Ứng dụng máy đo màu trong kiểm tra không phá hủy độ chín và độ tươi của trái cây và rau quả

Giới thiệu: "Nền kinh tế thị giác" và Kiểm soát rủi ro chất lượng trong Chuỗi cung ứng rau quả toàn cầu

Trong thương mại thực phẩm quốc tế hiện đại và nông nghiệp thông minh, “màu sắc bề ngoài” của trái cây và rau quả không chỉ là yếu tố thị giác chính để thu hút người tiêu dùng mà còn là “phong vũ biểu” về trạng thái sinh lý bên trong của chúng. Từ màu xanh của quả non đến màu đỏ hoặc màu vàng khi chín hoàn toàn, những thay đổi tinh tế về màu sắc trực tiếp tương ứng với quá trình tổng hợp và phân hủy các sắc tố bên trong như diệp lục, carotenoid và anthocyanin.

Việc phát hiện truyền thống về độ chín và độ tươi của trái cây và rau quả chủ yếu dựa vào quan sát trực quan thủ công hoặc các thí nghiệm phá hủy (chẳng hạn như đo vết lõm bằng máy xuyên thấu, chuẩn độ hóa học cho tỷ lệ đường-axit, v.v.). Quan sát trực quan bằng tay rất dễ bị ảnh hưởng bởi nguồn sáng, môi trường, tâm lý và sự khác biệt về sinh lý của từng cá nhân, dẫn đến tỷ lệ đánh giá sai cao và không thể đạt được tiêu chuẩn hóa. Mặt khác, thử nghiệm phá hủy hàm ý tổn thất cao và không thể đạt được sàng lọc trực tuyến cho các dây chuyền sản xuất quy mô lớn, toàn bộ.

Với sự phát triển của công nghệ phát hiện quang điện, công nghệ thử nghiệm không phá hủy (NDT) dựa trên máy đo màu và máy đo quang phổ đã trở thành cấu hình tiêu chuẩn cho kho rau quả toàn cầu, vận chuyển chuỗi lạnh, kiểm tra hải quan và các doanh nghiệp chế biến sâu.

I.Màu sắc theo hướng dữ liệu: Cách máy đo màu "đọc" độ chín và độ tươi của trái cây và rau quả

Máy đo màu không chỉ đơn giản là chụp ảnh mà còn chuyển đổi thông tin màu phức tạp thành dữ liệu không gian màu thống nhất của Ủy ban Chiếu sáng Quốc tế (CIE) (chẳng hạn như CIE L*a*b*, L*C*h*, v.v.). Thông qua các chỉ số định lượng có độ chính xác cao này, các nhà quản lý chuỗi cung ứng có thể nắm bắt chính xác những thay đổi sinh lý tinh tế trong trái cây và rau quả trong quá trình thu hoạch, chín và bảo quản.

1. Mật khẩu màu của độ chín của rau quả
Trong quá trình chín của trái cây và rau quả, sự thay đổi đáng kể nhất là chuyển "từ xanh sang vàng" hoặc "từ xanh sang đỏ".

• Bước nhảy của giá trị a*:Trong không gian màu L*a*b*, giá trị a* biểu thị độ xanh đỏ (giá trị âm cho màu xanh lục, giá trị dương cho màu đỏ). Lấy cà chua hoặc táo làm ví dụ, khi độ chín tăng lên, chất diệp lục bị thoái hóa và lycopene hoặc anthocyanin tích tụ với số lượng lớn, khiến giá trị a* của chúng nhanh chóng chuyển từ âm sang dương. Bằng cách theo dõi điểm tới hạn của giá trị a*, người thu hoạch có thể xác định chính xác "Thời điểm thu hoạch".
• Giá trị b* và màu vàng:Giá trị b* biểu thị độ vàng-xanh (giá trị âm cho màu xanh lam, giá trị dương cho màu vàng). Chuối, cam quýt và các loại trái cây khác có giá trị b* tăng đáng kể khi chín, phản ánh sự xuất hiện của carotenoid.

2. Dự đoán độ tươi và thời hạn sử dụng của rau quả
Độ tươi thường đi kèm với mất nước, hóa nâu, oxy hóa và sự xâm nhập của vi sinh vật vào trái cây và rau quả.

• Sự suy giảm giá trị L* (Mất độ bóng và độ sáng):L* biểu thị độ sáng (0 cho màu đen, 100 cho màu trắng). Các loại rau lá hoặc quả mọng mới hái có độ sáng cao và có lớp sáp trên bề mặt. Khi thời gian bảo quản và vận chuyển kéo dài, quá trình hô hấp sẽ tiêu tốn chất hữu cơ và mất nước, dẫn đến giá trị L* liên tục giảm, dẫn đến bề ngoài bị mờ.
• Chỉ số hóa nâu (BI) và sự khác biệt màu sắc (ΔE):Cắt trái cây và rau quả (chẳng hạn như táo, khoai tây mới cắt) hoặc trái cây bị hư hỏng sẽ nhanh chóng chuyển sang màu vàng và đen dưới tác dụng hóa nâu của enzyme. Bằng cách tính toán độ chênh lệch màu tổng thể ΔE so với mẫu chuẩn, máy đo màu có thể ghi lại các giai đoạn đầu của quá trình chuyển sang màu nâu mà mắt thường khó phát hiện trong vòng một giây, nhờ đó đạt được cảnh báo nâng cao về thời hạn sử dụng.

II.CHNSpec Dòng sản phẩm thử nghiệm không phá hủy rau quả

Nhắm đến các kịch bản ứng dụng phức tạp trong ngành rau quả trong và ngoài nước, CHNSpec đã phát triển nhiều loại thiết bị phát hiện có độ chính xác cao, tính di động và hiệu quả chi phí cao để đáp ứng nhiều kịch bản sử dụng từ hiện trường đến phòng thí nghiệm chuyên nghiệp.

1. Dòng ColorMeter Pro / DS-200 / DS-210: "Tiện ích bỏ túi" để thu hoạch tại hiện trường và kiểm tra thương mại di động
Tại các vườn cây ăn trái, nhà kính hay chợ đầu mối, thanh tra viên cần phải di chuyển thường xuyên, đòi hỏi khả năng thích ứng môi trường cực kỳ cao.

• Ưu điểm sản phẩm:Máy đo màu cầm tay dòng ColorMeter Pro (Colorimeter) và DS rất nhẹ và cực kỳ dễ vận hành.
• Ứng dụng công nghiệp:Chúng hỗ trợ nhiều khẩu độ đo (như 6mm, 11mm), hoàn toàn có thể vừa khít với bề mặt cong của quả mọng (như quả việt quất, nho) hoặc quả hạch lớn (như đào, xoài). Thông qua kết nối Bluetooth với APP di động, người kiểm tra chất lượng có thể đồng bộ hóa dữ liệu L*a*b* đo được với cơ sở dữ liệu đám mây theo thời gian thực ngay tại địa điểm vườn cây ăn quả, đạt được lưu trữ dữ liệu về độ chín gốc.

2. Máy quang phổ cầm tay DS-700D: Thích hợp để phân tích định lượng và dự đoán thời hạn sử dụng
Đối với các doanh nghiệp xuất khẩu lớn hoặc bộ phận QA (Đảm bảo chất lượng) của chuỗi siêu thị, không chỉ cần nhìn vào sự khác biệt về màu sắc mà còn phải có “độ phản xạ quang phổ” chính xác hơn để dự đoán sự thay đổi của các thành phần hóa học bên trong.

• Ưu điểm sản phẩm:DS-700D sử dụng cấu trúc hình học quang học D/8 (chiếu sáng khuếch tán, góc nhìn 8°), với độ lặp lại ΔE*ab 0,025 và camera tích hợp để xem trước, đảm bảo rằng mọi phép đo đều được tập trung chính xác vào khu vực đại diện của trái cây.
• Ứng dụng công nghiệp:Nó có thể xuất ra không chỉ các chỉ báo màu tiêu chuẩn mà còn cả độ vàng, độ trắng và độ phản xạ ở các bước sóng cụ thể, khiến nó phù hợp để theo dõi màu sắc của quả Kiwi, táo đông lạnh và bơ trong vận chuyển dây chuyền lạnh. Thông qua các đường cong phân hủy màu tích lũy trong thời gian dài, nó tương quan trực tiếp với độ cứng của trái cây và hàm lượng chất rắn hòa tan (SSC) để đạt được dự đoán về thời hạn sử dụng không phá hủy.

3. Máy quang phổ để bàn CS-820N / CS-821N: Sự lựa chọn lý tưởng cho chế biến thực phẩm sâu, nghiên cứu khoa học và giảng dạy
Trong các ngành công nghiệp chế biến sâu như nước ép trái cây, mứt và trái cây đông lạnh, việc tiêu chuẩn hóa màu sắc của nguyên liệu thô quyết định trực tiếp đến tính nhất quán về thương hiệu của sản phẩm cuối cùng.

• Ưu điểm sản phẩm:Là mẫu máy hàng đầu dùng trong phòng thí nghiệm, CS-820N/821N sở hữu độ ổn định đo đáng tin cậy và hiệu suất đo màu có độ chính xác cao. Nó hỗ trợ cả hai chế độ đo độ phản xạ (đối với bột trái cây rắn) và chế độ đo độ truyền qua (đối với nước ép trái cây, giấm trái cây, chiết xuất thực vật).
• Ứng dụng công nghiệp:Trong nghiên cứu kiểm soát chất lượng bảo quản sau thu hoạch của quả Kiwi, cam quýt, v.v. (chẳng hạn như đánh giá tác động của các nhiệt độ làm lạnh khác nhau đến chất lượng trái cây), CS-820N có thể thiết lập chính xác cơ sở dữ liệu màu cơ bản và đã được nhiều trường đại học nông nghiệp và các tổ chức kiểm tra chất lượng quốc tế áp dụng rộng rãi.

4. Tiện ích nổi bật: Ứng dụng Camera siêu phổ trong Dây chuyền phân loại trái cây thông minh hiện đại
Với sự nâng cấp toàn diện của nông nghiệp thông minh, phép đo màu một điểm truyền thống không còn có thể đáp ứng nhu cầu phân loại tốc độ cao vài tấn mỗi giây trong các nhà đóng gói lớn. Các camera siêu quang do CHNSpec ra mắt (chẳng hạn như dòng FS, bao phủ 400-1000nm) đạt được "sự kết hợp giữa hình ảnh và quang phổ" một cách hoàn hảo. Nó không chỉ có thể ghi lại các đặc điểm màu sắc trên diện rộng trên bề mặt trái cây mà còn sử dụng dải hồng ngoại gần để xuyên qua vỏ trái cây, phát hiện trực tiếp hàm lượng đường bên trong, độ axit, vết bầm tiềm ẩn và lõi mốc. Công nghệ này đã được áp dụng cho nhiều dây chuyền phân loại trái cây thông minh trên khắp thế giới như một trong những mô-đun chính để kiểm tra màu sắc và chất lượng bên trong.

III.Kết luận: Màu kỹ thuật số, trao quyền cho chuỗi cung ứng xanh toàn cầu

Thử nghiệm không phá hủy là một hướng quan trọng cho sự phát triển của ngành nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm trong tương lai. Sự ra đời của máy đo màu và máy đo quang phổ CHNSpec đã biến kinh nghiệm phong phú được các chuyên gia nông học và người trồng trọt tích lũy trong thời gian dài thành dữ liệu định lượng về màu sắc được quốc tế chấp nhận.

Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp hiệu quả nhằm nâng cao việc kiểm soát chất lượng rau quả sau thu hoạch, giảm tỷ lệ hoàn trả thương mại quốc tế và thiết lập chuỗi cung ứng thực phẩm đạt tiêu chuẩn thì CHNSpec sẽ là đối tác đáng để bạn cân nhắc. Hãy liên hệ với chúng tôi để có được giải pháp phát hiện màu sắc trái cây và rau quả phù hợp với nhu cầu của bạn.