色差儀在煙葉顏色檢測中的實際應(yīng)用
煙葉分級是工商交接的重要環(huán)節(jié),。我國現(xiàn)行烤煙國標(biāo)規(guī)定,烤煙分級是先分組,、再分級,。煙葉顏色是指同一型煙葉經(jīng)調(diào)制后煙葉的相關(guān)色彩、色澤飽和度和色值的狀態(tài),,既是重要的分組因素,,又是分級因素“色度"的重要組成部分,對顏色的鑒定直接關(guān)系到分級的合理性,。長期以來,,國內(nèi)外對煙葉顏色的鑒定多依靠感官目視進(jìn)行定性評價,由于每個人對顏色的辨識度不盡相同,,加之受到環(huán)境,、光線的影響,這些評價方式在客觀性和科學(xué)性上存在一定缺陷,。我國實行42級國家烤煙分級標(biāo)準(zhǔn)中,,對煙葉的顏色和特征描述都沒有定量標(biāo)準(zhǔn),這也大大影響了煙葉品質(zhì)分級的效率,。
目前,,煙葉顏色的儀器測定有新的突破,運用色差儀對煙葉顏色進(jìn)行測量,。色差儀是利用具有特定光譜靈敏度的光電積分元件,,運用通用的CIELAB色度空間,直接測量物體表面色度學(xué)指標(biāo)的儀器,,對于需要物體顏色品質(zhì)管控的行業(yè)來說,具有測量速度快,、精度高的優(yōu)點,。目前,色差儀已經(jīng)廣泛應(yīng)用于肉類,、面粉,、水果及茶葉等領(lǐng)域顏色的檢測,。將色差儀應(yīng)用于煙葉顏色檢測是一種新的嘗試。為此,,通過對標(biāo)準(zhǔn)分級煙葉的測量,,運用通用的CIELAB顏色空間,探討色差儀在煙葉分級中顏色檢測的具體應(yīng)用,。從而促使煙葉分級由傳統(tǒng)的依靠人工向借助儀器,、由定性向定量由經(jīng)驗化向理論化發(fā)展。
依據(jù)GB2635-1992烤煙分級制定的標(biāo)準(zhǔn)樣品,,選取上部檸檬黃(BL),、上部橘黃(BF)、上部紅棕(BR)的煙葉作為研究對象,,即上部檸檬黃4個等級B1L,、B2L、B3L,、B4L,,上部橘黃4個等級B1L、B2L,、B3L,、B4L,上部紅棕3個等級B1L,、B2L,、B3L,共11個等級(如表1),。注意:測定時往往受到煙葉表面狀態(tài)和所取位置等因素的影響,。因此,在檢測前先要對煙葉樣品進(jìn)行篩選,,要求每片煙葉完整,,同時,選取的測量點要有代表性,。
表一 上不煙葉不同等級劃分
顏色檢測儀器采用CS-220色差儀,,由杭州彩譜科技有限公司生產(chǎn)。CS-220色差儀大容量數(shù)據(jù)存儲,; 多模式色值顯示,;PC 軟件,電腦數(shù)據(jù)管理,;USB,、藍(lán)牙數(shù)據(jù)連接和輸出;提供準(zhǔn)確測試時間設(shè)置,;能通過手動設(shè)置建立標(biāo)樣的 L*a*b*值,。
CS-220色差儀
在每個等級樣品中,,選取具有代表性的煙葉20張,放于恒溫恒濕箱中,,設(shè)定環(huán)境相對濕度65%,、溫度(22±2)℃,平衡時間不少于24h,;利用 CS-220色差儀,,選擇測色大口徑8mm,在8/d(8°照明/漫射受光)和SCE(排除鏡面反射光)條件下,,先對儀器進(jìn)行黑白版校正,,然后在每張煙葉的葉尖、葉中和葉基處分別取點進(jìn)行測定,;測量時,,將煙葉平放在實驗臺上,正面朝上使其自然展平,,取點時,,在平分主脈3等分處兩側(cè)對應(yīng)的位置(主脈與葉緣的中間點,盡量避開病斑)均勻各選擇3個點,,每張煙葉6個點進(jìn)行測定,。 測定的色度學(xué)指標(biāo)主要包括L*值(明度值)、a*值(紅綠色度值,,正值代表紅色度,,負(fù)值代表綠色度)、b*值(黃藍(lán)色度值,,正值代表黃色度,,負(fù)值代表藍(lán)色度)、C*值(飽和度),、h*值(色調(diào)角)和ΔE值(總色差值),。以下為測量結(jié)果(如表2)
表2 上部煙葉不同顏色的測量值
表3 各項顏色的色差以及總色差
由表3可見,顏色主組之間的 ΔL*,、Δa*,、Δb*和總色差ΔE均大于1。1976LAB采用NBS色差單位,,根據(jù)NBS單位與顏色差別感覺程度對照表(表4)可見,,顏色主組之間的色差都在人眼可識別的范圍內(nèi)。這說明色差儀在辨別分級因素顏色時,,符合分級標(biāo)準(zhǔn),。
表4 NBS單位與顏色差別感覺程度對照表
在煙葉國標(biāo)中對品質(zhì)因數(shù)色度規(guī)定了3個方面的含義,即煙葉顏色的均勻度、飽和程度和光澤強度,。均勻度是指煙葉表面顏色均勻一致的狀態(tài);飽和程度是指顏色的濃淡狀態(tài),;光澤強度是指視覺對顏色鮮艷的反映強弱狀態(tài),。而對色差儀在區(qū)別分組因素顏色和分級品質(zhì)因素色度上的作用進(jìn)行測量后,結(jié)果表明,,煙葉顏色色度學(xué)指標(biāo)和煙葉中的顯色物質(zhì)具有一定的相關(guān)性,,可以用來定量表征煙葉的顏色。
表5 上部檸檬黃不同等級的煙葉顏色特征值
對應(yīng)于顏色空間的指標(biāo)中,,用c*來表示同一色調(diào)內(nèi)煙葉顏色的飽滿狀態(tài),,用a*、b*值的變異系數(shù)來表示煙葉顏色的均勻程度,,L*可以很好表征不同顏色主組之間的色澤變化,。運用飽和度c*和色值指標(biāo)的變異系數(shù)來表示煙葉顏色的飽和度,結(jié)果表明,,高等級煙葉的c和色值指標(biāo)的變異系數(shù)均小于低等級煙葉,。 由表5可見,c*值逐漸減小,,且每個等級的范圍都是不重合的,,色差在可見的范圍內(nèi),這和煙葉分級中規(guī)定,,高等級煙葉比低等級煙葉的飽和度更高的分級標(biāo)準(zhǔn)(表1)是一致的,;a*、b*能夠表征不同顏色主組之間色值的變化,,同時h*值的變化也可以驗證色值的變化,。隨著等級的降低,a*,、b*值的變異系數(shù)逐漸增大,,這說明高等級煙葉表面顏色均勻度高于低等級煙葉。通過色差儀定量表征煙葉的顏色和人工感官評價煙葉顏色的結(jié)果基本是一致的,,而且克服了環(huán)境,、主觀因素的影響,更具客觀性,。綜合以上研究表明,,運用色差儀表征煙葉的顏色和色度是可行的。
煙葉分級是對煙葉質(zhì)量的綜合評價,,色度分級指標(biāo)進(jìn)行量化,,可以綜合運用感官評價和色差儀相結(jié)合的方法,彌補人工感*法的缺陷,使煙葉分級更加準(zhǔn)確及便捷,。使煙葉外觀質(zhì)量的評定逐步實現(xiàn)量化和規(guī)范化,。