張樹航，李　穎，王廣鵬，郭　燕，張馨方

（河北省農林科學院昌黎果樹研究所，河北　昌黎　066600）

利用精密色差儀測定板栗果實褐變的方法研究

張樹航，李穎，王廣鵬*，郭燕，張馨方

（河北省農林科學院昌黎果樹研究所，河北昌黎066600）

提出使用精密色差儀測定板栗果實色差，從而快速、準確地評價板栗的果實褐變程度。并使用精密色差儀對7個品系的栗果煮熟前后的褐變程度進行了測定，結果顯示，H7-1和D3-21的△L值變化較小，褐變程度較低；D7-65褐變程度最高。并將采用傳統(tǒng)分光光度計比色法測定的栗肉褐變程度與利用精密色差代測定的栗肉色差指標值進行了相關性分析，結果顯示，可以利用精密色差儀測定的△L值準確評價板栗的褐變程度，當果肉偏綠色時以△a值為輔助指標。

板栗；褐變；精密色差儀；△L值

果品加工產業(yè)常常受到果肉褐變問題的困擾［1～3］，其中，板栗加工也不例外。板栗褐變后會降低其深加工產品的質量，在很大程度上制約了板栗深加工的增值，給板栗產業(yè)的蓬勃發(fā)展帶來一定的壁壘，因此，解決栗肉褐變問題是大力發(fā)展板栗深加工產業(yè)的關鍵［4～6］。不同板栗品種的栗仁褐變程度存在較大差別，培育栗肉抗褐變的板栗品種是解決栗肉褐變最具有前瞻性的方法。因此，比較不同品種間的栗肉褐變差異就顯得非常重要。評價板栗品種褐變情況的傳統(tǒng)方法主要有目測法［7～9］和比色法［10～12］，也有學者利用數碼相機拍照通過評價板栗果實亮度值進而分析栗肉的褐變程度［13］，但這些方法均存在效率低、誤差大等缺點。選擇一種快速、準確反映板栗果實褐變情況的方法，對板栗生產和加工具有深遠意義。

1　材料與方法

利用精密色差儀測定栗仁表面，得到△Eab（總色差）、△L、△a、△b等值，以此來評價板栗的褐變程度。色差儀的Lab色彩模型由照度（L）以及有關色彩的a和b這3個要素組成。L軸以亮度表示黑白，其中，0為黑，100為白；a軸正值為紅，負值為綠，0為中性；b軸正值為黃，負值為藍，0為中性。所有顏色均可以通過Lab色空間感知并測量。以上數據也可以用來表示標樣與測試樣的色差，并通常以△Eab（總色差）、△L、△a和△b表示，其中，△L為正時表明測試樣較標準樣淺（偏白），△L為負時表明測試樣較標準樣深（偏黑）；△a為正時表明測試樣較標準樣紅（偏紅），△a為負時表明測試樣較標準樣綠（偏綠）；△b為正時表明測試樣較標準樣黃（偏黃），△b為負時表明測試樣較標準樣藍（偏藍）；△Eab（或△E）為總色差，表示色差偏移的方向，值越大，表明色差越大。

以板栗雜交苗7個品系的栗果（表1）為試材，每個品系均稱取大小均勻、無病蟲害的栗果1 kg，平均分成2份。從其中1份選取3個栗果剝去內外果皮，用精密色差儀測定栗果生果肉的的褐變程度；將另外1份栗果標記并包裝后蒸煮25～30 min，選取3個栗果剝去內外果皮，用精密色差儀測定栗果熟果肉的褐變程度。打開精密色差儀，選擇光源為漫反射光，利用儀器自帶的黑板和白板進行儀器調試，用儀器測定白板選為對照，得到△Eab、△L、△a、△b值。根據板栗果肉熟制前后色差指標值的變化，評價該板栗品種的褐變程度。

將蒸煮后的板栗果實剝去內外種皮，研磨成勻漿，采用傳統(tǒng)的分光光度計比色法［12］，利用紫外分光光度計測定其OD值，評價板栗果肉的褐變程度。利用SPSS 18.0軟件，對有關數據進行相關性分析。

2　結果與分析

2.1板栗品系煮熟前后褐變程度的變化

參試板栗品種的栗肉煮熟后，△Eab、△L、△a、△b值均發(fā)生了變化（表1）。其中，H7-1和D3-21煮熟前后的△L值變化較小，變幅分別為0.30和1.01，表明這2個品系的褐變程度較??；D7-65煮熟前后的△L值變化較大，達到了10.62，該品系煮熟后果肉顏色較黑，表明褐變程度較大?！鱝值表現的是紅綠偏值，煮熟后H7-1、D3-21和D7-65的△a值為正，表明這3個品系的板栗煮熟后果肉顏色偏綠，其中D7-65的果肉顏色最偏綠；其他4個品系的△a值均為負，表明這些品種的板栗煮熟后果肉顏色偏紅，其中X35-110的果肉顏色最偏紅。板栗煮熟前后的△Eab和△b值無顯著變化。

表1　7個板栗品系煮熟前后色差的變化Table 1　Comparison of color change of 7 boiled Chinese chestnut varieties

2.2褐變程度與色差指標值的相關性分析

褐變程度（采用傳統(tǒng)的分光光度計比色法測得）與△Eab、△L和△a值的相關性均達到了極顯著水平，其中，△L值與褐變的相關系數絕對值最大（表2）。另外，栗果褐變的感官評價方法中白度色差最易判斷，同時考慮到栗果有黃色和綠色之差，因此，以△L值作為栗果褐變程度的量評價的主要色差指標，當果肉偏綠色時以△a值為輔助指標。

表2　色差值與褐變程度的相關性Table 2　The correlation between the value of color and the browning degree

3　結論與討論

利用精密色差儀對7個板栗品系煮熟前后的果肉顏色進行測定，結果顯示，H7-1和D3-21的△L值變化較小，褐變程度較低；D7-65褐變程度最高。

果實褐變誘發(fā)因素呈現復雜化、多樣化的特點，且其發(fā)生機理仍不能確切闡明［14，15］。果實褐變按其發(fā)生機制可分為非酶促褐變和酶促褐變2種類型。前人在板栗褐變機理的研究中，對酶促褐變研究得比較廣泛，認為板栗的栗仁褐變是由于其表層的酚類物質引起的［16，17］。酚類底物在有氧條件下PPO催化其形成褐色產物，導致板栗仁褐變。環(huán)境條件改變后，酚類底物的物理化學性質受到一定影響，導致褐變程度有所不同［18，19］。準確測定果實的褐變程度，可以為研究褐變發(fā)生機理提供支持。

有學者采用目測分級法對板栗果實褐變程度進行評價，按照果肉褐變面積占果實表面積的比例進行分級，以等級來區(qū)分褐變程度［8］。這種方法在進行粗略比較時較為實用，但不能給出具體數值來佐證自己的判斷，而且易受到評價者主觀印象的影響。通過研磨果肉后測得消光值來反映果實的褐變程度［10］，存在效率低、誤差大的缺點。利用數碼相機拍照可以評價果實的褐變程度［13］，但是對拍照環(huán)境如光線等要求較高，否則會產生較大的誤差，操作也比較繁瑣。

蔡長河等［20］利用色差儀對荔枝果肉進行了褐變評價。受此啟發(fā)，本研究利用精密色差儀對板栗果肉的褐變程度進行了評價，并對7個板栗品系的測定結果進行對比分析，結果顯示，可以利用精密色差儀測定的△L值準確地評價板栗的褐變程度，當果肉偏綠色時以△a值為輔助指標?？梢钥闯?，精密色差儀可以直接用數字很直觀地表示出板栗褐變程度的差異，且讀取速度快，能夠準確地測定評價出板栗的褐變程度，還可以用紅綠和黃藍幾種顏色進行綜合評價。精密色差儀可以較為直觀地測定板栗的褐變程度，為尋找抗褐變資源提供了一種便捷方法，進而為板栗品種選擇、種質創(chuàng)新、新品種培育以及篩選有效的褐變防控技術奠定基礎。

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Study on the New Method for Measuring Browning of Chestnut Using the Precise Color Reader

ZHANG Shu-hang，LI Ying，WANG Guang-peng*，GUO Yan，ZHANG Xin-fang
（Changli Institute of Pomology，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Changli 066600，China）

The new method for measuring browning of chestnut using the precise color reader was proposed，in order to quickly and accurately evaluate the degree of browning on the surface of chestnut.The degree of browning of 7 chestnut varieties were determined using the precise color reader.Analysis of data obtained that the changes of the values of△L were shown to be less，and the degree of browning of H7-1 and D3-21 were lower.The degree of browning of D7-65 was the highest.The correlation analysis on the degree of browning measured by colorimetric method of traditional spectrophotometer and precise color reader was conducted.These results indicated that the precise color reader can be accurately determined the degree of browning on chestnut by the value of△L，when the color of chestnut surface was closed to green，the value of△a as auxiliary index.

Chestnut；Browning；Precise color reader；The value of△L

S664.2

A

1008-1631（2016）03-0101-03

2015-12-15

國家林業(yè)公益性行業(yè)科研專項（201204401）；河北省農林科學院青年基金項目（A2015020102）

張樹航（1982-），男，河北青龍人，助理研究員，碩士，主要從事板栗育種及栽培生理研究。E-mail：zhangshuhang1203@163.com。

王廣鵬（1978-），男，河北贊皇人，副研究員，博士，主要從事板栗育種及栽培生理研究。E-mail：wangguangpeng430@163.com。