食品物性學(xué)——光學(xué)

1、食品的光學(xué)性質(zhì)食品的光學(xué)性質(zhì)色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ) 食品光學(xué)測(cè)定原理食品光學(xué)測(cè)定原理 食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 4123主要內(nèi)容主要內(nèi)容1）光度與光通量（）光度與光通量（luminosity and luminous flux ) 光度是表示光輻射照度產(chǎn)生光感的程度，但由于在通常范圍內(nèi)，光度是表示光輻射照度產(chǎn)生光感的程度，但由于在通常范圍內(nèi)，光度的大小與輻射照度成正比，并適合加法定律，因此可以借用計(jì)光度的大小與輻射照度成正比，并適合加法定律，因此可以借用計(jì)算機(jī)輻射照度的方法計(jì)算光度。對(duì)于波長(zhǎng)為算機(jī)輻射照度的方法計(jì)算光度。對(duì)于波長(zhǎng)為12的連續(xù)光譜，有：的連續(xù)光譜，有：

2、1.與食品光學(xué)性質(zhì)相關(guān)的基本物理量與食品光學(xué)性質(zhì)相關(guān)的基本物理量一一 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ)dEVk21 式中，式中，k為常數(shù)，為常數(shù)，V為光譜光視效率；為光譜光視效率；E為光譜強(qiáng)度；為光譜強(qiáng)度；為光通為光通量，其單位為流明（量，其單位為流明（lm,Lumen）。）。1.與食品光學(xué)性質(zhì)相關(guān)的基本物理量與食品光學(xué)性質(zhì)相關(guān)的基本物理量2）照度（）照度（illumination）表示某一受光點(diǎn)單位面積的光通量，單位為表示某一受光點(diǎn)單位面積的光通量，單位為lm/m2，或表示為：，或表示為：2/dAdE式中：式中：為光通量；為光通量；A2為受光面積；為受光面積；E為照度。為照度。3）光出射度（）光出射度（

3、luminous emittance）光出射度表示某發(fā)光點(diǎn)單位面積的發(fā)光光通量，符號(hào)為光出射度表示某發(fā)光點(diǎn)單位面積的發(fā)光光通量，符號(hào)為M，單位為，單位為lm/m2，表達(dá)式為：，表達(dá)式為：1/dAdM式中，式中，為光通量；為光通量；A1為受光面積為受光面積.一一 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ)1.與食品光學(xué)性質(zhì)相關(guān)的基本物理量與食品光學(xué)性質(zhì)相關(guān)的基本物理量1/ ddI4）發(fā)光強(qiáng)度（）發(fā)光強(qiáng)度（luminous intensity） 發(fā)光強(qiáng)度定義為從某個(gè)光源或光源的一個(gè)元素發(fā)射出包含該方發(fā)光強(qiáng)度定義為從某個(gè)光源或光源的一個(gè)元素發(fā)射出包含該方向在內(nèi)的一個(gè)無(wú)限小角錐中的光通量向在內(nèi)的一個(gè)無(wú)限小角錐中的光通量d與

4、該小角錐立體角與該小角錐立體角d1的商，的商，符號(hào)為符號(hào)為I，單位為，單位為lm/sr，或，或cd，其表達(dá)式為：，其表達(dá)式為： 式中，式中，為光通量；為光通量；1為錐體角。為錐體角。5）亮度（）亮度（luminance） 亮度指發(fā)光體單位面積在制定方向的明亮程度。設(shè)發(fā)光體表亮度指發(fā)光體單位面積在制定方向的明亮程度。設(shè)發(fā)光體表面積為面積為A，觀測(cè)方向的發(fā)光強(qiáng)度為，觀測(cè)方向的發(fā)光強(qiáng)度為I，發(fā)光體表面法線與觀測(cè)方向，發(fā)光體表面法線與觀測(cè)方向夾角為夾角為，則亮度（符號(hào)為，則亮度（符號(hào)為L(zhǎng)）定義為：）定義為：cosdAdIL 一一 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ)2.顏色的表色系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)換顏色的表色系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)換1）

5、顏色的表色系統(tǒng)介紹）顏色的表色系統(tǒng)介紹 1931年國(guó)際發(fā)光委員會(huì)（年國(guó)際發(fā)光委員會(huì)（CIE，International Commission on Illumination）建立了兩種表色系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為表色系。一種為建立了兩種表色系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為表色系。一種為RGB表色系統(tǒng)，一種為表色系統(tǒng)，一種為XYZ表表色系統(tǒng)。色系統(tǒng)。 RGB表色系統(tǒng)：表色系統(tǒng)： 波長(zhǎng)為波長(zhǎng)為700.0nm的紅光（的紅光（R），波長(zhǎng)為），波長(zhǎng)為546.1nm的綠光（的綠光（G）和波長(zhǎng)為和波長(zhǎng)為435.8nm的藍(lán)光（的藍(lán)光（B），圖像處理中使用的其它表色系統(tǒng)一般都是從），圖像處理中使用的其它表色系統(tǒng)一般都是從RGB表色系統(tǒng)轉(zhuǎn)換而來(lái)

6、的。人們將表色系統(tǒng)轉(zhuǎn)換而來(lái)的。人們將RGB值經(jīng)歸一化形成值經(jīng)歸一化形成rgb（色品坐標(biāo)），（色品坐標(biāo)），其關(guān)系式如下：其關(guān)系式如下：BGRRrBGRGggrb1 XYZ表色系統(tǒng)表色系統(tǒng) CIE-XYZ表色系統(tǒng)又稱為表色系統(tǒng)又稱為CIE1931標(biāo)準(zhǔn)表色系統(tǒng)，是以三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表色系統(tǒng)，是以三個(gè)假象的原色假象的原色X、Y、Z建立起來(lái)的一個(gè)新色度系統(tǒng)，可以由建立起來(lái)的一個(gè)新色度系統(tǒng)，可以由RGB表色系統(tǒng)轉(zhuǎn)換得表色系統(tǒng)轉(zhuǎn)換得到。在此系統(tǒng)中可以用色品坐標(biāo)確定顏色（如下式），因此在食品及農(nóng)產(chǎn)品顏到。在此系統(tǒng)中可以用色品坐標(biāo)確定顏色（如下式），因此在食品及農(nóng)產(chǎn)品顏色檢測(cè)中具有極高的使用價(jià)值。色檢測(cè)中具有極高的使用

7、價(jià)值。ZYXXxZYXYYyxz1一一 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ)2.顏色的表色系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)換顏色的表色系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)換 CIEL*a*b* 表色系統(tǒng)表色系統(tǒng) 可由可由CIE-XYZCIE-XYZ轉(zhuǎn)換得到，轉(zhuǎn)換得到，L L* *a a* *b b* *表色空間又稱為獨(dú)立色表色空間又稱為獨(dú)立色坐標(biāo)，它是把顏色按其所含紅、坐標(biāo)，它是把顏色按其所含紅、綠、黃、藍(lán)的程度來(lái)度量的。綠、黃、藍(lán)的程度來(lái)度量的。一一 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ)2.顏色的表色系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)換顏色的表色系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)換2）顏色系統(tǒng)的相互轉(zhuǎn)換）顏色系統(tǒng)的相互轉(zhuǎn)換RGB與與CIE-XYZ的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換 RGB值與值與XYZ值為線性齊次函數(shù)，則可用下式表示：值為

8、線性齊次函數(shù)，則可用下式表示： X=a11R+a12G+a13R Y=a21R+a22G+a23G Z=a31R+a32G+a33B 不同圖像采集系統(tǒng)上述表達(dá)式中的九個(gè)系數(shù)會(huì)不相同，為了求得這些系數(shù)，需要不同圖像采集系統(tǒng)上述表達(dá)式中的九個(gè)系數(shù)會(huì)不相同，為了求得這些系數(shù)，需要有實(shí)測(cè)樣本數(shù)據(jù)。農(nóng)產(chǎn)品的顏色種類(lèi)很多，因此要設(shè)計(jì)食品及農(nóng)產(chǎn)品顏色測(cè)試系統(tǒng)，有實(shí)測(cè)樣本數(shù)據(jù)。農(nóng)產(chǎn)品的顏色種類(lèi)很多，因此要設(shè)計(jì)食品及農(nóng)產(chǎn)品顏色測(cè)試系統(tǒng)，為使該系統(tǒng)可以測(cè)試各種顏色，要求樣本集合應(yīng)由各種顏色組成。為使該系統(tǒng)可以測(cè)試各種顏色，要求樣本集合應(yīng)由各種顏色組成。2）XYZ與與CIE1976L*a*b*之間的轉(zhuǎn)換之間的轉(zhuǎn)換

9、在在CIE1976L*a*b*表色系統(tǒng)中，對(duì)應(yīng)的變換關(guān)表色系統(tǒng)中，對(duì)應(yīng)的變換關(guān)系為：系為：*)*(200*)*(500*16*116*ZXbYXaYL當(dāng)X/Xn0.008856時(shí)： X*=(X/Xn)1/3 Y*=(Y/Yn)1/3 Z*=(Z/Zn)1/3當(dāng)X/Xn0.008856時(shí)： 138. 0/787. 7*138. 0/787. 7*138. 0/787. 7*nnnZZZYYYXXX一一 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ)3.光的吸收、反射、散射和色散光的吸收、反射、散射和色散1）光的吸收）光的吸收 光通過(guò)任何介質(zhì)都有不同程度的被吸收。物質(zhì)對(duì)光的吸收有選擇性，同光通過(guò)任何介質(zhì)都有不同程度的被吸收

10、。物質(zhì)對(duì)光的吸收有選擇性，同一介質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)（不同顏色）光的吸收程度不等。一介質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)（不同顏色）光的吸收程度不等。 介質(zhì)吸收光能，引起介質(zhì)中電子的受迫振動(dòng)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為其他形式的能。介質(zhì)吸收光能，引起介質(zhì)中電子的受迫振動(dòng)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為其他形式的能。朗伯定律（如下式）可以得到光強(qiáng)和介質(zhì)厚度的關(guān)系。朗伯定律（如下式）可以得到光強(qiáng)和介質(zhì)厚度的關(guān)系。 I=I0e-x 上式中，上式中，I、I0分別表示出入射光強(qiáng)，分別表示出入射光強(qiáng)，x為介質(zhì)厚度，為介質(zhì)厚度，為波長(zhǎng)。為波長(zhǎng)。 對(duì)于選擇吸收的物質(zhì)來(lái)說(shuō)，在吸收波段內(nèi)，對(duì)于選擇吸收的物質(zhì)來(lái)說(shuō)，在吸收波段內(nèi)，值可以很大，值可以很大，值越大，表值越大，表示吸收越

11、強(qiáng)。當(dāng)介質(zhì)總厚度示吸收越強(qiáng)。當(dāng)介質(zhì)總厚度x=1/時(shí)，由上式得：時(shí)，由上式得：I=I0/eI0/2.72 也就是說(shuō)，厚度為也就是說(shuō)，厚度為1/的介質(zhì)層，可使光強(qiáng)減弱到原有光強(qiáng)的的介質(zhì)層，可使光強(qiáng)減弱到原有光強(qiáng)的1/2.72. 對(duì)于稀溶液，則上式可改為：對(duì)于稀溶液，則上式可改為：I=I0e-kicx一一 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ)3.光的吸收、反射、散射和色散光的吸收、反射、散射和色散2)光的反射光的反射 當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，一部分被反射，另一部分穿當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，一部分被反射，另一部分穿入。反射多少視兩種介質(zhì)折射率的比率而定，此外，還依賴于入射角入。反射多少視兩種介質(zhì)折射率

12、的比率而定，此外，還依賴于入射角度，這種關(guān)系可由菲涅爾公式闡明。度，這種關(guān)系可由菲涅爾公式闡明。)()(EsRssinsin 式中，式中，為入射角，為入射角，為折射角；下標(biāo)為折射角；下標(biāo)S表示垂直于入射面的表示垂直于入射面的電場(chǎng)分量，電場(chǎng)分量，P表示在入射面內(nèi)的電場(chǎng)分布；表示在入射面內(nèi)的電場(chǎng)分布；Rs、Rp為反射光的電為反射光的電場(chǎng)分量；場(chǎng)分量；Es、Ep為入射光的電場(chǎng)分量。為入射光的電場(chǎng)分量。)tan()tan(ppER一一 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ)3.光的吸收、反射、散射和色散光的吸收、反射、散射和色散3）光的散射）光的散射 當(dāng)光波投到細(xì)小質(zhì)點(diǎn)上時(shí)，根據(jù)惠更斯原理，從質(zhì)點(diǎn)表面上各點(diǎn)激當(dāng)光波投到

13、細(xì)小質(zhì)點(diǎn)上時(shí)，根據(jù)惠更斯原理，從質(zhì)點(diǎn)表面上各點(diǎn)激發(fā)次級(jí)子波，進(jìn)而形成同樣波長(zhǎng)的光波向各方向散開(kāi)，這種現(xiàn)象稱為發(fā)次級(jí)子波，進(jìn)而形成同樣波長(zhǎng)的光波向各方向散開(kāi)，這種現(xiàn)象稱為光的散射現(xiàn)象。光的散射現(xiàn)象。 根據(jù)光的電磁原理，次波振幅根據(jù)光的電磁原理，次波振幅A與其波動(dòng)頻率與其波動(dòng)頻率v的平方成正比，次的平方成正比，次波光強(qiáng)波光強(qiáng)I又與振幅又與振幅A的平方成正比，同時(shí)頻率的平方成正比，同時(shí)頻率V與波長(zhǎng)與波長(zhǎng)成反比。成反比。4）光的色散）光的色散 白光通過(guò)玻璃三角棱鏡后，出現(xiàn)彩色光帶，稱為光的色散現(xiàn)象，這白光通過(guò)玻璃三角棱鏡后，出現(xiàn)彩色光帶，稱為光的色散現(xiàn)象，這是由于不同的光具有不同波長(zhǎng)。是由于不同的光具

14、有不同波長(zhǎng)。 為了表征介質(zhì)折射率因波長(zhǎng)不同而變化的程度，引入色散率為了表征介質(zhì)折射率因波長(zhǎng)不同而變化的程度，引入色散率這個(gè)這個(gè)概念，并且定義：介質(zhì)色散率的量值等于介質(zhì)折射率對(duì)波長(zhǎng)的變化率。概念，并且定義：介質(zhì)色散率的量值等于介質(zhì)折射率對(duì)波長(zhǎng)的變化率。ddn一一 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ)4.標(biāo)準(zhǔn)光源及觀測(cè)條件標(biāo)準(zhǔn)光源及觀測(cè)條件1）標(biāo)準(zhǔn)光源）標(biāo)準(zhǔn)光源CIE推薦了五種標(biāo)準(zhǔn)照明體：推薦了五種標(biāo)準(zhǔn)照明體：標(biāo)準(zhǔn)照明體標(biāo)準(zhǔn)照明體A：代表色溫為：代表色溫為2856K的完全輻射體。的完全輻射體。CIE規(guī)定用分布溫規(guī)定用分布溫度度2856K的充氣鎢絲燈來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體的充氣鎢絲燈來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體A。標(biāo)準(zhǔn)照明體標(biāo)準(zhǔn)照明

15、體B：代表相關(guān)色溫大約為：代表相關(guān)色溫大約為4874K的直射陽(yáng)光，的直射陽(yáng)光，CIE規(guī)定用規(guī)定用A光源添加一組特定的光源添加一組特定的DG濾光器。濾光器。標(biāo)準(zhǔn)照明體標(biāo)準(zhǔn)照明體C：代表相關(guān)色溫大約為：代表相關(guān)色溫大約為6774K的平均日光，的平均日光，CIE規(guī)定用規(guī)定用A光源添加一組特定的光源添加一組特定的DG濾光器。濾光器。標(biāo)準(zhǔn)照明體標(biāo)準(zhǔn)照明體D：代表各時(shí)段日光的相對(duì)光譜功率分布。：代表各時(shí)段日光的相對(duì)光譜功率分布。CIE在在1967年年建議采用建議采用D65作為標(biāo)準(zhǔn)光源，它相應(yīng)于色溫作為標(biāo)準(zhǔn)光源，它相應(yīng)于色溫6504K的白晝光。的白晝光。 標(biāo)準(zhǔn)照明體標(biāo)準(zhǔn)照明體E：將在可見(jiàn)光波段內(nèi)光譜輻射功率

16、為恒定值的光刺激定：將在可見(jiàn)光波段內(nèi)光譜輻射功率為恒定值的光刺激定義為標(biāo)準(zhǔn)照明體義為標(biāo)準(zhǔn)照明體E，也稱為等能光譜或等能白光。，也稱為等能光譜或等能白光。一一 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ)4.標(biāo)準(zhǔn)光源及觀測(cè)條件標(biāo)準(zhǔn)光源及觀測(cè)條件2）觀測(cè)條件）觀測(cè)條件四種測(cè)色的標(biāo)準(zhǔn)照明和觀察條件四種測(cè)色的標(biāo)準(zhǔn)照明和觀察條件一一 色度學(xué)基礎(chǔ)色度學(xué)基礎(chǔ) 根據(jù)比爾定律，溶液的某特定波長(zhǎng)的光密度（根據(jù)比爾定律，溶液的某特定波長(zhǎng)的光密度（D）正比與吸光物質(zhì)濃度）正比與吸光物質(zhì)濃度和它在該波長(zhǎng)時(shí)的吸收系數(shù)。和它在該波長(zhǎng)時(shí)的吸收系數(shù)。D=log(I1/I2)=b/2.303=kcb/2.303 式中，式中，b為光程或光穿過(guò)的介質(zhì)厚度；

17、為光程或光穿過(guò)的介質(zhì)厚度；k為吸收系數(shù)。其中吸收系數(shù)為吸收系數(shù)。其中吸收系數(shù)k單位為單位為cm2/mol，當(dāng)采用，當(dāng)采用m2/mol為單位時(shí)，稱為摩爾吸收系數(shù)。為單位時(shí)，稱為摩爾吸收系數(shù)。 設(shè)設(shè)A1和和A2是式樣在兩個(gè)波長(zhǎng)是式樣在兩個(gè)波長(zhǎng)1和和2時(shí)的時(shí)的D值，值， 和和 分別為樣品中分別為樣品中某待測(cè)成分對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)某待測(cè)成分對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)1、2的的D值。值。 和和 分別為樣品中其它成分相應(yīng)分別為樣品中其它成分相應(yīng)的的D值。則：值。則：1.利用透光特性的測(cè)定利用透光特性的測(cè)定SA1SA2RSAAA111RSAAA222)()(2121RRSSAAAADARA1RA2303. 2/)()(2121cb

18、kkAADSS當(dāng)選擇合適波長(zhǎng)當(dāng)選擇合適波長(zhǎng)1、2時(shí)，使時(shí)，使 = ，則：，則：RA1RA2顯然，這時(shí)避免了其它成分引起的測(cè)量誤差。顯然，這時(shí)避免了其它成分引起的測(cè)量誤差。二、食品光學(xué)測(cè)定原理二、食品光學(xué)測(cè)定原理2.反射光特性的測(cè)定反射光特性的測(cè)定 與透過(guò)光相類(lèi)似，我們同樣可以定義反射率與透過(guò)光相類(lèi)似，我們同樣可以定義反射率 ， 為反為反射光強(qiáng)度，射光強(qiáng)度， 為入射光強(qiáng)度。反射光密度為入射光強(qiáng)度。反射光密度 的定義式為：的定義式為： 1/ IIRI1ID 反射光特性的測(cè)定與投射光的測(cè)定類(lèi)似，也利用反射光密度差來(lái)反射光特性的測(cè)定與投射光的測(cè)定類(lèi)似，也利用反射光密度差來(lái)進(jìn)行。兩個(gè)待定波長(zhǎng)的反射光密度

19、差為進(jìn)行。兩個(gè)待定波長(zhǎng)的反射光密度差為 ：D)log()1log(1IIRD)/ 1log()/ 1log(12RRD 式中，式中，R1和和R2分別為兩個(gè)特定波長(zhǎng)的光對(duì)物體表面的反射率。分別為兩個(gè)特定波長(zhǎng)的光對(duì)物體表面的反射率。二、食品光學(xué)測(cè)定原理二、食品光學(xué)測(cè)定原理1、光透過(guò)特性的測(cè)定方法和應(yīng)用、光透過(guò)特性的測(cè)定方法和應(yīng)用1）測(cè)定裝置）測(cè)定裝置 檢測(cè)食品的光透過(guò)特性或光反射特性所用的一起最典型的構(gòu)造由以下部檢測(cè)食品的光透過(guò)特性或光反射特性所用的一起最典型的構(gòu)造由以下部分組成：光源、光譜分離器、光波檢測(cè)器、示波器、記錄儀等。分組成：光源、光譜分離器、光波檢測(cè)器、示波器、記錄儀等。光源：一般采用

20、標(biāo)準(zhǔn)白光源，提供可見(jiàn)光范光源：一般采用標(biāo)準(zhǔn)白光源，提供可見(jiàn)光范圍的連續(xù)光譜。圍的連續(xù)光譜。光譜分離器：是可以把特定波長(zhǎng)光分離出來(lái)光譜分離器：是可以把特定波長(zhǎng)光分離出來(lái)的部件。到達(dá)試樣的光的純度或特性取決于的部件。到達(dá)試樣的光的純度或特性取決于分光手段，一般分光手段采用棱鏡或衍射光分光手段，一般分光手段采用棱鏡或衍射光柵做的單色儀，也可以使用濾光鏡達(dá)到同樣?xùn)抛龅膯紊珒x，也可以使用濾光鏡達(dá)到同樣效果。效果。光波檢測(cè)器：檢測(cè)器選擇時(shí)要考慮到反應(yīng)速光波檢測(cè)器：檢測(cè)器選擇時(shí)要考慮到反應(yīng)速度、光譜響應(yīng)、靈敏度、雜波水平、電阻抗、度、光譜響應(yīng)、靈敏度、雜波水平、電阻抗、尺寸、價(jià)格等因素。一般測(cè)定透光或反射光

21、尺寸、價(jià)格等因素。一般測(cè)定透光或反射光的檢測(cè)器，在可見(jiàn)光領(lǐng)域常用硫化鉛光敏電的檢測(cè)器，在可見(jiàn)光領(lǐng)域常用硫化鉛光敏電阻。阻。示波器、記錄儀：把檢測(cè)器感知的信號(hào)放大，示波器、記錄儀：把檢測(cè)器感知的信號(hào)放大，并且顯示、記錄。并且顯示、記錄。二、食品光學(xué)測(cè)定原理二、食品光學(xué)測(cè)定原理2）光密度差的求出與兩種波長(zhǎng)的選擇）光密度差的求出與兩種波長(zhǎng)的選擇 為了提高測(cè)定精度，在測(cè)定光密度差時(shí)要選擇兩種特定波長(zhǎng)的光。為了提高測(cè)定精度，在測(cè)定光密度差時(shí)要選擇兩種特定波長(zhǎng)的光。一種波長(zhǎng)應(yīng)該是對(duì)于待測(cè)成分的變化十分敏感；一種波長(zhǎng)相反，應(yīng)是一種波長(zhǎng)應(yīng)該是對(duì)于待測(cè)成分的變化十分敏感；一種波長(zhǎng)相反，應(yīng)是對(duì)待測(cè)成分變化幾乎沒(méi)有

22、反應(yīng)。由于兩波長(zhǎng)一般都對(duì)試樣尺寸、光源，對(duì)待測(cè)成分變化幾乎沒(méi)有反應(yīng)。由于兩波長(zhǎng)一般都對(duì)試樣尺寸、光源，檢測(cè)器等因素的變化反應(yīng)敏感，故后一種波長(zhǎng)就作為參照波長(zhǎng)，用來(lái)檢測(cè)器等因素的變化反應(yīng)敏感，故后一種波長(zhǎng)就作為參照波長(zhǎng)，用來(lái)抵消這些因素的影響。抵消這些因素的影響。3）利用光密度比測(cè)定）利用光密度比測(cè)定 當(dāng)測(cè)定厚度不同的果實(shí)時(shí)，為了消除果實(shí)尺寸的影響，可以利用當(dāng)測(cè)定厚度不同的果實(shí)時(shí)，為了消除果實(shí)尺寸的影響，可以利用兩個(gè)不同波長(zhǎng)的光密度比進(jìn)行測(cè)定。兩個(gè)不同波長(zhǎng)的光密度比進(jìn)行測(cè)定。1、光透過(guò)特性的測(cè)定方法和應(yīng)用、光透過(guò)特性的測(cè)定方法和應(yīng)用二、食品光學(xué)測(cè)定原理二、食品光學(xué)測(cè)定原理4）透光測(cè)定法在視頻品質(zhì)

23、評(píng)價(jià)上的應(yīng)用）透光測(cè)定法在視頻品質(zhì)評(píng)價(jià)上的應(yīng)用 透光測(cè)定法是視頻無(wú)損檢測(cè)的一種常用方法，比較經(jīng)典的應(yīng)用有：果蔬成熟透光測(cè)定法是視頻無(wú)損檢測(cè)的一種常用方法，比較經(jīng)典的應(yīng)用有：果蔬成熟度的檢測(cè)、谷類(lèi)水分含量測(cè)定、碎米程度、食品顏色、雞蛋內(nèi)血絲混入的檢測(cè)等。度的檢測(cè)、谷類(lèi)水分含量測(cè)定、碎米程度、食品顏色、雞蛋內(nèi)血絲混入的檢測(cè)等。 應(yīng)用這種方法的前提是，食品中與光透應(yīng)用這種方法的前提是，食品中與光透過(guò)有光的物質(zhì)或色素，必須和食品的品質(zhì)指過(guò)有光的物質(zhì)或色素，必須和食品的品質(zhì)指標(biāo)有很好的相關(guān)性。標(biāo)有很好的相關(guān)性。 例如，對(duì)花生熟度測(cè)定常采用例如，對(duì)花生熟度測(cè)定常采用Kramer開(kāi)開(kāi)發(fā)的花生熟度計(jì)。該儀器就

24、是用波長(zhǎng)分別為發(fā)的花生熟度計(jì)。該儀器就是用波長(zhǎng)分別為480nm和和510nm的兩波長(zhǎng)光來(lái)測(cè)定光密度，的兩波長(zhǎng)光來(lái)測(cè)定光密度，判斷花生熟度。因?yàn)榛ㄉS著成熟，其光密判斷花生熟度。因?yàn)榛ㄉS著成熟，其光密度減少。對(duì)于花生油，在特定的波長(zhǎng)光照射度減少。對(duì)于花生油，在特定的波長(zhǎng)光照射時(shí)，成熟花生的有比生花生的油透光性要好，時(shí)，成熟花生的有比生花生的油透光性要好，其差異在其差異在425nm、455nm和和480nm最為顯最為顯著。著。 在其他方面，透光測(cè)定法還可以應(yīng)用于在其他方面，透光測(cè)定法還可以應(yīng)用于對(duì)食品水分測(cè)定；果實(shí)內(nèi)部的空洞、褐變、對(duì)食品水分測(cè)定；果實(shí)內(nèi)部的空洞、褐變、病變等的檢測(cè)；自動(dòng)選果等。

25、左圖為櫻桃種病變等的檢測(cè)；自動(dòng)選果等。左圖為櫻桃種子分檢裝置。子分檢裝置。1、光透過(guò)特性的測(cè)定方法和應(yīng)用、光透過(guò)特性的測(cè)定方法和應(yīng)用二、食品光學(xué)測(cè)定原理二、食品光學(xué)測(cè)定原理 右圖右圖9-12表示測(cè)定光的反射率時(shí)光源、物表示測(cè)定光的反射率時(shí)光源、物料和檢測(cè)器的配置方法，陰影部分表示測(cè)定光料和檢測(cè)器的配置方法，陰影部分表示測(cè)定光近似通過(guò)的區(qū)域。近似通過(guò)的區(qū)域。 測(cè)定反射率時(shí)一般是將一束光同時(shí)照射到測(cè)定反射率時(shí)一般是將一束光同時(shí)照射到物料樣品和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的白色參照表面（一層氧物料樣品和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的白色參照表面（一層氧化鎂）上，并對(duì)它們的反射光強(qiáng)度進(jìn)行比較，化鎂）上，并對(duì)它們的反射光強(qiáng)度進(jìn)行比較，以確定反

26、射率，如圖以確定反射率，如圖9-13. 下圖下圖9-14、9-16分別是光反射率對(duì)食品的分別是光反射率對(duì)食品的檢測(cè)實(shí)例。檢測(cè)實(shí)例。三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用2、光反射特性的測(cè)定方法和應(yīng)用、光反射特性的測(cè)定方法和應(yīng)用3、延遲發(fā)光現(xiàn)象的利用、延遲發(fā)光現(xiàn)象的利用 延遲發(fā)光（延遲發(fā)光（DLE）具有暗期恢復(fù)（）具有暗期恢復(fù)（dark recovery）、）、光飽和以及感溫性等特點(diǎn)，常用于含葉綠素的果蔬類(lèi)食品檢光飽和以及感溫性等特點(diǎn)，常用于含葉綠素的果蔬類(lèi)食品檢測(cè)。利用延遲發(fā)光特性對(duì)果蔬進(jìn)行分選具有以下優(yōu)點(diǎn)：測(cè)。利用延遲發(fā)光特性對(duì)果蔬進(jìn)行分選具有以下優(yōu)點(diǎn)：選擇光源的范圍大，因此裝置簡(jiǎn)單；

27、選擇光源的范圍大，因此裝置簡(jiǎn)單；照射和測(cè)定照射和測(cè)定DLE的時(shí)刻可在不同場(chǎng)所進(jìn)行，給機(jī)械的設(shè)計(jì)的時(shí)刻可在不同場(chǎng)所進(jìn)行，給機(jī)械的設(shè)計(jì)帶來(lái)便利；帶來(lái)便利；除光電管外，不需要其它光學(xué)元件，裝置比較簡(jiǎn)單；除光電管外，不需要其它光學(xué)元件，裝置比較簡(jiǎn)單；沒(méi)有一般透光測(cè)定時(shí)，熒光帶來(lái)的影響誤差。沒(méi)有一般透光測(cè)定時(shí)，熒光帶來(lái)的影響誤差。 以上優(yōu)點(diǎn)，使得食品加工或精選工程中應(yīng)用以上優(yōu)點(diǎn)，使得食品加工或精選工程中應(yīng)用DLE非常方非常方便。便。DLE的利用在迅速測(cè)定生鮮農(nóng)產(chǎn)品的葉綠素含量和判斷的利用在迅速測(cè)定生鮮農(nóng)產(chǎn)品的葉綠素含量和判斷新鮮程度方面有著一定優(yōu)勢(shì)。新鮮程度方面有著一定優(yōu)勢(shì)。三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用三、食

28、品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用3、延遲發(fā)光現(xiàn)象的利用、延遲發(fā)光現(xiàn)象的利用 圖圖9-17表示農(nóng)產(chǎn)品延遲發(fā)光特性的測(cè)定裝置簡(jiǎn)圖。圖表示農(nóng)產(chǎn)品延遲發(fā)光特性的測(cè)定裝置簡(jiǎn)圖。圖9-18和圖和圖9-19表示表示番茄、柿子在白熾光激勵(lì)下的延遲發(fā)光光譜曲線。番茄、柿子在白熾光激勵(lì)下的延遲發(fā)光光譜曲線。4、食品近紅外測(cè)定的原理和應(yīng)用、食品近紅外測(cè)定的原理和應(yīng)用 對(duì)食品中水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)等一般成對(duì)食品中水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)等一般成分的評(píng)價(jià)，近年來(lái)，應(yīng)用進(jìn)紅外線、微波甚至核磁共振等分的評(píng)價(jià)，近年來(lái)，應(yīng)用進(jìn)紅外線、微波甚至核磁共振等方法受到越來(lái)越多的重視。尤其是近

29、紅外線技術(shù)，在食品方法受到越來(lái)越多的重視。尤其是近紅外線技術(shù)，在食品的無(wú)損傷檢測(cè)方面取得較大進(jìn)步。的無(wú)損傷檢測(cè)方面取得較大進(jìn)步。1978年美國(guó)的年美國(guó)的FGIS及加及加拿大的拿大的CGC都把近紅外測(cè)定法作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定法，逐漸都把近紅外測(cè)定法作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定法，逐漸取代原有的谷物類(lèi)蛋白定量測(cè)定法。取代原有的谷物類(lèi)蛋白定量測(cè)定法。三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用1）近紅外法的原理）近紅外法的原理 近紅外線的范圍為近紅外線的范圍為0.7 3.0 m的光波。物質(zhì)對(duì)紅外線的吸的光波。物質(zhì)對(duì)紅外線的吸收除極少數(shù)例外，都是由結(jié)合鍵收除極少數(shù)例外，都是由結(jié)合鍵連接的兩個(gè)原子間簡(jiǎn)正伸縮振動(dòng)連接的兩

30、個(gè)原子間簡(jiǎn)正伸縮振動(dòng)的諧波或結(jié)合振動(dòng)的吸收引起的。的諧波或結(jié)合振動(dòng)的吸收引起的。其中大部分都與物質(zhì)中的氫原子其中大部分都與物質(zhì)中的氫原子的簡(jiǎn)正伸縮振動(dòng)有直線關(guān)系。也的簡(jiǎn)正伸縮振動(dòng)有直線關(guān)系。也就是當(dāng)光波頻率與分子構(gòu)造中原就是當(dāng)光波頻率與分子構(gòu)造中原子結(jié)合振動(dòng)頻率相同或是倍數(shù)關(guān)子結(jié)合振動(dòng)頻率相同或是倍數(shù)關(guān)系時(shí)，該波長(zhǎng)的波就被吸收。吸系時(shí)，該波長(zhǎng)的波就被吸收。吸收光譜受到各種成分含量比例的收光譜受到各種成分含量比例的影響，是一個(gè)疊加而成的曲線。影響，是一個(gè)疊加而成的曲線。右圖就是大豆及主要成分的近紅右圖就是大豆及主要成分的近紅外吸收光譜圖。外吸收光譜圖。4、食品近紅外測(cè)定的原、食品近紅外測(cè)定的原理

31、和應(yīng)用理和應(yīng)用三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用2）光譜的特殊處理）光譜的特殊處理平均化處理（平均化處理（smoothing)：是根據(jù)移動(dòng)平均的方法，在移動(dòng)平均時(shí)，：是根據(jù)移動(dòng)平均的方法，在移動(dòng)平均時(shí)，所取平均數(shù)據(jù)的點(diǎn)數(shù)，由雜波的性質(zhì)、吸收光譜特性確定。所取平均數(shù)據(jù)的點(diǎn)數(shù)，由雜波的性質(zhì)、吸收光譜特性確定。微分光譜（微分光譜（derivative)：做為無(wú)損傷測(cè)定，食品成分的近紅外吸收：做為無(wú)損傷測(cè)定，食品成分的近紅外吸收光譜由于受多種成分影響，吸收帶較寬，相互重疊。為了區(qū)別各成分光譜由于受多種成分影響，吸收帶較寬，相互重疊。為了區(qū)別各成分的吸收光譜情況，常采用微分處理的方法。的吸收光

32、譜情況，常采用微分處理的方法。4、食品近紅外測(cè)定的原理和應(yīng)用、食品近紅外測(cè)定的原理和應(yīng)用三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用4、食品近紅外測(cè)定的原、食品近紅外測(cè)定的原理和應(yīng)用理和應(yīng)用3）測(cè)定儀器）測(cè)定儀器美國(guó)農(nóng)業(yè)部研究中心研制的美國(guó)農(nóng)業(yè)部研究中心研制的近紅外分光光譜解析裝置如近紅外分光光譜解析裝置如圖圖9-26.改裝置分光器可提供改裝置分光器可提供0.72.6m范圍近紅外光線。范圍近紅外光線。實(shí)驗(yàn)的光譜作為光密度實(shí)驗(yàn)的光譜作為光密度D由由記錄儀記錄。技術(shù)記錄儀記錄。技術(shù)D所需的所需的標(biāo)準(zhǔn)版：對(duì)反射光使用白瓷標(biāo)準(zhǔn)版：對(duì)反射光使用白瓷板；對(duì)透射光是空氣，或相板；對(duì)透射光是空氣，或相當(dāng)實(shí)驗(yàn)最

33、大當(dāng)實(shí)驗(yàn)最大D的金屬網(wǎng)。測(cè)的金屬網(wǎng)。測(cè)定對(duì)象含水率在定對(duì)象含水率在15% 20%的低水平時(shí)，水分對(duì)的低水平時(shí)，水分對(duì)D影響影響較小。分析主要在較小。分析主要在1.62.6 m的光波范圍進(jìn)行。的光波范圍進(jìn)行。三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用4）近紅外測(cè)定的應(yīng)用（如表）近紅外測(cè)定的應(yīng)用（如表9-3）4、食品近紅外測(cè)定的原理和應(yīng)用、食品近紅外測(cè)定的原理和應(yīng)用三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用三、食品光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用1、利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行水果品質(zhì)、利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行水果品質(zhì) 高速實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分級(jí)高速實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分級(jí)四、應(yīng)用實(shí)例四、應(yīng)用實(shí)例1）機(jī)器視覺(jué)技術(shù)簡(jiǎn)介）機(jī)器視覺(jué)技術(shù)簡(jiǎn)介 機(jī)器視覺(jué)技術(shù)（機(jī)器視覺(jué)技術(shù)

34、（machine vision technology）是隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展）是隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展而開(kāi)拓出來(lái)的一個(gè)新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。機(jī)器視覺(jué)是利用一個(gè)用以代替人而開(kāi)拓出來(lái)的一個(gè)新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。機(jī)器視覺(jué)是利用一個(gè)用以代替人眼的圖像傳感器，獲取一個(gè)物體的圖像，將圖像轉(zhuǎn)換成一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，并眼的圖像傳感器，獲取一個(gè)物體的圖像，將圖像轉(zhuǎn)換成一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣，并利用一個(gè)用以代替人腦的計(jì)算機(jī)來(lái)分析圖像并完成一個(gè)與視覺(jué)有關(guān)的任務(wù)。利用一個(gè)用以代替人腦的計(jì)算機(jī)來(lái)分析圖像并完成一個(gè)與視覺(jué)有關(guān)的任務(wù)。他是計(jì)算機(jī)、光學(xué)、數(shù)學(xué)、信息論、模式識(shí)別、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)、人工智能、他是計(jì)算機(jī)、光學(xué)、數(shù)學(xué)、信息論、模式識(shí)別、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)、人

35、工智能、自動(dòng)化、自動(dòng)化、CCD技術(shù)、視覺(jué)學(xué)、心理學(xué)、腦科學(xué)、數(shù)字圖像處理等眾多學(xué)技術(shù)、視覺(jué)學(xué)、心理學(xué)、腦科學(xué)、數(shù)字圖像處理等眾多學(xué)科交叉綜合的一門(mén)學(xué)科?？平徊婢C合的一門(mén)學(xué)科。2）水果品質(zhì)高速實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分級(jí)系統(tǒng)）水果品質(zhì)高速實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分級(jí)系統(tǒng)Y.Tao研制成功了研制成功了MERLIN高速高頻機(jī)器視覺(jué)水果分級(jí)系統(tǒng)（如下圖），該機(jī)器高速高頻機(jī)器視覺(jué)水果分級(jí)系統(tǒng)（如下圖），該機(jī)器可用于蘋(píng)果、橘子等水果的分級(jí)。目前，該系統(tǒng)已廣泛用于各類(lèi)水果的分級(jí)?？捎糜谔O(píng)果、橘子等水果的分級(jí)。目前，該系統(tǒng)已廣泛用于各類(lèi)水果的分級(jí)。多攝像機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意多攝像機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意1、利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行水果品質(zhì)、利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)

36、進(jìn)行水果品質(zhì) 高速實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分級(jí)高速實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分級(jí)四、應(yīng)用實(shí)例四、應(yīng)用實(shí)例1）超弱發(fā)光技術(shù)簡(jiǎn)介）超弱發(fā)光技術(shù)簡(jiǎn)介 超弱發(fā)光（超弱發(fā)光（Ultraweak biolum inescence）是任何有生命的物質(zhì)）是任何有生命的物質(zhì)都發(fā)射的一種超弱光子流，其發(fā)射光譜是從紅外經(jīng)可見(jiàn)到近紫外的很寬都發(fā)射的一種超弱光子流，其發(fā)射光譜是從紅外經(jīng)可見(jiàn)到近紫外的很寬光譜。光譜。 我國(guó)超弱發(fā)光研究起步較晚，在農(nóng)業(yè)方面特別是對(duì)種子的抗性、發(fā)我國(guó)超弱發(fā)光研究起步較晚，在農(nóng)業(yè)方面特別是對(duì)種子的抗性、發(fā)芽率與超弱發(fā)光的關(guān)系等研究較多。但用于果蔬分級(jí)檢測(cè)方面的研究還芽率與超弱發(fā)光的關(guān)系等研究較多。但用于果蔬分級(jí)檢測(cè)方面的研

37、究還比較少，目前還處于嘗試階段。與應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)進(jìn)行果蔬檢測(cè)分級(jí)相比較少，目前還處于嘗試階段。與應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)進(jìn)行果蔬檢測(cè)分級(jí)相比，除具有無(wú)損傷檢測(cè)的特點(diǎn)外，由于超弱發(fā)光是測(cè)試活體物質(zhì)的生命比，除具有無(wú)損傷檢測(cè)的特點(diǎn)外，由于超弱發(fā)光是測(cè)試活體物質(zhì)的生命活性，故能更好地檢測(cè)果蔬內(nèi)部的變化情況，因而，檢測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確、活性，故能更好地檢測(cè)果蔬內(nèi)部的變化情況，因而，檢測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確、客觀?？陀^。2、利用生物超弱發(fā)光技術(shù)進(jìn)行果蔬的、利用生物超弱發(fā)光技術(shù)進(jìn)行果蔬的 檢測(cè)與分級(jí)檢測(cè)與分級(jí)四、應(yīng)用實(shí)例四、應(yīng)用實(shí)例2）光子成像探測(cè)系統(tǒng)）光子成像探測(cè)系統(tǒng)光子成像探測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試原理是將生命樣品置于黑暗環(huán)境中，用靈

38、敏度光子成像探測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試原理是將生命樣品置于黑暗環(huán)境中，用靈敏度極高的光探測(cè)器接受來(lái)自樣品的超弱發(fā)光，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再用電極高的光探測(cè)器接受來(lái)自樣品的超弱發(fā)光，將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再用電路放大，用計(jì)算機(jī)分析處理，從而獲得樣品的發(fā)光信息。路放大，用計(jì)算機(jī)分析處理，從而獲得樣品的發(fā)光信息。2、利用生物超弱發(fā)光技術(shù)進(jìn)行果蔬的、利用生物超弱發(fā)光技術(shù)進(jìn)行果蔬的 檢測(cè)與分級(jí)檢測(cè)與分級(jí)四、應(yīng)用實(shí)例四、應(yīng)用實(shí)例2、利用生物超弱發(fā)光技術(shù)進(jìn)行果蔬的、利用生物超弱發(fā)光技術(shù)進(jìn)行果蔬的檢測(cè)與分級(jí)檢測(cè)與分級(jí)四、應(yīng)用實(shí)例四、應(yīng)用實(shí)例 下圖所示為下圖所示為HAMAMATSU公司生產(chǎn)的超弱發(fā)光圖像探測(cè)系統(tǒng)。公司生產(chǎn)的超弱發(fā)

39、光圖像探測(cè)系統(tǒng)。 該系統(tǒng)由圖像增強(qiáng)器、圖像處理器、攝像系統(tǒng)等組成，是以微通道板該系統(tǒng)由圖像增強(qiáng)器、圖像處理器、攝像系統(tǒng)等組成，是以微通道板像增強(qiáng)器為主的超弱發(fā)光圖像探測(cè)系統(tǒng)。像增強(qiáng)器為主的超弱發(fā)光圖像探測(cè)系統(tǒng)。3）番茄成熟度的超弱發(fā)光檢測(cè)）番茄成熟度的超弱發(fā)光檢測(cè)測(cè)試方法：利用圖測(cè)試方法：利用圖9-34所示的超弱發(fā)光測(cè)試系統(tǒng)，使用前所示的超弱發(fā)光測(cè)試系統(tǒng)，使用前先將儀器開(kāi)機(jī)預(yù)熱先將儀器開(kāi)機(jī)預(yù)熱30min，再將樣品置于暗室的黑箱中，靜，再將樣品置于暗室的黑箱中，靜置置5min后測(cè)試。后測(cè)試。番茄成熟度的超弱發(fā)光檢測(cè)結(jié)果與分析：按照番茄成熟度的超弱發(fā)光檢測(cè)結(jié)果與分析：按照GB 8852-1988

40、中所界定的番茄成熟期的標(biāo)準(zhǔn)，分別測(cè)試了未熟期、綠中所界定的番茄成熟期的標(biāo)準(zhǔn)，分別測(cè)試了未熟期、綠熟期、紅熟期、紅熟后期過(guò)熟期番茄的超弱發(fā)光強(qiáng)度，列于熟期、紅熟期、紅熟后期過(guò)熟期番茄的超弱發(fā)光強(qiáng)度，列于表表9-6中。中。2、利用生物超弱發(fā)光技術(shù)進(jìn)行果、利用生物超弱發(fā)光技術(shù)進(jìn)行果蔬的檢測(cè)與分級(jí)蔬的檢測(cè)與分級(jí)四、應(yīng)用實(shí)例四、應(yīng)用實(shí)例2、利用生物超弱發(fā)光技術(shù)進(jìn)行果蔬的、利用生物超弱發(fā)光技術(shù)進(jìn)行果蔬的檢測(cè)與分級(jí)檢測(cè)與分級(jí)四、應(yīng)用實(shí)例四、應(yīng)用實(shí)例 實(shí)驗(yàn)表明，番茄的發(fā)光程度與其成熟有很大的關(guān)系，成熟度越低，實(shí)驗(yàn)表明，番茄的發(fā)光程度與其成熟有很大的關(guān)系，成熟度越低，發(fā)光強(qiáng)度越高。一般來(lái)說(shuō)，果蔬的超弱發(fā)光越強(qiáng)，

41、其生理生活反應(yīng)發(fā)光強(qiáng)度越高。一般來(lái)說(shuō)，果蔬的超弱發(fā)光越強(qiáng)，其生理生活反應(yīng)越活躍，表明其代謝越強(qiáng)。越活躍，表明其代謝越強(qiáng)。3、食品顏色的定量化測(cè)試及評(píng)價(jià)、食品顏色的定量化測(cè)試及評(píng)價(jià) 食品顏色是食品重要的感光特性，也是關(guān)系食品食食品顏色是食品重要的感光特性，也是關(guān)系食品食用價(jià)值和品質(zhì)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，因?yàn)轭伾淖兓举|(zhì)上用價(jià)值和品質(zhì)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，因?yàn)轭伾淖兓举|(zhì)上是由于食品內(nèi)部組織和成分的復(fù)雜生化反應(yīng)所造成的。是由于食品內(nèi)部組織和成分的復(fù)雜生化反應(yīng)所造成的。然而，人的肉眼對(duì)顏色的識(shí)別閾是有限的，單純通過(guò)感然而，人的肉眼對(duì)顏色的識(shí)別閾是有限的，單純通過(guò)感官檢驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)食品的顏色具有很大的局限性，所以

42、，對(duì)官檢驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)食品的顏色具有很大的局限性，所以，對(duì)食品顏色進(jìn)行定量化測(cè)試與評(píng)價(jià)是十分必要的。食品顏色進(jìn)行定量化測(cè)試與評(píng)價(jià)是十分必要的。四、應(yīng)用實(shí)例四、應(yīng)用實(shí)例3、食品顏色的定量化測(cè)試及評(píng)價(jià)、食品顏色的定量化測(cè)試及評(píng)價(jià)1）食品顏色定量化測(cè)試與評(píng)價(jià)的基本原理）食品顏色定量化測(cè)試與評(píng)價(jià)的基本原理食品顏色的定量化測(cè)試是基于食品顏色的定量化測(cè)試是基于CIE1976L*a*b*表色系統(tǒng)對(duì)食品的相關(guān)表色系統(tǒng)對(duì)食品的相關(guān)色度學(xué)指標(biāo)加以測(cè)試計(jì)算，從而獲得食品的色差來(lái)定量化評(píng)價(jià)食品的色度學(xué)指標(biāo)加以測(cè)試計(jì)算，從而獲得食品的色差來(lái)定量化評(píng)價(jià)食品的顏色。顏色。CIE1976 L*a*b*表色系統(tǒng)的主要組成如下圖。表色

43、系統(tǒng)的主要組成如下圖。表色系統(tǒng)中立軸代表明度，表色系統(tǒng)中立軸代表明度，用用L*表示，表示，L*=100為白色，為白色，L*=0為黑色，中間有為黑色，中間有100個(gè)個(gè)等級(jí)，代表不同的灰度。與等級(jí)，代表不同的灰度。與立軸垂直的平面分為立軸垂直的平面分為4個(gè)像個(gè)像素，素，+a*代表紅色，代表紅色，-a*代表代表綠色，綠色，+b*代表黃色，代表黃色，-b*代代表藍(lán)色。表藍(lán)色。a*、b*、c*絕對(duì)值絕對(duì)值越大，色差越飽和，越純正。越大，色差越飽和，越純正。四、應(yīng)用實(shí)例四、應(yīng)用實(shí)例2）小包裝牛肉的顏色定量化）小包裝牛肉的顏色定量化測(cè)試與評(píng)價(jià)測(cè)試與評(píng)價(jià) 右圖是對(duì)右圖是對(duì)100包小包裝牛肉，包小包裝牛肉，在在5和和1000lm熒光燈下，肉熒光燈下，肉顏色的變化情況，從明度看肉顏色的變化情況，從明度看肉的變化很小，但從色調(diào)角和彩的