随着人们生活水平的不断提升，人们对食品外观色泽的要求也越来越高。食品生产生为了提升食品外观颜色品质，就会引进食品色差进行色彩的管理。那么，食品色差仪的原理是怎样的？食品色差仪有何具体的应用？本文对食品色差仪的原理及应用做了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

食品色差仪的原理：

色差是指两个颜色在颜色知觉上的差异，包括明度差、彩度差和色相差三个方面。色差的评估问题一直是颜色科学领域内和实际生活中一个重要问题，客观的测量或评价两个给定色样之间的色差，长期以来被认为是工业界异性非常困难而又迫切的问题。而且理想的色差公式的计算结果与目测应有良好的一致性，可真正使用近试统一的色差宽容度用于质量控制。因此，在基础色度学的基础上推导出一种色差公式和对应的色度空间，使得计算的色度值与目测结果较为均匀一致。

色差仪常用的色度空间是CIELAB色空间，它是利用L*，a*，b*三个不同的坐标轴，指示颜色在几何坐标图中的位置及代号。它是基于一种颜色不能同时既是绿又是红、既是蓝又是黄这种理论而建立起来的。一种颜色用CIEL*，a*，b*表示时，L*轴表示明度，黑在底端，白在顶端；+a*表示红色，-a*表示绿色；+b*表示黄色，-b*表示蓝色。任何颜色的色彩变化可以用a*，b*数值来表示，任何颜色的层次变化可以用L*数值来表示，用L*，a*，b*三个数值就可以描述自然界中的任何色彩。

若两个彩色样品都按L*，a*，b*标定颜色，则两者之间的总色差△E*ab以及各单项色差可用下列公式计算：

总色差△E*ab=[（ΔL*）2+（Δa*）2+（Δb*）2]1/2

明度差△L*=L1*-L2*（明度差异）

色度差△a*=al*-a2*（红/绿差异）

△b*=b1*-b2*（黄/蓝差异）

计算色差时，可以把其中的任一个作为标准样，另一个是试样（假定1为试样，2为标准样），当计算结果出现正负值时，其物理含义是：

△L*为正时表明测试样较标准样浅（偏浅），△L*为负时表明测试样较标准样深（偏深）；

△a*为正时表明测试样较标准样红（偏红），△a为负时表明测试样较标准样绿（偏绿）；

△b*为正时表明测试样较标准样黄（偏黄），△b为负时表明测试样较标准样蓝（偏蓝）；

△E*ab色差公式以一个数值代表总色差，△E*ab值越大，表明色差越大，反之则越小。

食品色差仪的具体应用：

1.检测面粉和稻米色泽品质

随着人民生活水平的提高，人们对面粉质量的要求也越来越高。白度是人们肉眼对物质色彩的一种感官印象，其特点是具有高的光亮度和低的彩度。传统的数字式白度计测出的白度值不能很好地表达面粉的色泽，因为白度值高的面粉用肉眼观察色泽并不一定很好，而且无法对白度进行量化分析。色彩色差计对面粉色泽的因素进行区分，确定了L*，a*，b*值，据此判断哪些数值的高低决定了面粉色泽的好坏，利用色彩色差计还可以精确地比较不同面粉样品之间的色差。

直链淀粉含量是决定稻米食味品质的重要指标之一，国家质量技术监督局将直链淀粉作为优质稻谷分等定级的主要依据。目前，国内外有多种方法可以进行直链淀粉的检测，如电流滴定法、凝胶过滤法、正丁醇沉淀法等，应用最为普遍的是碘比色法。该方法由于操作步骤繁琐，检测精度受到了一定程度的影响。为此，为了准确的测定直链淀粉的色度值，就可以使用色差仪。不同比例配制的直链淀粉和支链淀粉混合物显色溶液的色度值与直链淀粉质量浓度具有相关性，通过测定样品显色液的色度值可以计算直链淀粉的含量，达到较高的检测精密度。此法测定直链淀粉含量具有成本低、效率高、对环境条件的要求相对宽松等特点，为GB/T17891-1999《优质稻谷》在粮食收购中的应用提供了依据。

2.检测植物油色泽品质

目前，检验植物油的指标有很多，如酸价、碘价、过氧化值等。但是，由于化学方法比较麻烦而且还需大量有机溶剂，不但增加了检测成本，而且对检测者造成危害。因此，油脂色泽又成为油脂质量评价的依据之一。植物油脂具有各种不同的颜色，主要是由于油籽粒中含有类胡萝卜素、黄酮类色素、叶绿素、棉酚等多种色素物质，在制油过程中溶于油脂的缘故。油脂的色泽，除了与油籽粒的粒色有关之外，还与加工工艺以及精炼过程有关。此外，油脂品质变劣和油脂酸败也会导致油色变深。所以，测定油脂的色泽，可以了解油脂的纯净程度，加工工艺和精炼程度，也可判断是否变质。我国植物油国家标准中，常采用罗维朋比色计法测定色泽，并制定了相应的指标。然而目视比较油脂的颜色这种方法需要有熟练的经验和较高的素质，并且受环境因素的影响，色差计的出现代替了这种目视比色法。

色差仪测量植物油色泽品质时，采用的是国际上通用的CIELAB色空间，它是利用L*，a*，b*三个不同的坐标轴，指示颜色在几何坐标图中的位置及代号。并且通过计算机直接换算成L*、a*、b*值，对颜色进行数值化表示，还能自动记忆和处理测定数值，得到两点间颜色的差别，以△Eab表示。

3.检测肉类制品色泽品质

原料肉的新鲜度对食品安全与人类健康的影响很大，因此对原料肉的新鲜度进行快速检验具有现实意义。肉品新鲜度检验主要从感官性状、腐败分解产物以及细菌污染程度等方面进行。感官鉴定虽然简便易行，但由于受感觉器官的极限性和人的主观性限制，对于变质初期肉和微生物的分解作用难以得出正确结论，尚需进行实验室补充检验。目前，新鲜度检验的方法和指标以及理化检验中pH、电导值的测定等，均受到品种、采样部位、家畜宰前状况等因素的影响，难以反映肉品新鲜度变化的真实情况。总挥发性盐基氮的测定是目前肉品新鲜度检测中最重要的理化指标，但检测时操作复杂，而且被检肉样蒸馏时间长短、蒸汽通入量大小、反应强弱、反应终点判定等均对测定值有较大影响，且这些因素较难控制。而色彩色差计法检测肉的新鲜度速度快、操作简便、条件容易控制，能规律性地反映肉的新鲜程度。采用色差仪对肉的新鲜度进行评定，只需根据色差仪测定的L、a、b值就可以对其新鲜度进行判定。

4.检测葡萄酒色泽品质

葡萄酒的色度是评价葡萄酒外观质量的一个重要指标。根据葡萄酒的色度和色调，能够判断一瓶葡萄酒的氧化程度和质量好坏，葡萄酒色度的高低，主要由葡萄酒中的酚类物质花色素、单宁等决定，花色素、单宁含量高，葡萄酒的颜色就深，色度值也就相反之，比较低。但是色素的各种性质，又受葡萄酒液的pH和某些试剂（如酸性亚硫酸钠）等影响，从而使酒的色度发生变化。

为了保证葡萄酒颜色的准确性，现在越来越多的葡萄酒生产商就会使用专业的色差仪来对葡萄酒的色彩进行定量的描述，因为色差仪可以检测到人眼无法观察到的细微变化，在进行色彩质量控制时比人类观察者更为客观有效，因为人类观察者具有主观性，因人而异，检测的结果也会有差异，同时，人类观察者缺乏描述细微颜色差异的特定语言。而色差仪通过参照色度学标准，在规定几何条件下进行测色，可以准确的描述细微的颜色差异，以数字的形式表现出来。这些颜色数字的描述，允许葡萄酒生产商建立葡萄酒生产的颜色标准，并以数字的形式传递葡萄酒生产过程中的细微颜色变化情况，以保证葡萄酒颜色的一致性。

5.检测茶叶色泽品质

茶色色泽是指茶叶在自然状态下所表现出来的颜色状况，它与茶叶品质关系密切，在一定程度上可以反映茶叶的品质状况。在茶叶感官品质评定中，干茶色泽、汤色、叶底在茶叶感官品质八项因子中占了三项，并依据成品茶色泽将茶叶分为绿茶、红茶、青茶（乌龙茶）、黄茶、黑茶及白茶六大茶类而形成各自的品质特征。

茶叶色泽是多种色素类物质的综合反应。除茶黄素、茶红素在红茶中的含量较高外，其他色素物质含量都较少。理化测定某一种或几种色素的含量尚难以代表其色泽状况。但通过人的感官进行评定，又会受到多种因素的影响，其品质间的微小差别表现重现性较差。鉴于此，人们开始转向借助其它仪器对颜色的辨别，常用的就是色差仪。

将色差仪用于茶叶色泽品质的分析，就是将原本抽象的色彩信息数字化，颜色的数字化是指用色度值数据（L*a*b、XYZ）对颜色进行标识，是颜色远程传递的前提。颜色的智能化是指利用电子信息技术进行颜色识别、测色配色和颜色数据传递，使颜色沟通更加便捷、精准。可见，颜色的数字化智能化应用，打破了传统的交互方式，使快速反应成为可能，采用色差仪代替传统茶叶色泽的测定将是大势所趋。