L'applicazione del colorimetro nella valutazione del colore dei frutti di melanzana

L'applicazione del colorimetro nella valutazione del colore dei frutti di melanzana

Questo articolo utilizza un spettrofotometro portatile per rilevare le differenze cromatiche nei colori della buccia e del calice di cinque diversi materiali di melanzane, compresi quelli fotosensibili e fotosensibili. I risultati hanno dimostrato che il Colorimetro è in grado di riflettere realmente le differenze nelle caratteristiche apparenti del colore delle melanzane, con una maggiore precisione rispetto ai risultati dell'osservazione a occhio nudo. È in grado di riflettere le sottili differenze di colore di materiali diversi. La differenza di colore del frutto tra le melanzane verdi e quelle viola è distribuita principalmente nell'intervallo di lunghezza d'onda di 650-700 nm. I risultati della ricerca forniscono un nuovo approccio per rilevare l'aspetto del colore delle melanzane e un supporto di dati per la selezione delle varietà di melanzane e la ricerca sul meccanismo di produzione del colore dei frutti.

Solanume longena L., nota anche come Luosu, melone Kunlun, melone melanzana, melone viola, ecc. è una pianta annuale o perenne del genere Solanaceae. La Cina è il maggior produttore e consumatore mondiale di melanzane, che svolgono un ruolo importante nella produzione vegetale cinese. Il colore della buccia delle melanzane è un'importante caratteristica qualitativa e commerciale delle melanzane. In base al colore della buccia, le melanzane possono essere classificate in diversi tipi, come melanzane viola-nere, melanzane viola-rosse, melanzane rosse, melanzane verdi e melanzane bianche. I consumatori delle diverse regioni hanno preferenze diverse per quanto riguarda il colore dei frutti. Attualmente, il mercato è dominato principalmente dalle varietà di melanzane viola-nere. Esistono due tipi diversi di melanzane viola-nere. Una è una varietà fotosensibile, che schiarisce il colore della buccia in condizioni di scarsa illuminazione e diventa addirittura verde o bianca in condizioni di oscurità; il secondo tipo è la varietà chiara e opaca, che presenta pochi cambiamenti nel colore della buccia in condizioni di scarsa illuminazione. Anche in condizioni di oscurità, il colore della pelle rimane rosso porpora intenso. Sono stati compiuti alcuni progressi nella ricerca sul meccanismo di colorazione dei frutti nelle melanzane fotosensibili e fotosensibili. L'effetto della luce sul colore della buccia delle melanzane si ottiene principalmente regolando la biosintesi di antociani e clorofilla. La sintesi degli antociani della buccia delle melanzane fotosensibili è un percorso dipendente dalla luce, mentre la sintesi degli antociani della buccia delle melanzane fotosensibili può avere due percorsi: dipendente dalla luce e non dipendente dalla luce. Tuttavia, le ricerche esistenti sul colore dei frutti delle melanzane si basano principalmente sull'osservazione visiva per identificare e rilevare il colore della buccia delle melanzane. È necessario approfondire la ricerca sul rilevamento preciso attraverso strumenti e attrezzature.

Il misuratore di aberrazione cromatica è uno strumento che misura direttamente l'indice colorimetrico della superficie di un oggetto utilizzando un elemento integratore fotoelettrico con una specifica sensibilità spettrale e lo spazio di cromaticità CIELAB, comunemente utilizzato a livello internazionale. Per le industrie che devono solo controllare il colore di un oggetto ma non hanno bisogno di una corrispondenza cromatica, questo strumento presenta i vantaggi di una rapida velocità di misurazione e di un'elevata precisione. I colorimetri sono stati ampiamente utilizzati per il rilevamento del colore nei campi agricoli. come carne, farina, frutta e tè. Non sono ancora stati ampiamente utilizzati nella produzione di ortaggi e nel rilevamento dei prodotti e sono solo per la ricerca correlata. Il colore e l'aspetto dei prodotti vegetali, in particolare delle melanzane, si basano sul giudizio sensoriale diretto. Per identificare le sottili differenze nel colore della buccia delle melanzane tra i tipi fotosensibili e quelli fotosensibili, il presente lavoro ha utilizzato uno strumento per misurare il colore dei frutti di cinque melanzane per fornire una base per lo studio del meccanismo del colore dei frutti delle melanzane e fornire nuove idee per il rilevamento dell'aspetto del colore degli ortaggi e la selezione di nuove varietà di melanzane.

1. Materiali e metodi

1.1 Materiali e attrezzature

Esistono 5 tipi diversi di melanzane, come mostrato nella Tabella 1.
Spettrofotometro portatile CS-600prodotto da Hangzhou CHNSpec Technology Co. Questo colorimetro ottiene dati sulla cromaticità rilevando la riflettanza di 31 lunghezze d'onda della luce a intervalli di 400-700 nm e 10 nm sulla superficie di un oggetto, tra cui la riflettanza, la differenza di colore complessiva E, la luminosità (bianco e nero) L, il rosso-verde a e il giallo, il blu b.

Tabella 1 Confronto tra il colore del frutto, del calice e del sottocalice di cinque diversi tipi di melanzane.

Articolo	varietà	Fonte	Tipo	Colore della buccia della frutta	Colore dei sepali	Colore del calice
1	Verde Delizioso	Acquista	Tipo smussato	Viola nero	Viola Nero	Verde
2	TK99	Autoeducazione	Tipo smussato	Viola nero	Viola Nero	Verde
3	98	Auto Istruzione	Tipo misto	Viola nero	Lavanda	Viola
4	9798	Autoeducazione	Tipo misto	Viola nero	Lavanda	Viola
5	10012	Autoeducazione	Tipo fotosensibile	Viola nero	Verde	Viola

1.2 Metodi di prova

Utilizzare un colorimetro per misurare la differenza di colore dati di diverse varietà di melanzane. Selezionare 5 melanzane per ogni varietà, ripetendo l'operazione per 5 volte. Innanzitutto, correggere il colorimetro per il bianco e il nero. Quindi, selezionare 1 "manubrio verde" e sbucciarlo in un punto di colore uniforme al centro della melanzana, con una lunghezza di 5 cm e una larghezza di 4 cm. Posizionare la buccia esterna contro il foro di prova, coprendo completamente il foro di prova. Premere il pulsante di test e il risultato del test sarà utilizzato come valore standard, indicato come S₁Successivamente, lo stesso metodo è stato utilizzato per determinare i valori di differenza di colore delle restanti melanzane, S₂-S₂₅. Il metodo per misurare il valore della differenza cromatica del colore del sepalo inferiore è lo stesso del colore della buccia del frutto. Sbucciare la buccia nella posizione coperta dai sepali, con una lunghezza di 3 cm e una larghezza di 3 cm. I risultati della misurazione vengono registrati in sequenza come P₁-P₂₅.

1.3 Analisi statistica dei dati

Eseguire l'analisi della varianza sui dati del test utilizzando il metodo Duncan con il software DPS ed eseguire l'analisi dei grafici con il software Microsoft Office Excel 2007.

2. Risultati e analisi

2.1 Analisi della differenza di colore della buccia

Come mostrato nella Tabella 2, la differenza di colore totale dei cinque materiali non ha mostrato differenze significative; Δ E è compreso tra 1,15 e 1,63. Tra questi, il '98' è il più piccolo, con 1,15 e il 'TK99' massimo, 1,63; la differenza tra i due è solo di 0,48; il 'Green Jiao Zi' è il più vicino al 'TK99'. La luminosità L varia da 25,94 a 28,02. Una differenza significativa tra 'Green Bajiao Zi' e '10012' indica che 'Green Bajiao Zi' ha l'epidermide più luminosa e '10012' quella più scura. Il valore rosso-verde a mostra differenze significative tra '9798' e 'TK99'. I valori di giallo e blu della '10012' sono i più bassi e mostrano differenze significative rispetto alle altre varietà. Come mostrato nella Figura 1, nelle curve di riflettanza spettrale dei diversi materiali, "Green Bajiao" e "TK99" formano un gruppo, mentre gli altri tre materiali formano un gruppo; in termini di diversa riflettanza spettrale, 400-650nm è un gruppo, 660-670nm è un gruppo e 680-700nm è un gruppo; in generale, prima di 650nm, non vi era alcuna differenza significativa nella riflettanza spettrale tra le cinque varietà. Dopo i 650 nm, la differenza è diventata gradualmente evidente ed è stata significativamente divisa in due gruppi.

Tabella 2 Confronto dei risultati della misurazione con il colorimetro delle bucce di frutta

Articolo

Campione

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

Verde Delizioso

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

Nota: Δ E rappresenta la differenza di colore complessiva, L rappresenta la luminosità (bianco e nero), a rappresenta il rosso e il verde e b rappresenta il giallo e il blu.

Tabella 3 Confronto dei risultati di misurazione del colorimetro sotto il calice

Articolo

Campione

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

Verde Delizioso

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

Fig.1 Diagramma lineare della riflettanza spettrale del colore della pelle

2.2 Analisi della differenza di colore sotto il calice

Come mostrato nella Tabella 3, la differenza di colore totale sotto il calice dei cinque materiali ha mostrato differenze significative; Δ E è compreso tra 2,89 e 50,63. Tra questi, "Green Hand Jiaozi" è il più piccolo, con un valore di 2,89"10012 "massimo, 50,63; la differenza tra i due è di 47,74; è generalmente diviso in tre gruppi, con "Green Baby" e "TK99" che costituiscono un gruppo, entrambi con valori minori "98 "e" 9798 "formano un gruppo, con valori moderati" 10012 "è un gruppo separato con il valore più alto". La luminosità L è compresa tra 26,93 e 57,62. Il modello numerico è coerente con Δ E è coerente e anche diviso in 3 gruppi, con il più alto che è '10012', che indica il suo colore più chiaro, i colori di 'Lvbajiao Zi' e 'TK99′ è il più scuro, mentre '98' e '9798' sono nel mezzo, coerentemente con i loro tratti apparenti. Anche il valore rosso-verde a è suddiviso negli stessi tre gruppi, con la differenza che "10012" è verde, mentre gli altri quattro materiali sono rossi. Il valore giallo-blu b, diverso dai tratti apparenti, '9798' ha il valore più piccolo di -1,16, che indica un colore bluastro '10012' massimo, 38,81, che indica un colore molto giallo; non ci sono differenze significative tra gli altri tre materiali. Come mostrato nella Figura 2, sulle curve di riflettanza spettrale dei diversi materiali, le proprietà complessive e apparenti sono coerenti e suddivise in tre gruppi: "Green Jiaozi" e "TK99" sono raggruppati, "98" e "9798" sono raggruppati e "10012" è raggruppato separatamente. In termini di riflettanza spettrale, a 400-470 nm, la differenza tra i valori di "Green Bajiao Zi" e "TK99" è molto piccola e bassa, mentre i valori degli altri tre materiali sono relativamente vicini, intorno a 9; a 480-650 nm, cinque materiali hanno mostrato differenze significative, con "10012" che ha la riflettanza più alta, mentre gli altri quattro materiali erano inferiori a 10; a 660-700 nm, la differenza non è significativa, ma il valore complessivo è relativamente alto e aumenta con la lunghezza d'onda. Nel complesso, la riflettanza spettrale dei cinque materiali ha mostrato caratteristiche completamente diverse tra le tre bande di 400-470, 480-650 e 660-700 nm, coerenti solo con le loro proprietà apparenti tra 480-650 nm.

Fig.2 Grafico lineare della riflettanza spettrale sotto il calice

3. Discussione e conclusioni

3.1 I risultati della rilevazione dello strumento per la differenza di colore possono riflettere realmente le differenze nelle caratteristiche apparenti del colore delle melanzane

I risultati sperimentali mostrano che i risultati del rilevamento del Colorimetro sono coerenti con i risultati sensoriali (tratti dell'aspetto del colore delle melanzane) a livello macro ed è possibile utilizzare il Colorimetro per rilevare se il colore delle melanzane può soddisfare i requisiti. Il colore della buccia dei 5 materiali di melanzane in questo esperimento è tutto viola intenso, con lievi differenze di colore e luminosità; se osservato a occhio nudo, la differenza è insignificante; anche i risultati del test del colorimetro, Δ E, non hanno raggiunto un livello significativo. Per quanto riguarda il colore sotto il calice, a occhio nudo può essere suddiviso in tre tipi: nero-viola, viola chiaro e verde, con differenze significative; anche i risultati del rilevamento al colorimetro, Δ E, hanno mostrato differenze significative, con valori identici a quelli osservati a occhio nudo. Da ciò si evince che i risultati di rilevamento del Colorimetro sono altamente coerenti con i risultati sensoriali e il Colorimetro può essere utilizzato per rilevare il colore delle melanzane.

3.2 I risultati del rilevamento con il colorimetro sono più accurati di quelli osservati a occhio nudo

Oltre a E, il colorimetro presenta tre dati, L, a e b, che rappresentano il valore di cromaticità del colore dell'oggetto, ovvero la coordinata dello spazio colore di quel colore. Ogni colore ha un unico valore di coordinata. Tra questi, L rappresenta la luminosità (bianco e nero), a rappresenta il rosso e il verde e b rappresenta il giallo e il blu; Δ il valore L + indica un colore più luminoso, Δ il valore L indica l'oscurità, Δ il valore A + indica un colore rossastro, Δ il valore a indica un colore verdastro, Δ il valore b + indica un colore giallastro, Δ il valore b indica un colore bluastro. Come mostrato nella Tabella 2, sebbene 5 materiali Δ La differenza di E non sia significativa, i valori di L, a e b mostrano alcune differenze". C'è una differenza significativa di luminosità tra "Lvbajiao Zi" e "10012", con "TK99" e "9798" che mostrano una differenza significativa nel rosso e nel verde, e "10012" e "Lvbajiao Zi", "TK99′ e "98" che mostrano una differenza significativa nel giallo e nel blu. Queste differenze sono difficili da distinguere attraverso gli occhi; anche il Δ E non può mostrare questa differenza. Da ciò si evince che i dati di rilevamento dello strumento di differenza cromatica sono più completi e accurati.

3.3 I risultati del rilevamento del Colorimetro possono riflettere le sottili differenze di colore di diversi materiali.

Confrontando la riflettività di diversi materiali per diverse lunghezze d'onda della luce, è possibile ottenere risultati più raffinati e scoprire differenze più sottili. Come mostrato nella Figura 2, i valori dell'intero spettro non mostrano differenze significative nella riflettività dei cinque materiali prima dei 650 nm. Dopo i 650 nm, la differenza diventa sempre più significativa e alla fine si divide in due gruppi. Il 'Green Bajiao' e il 'TK99′ formano un gruppo (tipo fotosensibile), mentre il '98', il '9798' e il '10012' formano un gruppo (tipo fotosensibile, tipo combinazione fotosensibile). Pertanto, la differenza di colore della pelle tra le melanzane verdi e quelle viola è principalmente nell'intervallo di lunghezze d'onda di 650-700 nm. Come mostrato nella Figura 3, esiste una differenza significativa nella riflettività delle diverse lunghezze d'onda della luce in calici di materiali diversi, concentrata principalmente nell'intervallo di lunghezza d'onda media di 500-650 nm. Si possono dividere in tre gruppi: melanzane viola-viola (tipo fotosensibile alla luce combinata passivamente), melanzane viola-viola (tipo fotosensibile) e melanzane verdi-viola (tipo fotosensibile). In sintesi, la lunghezza d'onda di 650 nm è un nodo importante. Il meccanismo di generazione del colore delle melanzane fotosensibili e fotosensibili può essere generato dall'azione di luce con lunghezza d'onda superiore a 650 nm e inferiore a 650 nm, rispettivamente. Le sottili differenze nella riflettanza spettrale di questi cinque diversi materiali forniscono un nuovo approccio allo studio del meccanismo di produzione del colore delle melanzane.
Autore: Guo Shoupeng