Применение колориметра в оценке цвета плодов баклажана

2023-05-03

В этой статье используется портативный спектрофотометр для обнаружения цветовых различий в цветах кожуры и чашечки пяти различных материалов баклажанов, включая фоточувствительные и светочувствительные. Результаты показали, что результаты обнаружения колориметром действительно могут отражать различия в видимых цветовых характеристиках баклажанов, что более точно, чем результаты наблюдения невооруженным глазом. Он может отражать тонкие различия в цвете различных материалов. Разница в цвете плодов между зелеными и фиолетовыми баклажанами в основном распространяется в диапазоне длин волн 650-700 нм. Результаты исследования обеспечивают новый подход к определению цвета баклажанов и предоставляют данные для селекции сортов баклажанов и исследования механизма образования цвета плодов.

Оглавление скрыть

1. Материалы и методы

1.1 Материалы и оборудование

1.2 Методы испытаний

1.3 Статистический анализ данных

2. Результаты и анализ

2.1 Анализ разницы в цвете кожуры

2.2 Анализ цветовой разницы под чашечкой

3. Обсуждение и заключение

3.1 Результаты обнаружения прибора для определения цветовых различий могут действительно отражать различия в видимых цветовых признаках баклажанов

3.2 Результаты обнаружения колориметра более точны, чем те, которые наблюдаются невооруженным глазом

3.3 Результаты обнаружения колориметра могут отражать тонкие различия в цветах различных материалов

Solanume longena L., также известная как луосу, куньлуньская дыня, баклажанная дыня, фиолетовая дыня и т.д., является однолетним или многолетним растением из рода Solanaceae. Китай является крупнейшим в мире производителем и потребителем баклажанов, которые играют важную роль в производстве овощей в Китае. Цвет кожуры баклажанов является важным качественным и коммерческим признаком баклажанов. В зависимости от цвета кожуры баклажаны можно разделить на различные типы, такие как фиолетово-черные баклажаны, фиолетово-красные баклажаны, красные баклажаны, зеленые баклажаны и белые баклажаны. Потребители в разных регионах имеют различные предпочтения по цвету плодов. В настоящее время на рынке в основном преобладают фиолетово-черные сорта баклажанов. Существует два различных типа фиолетово-черных баклажанов. Один из них - светочувствительный сорт, цвет кожицы которого светлеет в условиях низкой освещенности и даже становится зеленым или белым в темных условиях; второй сорт - светло-тусклый сорт, цвет кожицы которого практически не меняется в условиях низкой освещенности. Даже в темных условиях цвет кожи остается насыщенным пурпурно-красным. В исследовании механизма окраски плодов у фоточувствительных и светочувствительных баклажанов достигнут определенный прогресс. Влияние света на цвет кожицы баклажана в основном достигается путем регулирования биосинтеза антоцианов и хлорофилла. Синтез антоцианов кожицы фоточувствительных баклажанов является светозависимым путем, в то время как синтез антоцианов кожицы фоточувствительных баклажанов может иметь два пути: светозависимый и несветозависимый. Однако существующие исследования цвета плодов баклажана в основном полагаются на визуальное наблюдение для идентификации и определения цвета кожицы баклажана. Необходимо провести дополнительные исследования по точному определению с использованием приборов и оборудования.

Измеритель хроматических аберраций - это прибор, который непосредственно измеряет колориметрический показатель поверхности объекта с помощью фотоэлектрического интегрирующего элемента с определенной спектральной чувствительностью и пространства цветности CIELAB, которое широко используется на международном уровне. Для отраслей промышленности, где требуется только контроль цвета объекта, но не требуется подбор цвета, этот прибор имеет преимущества быстрой скорости измерения и высокой точности. Колориметры широко используются для определения цвета на сельскохозяйственных полях таких как мясо, мука, фрукты и чай. Они еще не нашли широкого применения в производстве овощей и обнаружении продуктов и предназначены только для соответствующих исследований. Цвет и внешний вид овощных продуктов, особенно баклажанов, зависят от непосредственного сенсорного восприятия. Для выявления тонких различий в цвете кожуры баклажанов между фоточувствительными и светочувствительными типами, в данной работе использовался прибор для измерения цвета плодов пяти баклажанов, чтобы обеспечить основу для изучения механизма цвета плодов баклажанов и предоставить новые идеи для определения внешнего вида овощей по цвету и выведения новых сортов баклажанов.

1. Материалы и методы

1.1 Материалы и оборудование

Существует 5 различных видов баклажанов, как показано в таблице 1.
Портативный спектрофотометр CS-600произведено компанией Hangzhou CHNSpec Technology Co., Ltd. Этот колориметр получает данные о цветности путем обнаружения отражения 31 длины волны света с интервалом 400-700 нм и 10 нм на поверхности объекта, включая отражательную способность, общую разницу цветов E, яркость (черно-белую) L, красно-зеленую a и желтую, синюю b.

Таблица.1 Сравнение цвета плода, цвета чашечки и подчашечной части пяти различных видов баклажанов

Пункт	сорта	Источник	Тип	Цвет кожуры фруктов	Цвет чашелистика	Цвет чашечки
1	Зеленый вкусный	Купить	Тупой тип	Фиолетово-черный	Фиолетовый Черный	Зеленый
2	TK99	Самообразование	Тупой тип	Фиолетово-черный	Фиолетовый Черный	Зеленый
3	98	Самостоятельно Образование	Смешанный тип	Фиолетово-черный	Лаванда	Фиолетовый
4	9798	Самообразование	Смешанный тип	Фиолетово-черный	Лаванда	Фиолетовый
5	10012	Самообразование	Фоточувствительный тип	Фиолетово-черный	Зеленый	Фиолетовый

1.2 Методы испытаний

Используйте колориметр, чтобы измерьте разницу в цвете данные различных сортов баклажанов. Выберите 5 баклажанов для каждого сорта, что повторяется 5 раз. Сначала откорректируйте колориметр на черный и белый цвета. Затем выберите 1 "зеленую рульку" и очистите ее в точке равномерного цвета в середине баклажана длиной 5 см и шириной 4 см. Плотно приложите внешнюю кожуру к тестовому отверстию, полностью закрывая тестовое отверстие. Нажмите кнопку тестирования, и результат теста будет использован в качестве стандартного значения, обозначаемого как S₁; Затем тем же методом были определены значения цветовой разницы для остальных баклажанов, S₂-S₂₅. Метод измерения значения цветовой разницы цвета нижнего чашелистика такой же, как и для цвета кожицы плода. Снимите кожуру в месте, закрытом чашелистиками, длиной 3 см и шириной 3 см. Результаты измерения последовательно записываются как P₁-P₂₅.

1.3 Статистический анализ данных

Провести дисперсионный анализ данных тестирования по методу Дункана с использованием программного обеспечения DPS, а также выполнить анализ диаграмм с использованием программного обеспечения Microsoft Office Excel 2007.

2. Результаты и анализ

2.1 Анализ разницы в цвете кожуры

Как показано в таблице 2, общая разница в цвете пяти материалов не показала значительных различий; Δ E находится между 1,15 и 1,63. Среди них "98" - наименьший, при 1,15, "TK99" - максимальный, 1,63; разница между ними составляет всего 0,48; "Green Jiao Zi" ближе всего к "TK99". Яркость L колеблется от 25,94 до 28,02. Значительная разница между 'Green Bajiao Zi' и '10012' указывает на то, что 'Green Bajiao Zi' имеет самый яркий эпидермис, а '10012' - самый темный. Красно-зеленое значение a показывает значительные различия между '9798' и 'TK99'. Значения желтого и синего у сорта '10012' самые низкие, что показывает значительные отличия от других сортов. Как показано на рисунке 1, на кривых спектральной отражательной способности различных материалов, 'Green Bajiao' и 'TK99' образуют группу, а остальные три материала образуют группу; С точки зрения различной спектральной отражательной способности, 400-650 нм - группа, 660-670 нм - группа, и 680-700 нм - группа; В целом, до 650 нм, не было значительной разницы в спектральной отражательной способности среди пяти сортов. После 650 нм разница постепенно стала очевидной и была значительно разделена на две группы.

Таблица.2 Сравнение результатов измерения колориметром кожуры фруктов

Пункт

Образец

400 nm

410 nm

420 nm

640 nm

650 nm

660 nm

670 nm

680 nm

690 nm

700 nm

Зеленый вкусный

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

Примечание: Δ E представляет общую разницу цветов, L - яркость (черный и белый), a - красный и зеленый, b - желтый и синий.

Таблица.3 Сравнение результатов измерений колориметра под калиной

Пункт

Образец

400 nm

410 nm

420 nm

480 nm

4 90 nm

650 nm

660 nm

680 nm

690 nm

700 nm

Зеленый вкусный

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 - Применение колориметра в оценке цвета плодов баклажана

Рис.1 Линейная диаграмма спектрального отражения цвета кожи

2.2 Анализ цветовой разницы под чашечкой

Как показано в таблице 3, общая разница в цвете под чашечкой пяти материалов показала значительные различия; Δ E находится между 2,89 и 50,63. Среди них "Green Hand Jiaozi" является наименьшим, при 2,89'10012 'максимальным, 50,63; Разница между ними составляет 47,74; В целом, он делится на три группы, при этом "Green Baby" и "TK99" являются одной группой, обе из которых имеют меньшие значения'98 'и "9798" образуют группу, с умеренными значениями'10012 'является отдельной группой с самым высоким значением. Яркость L находится в диапазоне от 26,93 до 57,62. Числовой шаблон соответствует Δ E и также делится на 3 группы, с самым высоким значением '10012', что указывает на самый светлый цвет, цвета 'Lvbajiao Zi' и 'TK99' самые темные, а '98' и '9798' находятся в середине, что соответствует их очевидным признакам. Красно-зеленое значение a также делится на те же три группы, с той разницей, что '10012' склоняется к зеленому цвету, а остальные четыре материала - к красному. Желто-голубое значение b, отличается от видимых признаков, '9798' имеет наименьшее значение -1,16, что указывает на голубоватый цвет, '10012' максимальное, 38,81, что указывает на очень желтый цвет; Между тремя другими материалами нет существенной разницы. Как показано на рисунке 2, на кривых спектрального отражения различных материалов, общие и видимые свойства согласуются и делятся на три группы 'Green Jiaozi 'и 'TK99 'сгруппированы, '98 'и '9798 'сгруппированы, и '10012 'сгруппирован отдельно. С точки зрения различных спектральных отражательных способностей, при 400-470 нм, разница между значениями 'Green Bajiao Zi' и 'TK99' очень мала и низка, в то время как значения трех других материалов относительно близки, около 9; При 480-650 нм, пять материалов показали значительные различия, при этом '10012' имеет самую высокую отражательную способность, в то время как другие четыре материала имеют менее 10; При 660-700 нм, разница не значительна, но общее значение относительно высокое и увеличивается с длиной волны. В целом, спектральная отражательная способность пяти материалов продемонстрировала совершенно разные характеристики в трех диапазонах 400-470, 480-650 и 660-700 нм, что соответствует их видимым свойствам только в диапазоне 480-650 нм.

20230502220209 27985 - Применение колориметра в оценке цвета плодов баклажана

Рис.2 Линейный график спектральной отражательной способности под калиной

3. Обсуждение и заключение

3.1 Результаты обнаружения прибора для определения цветовых различий могут действительно отражать различия в видимых цветовых признаках баклажанов

Результаты эксперимента показывают, что результаты обнаружения колориметра согласуются с сенсорными результатами (признаки внешнего вида цвета баклажана) на макроуровне, и вполне возможно использовать колориметр для определения соответствия цвета баклажана требованиям. Цвет кожицы 5 баклажанов в этом эксперименте имеет насыщенный фиолетовый цвет, с небольшими различиями в цвете и яркости; если смотреть невооруженным глазом, разница незначительна; результаты теста колориметра, Δ E также не достигли значительного уровня. Что касается цвета под чашечкой, то при наблюдении невооруженным глазом его можно разделить на три типа, а именно фиолетово-черный, светло-фиолетовый и зеленый, со значительными различиями; результаты определения колориметром, Δ E также показали значительные различия, со значениями, идентичными наблюдаемым невооруженным глазом. Из этого видно, что результаты обнаружения колориметра хорошо согласуются с сенсорными результатами, и колориметр может быть использован для определения цвета баклажанов.

3.2 Результаты обнаружения колориметра более точны, чем те, которые наблюдаются невооруженным глазом

Колориметр, кроме общей разницы цветов Δ в дополнение к E, имеет три данных, а именно L, a и b, представляющих значение цветности цвета объекта, которое является координатой цветового пространства этого цвета. Любой цвет имеет уникальное значение координаты. Среди них L представляет яркость (черно-белый), a - красный и зеленый, а b - желто-синий; Δ Значение L+ указывает на более яркий цвет, Δ значение L указывает на темноту, Δ значение A+ указывает на красноватый цвет, Δ значение a указывает на зеленоватый цвет, Δ значение b+ указывает на желтоватый цвет, Δ значение b указывает на голубоватый цвет. Как показано в таблице 2, хотя 5 материалов Δ Разница в E не существенна, значения L, a и b показывают определенные различия' Существует значительная разница в яркости между "Lvbajiao Zi" и "10012", причем "TK99" и "9798" показывают значительную разницу в красном и зеленом, а "10012" и "Lvbajiao Zi", "TK99" и "98" показывают значительную разницу в желтом и синем. Эти различия трудно различить глазами; Δ E также не может показать эту разницу. Отсюда видно, что данные обнаружения прибора цветоразличения являются более полными и точными.

3.3 Результаты обнаружения колориметра могут отражать тонкие различия в цветах различных материалов

Сравнивая отражательную способность различных материалов для различных длин волн света, можно получить более точные результаты и обнаружить более тонкие различия. Как показано на рисунке 2, значения полного спектра не показывают существенной разницы в отражательной способности пяти материалов до 650 нм. После 650 нм разница становится все более значительной и в конечном итоге разделяется на две группы. 'Green Bajiao' и 'TK99' образуют одну группу (фоточувствительный тип), а '98', '9798' и '10012' образуют одну группу (фоточувствительный тип, фоточувствительный комбинированный тип). Таким образом, разница в цвете кожицы между зелеными и фиолетовыми баклажанами находится в основном в длинноволновом диапазоне 650-700 нм. Как показано на рисунке 3, существует значительная разница в отражении различных длин волн света под разными материалами чашечки, в основном сосредоточенная в средневолновом диапазоне 500-650нм. Его можно разделить на три группы: пурпурно-фиолетовые баклажаны (светочувствительный пассивно комбинированный тип), пурпурно-фиолетовые баклажаны (светочувствительный тип) и зелено-фиолетовые баклажаны (светочувствительный тип). В целом, длина волны 650 нм является важным узлом. Механизм генерации цвета фоточувствительных и светочувствительных баклажанов может быть создан действием света с длиной волны выше 650 нм и ниже 650 нм, соответственно. Тонкие различия в спектральной отражательной способности этих пяти различных материалов обеспечивают новый подход к изучению механизма образования цвета баклажанов.
Автор: Го Шоупэн

+86-13248844497

[email protected]

Применение колориметра в оценке цвета плодов баклажана