warna total di bawah kelopak dari lima bahan menunjukkan perbedaan yang signifikan; Δ E adalah antara 2,89 dan 50,63. Di antara mereka, 'Green Hand Jiaozi' adalah yang terkecil, dengan maksimum 2,89'10012', 50,63; Perbedaan antara keduanya adalah 47,74; Secara umum dibagi menjadi tiga kelompok, dengan 'Green Baby' dan 'TK99' menjadi satu kelompok, yang keduanya memiliki nilai yang lebih kecil '98' dan '9798' membentuk satu kelompok, dengan nilai moderat '10012' adalah kelompok terpisah dengan nilai tertinggi. Kecerahan L berada di antara 26,93 dan 57,62. Pola numerik konsisten dengan Δ E yang konsisten dan juga dibagi menjadi 3 kelompok, dengan yang tertinggi adalah '10012', yang menunjukkan warna paling terang, warna 'Lvbajiao Zi' dan 'TK99' adalah yang paling gelap, sedangkan '98' dan '9798' ada di tengah, konsisten dengan ciri-ciri yang tampak. Nilai merah-hijau a juga dibagi ke dalam tiga kelompok yang sama, dengan perbedaan bahwa '10012' condong ke warna hijau, sedangkan empat bahan lainnya condong ke warna merah. Nilai kuning-biru b, berbeda dengan sifat-sifat yang tampak, '9798' memiliki nilai terkecil -1,16, menunjukkan warna kebiruan '10012' maksimum, 38,81, menunjukkan warna yang sangat kuning; Tidak ada perbedaan yang signifikan di antara tiga bahan lainnya. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, pada kurva reflektansi spektral bahan yang berbeda, sifat keseluruhan dan yang tampak konsisten dan dibagi menjadi tiga kelompok 'Green Jiaozi' dan 'TK99' dikelompokkan, '98' dan '9798' dikelompokkan, dan '10012' dikelompokkan secara terpisah. Dalam hal reflektansi spektral yang berbeda, pada 400-470nm, perbedaan antara nilai 'Green Bajiao Zi' dan 'TK99' sangat kecil dan rendah, sedangkan nilai dari tiga bahan lainnya relatif dekat, sekitar 9; Pada 480-650nm, lima bahan menunjukkan perbedaan yang signifikan, dengan '10012' memiliki reflektifitas tertinggi, sedangkan empat bahan lainnya kurang dari 10; Pada 660-700nm, perbedaannya tidak signifikan, tetapi nilai keseluruhannya relatif tinggi dan meningkat seiring panjang gelombang. Secara keseluruhan, reflektansi spektral kelima bahan menunjukkan karakteristik yang sama sekali berbeda antara tiga pita 400-470, 480-650, dan 660-700nm, hanya konsisten dengan sifat yang tampak antara 480-650nm.

Gbr.2 Diagram garis Reflektansi Spektral di bawah Kelopak

3. Diskusi dan Kesimpulan

3.1 Hasil deteksi instrumen perbedaan warna dapat benar-benar mencerminkan perbedaan ciri-ciri warna yang tampak pada terong

Hasil percobaan menunjukkan bahwa hasil deteksi Colorimeter konsisten dengan hasil sensorik (ciri-ciri tampilan warna terong) pada tingkat makro, dan layak untuk menggunakan Colorimeter untuk mendeteksi apakah warna terong dapat memenuhi persyaratan. Warna kulit dari 5 bahan terong dalam percobaan ini semuanya berwarna ungu tua, dengan sedikit perbedaan warna dan kecerahan; Jika dilihat dengan mata telanjang, perbedaannya tidak signifikan; Hasil uji Colorimeter, Δ E juga tidak mencapai level yang signifikan. Dari segi warna di bawah kelopak bunga, dapat dibedakan menjadi tiga jenis apabila dilihat secara kasat mata, yaitu ungu kehitaman, ungu muda, dan hijau, dengan perbedaan yang cukup signifikan; Hasil deteksi colorimeter, Δ E juga menunjukkan perbedaan yang cukup signifikan, dengan nilai yang sama seperti yang diamati secara kasat mata. Dari sini, dapat dilihat bahwa hasil deteksi Colorimeter sangat konsisten dengan hasil inderawi, dan Colorimeter dapat digunakan untuk mendeteksi warna terong.

3.2 Hasil deteksi kolorimeter lebih akurat daripada yang diamati secara kasat mata

Colorimeter kecuali untuk perbedaan warna keseluruhan Δ selain E, ada tiga data, yaitu L, a, dan b, yang mewakili nilai kromatisitas warna objek, yang merupakan koordinat ruang warna warna tersebut. Warna apa pun memiliki nilai koordinat yang unik. Diantaranya, L mewakili kecerahan (hitam dan putih), a mewakili merah dan hijau, dan b mewakili kuning ke biru; Δ Nilai L + menunjukkan warna yang lebih cerah, Δ nilai L menunjukkan kegelapan, Δ nilai A + menunjukkan warna kemerahan, Δ nilai a menunjukkan warna kehijauan, Δ nilai b + menunjukkan warna kekuningan, Δ nilai b menunjukkan warna kebiruan. Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2, meskipun 5 bahan Δ Perbedaan E tidak signifikan, nilai L, a, dan b menunjukkan perbedaan tertentu. Terdapat perbedaan kecerahan yang signifikan antara 'Lvbajiao Zi' dan '10012', dengan 'TK99' dan '9798' yang menunjukkan perbedaan yang signifikan pada warna merah dan hijau, serta '10012' dan 'Lvbajiao Zi', 'TK99' dan '98' yang menunjukkan perbedaan yang signifikan pada warna kuning dan biru. Perbedaan ini sulit dibedakan secara kasat mata; Δ E juga tidak dapat menunjukkan perbedaan ini. Dari sini, dapat dilihat bahwa data pendeteksian instrumen perbedaan warna lebih komprehensif dan akurat.

3.3 Hasil deteksi Colorimeter dapat mencerminkan perbedaan halus dalam warna bahan yang berbeda

Dengan membandingkan reflektifitas bahan yang berbeda untuk panjang gelombang cahaya yang berbeda, hasil yang lebih halus dapat diperoleh, dan perbedaan yang lebih halus dapat ditemukan. Seperti ditunjukkan pada Gambar 2, nilai spektrum penuh tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam reflektifitas kelima bahan sebelum 650nm. Setelah 650nm, perbedaannya menjadi semakin signifikan dan pada akhirnya dibagi menjadi dua kelompok. 'Green Bajiao' dan 'TK99' membentuk satu kelompok (tipe fotosensitif), sedangkan '98', '9798', dan '10012' membentuk satu kelompok (tipe fotosensitif, tipe kombinasi fotosensitif). Oleh karena itu, perbedaan warna kulit antara terong hijau dan ungu, terutama pada kisaran panjang gelombang 650-700nm. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, ada perbedaan yang signifikan dalam reflektifitas panjang gelombang cahaya yang berbeda di bawah kelopak bahan yang berbeda, terutama terkonsentrasi di kisaran panjang gelombang menengah 500-650nm. Ini dapat dibagi menjadi tiga kelompok: terong ungu-ungu (tipe gabungan pasif cahaya fotosensitif), terong ungu-ungu (tipe fotosensitif), dan terong hijau-ungu (tipe fotosensitif). Singkatnya, panjang gelombang 650nm adalah simpul yang penting. Mekanisme pembangkitan warna terong fotosensitif dan fotosensitif dapat dihasilkan oleh aksi cahaya dengan panjang gelombang masing-masing di atas 650nm dan di bawah 650nm. Perbedaan halus dalam pantulan spektral dari kelima bahan yang berbeda ini memberikan pendekatan baru untuk mempelajari mekanisme produksi warna terong.
Penulis: Guo Shoupeng