Aplicarea colorimetrului în evaluarea culorii fructelor de vinete

2023-05-03

Acest articol utilizează un spectrofotometru portabil pentru a detecta diferențele de culoare în culorile cojii și caliciului a cinci materiale diferite de vinete, inclusiv cele fotosensibile și fotosensibile. Rezultatele au arătat că rezultatele detecției cu ajutorul colorimetrului pot reflecta cu adevărat diferențele dintre caracteristicile de culoare aparente ale vinetelor, care sunt mai precise decât rezultatele observației cu ochiul liber. Acesta poate reflecta diferențele subtile de culoare ale diferitelor materiale. Diferența de culoare a fructelor între vinetele verzi și cele purpurii este distribuită în principal în gama de lungimi de undă de 650-700 nm. Rezultatele cercetării oferă o nouă abordare pentru detectarea aspectului culorii vinetelor și un suport de date pentru selecția soiurilor de vinete și pentru cercetarea mecanismului de producere a culorii fructelor.

Cuprins ascundeți

1. Materiale și metode

1.1 Materiale și echipamente

1.2 Metode de testare

1.3 Analiza statistică a datelor

2. Rezultate și analiză

2.1 Analiza diferenței de culoare a cojii

2.2 Analiza diferenței de culoare sub caliciu

3. Discuții și concluzii

3.1. Rezultatele detecției instrumentului de diferență de culoare pot reflecta cu adevărat diferențele în trăsăturile de culoare aparentă ale vinetelor.

3.2 Rezultatele detecției cu colorimetrul sunt mai precise decât cele observate cu ochiul liber

3.3 Rezultatele detecției colorimetrului pot reflecta diferențele subtile de culoare ale diferitelor materiale.

Solanume longena L., cunoscută și sub numele de Luosu, pepene Kunlun, pepene galben, pepene violet etc., este o plantă anuală sau perenă din genul Solanaceae. China este cel mai mare producător și consumator de vinete din lume, care joacă un rol important în producția de legume din China. Culoarea cojii vinetelor este o calitate importantă și o caracteristică comercială a vinetelor. În funcție de culoarea cojii fructului, vinetele pot fi clasificate în diferite tipuri, cum ar fi vinetele purpurii-negre, vinetele purpurii-roșii, vinetele roșii, vinetele verzi și vinetele albe. Consumatorii din diferite regiuni au preferințe diferite în ceea ce privește culoarea fructelor. În prezent, piața este dominată în principal de soiurile de vinete violet-negru. Există două tipuri diferite de vinete violet-negru. Unul este un soi fotosensibil, care își luminează culoarea pielii în condiții de lumină slabă și chiar devine verde sau alb în condiții de întuneric; Al doilea tip este soiul ușor mat, care are o schimbare mică a culorii pielii în condiții de lumină slabă. Chiar și în condiții de întuneric, culoarea pielii este în continuare de un roșu-violet intens. S-au înregistrat unele progrese în cercetarea mecanismului de culoare a fructelor la vinetele fotosensibile și fotosensibile. Efectul luminii asupra culorii pieliței vinetelor se obține în principal prin reglarea biosintezei antocianilor și a clorofilei. Sinteza antocianilor din pielea vinetelor fotosensibile este o cale dependentă de lumină, în timp ce sinteza antocianilor din pielea vinetelor fotosensibile poate avea două căi: dependentă de lumină și non-dependentă de lumină. Cu toate acestea, cercetările existente privind culoarea fructelor de vinete se bazează în principal pe observația vizuală pentru a identifica și detecta culoarea pielii vinetelor. Este nevoie de mai multe cercetări privind detectarea precisă cu ajutorul instrumentelor și echipamentelor.

Aparatul de măsurare a aberațiilor cromatice este un instrument care măsoară direct indicele colorimetric al suprafeței unui obiect, utilizând elementul integrator fotoelectric cu sensibilitate spectrală specifică și spațiul de cromaticitate CIELAB, care este utilizat în mod obișnuit la nivel internațional. Pentru industriile care trebuie doar să controleze culoarea unui obiect, dar nu au nevoie de potrivire a culorilor, acesta are avantajele unei viteze de măsurare rapide și ale unei precizii ridicate. Colorimetrele au fost utilizate pe scară largă pentru detectarea culorilor în câmpurile agricole. cum ar fi carnea, făina, fructele și ceaiul. Acestea nu au fost încă utilizate pe scară largă în producția de legume și în detectarea produselor și sunt destinate doar cercetării în domeniu. Culoarea și aspectul produselor vegetale, în special al produselor din vinete, se bazează pe judecata senzorială directă. Pentru a identifica diferențele subtile de culoare a cojii de vinete între tipurile fotosensibile și fotosensibile, această lucrare a folosit un instrument de diferență de culoare pentru a măsura culoarea fructelor a cinci materiale de vinete pentru a oferi o bază pentru studiul mecanismului de culoare a fructelor de vinete și pentru a oferi noi idei pentru detectarea aspectului culorii legumelor și pentru reproducerea de noi soiuri de vinete.

1. Materiale și metode

1.1 Materiale și echipamente

Există 5 tipuri diferite de vinete, după cum se arată în tabelul 1.
Spectrofotometru portabil CS-600, produsă de Hangzhou CHNSpec Technology Co., Ltd. Acest colorimetru obține date de cromaticitate prin detectarea reflectanței a 31 de lungimi de undă de lumină la intervale de 400-700nm și 10nm pe suprafața unui obiect, inclusiv reflectanța, diferența de culoare globală E, luminozitatea (alb-negru) L, roșu-verde a și galben, albastru b.

Tabelul.1 Comparația culorii fructelor, a culorii caliciului și a culorii subcaliciului la cinci tipuri diferite de vinete

Articolul	soiuri	Sursa	Tip	Culoarea cojii de fructe	Culoare Sepal Color	Calyx culoare
1	Delicios verde	Cumpărați	Tip contondent	Violet negru	Violet Negru	Verde
2	TK99	Autoeducație	Tip contondent	Violet negru	Violet Negru	Verde
3	98	Self Educație	Tip mixt	Violet negru	Lavanda	Violet
4	9798	Autoeducație	Tip mixt	Violet negru	Lavanda	Violet
5	10012	Autoeducație	Tip fotosensibil	Violet negru	Verde	Violet

1.2 Metode de testare

Utilizați un colorimetru pentru a măsurați diferența de culoare date despre diferite soiuri de vinete. Se selectează 5 vinete pentru fiecare soi, care se repetă de 5 ori. Mai întâi, corectați colorimetrul pentru alb și negru. Apoi, selectați 1 "ghidon verde" și decojiți-l într-un punct de culoare uniformă din mijlocul vinetei, cu o lungime de 5 cm și o lățime de 4 cm. Așezați pielea exterioară strâns pe gaura de testare, acoperind complet gaura de testare. Apăsați butonul de testare, iar rezultatul testului va fi utilizat ca valoare standard, notată ca S₁; Ulterior, aceeași metodă a fost utilizată pentru a determina valorile diferenței de culoare ale vinetelor rămase, S₂-S₂₅. Metoda de măsurare a valorii diferenței de culoare pentru culoarea sepalelor inferioare este aceeași cu cea a culorii pieliței fructului. Se decojește pielița în poziția acoperită de sepale, cu o lungime de 3 cm și o lățime de 3 cm. Rezultatele măsurătorilor se înregistrează secvențial sub forma P₁-P₂₅.

1.3 Analiza statistică a datelor

Efectuați analiza de varianță a datelor de testare prin metoda Duncan cu ajutorul software-ului DPS și efectuați analiza grafică cu ajutorul software-ului Microsoft Office Excel 2007.

2. Rezultate și analiză

2.1 Analiza diferenței de culoare a cojii

După cum se arată în tabelul 2, diferența totală de culoare a celor cinci materiale nu a prezentat diferențe semnificative; Δ E este cuprins între 1,15 și 1,63. Dintre acestea, "98" este cel mai mic, la 1,15'TK99 "maxim, 1,63; Diferența dintre cele două este de numai 0,48; "Green Jiao Zi" este cel mai apropiat de "TK99". Luminozitatea L variază între 25,94 și 28,02. O diferență semnificativă între "Green Bajiao Zi" și "10012" indică faptul că "Green Bajiao Zi" are cea mai luminoasă epidermă, iar "10012" are cea mai întunecată epidermă. Valoarea roșu-verde a arată diferențe semnificative între "9798" și "TK99". Valorile galben și albastru ale soiului "10012" sunt cele mai scăzute, ceea ce arată diferențe semnificative față de celelalte soiuri. După cum se arată în figura 1, pe curbele de reflectanță spectrală a diferitelor materiale, "Green Bajiao" și "TK99" formează un grup, în timp ce celelalte trei materiale formează un grup; În ceea ce privește diferitele reflectanțe spectrale, 400-650nm reprezintă un grup, 660-670nm reprezintă un grup, iar 680-700nm reprezintă un grup; În general, înainte de 650nm, nu a existat nicio diferență semnificativă în ceea ce privește reflectanța spectrală între cele cinci soiuri. După 650nm, diferența a devenit treptat evidentă și a fost împărțită semnificativ în două grupuri.

Tabelul.2 Compararea rezultatelor măsurătorilor cu colorimetrul pentru coaja de fructe

Articolul

Exemplu

400 nm

410 nm

420 nm

640 nm

650 nm

660 nm

670 nm

680 nm

690 nm

700 nm

Delicios verde

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

Notă: Δ E reprezintă diferența globală de culoare, L reprezintă luminozitatea (alb și negru), a reprezintă roșu și verde, iar b reprezintă galben și albastru.

Tabelul.3 Compararea rezultatelor măsurătorilor efectuate cu colorimetrul sub caliciu

Articolul

Exemplu

400 nm

410 nm

420 nm

480 nm

4 90 nm

650 nm

660 nm

680 nm

690 nm

700 nm

Delicios verde

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

2023050502215818 47425 - Aplicarea colorimetrului în evaluarea culorii fructelor de vinete

Fig.1 Diagrama diagramei liniare a reflectanței spectrale a culorii pielii

2.2 Analiza diferenței de culoare sub caliciu

După cum se arată în tabelul 3, diferența totală de culoare sub caliciu a celor cinci materiale a prezentat diferențe semnificative; Δ E este cuprins între 2,89 și 50,63. Dintre acestea, "Green Hand Jiaozi" este cea mai mică, cu 2,89'10012 "maximă, 50,63; Diferența dintre cele două este de 47,74; Este în general împărțită în trei grupe, "Green Baby" și "TK99" fiind un grup, ambele cu valori mai mici'98 "și" 9798 "formează un grup, cu valori moderate" 10012 "este un grup separat cu cea mai mare valoare". Luminozitatea L este cuprinsă între 26,93 și 57,62. Modelul numeric este în concordanță cu Δ E este coerent și, de asemenea, împărțit în 3 grupuri, cu cea mai mare valoare fiind '10012', indicând culoarea sa cea mai deschisă, culorile 'Lvbajiao Zi' și 'TK99′ este cea mai întunecată, în timp ce '98' și '9798' sunt la mijloc, în concordanță cu trăsăturile lor aparente. Valoarea roșu-verde a este, de asemenea, împărțită în aceleași trei grupe, cu diferența că "10012" înclină spre verde, în timp ce celelalte patru materiale înclină spre roșu. Valoarea galben-albastru b, diferită de trăsăturile aparente, '9798' are cea mai mică valoare de -1,16, indicând o culoare albăstruie '10012 'maximă, 38,81, indicând o culoare foarte galbenă; Nu există nicio diferență semnificativă între celelalte trei materiale. După cum se arată în figura 2, pe curbele de reflectanță spectrală ale diferitelor materiale, proprietățile globale și aparente sunt coerente și împărțite în trei grupuri: "Green Jiaozi 'și' TK99 'sunt grupate,' 98 'și' 9798 'sunt grupate, și' 10012 'este grupată separat. În ceea ce privește reflexia spectrală diferită, la 400-470 nm, diferența dintre valorile "Green Bajiao Zi" și "TK99" este foarte mică și scăzută, în timp ce valorile celorlalte trei materiale sunt relativ apropiate, în jur de 9; la 480-650 nm, cinci materiale au prezentat diferențe semnificative, "10012" având cea mai mare reflexie, în timp ce celelalte patru materiale au avut o reflexie mai mică de 10; la 660-700 nm, diferența nu este semnificativă, dar valoarea globală este relativ ridicată și crește odată cu lungimea de undă. În general, reflectanța spectrală a celor cinci materiale a prezentat caracteristici complet diferite între cele trei benzi de 400-470, 480-650 și 660-700nm, fiind în concordanță doar cu proprietățile lor aparente între 480-650nm.

2023050502220209 27985 - Aplicarea colorimetrului în evaluarea culorii fructelor de vinete

Fig.2 Diagrama liniară a reflexiei spectrale sub caliciu

3. Discuții și concluzii

3.1. Rezultatele detecției instrumentului de diferență de culoare pot reflecta cu adevărat diferențele în trăsăturile de culoare aparentă ale vinetelor.

Rezultatele experimentale arată că rezultatele de detectare ale colorimetrului sunt în concordanță cu rezultatele senzoriale (trăsăturile aspectului culorii vinetelor) la nivel macro și că este posibil să se utilizeze colorimetrul pentru a detecta dacă culoarea vinetelor poate îndeplini cerințele. Culoarea pielii celor 5 materiale de vinete din acest experiment este toate de un violet intens, cu ușoare diferențe de culoare și luminozitate; atunci când sunt privite cu ochiul liber, diferența este nesemnificativă; rezultatele testului cu colorimetrul, Δ E, de asemenea, nu au atins un nivel semnificativ. În ceea ce privește culoarea de sub caliciu, aceasta poate fi împărțită în trei tipuri atunci când este privită cu ochiul liber, și anume violet-negru, violet deschis și verde, cu diferențe semnificative; Rezultatele detectării cu colorimetrul, Δ E au prezentat, de asemenea, diferențe semnificative, cu valori identice cu cele observate cu ochiul liber. Din aceasta, se poate observa că rezultatele de detecție ale colorimetrului sunt foarte conforme cu rezultatele senzoriale, iar colorimetrul poate fi utilizat pentru detectarea culorii vinetelor.

3.2 Rezultatele detecției cu colorimetrul sunt mai precise decât cele observate cu ochiul liber

Colorimetrul, cu excepția diferenței globale de culoare Δ, în plus față de E, există trei date, și anume L, a și b, care reprezintă valoarea cromatică a culorii obiectului, care este coordonata spațiului de culoare a culorii respective. Orice culoare are o valoare unică a coordonatelor. Dintre acestea, L reprezintă luminozitatea (alb-negru), a reprezintă roșul și verdele, iar b reprezintă galbenul până la albastru; Δ Valoarea L + indică o culoare mai luminoasă, Δ valoarea L indică întunericul, Δ valoarea A + indică o culoare roșiatică, Δ valoarea a- indică o culoare verzuie, Δ valoarea b + indică o culoare gălbuie, Δ valoarea b indică o culoare albăstruie. După cum se arată în tabelul 2, deși 5 materiale Δ Δ Diferența în E nu este semnificativă, valorile L, a și b prezintă anumite diferențe' Există o diferență semnificativă de luminozitate între "Lvbajiao Zi" și "10012", "TK99" și "9798" prezentând o diferență semnificativă în roșu și verde, iar "10012" și "Lvbajiao Zi", "TK99′ și "98" prezentând o diferență semnificativă în galben și albastru. Aceste diferențe sunt greu de distins cu ajutorul ochilor; nici Δ E nu poate evidenția această diferență. Din acest lucru, se poate observa că datele de detectare ale instrumentului de diferență de culoare sunt mai cuprinzătoare și mai precise.

3.3 Rezultatele detecției colorimetrului pot reflecta diferențele subtile de culoare ale diferitelor materiale.

Prin compararea reflexivității diferitelor materiale pentru diferite lungimi de undă ale luminii, se pot obține rezultate mai rafinate și se pot descoperi diferențe mai subtile. După cum se arată în figura 2, valorile întregului spectru nu arată nicio diferență semnificativă în ceea ce privește reflectivitatea celor cinci materiale înainte de 650 nm. După 650nm, diferența devine din ce în ce mai semnificativă și, în cele din urmă, este împărțită în două grupuri. 'Green Bajiao' și 'TK99′ formează un grup (tip fotosensibil), în timp ce '98', '9798' și '10012' formează un grup (tip fotosensibil, tip combinație fotosensibilă). Prin urmare, diferența de culoare a pielii între vinetele verzi și cele purpurii se află în principal în domeniul lungimilor de undă lungi de 650-700 nm. După cum se arată în figura 3, există o diferență semnificativă în ceea ce privește reflectivitatea diferitelor lungimi de undă a luminii sub calici de materiale diferite, concentrată în principal în intervalul de lungime de undă medie de 500-650nm. Poate fi împărțită în trei grupe: vinete purpurii-violete (tip de lumină fotosensibilă combinată pasiv), vinete purpurii-violete (tip fotosensibil) și vinete verzi-violete (tip fotosensibil). În concluzie, lungimea de undă de 650 nm este un nod important. Mecanismul de generare a culorii vinetelor fotosensibile și fotosensibile poate fi generat de acțiunea luminii cu lungimi de undă de peste 650nm și, respectiv, sub 650nm. Diferențele subtile în ceea ce privește reflexia spectrală a acestor cinci materiale diferite oferă o nouă abordare pentru studierea mecanismului de producere a culorii vinetelor.
Autor: Guo Shoupeng

+86-13248844497

[email protected]

Aplicarea colorimetrului în evaluarea culorii fructelor de vinete