Bài giảng Vật lý thực phẩm: Chương 5 Tính chất quang học của thực phẩm, cung cấp cho người học những kiến thức như: Sự tương tác giữa vật và ánh sáng; Màu sắc thực phẩm. Mời các bạn cùng tham khảo!
Chương 5: Tính chất quang học thực phẩm Sự tương tác vật ánh sáng Màu sắc thực phẩm 5.1 Sự tương tác vật ánh sáng • Khi sóng điện từ (ánh sáng) truyền đến vật xảy tương tác sóng vật • Yếu tố ảnh hưởng đến tương tác – Màu sắc, hư hỏng vật lý, có mặt vật thể lạ bề mặt vật • Các loại xạ điện từ khác sử dụng để kiểm soát chất lượng thực phẩm mà không cần phải công phá mẫu – Bức xạ hồng ngoại sử dụng để xác định hàm lượng nước thực phẩm – Khuyết tật bên thực phẩm phát tia X • Bức xạ điện từ truyền dạng sóng phân loại theo bước sóng tần số Phân loại phổ điện từ theo bước sóng tần số 5.1 Sự tương tác vật ánh sáng • Khi xạ điện từ có bước sóng định truyền tới vật có thể: – Phản xạ R: Hệ số phản xạ toàn phần Io: lượng truyền tới vật Iref : Năng lượng phản xạ vật Ảnh hưởng xạ tới Phản xạ 5.1 Sự tương tác vật ánh sáng • Phản xạ gương – Tia phản xạ theo hướng định – Xảy với vật có bề mặt nhẵn, sáng bóng (tương tự tính chất gương) • Phản xạ tán xạ – Tia phản xạ tán xạ theo hướng – Xảy với bề mặt thô ráp, đục mờ Phản xạ gương Phản xạ tán xạ 5.1 Sự tương tác vật ánh sáng – Hấp thụ – Truyền qua T: Độ truyền quang A: Độ hấp thụ OD: tỷ lệ tương đối lượng tới lượng sau khỏi vật Io: lượng truyền tới vật I1 : Năng lượng vào vật I2: Năng lượng chạm tới mặt đối diện vật Iout: Năng lượng rời khỏi vật 5.1 Sự tương tác vật ánh sáng • Truyền tán xạ – Khi ánh sáng xuyên vào vật, bị phân tán bề mặt đối diện vật – Ánh sáng sau rời vật tán xạ theo hướng • Truyền thẳng – Ánh sáng truyền qua vật mà không bị tán xạ – Sử dụng phân tích hóa học đo màu dung dịch Truyền thẳng Truyền tán xạ 5.1 Sự tương tác vật ánh sáng – Tỷ lệ tương đối loại lượng (phàn xạ, hấp thụ, truyền qua) phụ thuộc vào hình dạng bề ngồi vật • Vật suốt: cho tồn ánh sáng truyền qua • Vật mờ (khơng thấu quang) hấp thụ hoặc/và phản xạ ánh sáng mà không cho ánh sáng truyền qua – Với bề mặt không thấu quang, số sóng ánh sáng hấp thụ số phản xạ, kết màu sắc hình thành • Vật đen tuyệt đối tồn ánh sáng nhìn thấy bị vật hấp thụ 5.1 Sự tương tác vật ánh sáng • Khúc xạ ánh sáng – Hiện tượng ánh sáng đổi hướng qua mặt phân cách hai môi trường suốt có chiết suất khác – Hiện tượng đổi hướng đường xạ điện từ, hay sóng nói chung, lan truyền mơi trường khơng đồng – Chiết suất n (chỉ số khúc xạ) vật liệu tỷ số tốc độ ánh sáng chân không tốc độ pha xạ điện từ vật liệu – Định luật Snell i: Góc tới, r: góc khúc xạ n1 chiết suất môi trường n2 chiết suất môi trường 5.1 Sự tương tác vật ánh sáng – Tỉ số n2/n1 không thay đổi, phụ thuộc vào chất hai môi trường – gọi chiết suất tỉ đối môi trường chứa tia khúc xạ (môi trường 2) môi trường chứa tia tới (môi trường 1) – Ứng dụng để đo số khúc xạ • Chất khơ hịa tan dịch nước • Chỉ số khúc xạ dầu thực vật, tinh dầu • Hàm lượng nước mật ong 5.2 Màu sắc thực phẩm • Màu sắc vật mơ tả bởi: – Màu (hue) • Đỏ, vàng, da cam, xanh lục, xanh da trời…… • Cảm nhận khác hấp thu lượng bước sóng khác • Màu sắc thể bánh xe màu – Độ sáng (lightness) – Độ bão hòa (saturation) Bánh xe màu 5.2 Màu sắc thực phẩm – Độ sáng (lightness) • Mơ tả màu sắc từ mức độ tối đến sáng vật • Thay đổi theo chiều dọc • Giá trị độ sáng độc lập với độ màu (hue) – Độ bão hịa • Mức độ rõ ràng màu sắc vật • Độ bão hịa thay đổi từ trung tâm ngồi rìa khơng gian màu • Độ bão hòa độc lập với màu độ sáng Bởi việc tạo khoảng giá trị cho ba thông số: màu, độ sáng, độ bão hịa, màu sắc định lượng 5.2 Màu sắc thực phẩm 5.2.2 Hệ màu sắc a) Hệ màu Munsell – – Phát triển năm 1898 Albert Munsell Sử dụng thông số để mơ tả màu sắc vật : • • • Màu: đỏ, vàng, da cam, lục, lam… Độ sáng: – Mô tả mối tương quang ánh sáng bị hấp thụ phản xạ , độc lập với ʎ – Được chia khoảng từ 0(đen) – 10 (trắng), Độ bão hịa – Mơ tả màu từ màu xám (gray shade, bão hòa thấp) đến màu tinh khiết (pure hue, bão hòa cao) – Được chia lkhoảng từ 0-10 0-16 5.2 Màu sắc thực phẩm b) Hệ không gian màu CIE L∗a∗b∗ (CIELAB) – Phát triển năm 1976 – Sử hữu nhiều ưu điểm so với hệ màu khác đưa đến hệ màu đồng – Sử dụng phổ biến – Màu sắc vật thể không gian màu xác định tọa độ màu L*, a*, b∗ • L*: thể độ sáng từ (đen) đến 100 (trắng) • a*: thể dải màu xanh lục (-60) đến đỏ (+60) • b*: thể dải màu xanh nước biển (-60) đến vàng (+60) c) Hệ không gian màu L* C*h – Sử dụng biểu đồ màu tương tự hệ L∗a∗b∗ – Sử dụng tọa độ hình trụ thay hình chữ nhật – Màu sắc vật thể không gian màu xác định tọa độ màu L*, C*, h .. .5. 1 Sự tương tác vật ánh sáng • Khi sóng điện từ (ánh sáng) truyền đến vật xảy tương tác sóng vật • Yếu tố ảnh hưởng đến tương tác – Màu sắc, hư hỏng vật lý, có mặt vật thể lạ bề mặt vật. .. tới mặt đối diện vật Iout: Năng lượng rời khỏi vật 5. 1 Sự tương tác vật ánh sáng • Truyền tán xạ – Khi ánh sáng xuyên vào vật, bị phân tán bề mặt đối diện vật – Ánh sáng sau rời vật tán xạ theo... Chỉ số khúc xạ dầu thực vật, tinh dầu • Hàm lượng nước mật ong 5. 2 Màu sắc thực phẩm 5. 2.1 Định nghĩa tầm quan trọng màu sắc • Là đặc tính chất lượng quan trọng thực phẩm xác định khả chấp nhận