色差仪在红糖颜色检测及色差评定中的应用

红糖是以甘蔗为原材料压榨而成的一种产品，具有极其丰富的营养价值。颜色是红糖重要的商品属性，是消费者选择红糖的第一感观印象。但红糖在生产的过程中，由于原材料、压榨工艺等的影响，极容易出现色泽不一致的情况。本文介绍了色差仪在红糖颜色检测及色差评定中的应用。

红糖颜色检测的必要性：

红糖是甘蔗工业中有价值的营养产品，它是通过将甘蔗汁脱水而不需离心生产的。甘蔗红糖也称为非离心糖，具有多种生物学功能，对人体健康具有有益的作用，包括抗龋田、抗毒、细胞保护、抗癌和抗氧化作用。红糖含有生物活性化合物，包括具有抗动脉粥样硬化活性的酚类和聚二十二烷醇。愈来愈多的消费者选择购买及使用红糖。

红糖是具有独特棕色的蔗糖产品，由于存在糖蜜而具有独特的棕色。红糖不但具有丰富的营养价值，还具有独特的颜色风味。不同产地的红糖具有不同的品质，产地及榨季也对红糖品质以及风味产生有决定性的影响作用。色泽是决定消费者接受红糖品质中非常重要的属性。因此，对红糖的色泽进行测定十分的必要。

色差仪测定红糖的色泽：

传统红糖颜色检测，采用的是目视法，由人眼在特定的光源下进行检测。这种方法主观性强，且影响因素众多。为了客观的量化红糖的颜色，就可以使用色差仪。利用色差仪测定不同产地及榨季红糖的固体及溶解后的液体色差值，即为红糖的色泽。该方法参考CIEL*a*b*颜色空间表示方法，从而获得△L、△a、和△b三个参数。其中△L表示亮度，其值越大即亮度越高；△a值表示红色-绿色之间变化趋势，其中+△a表示红色方向，-△a表示绿色方向；△b表示黄色-蓝色之间的变化，其中+△b表示黄色方向，-△b表示蓝色方向。

打开色差仪，预热10min，设定纯水的三色值（测红糖液体）或白板值（测红糖固体），选择L*a*b*颜色模式，并设定测定模式为透射（测红糖液体）或反射（测红糖固体），放入红糖样品，测定△L，△a，△b值，记录。

分别称取5g红糖样品，先进行固体色差测定，随后加入10mL去离子水进行溶解，待完全溶解后进行液体色差测定。为减小实验过程中因为人为操作导致的偶然误差，每组样品进行三次重复实验。

色差仪评定红糖的色差分析：

色度反映的是颜色的色调和饱和度。人类眼睛有对于短、中和长波长光的感受器，因此只需要三个参数便能对颜色的感觉进行描述。例如，某种特定的颜色与另一种颜色混合进不同份量的三种原色，其均使人们从主观感觉上看上去相同，这三种原色的份量即为该颜色的三色刺激值，根据国际照明学会的CIE1931色彩模型，每一种颜色都有其相对应的三色刺激值，可用X、Y和Z来表示（其中X、Y、Z并不完全等于短、中和长波的份量，而是做了一些特殊数学处理）。除了CIE1931色彩模型外，还有CIE1976 L*a*b*模型，L，a，b分别表示明度、色调（即颜色是偏红还是偏蓝）和彩度。色差则定量反映颜色之间的差异，见下图所示。

每一种颜色都可以被任意一种Lab标尺感知并测量，在这种情况下，这些标尺也可以表示出标样同试样的色差，通常用△作为标识符。如下图所示：

若△为正，则表示试样比标样浅，相反，若△L为负，则表示试样比标样深；若△a为正，则表示试样比标样红（或少绿），若△a为负，则表示试样绿（或少红）；若△b为正，则表示试样比标样黄（或少蓝），若△b为负，则表示试样蓝（或少黄），如下表所示。

通常L，a，b的差异还可以用一个单独的色差符号△E来表达，即为样品的总色差，但并不能体现样品色差的偏移方向，其中△E数值越大，代表色差越大，反之则越小。其数值可以通过下面的公式计算得来：△E=（△L²+△a²+△b²）^1/2。