Журнал «Агропромышленные технологии Центральной России»

Выпуск №4 (14) (2019)

УДК 004:665.347:658.562:665.3
DOI 10.24888/2541-7835-2019-14-29-38

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИФРОВОЙ ЦВЕТОМЕТРИИ В КОНТРОЛЕ ЦВЕТНОСТИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ ПРИ ИХ РАФИНАЦИИ

Автор(ы): Перегончая О.В., Королькова Н.В., Нуридинов Ш.З., Соколова С.А.

Одним из вариантов использования цифровых технологий в оценке состава и качества сельскохозяйственного сырья и продукции может служить цветометрический анализ с применением цифрового оборудования. Цветность растительных масел характеризуется таким параметром как цветное число, которое в соответствии с ГОСТ 5477-2015 определяют визуальным сравнением цвета масла с окраской стандартных водных растворов йода. Также, с этой целью используют прибор - тинтометр, со встроенными стандартными цветными стеклами. Применение цифровых систем распознавания цвета позволяет увеличить точность и чувствительность цветометрических измерений. Нами проведено сравнение результатов цветометрических испытаний путем визуальных и цифровых измерений цветного числа растительных масел. Цифровые цветометрические измерения проводили с использованием приложения Color Picker под операционную систему Аndroid. Проанализировано использование разных математических моделей представления цветовой характеристики при измерении цветного числа. Показано преимущество модели RGB перед CIELab при сравнении окраски водных растворов йода. Сравнение спектральных характеристик, полученных на спектрофлуориметре СМ2203 Солар, водного раствора йода в области длин волн 300-500 нм со спектрами рафинированного и нерафинированного рапсового масел показало близость характеристических областей поглощения и возможность использования растворов йода для построения градуировочных зависимостей в количественном анализе. На примере измерения цветного числа растительных масел показана принципиальная возможность использования в цветометрическом анализе мобильных устройств, работающих на операционной системе Аndroid. Предложен цифровой параметр, представляющий собой сумму цветовых компонент модели RGB, характеризующий цветность растительных масел. Стадии рафинации растительных масел сопровождаются удалением красящих веществ и снижением цветного числа. Использование предложенного цифрового параметра позволит снизить время выполнения, повысить точность и чувствительность цветометрических измерений при оценке степени рафинации растительных масел.

Ключевые слова
цветометрический анализ; цифровые технологии; растительные масла; цвéтное число

PROSPECTS OF USING DIGITAL IMAGE ANALYSIS IN CONTROL OF COLOR OF VEGETABLE OILS IN THEIR REFINATION

Author: Peregonchaya O., Korolkova N., Nuridinov SH., Sokolova S.

Digital image analysis using digital equipment can be one of the options for using digital technologies in assessing the composition and quality of agricultural raw materials and products. The color of vegetable oils is characterized by such a parameter as a color number. This parameter is determined by visual comparison of the color of the oil with the color of standard aqueous solutions of iodine in accordance with GOST 5477-2015. Also for this purpose a device-tintometer is used with built-in standard colored glass. The use of digital color recognition systems allows to increase the accuracy and sensitivity of colorimetric measurements. We have compared the results of colorimetric tests conducted by visual and digital measurements of the color number of vegetable oils. Digital colorimetric measurements were performed using the Color Picker application for the Android operating system. The use of different mathematical models of the representation of color characteristics when measuring a color number was analyzed. The advantage of the RGB model over CIELab when comparing the color of aqueous solutions of iodine was demonstrated. Comparison of the spectral characteristics obtained using the spectrofluorometer - Solar CM2203, an aqueous solution of iodine in the 300-500 nm wavelength range with spectra of refined and unrefined rapeseed oils, showed the closeness of the characteristic absorption regions and the possibility of using iodine solutions to build calibration dependencies in quantitative analysis. The principal possibility of using in digital image analysis of mobile Android devices was shown on the example of measuring the color number of vegetable oils. A new rating parameter has been proposed. This parameter is the sum of the color components of the RGB model, which characterizes the color of vegetable oils. The stages of the refining of vegetable oils were accompanied by the removal of coloring matter and a decrease in the color number. Using the proposed digital parameter will reduce the execution time, improve the accuracy and sensitivity of colorimetric measurements in assessing the degree of refining vegetable oils.

Key words:
digital image analysis; digital technologies; vegetable oils; color number

Список литературы

Анисимова Н.А. Идентификация органических соединений: учебное пособие. - Горноалтайск: РИО ГАГУ. - 2009. - 95 с.
Ерохина Л.Г., Шатилович А.В., Каминская О.П., Гиличинский Д.А. Исследование спектральных характеристик зеленой водоросли Trebouxia - фикобионта криптоэндолитических лишайниковых сообществ высокополярных регионов Антарктиды // Микробиология. - 2004. - Т. 73. - № 4. - С. 498-503.
ГОСТ 5477-2015 Масла растительные. Методы определения цветности. Межгосударственный стандарт. Разработан Федеральным государственным бюджетным научным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт жиров» (ВНИИЖ). - М.: Стандартинформ. - 2016. - 8 с.
ГОСТ Р 54058-2010 Продукты пищевые функциональные. Метод определения каротиноидов. Национальный стандарт Российской Федерации. Подготовлен Государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств» Министерства образования и науки Российской Федерации (ГОУ ВПО "МГУПП") - М.: Стандартинформ. - 2011. - 8 с.
Каротиноиды [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1909.html. - Дата обращения 19.03.2019.
Перегончая О.В., Астикайте К.К., Изюмкина М.И. Спектрофотометрическое определение содержание каротиноидов в растительных маслах // Технологии и товароведение сельскохозяйственной продукции. - 2014. - № 2. - С. 62-66.
Рудаков О.Б., Кудухова И.Г. Усовершенствование способа определения аминокислот по цветным реакциям с применением цифровых технологий // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2012. - Т. 78. - № 12. - С. 20-25.
Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров / Под ред. А. Г. Сергеева. - Л.: ВНИИЖ. - 1975. - Кн. 1, том 2. - 590 с.
Химченко С.В., Экспериандова Л. П. Цветометрия в инструментальном и визуальном тест-анализе. - Германия, Саарбрюккен: LAP LAMBERT Academic Pablishihg. - 2014. - 222 с.
Хрипушин В. В., Рудакова Л. В., Рудаков О. Б., Байдичева О. В. Цветометрические методики определения цветного числа растительных масел / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2008. -Т.74. - №5. - С. 9-13.
Щербаков В.Г. Технохимический контроль производства жиров и жирозаменителей: Учебник для студентов техникумов. - М.: Колос. - 1996. - 207 с.
Carla M. Stinco, Francisco J. Rodríguez-Pulido, María Luisa Escudero-Gilete, Belén Gordillo, Isabel M. Vicario, Antonio J. Meléndez-Martínez Lycopene isomers in fresh and processed tomato products: Correlations with instrumental color measurements by digital image analysis and spectroradiometry / Food Research International. - 2013. - V.50. - P. 111-120.
Sandro M. Goñi, Viviana O. Salvadori Color measurement: comparison of colorimeter vs. computer vision system // Food Measure. - 2017. - V. 11 - P. 538-547.