肉類顏色測量指南

肉色測定標(biāo)準(zhǔn)

儀器色彩測量是一種客觀的色彩表征方法，單獨使用或與視覺色彩數(shù)據(jù)結(jié)合使用效果良好。本節(jié)中的指南可作為收集儀器色彩數(shù)據(jù)的快速參考。有關(guān)儀器色彩的更多信息，請參見第III和IX節(jié)。

A. 儀器選擇

1. 色度計僅能測量三刺激值（CIE L*a*b*），且通常采用固定的光源與被測體組合。

2. 分光光度計是更為復(fù)雜的儀器，可提供1至10納米的光譜分析，并提供多種光源/

觀察者組合，用于計算三刺激值。

3. 這兩種儀器都非常適合測量肉類顏色，但要估算肌紅蛋白表面形態(tài)的百分比，必須使用分光光度計。

B. 照明選擇

根據(jù)被評價的樣品類型決定適配的照明光源。常用的照明光源是A、C和 D 65 。

1. A光源（平均白熾燈 ， 鐵絲 燈絲照明 ， 2857K）更注重 紅色波長的比例，特別推薦用于需要檢測不同處理組間紅色差異的樣本。相較于 C光源（平均白熾燈， 6774K）和D光源 65（正午日光 ， 6500K），A光源測得的a*值會更高。 A光源是測定肉類顏色的優(yōu)先光源。

2. 照明體C和D對紅色波長的 65 重視程度較低，常用于評估多種食品產(chǎn)品。雖然使用這些照明體時紅色差異可能不易察覺，但檢測到的相對差異量級應(yīng)與照明體A相當(dāng)。照明體 C 和 D 65 的a*值在數(shù)值大小上應(yīng)相近，但顯著小于照明體A的數(shù)值。

3. 其他光源包括F（熒光系列中的若干型號）和D（日光系列中的若干型號），這些方法可用，且可能適用于某些肉類檢測。

4. 開展文獻(xiàn)檢索，參考儀器供應(yīng)商提供的信息，并綜合考量在選擇用于儀器色彩評估的光源時，需參考樣品特性。除非被測產(chǎn)品已有特定光源要求，否則強(qiáng)烈建議選用光源A作為優(yōu)先光源。部分儀器廠商提供光源轉(zhuǎn)換軟件，但進(jìn)行轉(zhuǎn)換時可能需要采集400-700納米范圍內(nèi)的反射數(shù)據(jù)（詳見本節(jié)K和N部分）。

5. 對于同一樣本，a*的數(shù)值可能因情況不同而相差5到25個單位。

不過，這還取決于孔徑大小；孔徑越小，這些數(shù)值就會越低。

c. 觀察者選擇程度

有些儀器提供多個觀察者（詳見術(shù)語表）。常見的是2°和10°觀察者。10°觀察者常用于肉色測量，推薦使用，因為其能捕獲掃描樣品的較大比例， 并且與CIE1964 10°標(biāo)準(zhǔn)觀察者一致。

D. 開口尺寸選擇

在肉類顏色檢測中，孔徑尺寸的選擇與報告常被忽視，但對數(shù)據(jù)解讀和跨研究對比至關(guān)重要。研究人員常試圖將自身數(shù)據(jù)與其他學(xué)者的檢測結(jié)果直接對比，卻未充分考慮孔徑尺寸差異，這往往導(dǎo)致錯誤結(jié)論。當(dāng)孔徑尺寸減小時，特別是在600-700納米紅光波段的反射率會顯著下降（Yancey和Kropf ，2008）。這種差異還會影響反映肉品變色的630 / 580納米比值，以及表征腌制肉褪色的650 / 570納米比值。此外，三刺激法測得的CIE L*a*b*值會隨孔徑縮小而降低，其中*a*值的變化尤為明顯 。

選擇合適的孔徑大小本質(zhì)上與 被測樣本的尺寸密切相關(guān)。孔徑范圍通常在8毫米到超過3.18厘米之間。選擇MAX孔徑時，需確保能對同一樣本進(jìn)行多次測量（建議至少三次）。若樣本存在形態(tài)不均勻的情況（例如肌肉內(nèi)脂肪或結(jié)締組織含量較高的樣本），應(yīng)選擇僅覆蓋肉質(zhì)區(qū)域的孔徑，并對每個樣本進(jìn)行三次以上掃描，最后取平均值。實驗過程中切勿調(diào)整孔徑大小，因為不同孔徑會導(dǎo)致CIE L*a*b*值產(chǎn)生差異。

e. 儀器標(biāo)準(zhǔn)化

儀器標(biāo)準(zhǔn)化和再標(biāo)準(zhǔn)化對可靠數(shù)據(jù)采集至關(guān)重要。

儀器的標(biāo)準(zhǔn)化可能因型號和品牌而異，因此必須嚴(yán)格遵循設(shè)備附帶的說明書。通常，標(biāo)準(zhǔn)化是基于對黑白標(biāo)準(zhǔn)色卡的掃描結(jié)果。研究人員應(yīng)在設(shè)備啟動時及重新校準(zhǔn)時遵循此標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)定期進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，特別是在測量點環(huán)境溫度變化的情況下。

在標(biāo)準(zhǔn)化儀器前，確定將使用的包裝材料類型，并保留一些未使用的樣品用于標(biāo)準(zhǔn)化。例如，如果肉樣品用聚氯乙烯薄膜包裝 ，則標(biāo)準(zhǔn)化試片應(yīng)使用該薄膜包裹。確保薄膜在試片周圍平滑地拉伸，沒有褶皺、不平整或被脂肪或蛋白質(zhì)弄臟，并且薄膜要經(jīng)常更換以消除不準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化程序應(yīng)在手稿中報告。

F. 樣品厚度和均勻性

通常，厚度至少12至15毫米的樣品即可吸收非反射光。透光性檢測時，需將儀器置于暗室中固定在樣品上，觀察是否有光線穿透。若光線能穿透，則需在樣品后方放置標(biāo)準(zhǔn)化白色背景（黑色背景比白色更難標(biāo)準(zhǔn)化）。對于晶圓產(chǎn)品或其他薄型樣品，應(yīng)將其堆疊至均勻厚度后，置于白色或黑色瓷磚、泡沫塑料板等背景材料上進(jìn)行測試。

由于樣本內(nèi)部不同區(qū)域在大小、顏色和結(jié)構(gòu)均勻性上可能存在差異，必須重視樣本表面的均勻性。部分區(qū)域可能出現(xiàn)嚴(yán)重變色并含有肌內(nèi)脂肪或結(jié)締組織縫合線，而其他區(qū)域則保持正常色澤。建議使用較大孔徑時至少進(jìn)行三次掃描，若樣本尺寸允許多次掃描或表面顏色差異顯著 ，則可增加掃描次數(shù)。所有掃描若采用相同孔徑，其結(jié)果可取平均值用于統(tǒng)計分析。

G. 保護(hù)孔徑端口

對于含水量較高的肉類表面（如剖解后表面處理肉或經(jīng)過強(qiáng)化處理的肉品），可能會影響光反射特性并導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。通過均勻吸干表面水分可有效降低水分帶來的影響。部分儀器的孔徑口配有玻璃蓋板，操作時需注意檢查玻璃蓋內(nèi)側(cè)是否出現(xiàn)冷凝水或渾濁現(xiàn)象，并確保外表面無油脂殘留。若孔徑口未加蓋，可在儀器反射孔口處貼上聚氯乙烯薄膜或光譜純玻璃片，以防止水分滲入孔口。

如果要在樣品掃描中使用該覆蓋物，標(biāo)準(zhǔn)化程序應(yīng)包括此類覆蓋物。每次掃描后，注意清除該表面的水分和脂肪污跡。應(yīng)經(jīng)常更換膠片，特別是當(dāng)掃描樣品底部時（樣品下方的反射單元）。由專業(yè)人員清潔端口內(nèi)部更合適。

H.雙色對比褪色模式

牛后腿的大多數(shù)大肌肉和部分股四頭肌由于冷卻速率差異、pH值下降、和/或肌纖維類型，呈現(xiàn)出雙色肌肉外觀。這些肌肉通常在淺層與深層區(qū)域呈現(xiàn)雙色外觀，應(yīng)作為“獨立"肌肉進(jìn)行分析（參見Sammel等人，2002a）。應(yīng)對每個肌肉區(qū)域進(jìn)行儀器色彩掃描，并獨立計算平均值。

如果樣品沒有“雙色"，而是以特定的模式變色，則應(yīng)掃描代表樣品整個表面區(qū)域的圖像，并對數(shù)值進(jìn)行平均。

i. 避免墊枕頭

采集數(shù)據(jù)時，需輕柔地將端口置于樣本表面，施加恰到好處的壓力以確保光線不會滲入或逸出光圈。若壓力過大，肉塊會形成 彎曲表面（出現(xiàn)凸起 現(xiàn)象），這會改變與理想平坦肉面的反射率差異。通常儀器重量足以有效阻隔光線泄漏，同時避免樣本表面產(chǎn)生凸起 。使用手持式小型儀器或罩式設(shè)備時，可讓儀器自然平放在肉塊表面，依靠自身重量均勻施壓。操作者施加的任何壓力都可能產(chǎn)生波動，從而影響顏色讀數(shù)的準(zhǔn)確性。

J.計算肌紅蛋白氧化還原形式

在計算肌紅蛋白氧化還原狀態(tài)百分比時，需特別注意第九節(jié)的細(xì)節(jié)說明。此類數(shù)據(jù)采集應(yīng)使用窄帶光譜分光光度計，該儀器需具備精確的波長測量能力以確保測量準(zhǔn)確性。

K. 下載數(shù)據(jù)

采集儀器色彩數(shù)據(jù)后，需將數(shù)據(jù)從儀器傳輸至計算機(jī)，并務(wù)必同時保存三刺激值與光譜數(shù)據(jù)。光譜數(shù)據(jù)不僅能支持原定用途的計算，還可進(jìn)行其他數(shù)據(jù)分析。此外，光譜數(shù)據(jù)支持不同光源間的轉(zhuǎn)換。若使用算法計算色度（飽和度指數(shù)）、色相角或K/S 值（詳見術(shù)語表），請務(wù)必核對數(shù)值及小數(shù)點后的 精度（參見本節(jié) 第3項）。

L. 表征顏色的比率

M.表面和地下顏料的客觀測量

在某些實驗中，可采用客觀的視覺檢測方法，例如使用網(wǎng)格、測面積儀或圖像分析軟件測量變色表面積占比。另一些研究可能需要借助數(shù)字卡尺測量肌紅蛋白色素的深度，這類設(shè)備需具備至少0.1毫米的測量精度。此外，還可考慮采用近紅外組織氧飽和度檢測技術(shù)，通過Mohan等人（2010a）提出的方法，計算樣本中表層及深層DMb、OMb和MMb的總含量。

這些參數(shù)并非都需要測量，只需選取與研究目標(biāo)密切相關(guān)的參數(shù)即可。理想情況下，L*、a*、b*等數(shù)據(jù)應(yīng)能與其他儀器檢測的色度指標(biāo)及目測觀察結(jié)果形成良好關(guān)聯(lián)。但若僅依據(jù)單一參數(shù)（如單獨的a*值）來評估處理效果，可能無法完整呈現(xiàn)顏色變化過程。值得注意的是，b*值同樣能反映重要的色度變化。建議始終采集多種數(shù)據(jù)（特別是a*、b*及其計算參數(shù)），從而科學(xué)判斷哪種參數(shù)最能準(zhǔn)確反映處理效果下的色度變化。所有數(shù)據(jù)無需全部報告，但缺失數(shù)據(jù)則重點不能報告，否則會影響結(jié)果的可靠性。

n. 儀器色彩測量的誤區(qū)

1.三刺激數(shù)據(jù)與反射率數(shù)據(jù)的采集。采集三刺激數(shù)據(jù)時，需全面掌握儀器配置與數(shù)據(jù)處理軟件。多數(shù)軟件支持將三刺激數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為不同光源參數(shù)。例如，當(dāng)儀器設(shè)置為使用光源A記錄數(shù)據(jù)時，若 在采集400-700納米波長的光譜數(shù)據(jù) 并與原始三刺激數(shù)據(jù)同步下載后，軟件可將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為C和D65標(biāo)準(zhǔn)光源參數(shù)。當(dāng)需要分析其他光源參數(shù)時，應(yīng)啟用此功能。為完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，儀器需同時配置三刺激數(shù)據(jù)與光譜反射率數(shù)據(jù)的采集。這一點至關(guān)重要，因為光譜反射率數(shù)據(jù)是計算光源參數(shù)相互轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ) 。因此，若未同步采集光譜數(shù)據(jù)，將導(dǎo)致 參數(shù)轉(zhuǎn)換無法完成。此外，可見光譜的光譜反射率對于估計 肉表面存在的肌紅蛋白形式的百分比是必要的，或者使用跟蹤 新鮮肉顏色變化的比率，如630nm÷580nm（紅色指示器）或650nm÷570nm 來跟蹤腌肉的顏色褪色。

2. 掃描修改后的大氣包。新鮮肉類的新發(fā)展

包裝技術(shù)的發(fā)展給肉品的儀器 反射率 測量帶來了特殊挑戰(zhàn)。隨著多孔鋁箔包裝（MAP）的普及，肉品表面與薄膜之間形成的氣體頂空層增加了展示時的測量難度 。而傳統(tǒng)聚氯乙烯涂層樣品置于泡沫托盤時，即便在模擬零售環(huán)境中反復(fù)掃描，操作依然便捷。

顯示。采用MAP包裝，這就變得更加麻煩。包裝必須倒置，以便肉的表面與薄膜表面接觸，以便掃描肉。

然后將包裝物放回正常位置，使肉不再與薄膜接觸。通常，這種操作會導(dǎo)致水分和/或脂肪污漬在薄膜表面積聚。然而，打開包裝物會破壞包裝物內(nèi)的改良大氣，從而終止研究樣本。

有兩種技術(shù)能有效緩解這一潛在問題。部分研究人員會從同一原始樣本中制備多個子樣本，并將每個子樣本單獨包裝。所有包裝都會展示在實驗過程中，研究人員會在預(yù)定時間間隔內(nèi)打開單個包裝進(jìn)行肉品表面掃描。

雖然這并非真正的重復(fù)測量，但能有效避免包裝 在展示過程中 互換造成的干擾。該方法的不足之處包括包裝氣體環(huán)境的差異性 以及樣本間的固有差異。當(dāng)樣本來自同一原始樣本時，后一種差異應(yīng)被最小化。若選擇此方案，研究人員必須在開封前檢測每個包裝的氣體環(huán)境，確保展示期間始終維持目標(biāo)氣體環(huán)境。

第二種方案是在展示過程中通過互換包裝對同一樣本進(jìn)行多次掃描，但掃描頻率較低（非每日），以減少包裝互換次數(shù)。這種方法能為研究人員提供展示期間樣本的真實重復(fù)測量數(shù)據(jù)，同時大限度降低包裝差異性和薄膜表面的污漬。然而，掃描頻率較低（在顯示過程中的這些預(yù)定時間）可能導(dǎo)致無法捕獲顏色變化的確切時間。

在許多實驗中，能夠跟蹤肉品表面以下的色素氧化還原形式變化會很有幫助。Mohan等人（2010a）使用NRI組織血氧測定法測量表面和亞表面的肌紅蛋白氧化還原形式。

3. 計算色相角和 K/S 值時的注意事項 。在計算色相角時，若操作不當(dāng)，研究者將得出

錯誤的角度值。當(dāng)a*和b*均為正值時，樣本位于Hunter色空間色相角的右上象限；

若a*或b*出現(xiàn)負(fù)值，則需參考McLellan等人（1995）的研究成果。

o. 器械詳細(xì)信息報告

在包含儀器顏色數(shù)據(jù)的手稿或報告中，應(yīng)包含以下信息：

1. 儀器品牌和型號

2. 照明

3. 光圈大小

4. 觀察者等級

5. 標(biāo)準(zhǔn)化方法

6. 采集的數(shù)據(jù)、三刺激值、指定波長、掃描的納米范圍、 以及任何特殊參數(shù)或計算

7. 每個樣本的掃描次數(shù)，以及是否對掃描結(jié)果進(jìn)行平均以進(jìn)行統(tǒng)計分析

8. 掃描頻率，以及在顯示期間是否對單一樣本進(jìn)行重復(fù)掃描或不同樣本是否代表同一實驗

單元

9. 所用包裝類型

10. 如果在掃描時打開或未打開包裝