颜色是烟叶重要的商品属性,在其等级划分中具有重要的作用。传统感官烟叶颜色检测,存在一定的局限性,且因人而异,无法客观的表达。为了对客观的量化烟叶的颜色,进行准确的颜色评定,就可以使用色差仪。本文介绍了便携式色差仪NH310在烟叶颜色量化分析中的应用。
烟叶颜色量化分析的重要性:
在实际生产过程中,对于烟叶田间落黄程度或是烘烤过程中烟叶变黄成数的确定仍是基于技术人员的感官和经验判断,这种方法受烟叶品种、素质及认知程度的影响较大,存在较强的主观性和随意性,难以满足现代烟草农业生产对精准化操作的要求。在烤后烟叶质量评价方面对于颜色的定义同样缺乏科学的数据支撑,例如烟叶分级中颜色特征分组通常以烟叶颜色深浅为依据进行判别,正组烟叶叶色分为柠檬黄、橘黄及红棕色,具体表述为柠檬黄色组烟叶由100%黄色构成,橘黄色组烟叶由70%黄色和30%红色构成,构成红棕色组烟叶的黄色和红色占比分别为30%和70%。实际操作中即使是相同的烟叶,不同评定人员因视觉观测差异对烟叶表面颜色特征的区分也会存在差异,特别在柠檬黄和橘黄色的区分界定方面存在很大争议,很容易造成等级评定的不稳定,对相应标准的权威性和科学性造成影响,同时也增加了烟叶生产指导的混乱性。因此,在烟叶颜色识别分析中借助一定仪器和方法实现科学化和精准化已势在必行。
便携式色差仪NH310在烟叶颜色量化分析中的应用:
由于传统的人眼感官评价,无法对烟叶的颜色进行定量的描述,因此,为了客观化的量化烟叶的颜色,就可以采用三恩时NH310便携式精密色差仪。仪器照射试样面积为Φ8mm/Φ4mm;测出的颜色可以由CIE表色系统的X10、Y10、Z10、x、y、z表示,同时还给出CIELab均匀颜色空间的L*、a*、b*表征的颜色参量值及色差值。
在使用NH310色差仪测定烟叶颜色时,为了保证全面、准确地获取叶片表面颜色参数,测量时需要将烟叶分为上段、中段和下段三个区域。每次测量重复三次,以各位点测量值的平均值作为该片烟叶样品正、背面及主脉的颜色参数。烟叶正、背面和主脉颜色参数测量指标为亮度值L*、红绿值a*、黄蓝值b*3项,并以Lab值为基础计算总色差△E,计算公式为:△E=[(L1*-L0*)2+(a1*-a0*)2+(b1*-b0*)2]1/2,式中L1*、a1*、b1*代表取样后颜色参数测量值,L0*、a0*、b0*代表鲜烟叶初始颜色参数。烟叶正背面颜色参数相对差值采用△L*、△a*、△b*表示。
各颜色参数中,L*表征颜色的亮度值,取值范围为0~100,数值越大表明物体表面颜色明亮程度越高;a*值为红度值,表示颜色由绿色到红色的变化,数值在-80~100范围内,正值越大表明红色愈浓,绿色较淡;黄度值由b*表示,代表颜色从蓝色至黄色的变化,取值范围为-80~70,黄色愈浓,b*值越高。总色差△E是L*、a*、b*三项基础颜色参数的综合差值,反映了烟叶加工或储藏过程中颜色的总体变化情况,其数值越大,表明颜色变化越明显。通常L*E在[0,0.5]范围内表示颜色基本无差异,在[0.5,1.5]范围内表示略有差异,[1.5,3.0]范围内视觉可以发现颜色细微的变化,[3.0,6.0]表示颜色差异显著,[6.0,12.0]范围内表示颜色差异极显著,当△E>12时表示颜色出现明显的不同。
通过色差仪定量表征烟叶的颜色,克服了环境、主观因素的影响,更具客观性。在烟叶分级和收购中,按照部位进行分组后,将烟叶颜色分组指标和色度分级指标进行量化,可以使用色差仪进行量化,在弥补人工感官方法缺陷的同时,使烟叶分级更加准确及便捷。不过在使用色差仪量化烟叶颜色时,需要先要对烟叶样品进行筛选,要求每片烟叶完整,同时,选取的测量点要有代表性。通过多点测量,然后取平均值,就可以对烟叶颜色进进行分析,根据分析结果对烟叶进行分级。