第四章-食品的光学性质

第四章食品的光学性质,1光学性质的应用,食品的感官色泽呈现色彩视觉信息；美食四大要素(色、香、味、形)之一；食品的品质分析,第一节光学性质的基本概念,原子吸收与荧光光谱,等离子光谱,可见光(太阳)光谱,光谱分析仪,可见光、红外、近红外、拉曼、紫外、荧光、,可见光无损检测,喂料器,溜管,CCD照相机(传感器),光源,比色板,气枪,可见光无损检测：杂色米的选择,2颜色与心里感觉,颜色与食欲,色彩心理学的应用：食品色彩、餐馆色彩设计、食品包装、,形状与颜色,例：杯子颜色的选择,结果：采用红色杯子节约开支,用不同的杯子装相同的咖啡；30位品尝者进行评价：,绿叶餐厅,3.颜色信息识别原理,光：电磁波,波长(nm),射线X射线紫外线可见光红外线微波无线电交流电,电磁波及可见光(390770nm)的范围,感知物体颜色的影响因素：物体的化学组成、分子结构光源光谱接收者眼睛的光谱敏感性,光的识别原理大多数可见光是由多个不同波长的光组合而成；颜色是视觉系统对可见光的感知结果。,太阳光(可见)的组成,光的反射反射类型镜反射：入射光线和反射光线都平行。如镜子。漫反射：入射光线平行，反射光线不。如大部分食品。反射特性(强度、波长、方向)与物料特性有关。光的透过：光的吸收：化学结构对光波的选择性吸收，用于结构分析,4光学性质的基本物理量,4.1光的反射、吸收与透过,4.2物体的色彩与反射有关：强度(明暗)、光波长(色彩)、方向(可见)。,吸收、反射、透过光的透过特性。光密度。光的反射特性.。荧光和迟缓发光.。,4.3光学基本概念(屠康，p180),4.2光度学基本物理量(屠康，p163)光度与光通量、照度、光出摄度、发光强度、亮度光度与光通量.照度.。光出摄度发光强度亮度,第二节食品颜色的表征,色相(色别、色调)色与色的区别，可用单色光的波长表示。,1色彩三要素色相、明度、饱和度,饱和度(鲜艳程度、彩度)色的纯度，颜色的深浅,明度(明亮度)颜色的明暗、深浅，可用反光率表示。,2食品的光学性质及其测试分析,1.L*a*b*表色系,RGB表色系、XYZ表色系、CIELAB(L*a*b*)表色系、有些不同表色系之间有定量关系；,均匀色立体表示系统，色圆+垂直坐标轴；表明了颜色在色空间的位置；色彩化可以以数值表示；能反映出肉眼看不出的细微变化。,L*a*b*表色系,b*:黄蓝度+b*表示黄色-b*表示蓝色,L*:明度L*=0(黑色)L*=100(白色)，100个等级；反光率为100%(如氧化镁)的明度为100；反光率为0(如黑体)的明度为0。,a*:红绿度+a*表示红色-a*表示绿色,L*a*b*表色系,c*沿半径方向变化；c*越大表明颜色越浓；中心c*=0(灰色)，纯色c*=60,h*:色调角,表示彩色彼此相分的特性,白度:,c*:彩度(饱和度),表示颜色的浓淡，纯色的程度,偏离1越远，分离越开,L*a*b*表色系,色差(E*)：表示两种色彩之间的色差；应用：近似颜色的差别程度、食品的变色程度的研究。,E*值与观察感觉,计算公式：,2.颜色信息识别及应用,2.1食品品质分析,例1：色彩来源：食品中固有的天然色素和人工着色例2：香肠的初步分级一级:切面有光泽，脂肪白色二级:部分肉馅有光泽，肌肉深灰或咖啡色，脂肪微黄,例3：成分分析(略)：近红外、,例4：结构分析(略)：紫外、红外、拉曼、原子光谱,例5：无损检测(理化特性分析，略)：成熟度、甜度,2.2食品的颜色检测,(1)感官(目测)法谷物、果蔬等规格等级的检定(标准样本)标准色卡对照法标准液比较法:待测液(桔子汁),光电比色计液体试样液的浓度分光光度计测定各种波长光线的透过率，得出液体中吸收特定波长的化合物成分、液体浓度以及食品中某些呈色物质含量光电反射光度仪(色度仪)测量食品表面光泽和透明液体的颜色其它，CCD数码相机无损检测,(2)仪器测定法,(3)影响食品颜色检测的因素,透明度透明物体有反射、透光，导致仪器检测与目测结果有差异；均与性固体的颜色往往不均匀，目测通常是总体效果，仪器则是被测点的部分面积；表面平整度:凸凹不平会导致反射方向不一致；检测方法：不同方法的检测值有所不同；,例1:用色度仪研究高蛋白挂面的色泽,试样：添加不同比例的脱脂大豆粉的挂面,感官评价：主食品质评价的重要手段,但无法标准化,受检测者个体影响改进：借助色度仪研究色彩信息相关性：通过相关性分析，确定仪器分析的色彩参数与感官评定的关系。,方法、目的：,L*:亮度,L*值越大,面粉越白(亮)a*:红绿度,+a*越大,面粉越红b*:黄蓝度,+b*越大,面粉越黄c*:彩度,c*越大,色彩越浓,色度仪测定(数据略),脱脂豆粉使面条的亮度(L*)增大；浅黄色的脱脂豆粉使面条中的黄色素含量增加；,感官评价色泽得分与色度参值的相关关系(相关系数),显著水平为0.05,例2.米茶颜色的测定,方法:选取一组相同的炒米,1g样加50mL沸水，浸泡时间分别为4、5、6、7、8、9、10、11、12、13min，取样后测色度，每组3个重复,米茶茶汤呈色动力学,米茶的色彩特性：红黄色；明亮。随浸泡时间，色彩变化，红色减弱，黄色增强，纯度增强，明亮度下降,存在的问题和展望,实际应用中，缺乏对色彩视觉信息简便而