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色差仪在生鲜肉品质检验中的应用 色差仪是如何工作的

时间:2020-08-05    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
生活水平的不断提高,以及对生活品质的关注,促使现代人们更加注重食品安全。肉类产品作为日常膳食结构中的重要组成部分,市场需求每年都迅速增加。 有统计数据显示,中国每年生猪出栏量超过7亿只。大量生鲜肉品进入市场,不仅影响人们的日常生活质量,还关系着公众对一个企业乃至整个行业的信任。因此,把好生鲜肉品质检测和安全评定关,无论是对于消费者还是企业而言,都有重要的意义。 

肉色与肉质的关系 

通常,影响肉类品质的因素比较复杂多样,涉及动物遗传学、生猪屠宰前和屠宰后的状况、肌肉的基本生物化学特性,以及与生鲜肉的加工、包装、配送、存储、陈列和消费者烹饪前的最后准备等多种因素有关。而这些因素在全球范围内又有变化,但不同国家间影响基本肉类色泽的基本因素还是存在着内在的共性。 

生鲜肉的嫩度、色泽、大理石花纹、风味和多汁性等是常用的生鲜肉品质评价指标。生猪肉肉色是直接反映猪肉品质的一项重要感官指标,是鲜肉货架期的一个重要影响因素,直接作用于有关肉的各种经济指标。肉的变质程度与颜色的变化呈现密切的关系,变质腐败的肉或发生某些遗传病变的生肉其颜色会变暗甚至呈现褐色。鲜肉肉色鲜红,质地鲜嫩,大理石纹状清晰,脂肪白色而富有光泽,则代表肉质味道鲜美。消费者在购买生鲜肉时,一般都会从生肉的外观颜色上进行判断,因此生鲜肉颜色变化也会导致肉类生产行业蒙受很大的损失。 

用色差仪为肉质把关的优势 

传统上,人们采用感官检验、理化检验和微生物检验等方式测量生鲜肉的颜色,但是存在检测效率低,耗时长,产品破坏大等缺点,采用色差仪检测则具有成本低、操作简便、不会受到人的生理和心理因素影响,评价标准客观稳定的优势,因而在肉类色差在测量中非常普遍。柯尼卡美能达系列色差仪在我国肉类检验中运用广泛,在国外相关实验室中的使用比例甚至达到了60%左右。 

色差仪的设计灵感来自于人眼对于色彩的感知,这种仪器由照明系统、探测系统和数据系统三部分组成,照明、探测部分分为0/45、45/0、 d/0、d/8等测量-观察方式。在肉色测定中,使用色差仪可测得连续的不受外界光线影响的色差值。 

通常,色差仪所指光源即是按照CIE规定模拟各种环境光线下的人工光源,相对光谱功率分布近似于CIE标准照明体的相对光谱功率分布。色差仪是否选择合适的光源,对于检测结果的准确性至关重要。色差仪内部标准光源通常有A光源,C光源和D65光源,在生肉色检测的标准规定中,色度计算优先采用D65光源与A光源。D65光源是标准光源中常用的人工日光,其色温为6500K。这种模拟人工日光,接近于阳台光下的照明效果,保证在室内、阴雨天观测物品的颜色效果时,有一个近似于人眼在太阳光底下观测的效果。是CIE 1967年建议使用的标准光源,应用较为普遍,约32.3%的研究采用此光源,特别是在猪肉检测实验中,以72%的采用率占据着优势。 
广东温氏食品集团股份有限公司是中国南方肉食制品行业的领导企业,主要进行猪、鸡、牛的养殖和深加工,是国内比较好、国际一流的种猪育种公司,其猪肉主要供给国内和香港的肉类市场。 

作为一家专业种猪育种公司,活禽饲养这一环节在整个养殖和深加工的过程中是至关重要的。温氏集团的种猪育苗分公司通过对猪只养殖方法和遗传杂交方面的研究,利用柯尼卡美能达的色彩色差仪检测不同品种猪只在屠宰后的生肉颜色结果,整理了一套科学的养殖和配种方法,帮助农户对猪只进行饲养。 

在操作过程中,温氏食品集团的种猪育苗分公司采用了柯尼卡美能达的色彩色差计CR-410,用于测量屠宰后新鲜猪肉的颜色,按照美国国家猪肉生产者协会给出的“猪肉质量与颜色评估程序”,用CR-410带长目标罩测量不同猪只屠宰后的样品肉色。色彩色差计CR-410的目标罩可以拆卸下来清洗,而且CR-410的探头便于携带,能存储1000条数据,方便用户在操作中读取数据。 

据温氏食品集团种猪育苗分公司的刘工介绍, 他们会定期对不同猪只进行屠宰并测量新鲜猪肉样品的颜色。目前温氏的猪只有温系长(大)白、法系长(大)白、美系杜洛克、加系杜洛克、法系皮特兰、皮杜公猪等不同品种,以及国外品种杂交的猪只。每次在猪只出栏时,需要屠宰近60头不同种类的猪只,这就意味着需要测量60份猪肉样品的颜色。通常,生猪屠宰在夜间进行,检验人员需要按照规定要求,从猪的指定位置(腰间、背部、腿、腹部等)取出样品,这一检测过程会一直延续到零晨3点钟才结束。 

肉样切开后,断面暴露在空气中时间的长短是影响肉样颜色的重要因素。当肉样暴露在空气后,样品的颜色即发生变化,主要原因在于肌肉中的肌红蛋白是肉色变化的重要因素,肌红蛋白由单一的多聚肽或蛋白辅以血色素组成,血色素中有一个六个配位键结合的铁离子,连接着此配位键的分子的种类和铁离子的氧化还原状态决定了肉的颜色。因此,需要抓住较佳的观测时间,获得准确的肉类样品色差值。 

数据分析和判断 

测量时,先把CR-410做好零位校正,然后设置仪器在D65光源条件下测量,再把探头完全覆盖住猪肉,但不能用力压。测量L*(亮度) a* (红度)b*(黄度),并记录数据。 

温氏食品按标准测量,可接受的数据范围大概集中在L*=45;a*=16;b*=3左右。零晨测过的猪肉样品在放置于常温下十二个小时后需要再取出测量(不能开空调),所以,次日中午,检验员还会再到屠宰厂进行重复测量。 

经过比较,发现所得数据的变化主要表现在L*值增加了,如,原来L*值为45,现在变为53。温氏食品可接受猪肉样品L*值的范围在49-55左右(色貌在淡红到暗红之间),如果发现L*值超过55,则判定其为肉色苍白的PSE肉。PSE 猪肉(pale 、soft、 exudative )又叫水煮肉(watery pork),俗称灰白肉,其颜色暗淡(灰白)。这种肉的pH值及持水力较低,肌肉组织松软并伴有大量渗水症状,嫩度和风味差,消费者容易将此当作注水肉或病害肉。主要由遗传因素、屠宰、饲养及加工方面的原因造成,如,由各种应激因素作用于机体引起缺氧,糖酵解增强,产生大量乳酸,pH值下降,使机纤维变性收缩,水分游离出细胞质,肌肉质变软。 

一般如果不是特别的猪种,L*值都要求在49-55的范围内,至于a*(红度) b*(黄度)的值则是配合人眼目视去评估,观察猪肉的色相,有一定的参考意义。温氏食品在把控质量时会严格测量L*值,避免PSE肉进入市场。 

影响检测数据的其它因素 

测量时,需要注意按照色差仪的使用说明的规定,将肉样的测量温度控制在40℃以下。以猪肉为例,在温度为20℃、30℃、40℃时,抽提液的吸光率值相近,光谱的波形没有明显改变。当温度介于50℃~60℃时,肉样肌红蛋白受热变性,吸收光谱的波形发生明显改变,吸光值显著下降,因此生鲜肉在生产线上热水冲洗的温度及时间必须严格控制,否则会令肉色发生改变。 

另外,还需注意,每一块肉的切割纹路不同,切割面需平整才能方便测量;每一块肉内的白色筋膜分布不同(俗称大理石纹,大理石纹越丰富,猪肉的脂肪含量越高,肉味越浓),大理石纹丰富的肉品测得的L*值较低,因为发生的漫反射较多。同时,测量应在猪只的“应激”期内,也即猪只被电晕至屠宰期间的肉质反应,应激好的猪只血液里能维持高含氧量,肉色呈鲜红,L*值(亮度)一般能达到45,肉质呈紧崩无松弛状态。测得不同的肉品数据应该通过人工记录。 

为了保证测量数据的准确性,测量过程中还需注意规范操作,正确使用仪器,并且对仪器进行正确的保养,因为规范操作和仪器的精确度都会对色差的测量精度产生一定的影响。 

如,在使用色差仪前进行必要的预热,待光源光谱稳定后方可进行测量。输出电压也需要保持稳定,仪器校准板应保持清洁,存放得当,避免长时间光照,因暗黄或裂纹而对仪器产生影响。再次,保证样品测量面积不得少于仪器镜头的面积,测量时镜头位于肌肉新切横断面,镜头紧压肉面,保证不漏光,同时对一个样品进行多次测量,防止产生误差。
便携式电脑色差仪的优点有哪些呢?

    高品质便携式电脑色差仪采用了国际进口品牌的核心多通道颜色传感器、更稳定的IC平台及高效准确的算法,为使用者提供准确、快速的颜色管理和应用。

    还采用人体工程力学及人性化的操作设计,是一款使用极为便捷的多功能色差仪。

    优点

    1.比较好的人性化设计与操作的简便性

    开机自动黑白板校正功能;

    符合人体力学的结构设计;

    傻瓜式的操作界面。

    2.稳定的测量性能

    △E的波动平均小于0.06,实际上更多的在0.03~0.05之间;

    便携式的结构设计,在应用时,更有利于保持机身稳定。

    3.灵活、准确的取景定位

    摄像头取景定位,解决定位小面积的难题,最小可定位于4mm的宽度;

    光照定位功能,快速、简便的定位功能,为3nh独创的功能。

    4.更丰富的测量模式

    种测量口径,适合更多场合;

    5种颜色空间,更丰富的色系选择;

    3种光源,符合更多场合的要求。

    5.PC端软件实现更多的功能扩展

    PC端软件拥有知识产权,随产品配有一一对应的正版软件序列号和密码保护;

    可进行色差分析、色差累积分析、色度指标、色样库管理、模拟物体颜色等。

    6.先进的电源管理设计

    首台在色差仪中使用了高容量锂离子电池

    可反复自动充电使用,节约成本,并且充电一次可测量3000次以上,保障长时间多次测量的稳定性。

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使用色差仪测量特殊物质的技巧

  业生产中有很多物质颜色测量不会像表面平整的不透明物质那样简单测量,对于这类的特殊物质的测量不同的色差仪厂家采取的方法也不大相同。有的采用外物辅助完成,有的则是优化色差仪本身,研发出更精密的如分光测色仪等仪器,使其可以不靠外物即可完成。然而无论是哪种方式,最终都是希望能将物质本体的颜色准确无误的测量出来。  粉末状物质  粉末状物质因为粉末密度和表面因素而使得本身形态就不规则,这使得色差仪在测量时呈现出不同的测量结果。为了避免这一现象,会采用一种叫做粉末成型器的容器将粉末装入其中,将粉末压成饼状。固定粉末的形态。然后再用仪器测量,这样会使得测量结果准确很多。  当然如果测量的物体形状较大,也可以调换分光测色仪的测量口径,用大口径的测量,数据会更准确、可靠。

  还可以使用CS-800台式分光测色仪,采用D/8照明观测几何条件,测试口径朝上设计,方便地对固体、颗粒、粉末、糊状等不同状态样品进行测量。  半透明物质  在测量半透明物质时,必须要考虑透射光线的存在,测量出来的结果很可能手后面背景色的干扰。可以采用加厚被测物体的厚度来防治光线的穿透,后面再加上一个不透明的黑腔,防止环境光进入测量系统。  当然,还有另一种更为便捷的方法就是用CS-810透射液体分光测色仪,这是一款是专门设计用来测量液体透过率、吸光度、浓度、色度等参数的高性能分光测色仪。该仪器采用D/0测量结构,集成了全波段光源、单光栅光路分光系统、ETC实时校准等技术,使仪器的分辨率达到0.0001、透射率的标准偏差在0.08%以内、色度值:ΔE*ab 0.015。  除了能测量液体透过率以为,仪器还包括用于树脂、溶剂、酸、香水和清漆等产品的APHA/PtCo(APHA/铂钴)和Gardner(加德纳指数)色度标尺;用于汽油、白油、煤油、润滑油和石蜡油测量的Saybolt(赛伯特)色度标尺。消除了目视比色的主观性,提供了较大的灵敏度和最大的重复性。  含花纹的物体  有花纹的物体表面不平整,光线在照射在表面是折射和反射的光线角度是不同的。所以为不同角度观察的颜色可能是不同的。同样了避免误差,工业生产中采用的是同一位置多次测量的方式,求出平均值。  另一种方法是采用CS-820台式分光测色仪测量。这种仪器是采用双光路光谱分析技术,能同时获取测量样品和机内环境参考两种数据,确保仪器测量的准确性和长期稳定性。采用D/8照明观测条件,兼容SCI/SCE测量,满足各个行业测量需求;能进行含镜面反射(SCI)和除镜面反射(SCE)测量,更充分地洞察颜色数据变化。可按照任意比例调节照明光源中的紫外成份。且可将不同厚度,不同尺寸的样品紧密的固定在测试口上,防止杂散光进入影响测量结果的准确性。  这些只是一部分特殊物质测量时的技巧,以后会陆续为大家介绍其他物质如液体、膏状物、番茄酱、玻璃等。如有需求可以继续关注~

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色差仪 使用色差仪测量特殊物质的技巧_色差仪

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