Použitie kolorimetra pri hodnotení farby plodov baklažánu

2023-05-03

Tento článok používa prenosný spektrofotometer na zisťovanie farebných rozdielov vo farbách šupiek a kalichov piatich rôznych materiálov baklažánov vrátane fotosenzitívnych a fotosenzitívnych. Výsledky ukázali, že výsledky detekcie kolorimetrom môžu skutočne odrážať rozdiely v zdanlivých farebných vlastnostiach baklažánov, ktoré sú presnejšie ako výsledky pozorovania voľným okom. Dokáže odrážať jemné rozdiely vo farbe rôznych materiálov. Rozdiel vo farbe plodov medzi zelenými a fialovými baklažánmi je rozložený najmä v rozsahu vlnových dĺžok 650 - 700 nm. Výsledky výskumu poskytujú nový prístup na zisťovanie farebného vzhľadu baklažánov a podporu údajov pre výber odrôd baklažánov a výskum mechanizmu tvorby farby plodov.

Obsah skryť

1. Materiály a metódy

1.1 Materiály a vybavenie

1.2 Testovacie metódy

1.3 Štatistická analýza údajov

2. Výsledky a analýza

2.1 Analýza rozdielu farieb šupiek

2.2 Analýza farebného rozdielu pod kalichom

3. Diskusia a záver

3.1 Výsledky detekcie prístroja na zisťovanie farebných rozdielov môžu skutočne odrážať rozdiely v zdanlivých farebných znakoch baklažánov

3.2 Výsledky detekcie kolorimetrom sú presnejšie ako výsledky pozorovania voľným okom

3.3 Výsledky detekcie kolorimetra môžu odrážať jemné rozdiely vo farbách rôznych materiálov

Solanume longena L., známy aj ako Luosu, Kunlun melón, baklažánový melón, fialový melón atď., je jednoročná alebo viacročná rastlina z rodu Solanaceae. Čína je najväčším svetovým producentom a spotrebiteľom baklažánov, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu v čínskej produkcii zeleniny. Farba šupky baklažánu je dôležitou kvalitatívnou a obchodnou vlastnosťou baklažánu. Podľa farby šupky plodov možno baklažány rozdeliť na rôzne typy, ako sú fialovo-čierne baklažány, fialovo-červené baklažány, červené baklažány, zelené baklažány a biele baklažány. Spotrebitelia v rôznych regiónoch majú rôzne preferencie pre farbu plodov. V súčasnosti na trhu dominujú najmä fialovo-čierne odrody baklažánov. Existujú dva rôzne typy fialovo-čiernych baklažánov. Jedným je fotosenzitívna odroda, ktorá pri slabom osvetlení zosvetľuje farbu šupky a pri tmavom osvetlení sa dokonca mení na zelenú alebo bielu; druhým typom je svetlá matná odroda, ktorá pri slabom osvetlení mení farbu šupky len málo. Dokonca aj v tmavých podmienkach je farba pokožky stále sýto fialovo-červená. Vo výskume mechanizmu sfarbenia plodov u fotosenzitívnych a fotosenzitívnych baklažánov sa dosiahol určitý pokrok. Účinok svetla na farbu šupky baklažánu sa dosahuje najmä reguláciou biosyntézy antokyánov a chlorofylu. Fotosenzitívna syntéza antokyanínov v šupke baklažánu je dráha závislá od svetla, zatiaľ čo fotosenzitívna syntéza antokyanínov v šupke baklažánu môže mať dve dráhy: závislú od svetla a nezávislú od svetla. Existujúci výskum farby plodov baklažánu sa však pri identifikácii a zisťovaní farby šupky baklažánu opiera najmä o vizuálne pozorovanie. Je potrebný ďalší výskum zameraný na presnú detekciu pomocou prístrojov a zariadení.

Merač chromatickej aberácie je prístroj, ktorý priamo meria kolorimetrický index povrchu objektu pomocou fotoelektrického integračného prvku so špecifickou spektrálnou citlivosťou a chromatického priestoru CIELAB, ktorý sa bežne používa na medzinárodnej úrovni. Pre priemyselné odvetvia, ktoré potrebujú iba kontrolovať farbu objektu, ale nepotrebujú porovnávanie farieb, má výhodu rýchlosti merania a vysokej presnosti. Kolorimetre sa široko používajú na detekciu farieb v poľnohospodárskych oblastiach ako mäso, múka, ovocie a čaj. V rastlinnej výrobe a pri zisťovaní produktov sa zatiaľ vo veľkej miere nevyužívajú a slúžia len na súvisiaci výskum. Farba a vzhľad zeleninových výrobkov, najmä výrobkov z baklažánov, sa spoliehajú na priame zmyslové posúdenie. Na identifikáciu jemných rozdielov vo farbe šupky baklažánu medzi fotosenzitívnymi a fotosenzitívnymi typmi sa v tomto príspevku použil prístroj na meranie farebných rozdielov farby plodov piatich materiálov baklažánu, aby sa poskytol základ pre štúdium mechanizmu farby plodov baklažánu a poskytli sa nové nápady na zisťovanie farebného vzhľadu zeleniny a šľachtenie nových odrôd baklažánu.

1. Materiály a metódy

1.1 Materiály a vybavenie

Existuje 5 rôznych druhov baklažánov, ako je uvedené v tabuľke 1.
Prenosný spektrofotometer CS-600, ktoré vyrába spoločnosť Hangzhou CHNSpec Technology Co., Ltd. Tento kolorimeter získava údaje o chromatickosti detekciou odrazu 31 vlnových dĺžok svetla v intervaloch 400-700 nm a 10 nm na povrchu objektu vrátane odrazivosti, celkového rozdielu farieb E, jasu (čiernej a bielej) L, červenej a zelenej a žltej, modrej b.

Tabuľka.1 Porovnanie farby plodov, farby kalicha a farby spodného kalicha piatich rôznych druhov baklažánu

Položka	odrody	Zdroj	Typ	Farba ovocnej šupky	Farba pečiatky	Farba kalicha
1	Green Delicious	Kúpiť	Tupý typ	Fialová čierna	Fialová čierna	Zelená
2	TK99	Vlastné vzdelávanie	Tupý typ	Fialová čierna	Fialová čierna	Zelená
3	98	Vlastné Vzdelávanie	Zmiešaný typ	Fialová čierna	Levanduľa	Fialová
4	9798	Vlastné vzdelávanie	Zmiešaný typ	Fialová čierna	Levanduľa	Fialová
5	10012	Vlastné vzdelávanie	Fotocitlivý typ	Fialová čierna	Zelená	Fialová

1.2 Testovacie metódy

Použite kolorimeter na meranie farebného rozdielu údaje o rôznych odrodách baklažánu. Vyberte 5 baklažánov pre každú odrodu, čo sa opakuje 5-krát. Najprv opravte kolorimeter na čiernu a bielu farbu. Potom vyberte 1 "zelenú rúčku" a odlúpnite ju v jednotnom farebnom bode v strede baklažánu s dĺžkou 5 cm a šírkou 4 cm. Vonkajšiu šupku pevne priložte k testovaciemu otvoru, aby úplne zakrývala testovací otvor. Stlačte tlačidlo testu a výsledok testu sa použije ako štandardná hodnota, označená ako S₁; Potom sa rovnakou metódou určili hodnoty farebných rozdielov zvyšných baklažánov, S₂-S₂₅. Metóda merania hodnoty farebného rozdielu farby spodného kalicha je rovnaká ako metóda merania farby šupky plodu. Odlúpnite šupku na mieste, ktoré pokrývajú kališné lístky, s dĺžkou 3 cm a šírkou 3 cm. Výsledky merania sa postupne zaznamenávajú ako P₁-P₂₅.

1.3 Štatistická analýza údajov

Vykonajte analýzu rozptylu testovaných údajov pomocou Duncanovej metódy s použitím softvéru DPS a vykonajte analýzu grafov pomocou softvéru Microsoft Office Excel 2007.

2. Výsledky a analýza

2.1 Analýza rozdielu farieb šupiek

Ako je uvedené v tabuľke 2, celkový farebný rozdiel piatich materiálov nevykazoval významné rozdiely; Δ E je v rozmedzí od 1,15 do 1,63. Spomedzi nich je "98" najmenší, s maximom 1,15 "TK99", 1,63; rozdiel medzi nimi je len 0,48; "Green Jiao Zi" je najbližšie k "TK99". Jas L sa pohybuje od 25,94 do 28,02. Výrazný rozdiel medzi "Green Bajiao Zi" a "10012" naznačuje, že "Green Bajiao Zi" má najsvetlejšiu epidermu a "10012" má najtmavšiu epidermu. Červeno-zelená hodnota a vykazuje významné rozdiely medzi "9798" a "TK99". Žlté a modré hodnoty odrody '10012' sú najnižšie a vykazujú významné rozdiely oproti ostatným odrodám. Ako je znázornené na obrázku 1, na krivkách spektrálnej odrazivosti rôznych materiálov tvoria "Green Bajiao" a "TK99" skupinu, zatiaľ čo ostatné tri materiály tvoria skupinu; Z hľadiska rozdielnej spektrálnej odrazivosti je 400 - 650 nm skupina, 660 - 670 nm skupina a 680 - 700 nm skupina; Celkovo pred 650 nm nebol medzi piatimi odrodami významný rozdiel v spektrálnej odrazivosti. Po 650 nm sa postupne prejavil rozdiel a bol výrazne rozdelený do dvoch skupín.

Tabuľka 2 Porovnanie výsledkov merania kolorimetrom ovocnej šupky

Položka

Vzorka

400 nm

410 nm

420 nm

640 nm

650 nm

660 nm

670 nm

680 nm

690 nm

700 nm

Green Delicious

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

Poznámka: Δ E predstavuje celkový farebný rozdiel, L predstavuje jas (čierna a biela), a predstavuje červenú a zelenú a b predstavuje žltú a modrú.

Tabuľka 3 Porovnanie výsledkov merania kolorimetra pod kalichom

Položka

Vzorka

400 nm

410 nm

420 nm

480 nm

4 90 nm

650 nm

660 nm

680 nm

690 nm

700 nm

Green Delicious

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 - Použitie kolorimetra pri hodnotení farby plodov baklažánu

Obr.1 Čiarkový diagram spektrálnej odrazivosti farby kože

2.2 Analýza farebného rozdielu pod kalichom

Ako je uvedené v tabuľke 3, celkový farebný rozdiel pod kalichom piatich materiálov vykazoval významné rozdiely; Δ E je v rozmedzí od 2,89 do 50,63. Spomedzi nich je "Green Hand Jiaozi" najmenšia, s hodnotou 2,89"10012 "maximálna, 50,63; rozdiel medzi nimi je 47,74; Vo všeobecnosti sa delí do troch skupín, pričom "Green Baby" a "TK99" sú jednou skupinou, pričom obe majú menšie hodnoty "98 "a" 9798 "tvoria skupinu, so strednými hodnotami "10012 "je samostatnou skupinou s najvyššou hodnotou. Jas L je v rozmedzí od 26,93 do 57,62. Číselný vzorec je v súlade s Δ E je konzistentný a tiež rozdelený do 3 skupín, pričom najvyššia je '10012', čo znamená jeho najsvetlejšiu farbu, farby 'Lvbajiao Zi' a 'TK99' sú najtmavšie, zatiaľ čo '98' a '9798' sú v strede, čo je v súlade s ich zjavnými vlastnosťami. Červeno-zelená hodnota a je tiež rozdelená do rovnakých troch skupín s tým rozdielom, že "10012" sa prikláňa k zelenej, zatiaľ čo ostatné štyri materiály sa prikláňajú k červenej. Žlto-modrá hodnota b, odlišná od zjavných znakov, "9798" má najmenšiu hodnotu -1,16, čo znamená modrastú farbu "10012" maximálnu, 38,81, čo znamená veľmi žltú farbu; medzi ostatnými tromi materiálmi nie je významný rozdiel. Ako je znázornené na obrázku 2, na krivkách spektrálnej odrazivosti rôznych materiálov sú celkové a zdanlivé vlastnosti konzistentné a rozdelené do troch skupín: "Green Jiaozi" a "TK99" sú zoskupené, "98" a "9798" sú zoskupené a "10012" je zoskupený samostatne. Z hľadiska rozdielnej spektrálnej odrazivosti je pri vlnovej dĺžke 400 - 470 nm rozdiel medzi hodnotami 'Zelenej džazi' a 'TK99' veľmi malý a nízky, zatiaľ čo hodnoty ostatných troch materiálov sú relatívne blízke, približne 9; Pri vlnovej dĺžke 480 - 650 nm päť materiálov vykazuje významné rozdiely, pričom '10012' má najvyššiu odrazivosť, zatiaľ čo ostatné štyri materiály majú hodnotu menšiu ako 10; Pri vlnovej dĺžke 660 - 700 nm rozdiel nie je významný, ale celková hodnota je relatívne vysoká a zvyšuje sa s vlnovou dĺžkou. Celkovo spektrálna odrazivosť piatich materiálov vykazovala úplne odlišné charakteristiky medzi tromi pásmi 400-470, 480-650 a 660-700 nm, pričom sa zhodovala len s ich zdanlivými vlastnosťami medzi 480-650 nm.

20230502220209 27985 - Použitie kolorimetra pri hodnotení farby plodov baklažánu

Obr.2 Čiarový graf spektrálnej odrazivosti pod kalichom

3. Diskusia a záver

3.1 Výsledky detekcie prístroja na zisťovanie farebných rozdielov môžu skutočne odrážať rozdiely v zdanlivých farebných znakoch baklažánov

Výsledky experimentov ukazujú, že výsledky detekcie kolorimetra sú v súlade so senzorickými výsledkami (znaky vzhľadu farby baklažánu) na makroúrovni a je možné použiť kolorimeter na zistenie, či farba baklažánu môže spĺňať požiadavky. Farba šupky všetkých 5 materiálov baklažánov v tomto experimente je tmavo fialová, s miernymi rozdielmi vo farbe a jase; pri pohľade voľným okom je rozdiel nevýznamný; výsledky testu Kolorimetra, Δ E tiež nedosiahli významnú úroveň. Pokiaľ ide o farbu pod kalichom, pri pohľade voľným okom ju možno rozdeliť na tri typy, a to fialovo-čiernu, svetlofialovú a zelenú, s významnými rozdielmi; Výsledky detekcie kolorimetrom, Δ E tiež vykazovali významné rozdiely, pričom hodnoty boli zhodné s hodnotami pozorovanými voľným okom. Z toho vyplýva, že výsledky detekcie kolorimetra sú vo veľkej miere v súlade so senzorickými výsledkami a kolorimeter sa môže používať na zisťovanie farby baklažánov.

3.2 Výsledky detekcie kolorimetrom sú presnejšie ako výsledky pozorovania voľným okom

Kolorimeter okrem celkového rozdielu farieb Δ okrem E obsahuje tri údaje, a to L, a a b, ktoré predstavujú hodnotu chromatickosti farby objektu, čo je súradnica farebného priestoru danej farby. Každá farba má jedinečnú hodnotu súradnice. Medzi nimi L predstavuje jas (čierna a biela), a predstavuje červenú a zelenú a b predstavuje žltú až modrú farbu; Δ hodnota L + označuje jasnejšiu farbu, Δ hodnota L označuje tmavosť, Δ hodnota A + označuje červenkastú farbu, Δ hodnota a označuje zelenkastú farbu, Δ hodnota b + označuje žltkastú farbu, Δ hodnota b označuje modrastú farbu. Ako je uvedené v tabuľke 2, hoci 5 materiálov Δ Rozdiel v E nie je významný, hodnoty L, a a b vykazujú určité rozdiely." Medzi "Lvbajiao Zi" a "10012" je významný rozdiel v jase, pričom "TK99" a "9798" vykazujú významný rozdiel v červenej a zelenej farbe a "10012" a "Lvbajiao Zi," "TK99" a "98" vykazujú významný rozdiel v žltej a modrej farbe. Tieto rozdiely sú ťažko rozlíšiteľné očami; Δ E tiež nemôže ukázať tento rozdiel. Z toho je vidieť, že detekčné údaje prístroja na zisťovanie farebných rozdielov sú komplexnejšie a presnejšie.

3.3 Výsledky detekcie kolorimetra môžu odrážať jemné rozdiely vo farbách rôznych materiálov

Porovnaním odrazivosti rôznych materiálov pre rôzne vlnové dĺžky svetla možno získať presnejšie výsledky a odhaliť jemnejšie rozdiely. Ako je znázornené na obrázku 2, hodnoty celého spektra neukazujú žiadny významný rozdiel v odrazivosti piatich materiálov pred 650 nm. Po 650 nm je rozdiel čoraz výraznejší a nakoniec sa rozdelí do dvoch skupín. Zelený Bajiao a TK99 tvoria jednu skupinu (fotocitlivý typ), zatiaľ čo 98, 9798 a 10012 tvoria jednu skupinu (fotocitlivý typ, fotocitlivý kombinovaný typ). Preto je rozdiel vo farbe pokožky medzi zelenými a fialovými baklažánmi hlavne v dlhom vlnovom rozsahu 650 - 700 nm. Ako je znázornené na obrázku 3, existuje výrazný rozdiel v odrazivosti rôznych vlnových dĺžok svetla pod rôznymi materiálovými kalichmi, ktorý sa sústreďuje najmä v rozsahu stredných vlnových dĺžok 500 - 650 nm. Možno ich rozdeliť do troch skupín: fialovo-fialový baklažán (pasívne kombinovaný typ citlivý na svetlo), fialovo-fialový baklažán (fotosenzitívny typ) a zeleno-fialový baklažán (fotosenzitívny typ). V súhrne je vlnová dĺžka 650 nm dôležitým uzlom. Mechanizmus tvorby farieb fotosenzitívnych a fotosenzitívnych baklažánov môže byť generovaný pôsobením svetla s vlnovou dĺžkou nad 650 nm, resp. pod 650 nm. Jemné rozdiely v spektrálnej odrazivosti týchto piatich rôznych materiálov poskytujú nový prístup k štúdiu mechanizmu tvorby farby baklažánov.
Autor: Mgr: Guo Shoupeng

+86-13248844497

[email protected]

Použitie kolorimetra pri hodnotení farby plodov baklažánu