食品物性學(xué)-第六章食品色彩科學(xué)與光學(xué)性質(zhì)

1、第六章 食品色彩科學(xué)與光學(xué)性質(zhì)v 食品與色彩食品與色彩n 食品的色彩與感官評(píng)價(jià)食品的色彩與感官評(píng)價(jià)n 食品色彩的偏見與誤區(qū)食品色彩的偏見與誤區(qū)n 食品的色光性質(zhì)與品質(zhì)測定食品的色光性質(zhì)與品質(zhì)測定v 顏色光學(xué)基礎(chǔ)顏色光學(xué)基礎(chǔ)v 食品的光物性與品質(zhì)食品的光物性與品質(zhì)n 光物性基本概念光物性基本概念n 食品的光學(xué)測定原理食品的光學(xué)測定原理n 食品光物性的測定與應(yīng)用食品光物性的測定與應(yīng)用n 食品近紅外線測定的原理和應(yīng)用食品近紅外線測定的原理和應(yīng)用第一節(jié) 食品與色彩1. 食品的色彩與感官評(píng)價(jià)食品的色彩與感官評(píng)價(jià) n 配色對(duì)食品的滋味有很大的襯托作用。配色對(duì)食品的滋味有很大的襯托作用。第一節(jié) 食品與色彩

2、2. 食品色彩的偏見與誤區(qū)食品色彩的偏見與誤區(qū)第一節(jié) 食品與色彩2. 食品色彩的偏見與誤區(qū)食品色彩的偏見與誤區(qū)n 光源：陽光、日光燈、鎢光源：陽光、日光燈、鎢絲燈等，每一種照明都使同一絲燈等，每一種照明都使同一個(gè)蘋果看起來不一樣。個(gè)蘋果看起來不一樣。n 觀察者：每個(gè)人的眼睛靈觀察者：每個(gè)人的眼睛靈敏度總是稍有差別的，甚至認(rèn)敏度總是稍有差別的，甚至認(rèn)為色視覺正常的人，對(duì)紅或藍(lán)為色視覺正常的人，對(duì)紅或藍(lán)仍可能有所偏倚。還有一個(gè)人仍可能有所偏倚。還有一個(gè)人的視力通常隨年齡的增大而改的視力通常隨年齡的增大而改變。變。 第一節(jié) 食品與色彩2. 食品色彩的偏見與誤區(qū)食品色彩的偏見與誤區(qū)n 尺寸：有人在查看

3、了墻紙的小塊樣片后選擇了他認(rèn)為很尺寸：有人在查看了墻紙的小塊樣片后選擇了他認(rèn)為很好的一種，但當(dāng)墻紙貼到墻上去之后卻有覺得太亮了一點(diǎn)。好的一種，但當(dāng)墻紙貼到墻上去之后卻有覺得太亮了一點(diǎn)。覆蓋在大面積上的顏色比在小面積上的看起來更明亮和更鮮覆蓋在大面積上的顏色比在小面積上的看起來更明亮和更鮮艷，這就是面積效應(yīng)。艷，這就是面積效應(yīng)。n 背景：放在明亮背景之前的蘋果看起來要比放在暗背景背景：放在明亮背景之前的蘋果看起來要比放在暗背景之前的來得暗淡。這就是對(duì)比效應(yīng)。之前的來得暗淡。這就是對(duì)比效應(yīng)。n 方向方向n 當(dāng)觀察顏色時(shí)，必須保持條件當(dāng)觀察顏色時(shí)，必須保持條件 一致。一致。 第一節(jié) 食品與色彩3.

4、食品的色光性質(zhì)食品的色光性質(zhì)與品質(zhì)測定與品質(zhì)測定n 對(duì)食品色光性質(zhì)測對(duì)食品色光性質(zhì)測定的最大優(yōu)點(diǎn)就是可以定的最大優(yōu)點(diǎn)就是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)食品快速、無破實(shí)現(xiàn)對(duì)食品快速、無破壞、無損傷檢測。壞、無損傷檢測。n 其他優(yōu)點(diǎn)還有：可其他優(yōu)點(diǎn)還有：可全部逐個(gè)檢查；測定時(shí)全部逐個(gè)檢查；測定時(shí)間短，便于現(xiàn)場檢測。間短，便于現(xiàn)場檢測。 第二節(jié) 顏色光學(xué)基礎(chǔ)1. 視覺生理與光度視覺生理與光度 n 人眼的可視范圍為人眼的可視范圍為380 nm780 nm。第二節(jié) 顏色光學(xué)基礎(chǔ)2. 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ) 顏色的本質(zhì)與色光匹配顏色的本質(zhì)與色光匹配n 人眼的光譜分析本領(lǐng)差，但混合本領(lǐng)很好。人眼的光譜分析本領(lǐng)差，但混合本領(lǐng)很好。

5、 第二節(jié) 顏色光學(xué)基礎(chǔ)2. 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ) 顏色的物理表示顏色的物理表示n 兩種基礎(chǔ)顏色表示系統(tǒng)：兩種基礎(chǔ)顏色表示系統(tǒng)：RGB表色系和表色系和XYZ表色系。表色系。n 原理：顏色可由三個(gè)變量表原理：顏色可由三個(gè)變量表示，用矢量空間就可以表示一示，用矢量空間就可以表示一切色光。切色光。 第二節(jié) 顏色光學(xué)基礎(chǔ)2. 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ) 顏色的物理表示顏色的物理表示n 孟塞爾顏色立體：孟塞爾顏色立體：加入了明度（光度）加入了明度（光度）參數(shù)。參數(shù)。 第二節(jié) 顏色光學(xué)基礎(chǔ)2. 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ) 顏色的物理表示顏色的物理表示n CIELAB表色系統(tǒng)表色系統(tǒng)n L*a*b*表色系可以精確表色系可

6、以精確地表示各種色調(diào)地表示各種色調(diào)，也為兩，也為兩種色調(diào)之間的差，即色差種色調(diào)之間的差，即色差的表示帶來了方便。的表示帶來了方便。 n L*a*b*表色系統(tǒng)為多數(shù)色彩測定儀器所采用。不僅可以精表色系統(tǒng)為多數(shù)色彩測定儀器所采用。不僅可以精確表示各種色調(diào)，也為兩種色調(diào)之間的差，即色差的表示帶確表示各種色調(diào)，也為兩種色調(diào)之間的差，即色差的表示帶來了方便。來了方便。第二節(jié) 顏色光學(xué)基礎(chǔ)3.食品顏色的測定方法食品顏色的測定方法n 目測方法：標(biāo)準(zhǔn)色卡對(duì)照法、標(biāo)準(zhǔn)液測定法目測方法：標(biāo)準(zhǔn)色卡對(duì)照法、標(biāo)準(zhǔn)液測定法n 儀器法：電子色光檢測器儀器法：電子色光檢測器 第三節(jié) 食品的光物性與品質(zhì)1. 光物性基本概念光物

7、性基本概念n 透光率：透光率：Tn 吸光度：吸光度：An 光密度光密度(optical density, OD)：Dn 反射光密度：反射光密度：Drn 熒光現(xiàn)象：是當(dāng)一種波長的光能照射物體時(shí)，可以激發(fā)被熒光現(xiàn)象：是當(dāng)一種波長的光能照射物體時(shí)，可以激發(fā)被照射物發(fā)出不同于照射波波長的其他波長的光能。照射物發(fā)出不同于照射波波長的其他波長的光能。n 延遲發(fā)光現(xiàn)象：當(dāng)用一種光波照射物體，在照射停止后，延遲發(fā)光現(xiàn)象：當(dāng)用一種光波照射物體，在照射停止后，所激發(fā)的光仍能繼續(xù)放射一段時(shí)間所激發(fā)的光仍能繼續(xù)放射一段時(shí)間 的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 第三節(jié) 食品的光物性與品質(zhì)2. 食品的光學(xué)測定原理食品的光學(xué)測定原理n 光波

8、透過一定厚度的介質(zhì)材料后，其光強(qiáng)減弱程度與光在光波透過一定厚度的介質(zhì)材料后，其光強(qiáng)減弱程度與光在介質(zhì)中經(jīng)歷的路程和介質(zhì)的特性有關(guān)，即光強(qiáng)的減少量與光介質(zhì)中經(jīng)歷的路程和介質(zhì)的特性有關(guān)，即光強(qiáng)的減少量與光強(qiáng)及介質(zhì)厚度成正比，比例系數(shù)稱為吸光系數(shù)。強(qiáng)及介質(zhì)厚度成正比，比例系數(shù)稱為吸光系數(shù)。n 朗伯定律：當(dāng)光波被透明溶液中溶解的物質(zhì)吸收時(shí)，吸光朗伯定律：當(dāng)光波被透明溶液中溶解的物質(zhì)吸收時(shí)，吸光系數(shù)與溶液濃度成正比。系數(shù)與溶液濃度成正比。n 比爾定律：被吸收的光能與光路中吸光的分子數(shù)成正比，比爾定律：被吸收的光能與光路中吸光的分子數(shù)成正比，即可以通過測定吸光系數(shù)求出透明液體的濃度。即可以通過測定吸光系數(shù)

9、求出透明液體的濃度。 第三節(jié) 食品的光物性與品質(zhì)2. 食品的光學(xué)測定原理食品的光學(xué)測定原理n 要使比爾定律成立，需要光路中吸收光的每個(gè)分子對(duì)光的要使比爾定律成立，需要光路中吸收光的每個(gè)分子對(duì)光的吸取不受周圍分子影響。即當(dāng)溶液濃度達(dá)到足以使分子間的吸取不受周圍分子影響。即當(dāng)溶液濃度達(dá)到足以使分子間的相互作用影響對(duì)光能的吸收時(shí)，比爾定律所表現(xiàn)出的關(guān)系就相互作用影響對(duì)光能的吸收時(shí)，比爾定律所表現(xiàn)出的關(guān)系就會(huì)出現(xiàn)誤差。會(huì)出現(xiàn)誤差。n 全波長掃描：使用儀器的有效波長范圍（如全波長掃描：使用儀器的有效波長范圍（如190nm-1100nm），按照一定的波長間隔來對(duì)樣品進(jìn)行全波長掃描。），按照一定的波長間隔來

10、對(duì)樣品進(jìn)行全波長掃描。 n 光譜曲線：掃描出來的吸光譜曲線：掃描出來的吸光度值（或者透過率）和波光度值（或者透過率）和波長的關(guān)系曲線就是該樣品的。長的關(guān)系曲線就是該樣品的。第三節(jié) 食品的光物性與品質(zhì)2. 食品的光學(xué)測定原理食品的光學(xué)測定原理n 實(shí)際測定時(shí)，常使用光密度（實(shí)際測定時(shí)，常使用光密度（D）作為測定指標(biāo)。）作為測定指標(biāo)。n 根據(jù)比爾定律，溶液的某特定波長的光密度正比于吸光物根據(jù)比爾定律，溶液的某特定波長的光密度正比于吸光物質(zhì)濃度和它在該波長時(shí)的吸收常數(shù)。質(zhì)濃度和它在該波長時(shí)的吸收常數(shù)。n 對(duì)食品品質(zhì)測定時(shí)，用對(duì)食品品質(zhì)測定時(shí)，用D值不方便，應(yīng)用較多的是用兩個(gè)值不方便，應(yīng)用較多的是用兩個(gè)

11、波長的光密度差波長的光密度差D（或（或A）來確定食品的光透過特性。）來確定食品的光透過特性。n 反射光特性的測定與透射光的測定類似，也利用反射光密反射光特性的測定與透射光的測定類似，也利用反射光密度差來進(jìn)行測定。度差來進(jìn)行測定。 第三節(jié) 食品的光物性與品質(zhì)3. 食品光物性的測定與應(yīng)用食品光物性的測定與應(yīng)用（1）光透過性質(zhì)的測定方法和應(yīng)用）光透過性質(zhì)的測定方法和應(yīng)用n 差分儀差分儀用來測定用來測定D的儀器的儀器n 透光測定法是食品無損檢測的一種常用方法，典型應(yīng)用有透光測定法是食品無損檢測的一種常用方法，典型應(yīng)用有果蔬成熟度的檢測、谷類水分含量測定、玉米霉變損傷檢測、果蔬成熟度的檢測、谷類水分含量

12、測定、玉米霉變損傷檢測、碎米程度、食品顏色、雞蛋內(nèi)血絲混入檢測等。碎米程度、食品顏色、雞蛋內(nèi)血絲混入檢測等。n 測試原理：食品中與光透過有關(guān)的物質(zhì)或色素，必須和食測試原理：食品中與光透過有關(guān)的物質(zhì)或色素，必須和食品的品質(zhì)項(xiàng)目有好的相關(guān)關(guān)系。品的品質(zhì)項(xiàng)目有好的相關(guān)關(guān)系。n 測定果實(shí)的成熟度，是利用果實(shí)中葉綠素含量量與成熟度測定果實(shí)的成熟度，是利用果實(shí)中葉綠素含量量與成熟度明顯相關(guān)的規(guī)律。明顯相關(guān)的規(guī)律。類似的有關(guān)物質(zhì)還有花青素、胡蘿卜素等。類似的有關(guān)物質(zhì)還有花青素、胡蘿卜素等。 第三節(jié) 食品的光物性與品質(zhì)3. 食品光物性的測定與應(yīng)用食品光物性的測定與應(yīng)用（1）光透過性質(zhì)的測定方法和應(yīng)用）光透過性

13、質(zhì)的測定方法和應(yīng)用n 對(duì)花生熟度的測定：隨著花生的成熟，光密度減少；成熟對(duì)花生熟度的測定：隨著花生的成熟，光密度減少；成熟花生油的透光性比生花生油好?；ㄉ偷耐腹庑员壬ㄉ秃?。n 對(duì)食品水分的測定，主要水吸收光譜的特征吸收帶。對(duì)食品水分的測定，主要水吸收光譜的特征吸收帶。n 果實(shí)內(nèi)部的空洞、褐變、病變等也可以通過透光法測定。果實(shí)內(nèi)部的空洞、褐變、病變等也可以通過透光法測定。n 根據(jù)透光檢測，開發(fā)出了自動(dòng)選果機(jī)。根據(jù)透光檢測，開發(fā)出了自動(dòng)選果機(jī)。（2）反射光特性的測定）反射光特性的測定n 應(yīng)用之一是對(duì)水果表皮的顏色或傷疤的檢測。應(yīng)用之一是對(duì)水果表皮的顏色或傷疤的檢測。 第三節(jié) 食品的光物性與品質(zhì)4. 食品近紅外線測定的原理和應(yīng)用食品近紅外線測定的原理和應(yīng)用n 近紅外線的范圍為可見光到紅外線，即波長為近紅外線的范圍為可見光到紅外線，即波長為0.73.5 m的光波。的光波。n 利用食品成分對(duì)近紅外的吸收特性，可對(duì)谷類、乳制品、利用食品成分對(duì)近紅外的吸收特性，可對(duì)谷類、乳制品、肉制品和飼料等的水分、蛋白、脂質(zhì)、糖質(zhì)、氨基酸等進(jìn)行肉制品和飼料等的水