肉类颜色测量指南之肉色测定标准

肉类颜色测量指南

肉色测定标准

仪器色彩测量是一种客观的色彩表征方法，单独使用或与视觉色彩数据结合使用效果良好。本节中的指南可作为收集仪器色彩数据的快速参考。有关仪器色彩的更多信息，请参见第III和IX节。

A. 仪器选择

1. 色度计仅能测量三刺激值（CIE L*a*b*），且通常采用固定的光源与被测体组合。

2. 分光光度计是更为复杂的仪器，可提供1至10纳米的光谱分析，并提供多种光源/观察者组合，用于计算三刺激值。

3. 这两种仪器都非常适合测量肉类颜色，但要估算肌红蛋白表面形态的百分比，必须使用分光光度计。

B. 照明选择

根据被评价的样品类型决定适配的照明光源。常用的照明光源是A、C和 D 65 。

1. A光源（平均白炽灯 ， 铁丝 灯丝照明 ， 2857K）更注重 红色波长的比例，特别推荐用于需要检测不同处理组间红色差异的样本。相较于 C光源（平均白炽灯， 6774K）和D光源 65（正午日光 ， 6500K），A光源测得的a*值会更高。 A光源是测定肉类颜色的预选光源。

2. 照明体C和D对红色波长的 65 重视程度较低，常用于评估多种食品产品。虽然使用这些照明体时红色差异可能不易察觉，但检测到的相对差异量级应与照明体A相当。照明体 C 和 D 65 的a*值在数值大小上应相近，但显著小于照明体A的数值。

3. 其他光源包括F（荧光系列中的若干型号）和D（日光系列中的若干型号），这些方法可用，且可能适用于某些肉类检测。

4. 开展文献检索，参考仪器供应商提供的信息，并综合考量在选择用于仪器色彩评估的光源时，需参考样品特性。除非被测产品已有特定光源要求，否则强烈建议选用光源A作为预选光源。部分仪器厂商提供光源转换软件，但进行转换时可能需要采集400-700纳米范围内的反射数据（详见本节K和N部分）。

5. 对于同一样本，a*的数值可能因情况不同而相差5到25个单位。

不过，这还取决于孔径大小；孔径越小，这些数值就会越低。

c. 观察者选择程度

有些仪器提供多个观察者（详见术语表）。常见的是2°和10°观察者。10°观察者常用于肉色测量，推荐使用，因为其能捕获扫描样品的较大比例， 并且与CIE1964 10°标准观察者一致。

D. 开口尺寸选择

在肉类颜色检测中，孔径尺寸的选择与报告常被忽视，但对数据解读和跨研究对比至关重要。研究人员常试图将自身数据与其他学者的检测结果直接对比，却未充分考虑孔径尺寸差异，这往往导致错误结论。当孔径尺寸减小时，特别是在600-700纳米红光波段的反射率会显著下降（Yancey和Kropf ，2008）。这种差异还会影响反映肉品变色的630 / 580纳米比值，以及表征腌制肉褪色的650 / 570纳米比值。此外，三刺激法测得的CIE L*a*b*值会随孔径缩小而降低，其中*a*值的变化尤为明显 。

选择合适的孔径大小本质上与 被测样本的尺寸密切相关。孔径范围通常在8毫米到超过3.18厘米之间。选择MAX大孔径时，需确保能对同一样本进行多次测量（建议至少三次）。若样本存在形态不均匀的情况（例如肌肉内脂肪或结缔组织含量较高的样本），应选择仅覆盖肉质区域的孔径，并对每个样本进行三次以上扫描，取平均值。实验过程中切勿调整孔径大小，因为不同孔径会导致CIE L*a*b*值产生差异。

e. 仪器标准化

仪器标准化和再标准化对可靠数据采集至关重要。

仪器的标准化可能因型号和品牌而异，因此必须严格遵循设备附带的说明书。通常，标准化

是基于对黑白标准色卡的扫描结果。研究人员应在设备启动时及重新校准时遵循此标准。应定期进行标准化，特别是在测量点环境温度变化的情况下。

在标准化仪器前，确定将使用的包装材料类型，并保留一些未使用的样品用于标准化。例如，如果肉样品用聚氯乙烯薄膜包装 ，则标准化试片应使用该薄膜包裹。确保薄膜在试片周围平滑地拉伸，没有褶皱、不平整或被脂肪或蛋白质弄脏，并且薄膜要经常更换以消除不准确的标准化。

标准化程序应在手稿中报告。

F. 样品厚度和均匀性

通常，厚度至少12至15毫米的样品即可吸收非反射光。透光性检测时，需将仪器置于暗室中固定在样品上，观察是否有光线穿透。若光线能穿透，则需在样品后方放置标准化白色背景（黑色背景比白色更难标准化）。对于晶圆产品或其他薄型样品，应将其堆叠至均匀厚度后，置于白色或黑色瓷砖、泡沫塑料板等背景材料上进行测试。

由于样本内部不同区域在大小、颜色和结构均匀性上可能存在差异，必须重视样本表面的均匀性。部分区域可能出现严重变色并含有肌内脂肪或结缔组织缝合线，而其他区域则保持正常色泽。建议使用较大孔径时至少进行三次扫描，若样本尺寸允许多次扫描或表面颜色差异显著 ，则可增加扫描次数。所有扫描若采用相同孔径，其结果可取平均值用于统计分析。

G. 保护孔径端口

对于含水量较高的肉类表面（如剖解后表面处理肉或经过强化处理的肉品），可能会影响光反射特性并导致测量结果不准确。通过均匀吸干表面水分可有效降低水分带来的影响。部分仪器的孔径口配有玻璃盖板，操作时需注意检查玻璃盖内侧是否出现冷凝水或浑浊现象，并确保外表面无油脂残留。若孔径口未加盖，可在仪器反射孔口处贴上聚氯乙烯薄膜或光谱纯玻璃片，以防止水分渗入孔口。

如果要在样品扫描中使用该覆盖物，标准化程序应包括此类覆盖物。每次扫描后，注意清除该表面的水分和脂肪污迹。应经常更换胶片，特别是当扫描样品底部时（样品下方的反射单元）。由专业人员清洁端口内部更合适。

H.双色对比褪色模式

牛后腿的大多数大肌肉和部分股四头肌由于冷却速率差异、pH值下降、和/或肌纤维类型，呈现出双色肌肉外观。这些肌肉通常在浅层与深层区域呈现双色外观，应作为“独立”肌肉进行分析（参见Sammel等人，2002a）。应对每个肌肉区域进行仪器色彩扫描，并独立计算平均值。

如果样品没有“双色”，而是以特定的模式变色，则应扫描代表样品整个表面区域的图像，并对数值进行平均。

i. 避免垫枕头

采集数据时，需轻柔地将端口置于样本表面，施加恰到好处的压力以确保光线不会渗入或逸

出光圈。若压力过大，肉块会形成 弯曲表面（出现凸起 现象），这会改变与理想平坦肉面的反射率差异。通常仪器重量足以有效阻隔光线泄漏，同时避免样本表面产生凸起 。使用手持式小型仪器或罩式设备时，可让仪器自然平放在肉块表面，依靠自身重量均匀施压。操作者施加的任何压力都可能产生波动，从而影响颜色读数的准确性。

J.计算肌红蛋白氧化还原形式

在计算肌红蛋白氧化还原状态百分比时，需特别注意第九节的细节说明。此类数据采集应使

用窄带光谱分光光度计，该仪器需具备精确的波长测量能力以确保测量准确性。

K. 下载数据

采集仪器色彩数据后，需将数据从仪器传输至计算机，并务必同时保存三刺激值与光谱数据。光谱数据不仅能支持原定用途的计算，还可进行其他数据分析。此外，光谱数据支持不同光源间的转换。若使用算法计算色度（饱和度指数）、色相角或K/S 值（详见术语表），请务必核对数值及小数点后的 精度（参见本节 第3项）。

L. 表征颜色的比率

M.表面和地下颜料的客观测量

在某些实验中，可采用客观的视觉检测方法，例如使用网格、测面积仪或图像分析软件测量变色表面积占比。另一些研究可能需要借助数字卡尺测量肌红蛋白色素的深度，这类设备需具备至少0.1毫米的测量精度。此外，还可考虑采用近红外组织氧饱和度检测技术，通过Mohan等人（2010a）提出的方法，计算样本中表层及深层DMb、OMb和MMb的实测含量。

这些参数并非都需要测量，只需选取与研究目标最相关的参数即可。理想情况下，L*、a*、b*等数据应能与其他仪器检测的色度指标及目测观察结果形成良好关联。但若仅依据单一参数（如单独的a*值）来评估处理效果，可能无法完整呈现颜色变化过程。值得注意的是，b*值同样能反映重要的色度变化。建议始终采集多种数据（特别是a*、b*及其计算参数），从而科学判断哪种参数最能准确反映处理效果下的色度变化。所有数据无需全部报告，但缺失数据则完全不能报告，否则会影响结果的可靠性。

n. 仪器色彩测量的误区

1.三刺激数据与反射率数据的采集。采集三刺激数据时，需全面掌握仪器配置与数据处理软件。多数软件支持将三刺激数据转换为不同光源参数。例如，当仪器设置为使用光源A记录数据时，若 在采集400-700纳米波长的光谱数据 并与原始三刺激数据同步下载后，软件可将这些数据转换为C和D65标准光源参数。当需要分析其他光源参数时，应启用此功能。为完成数据转换，仪器需同时配置三刺激数据与光谱反射率数据的采集。这一点至关重要，因为光谱反射率数据是计算光源参数相互转换的基础 。因此，若未同步采集光谱数据，将导致 参数转换无法完成。此外，可见光谱的光谱反射率对于估计 肉表面存在的肌红蛋白形式的百分比是必要的，或者使用跟踪 新鲜肉颜色变化的比率，如630nm÷580nm（红色指示器）或650nm÷570nm 来跟踪腌肉的颜色褪色。

2. 扫描修改后的大气包。新鲜肉类的最新发展

包装技术的发展给肉品的仪器 反射率 测量带来了特殊挑战。随着多孔铝箔包装（MAP）的普及，肉品表面与薄膜之间形成的气体顶空层增加了展示时的测量难度 。而传统聚氯乙烯涂层样品置于泡沫托盘时，即便在模拟零售环境中反复扫描，操作依然便捷。

 显示。采用MAP包装，这就变得更加麻烦。包装必须倒置，以便肉的表面与薄膜表面接触，以便扫描肉。

然后将包装物放回正常位置，使肉不再与薄膜接触。通常，这种操作会导致水分和/或脂肪污渍在薄膜表面积聚。然而，打开包装物会破坏包装物内的改良大气，从而终止研究样本。

有两种技术能有效缓解这一潜在问题。部分研究人员会从同一原始样本中制备多个子样本，并将每个子样本单独包装。所有包装都会展示在实验过程中，研究人员会在预定时间间隔内打开单个包装进行肉品表面扫描。

虽然这并非真正的重复测量，但能有效避免包装 在展示过程中 互换造成的干扰。该方法的不足之处包括包装气体环境的差异性 以及样本间的固有差异。当样本来自同一原始样本时，后一种差异应被最小化。若选择此方案，研究人员必须在开封前检测每个包装的气体环境，确保展示期间始终维持目标气体环境。

第二种方案是在展示过程中通过互换包装对同一样本进行多次扫描，但扫描频率较低（非每日），以减少包装互换次数。这种方法能为研究人员提供展示期间样本的真实重复测量数据，同时最大限度降低包装差异性和薄膜表面的污渍。然而，扫描频率较低（在显示过程中的这些预定时间）可能导致无法捕获颜色变化的确切时间。

在许多实验中，能够跟踪肉品表面以下的色素氧化还原形式变化会很有帮助。Mohan等人（2010a）使用NRI组织血氧测定法测量表面和亚表面的肌红蛋白氧化还原形式。

3. 计算色相角和 K/S 值时的注意事项 。在计算色相角时，若操作不当，研究者将得出

错误的角度值。当a*和b*均为正值时，样本位于Hunter色空间色相角的右上象限；

若a*或b*出现负值，则需参考McLellan等人（1995）的研究成果。

o. 器械详细信息报告

在包含仪器颜色数据的手稿或报告中，应包含以下信息：

1. 仪器品牌和型号

2. 照明

3. 光圈大小

4. 观察者等级

5. 标准化方法

6. 采集的数据、三刺激值、指定波长、扫描的纳米范围、 以及任何特殊参数或计算

7. 每个样本的扫描次数，以及是否对扫描结果进行平均以进行统计分析

8. 扫描频率，以及在显示期间是否对单一样本进行重复扫描或不同样本是否代表同一实验

单元

9. 所用包装类型

10. 如果在扫描时打开或未打开包装