Food Color Measurement

Cor e qualidade nutricional de frutas e vegetais frescos.

As frutas e os legumes são uma fonte importante de nutrientes "macro", como fibras e carboidratos, e de nutrientes "micro", como vitamina C, complexo B (tiamina, riboflavina, B6, niacina, folato), A, E, minerais e polifenóis, carotenoides e glucosinolatos, menos estudados. O papel de uma dieta saudável está ganhando importância e é de grande interesse para o setor de alimentos. Os consumidores tendem a escolher produtos alimentícios com alto teor nutricional. Para atender às necessidades dos consumidores, muitos produtos alimentícios têm alguns minerais/vitaminas adicionados para melhorar seu valor nutricional. A vitamina C é sempre adicionada aos sucos de frutas. No entanto, a vitamina C é um dos principais fatores que afetam a estabilidade das antocianinas no sistema alimentar. A adição de vitamina C pode afetar a cor do suco de fruta, o que pode resultar na não aceitação pelos consumidores, já que a cor também é um dos principais parâmetros que influenciam a qualidade do suco de fruta.

A cor é derivada dos pigmentos naturais das frutas e dos vegetais, muitos dos quais mudam à medida que a planta progride durante o amadurecimento. Os principais pigmentos que conferem qualidade à cor são as clorofilas solúveis em gordura (verde) e os carotenoides (amarelo, laranja e vermelho) e as antocianinas solúveis em água (vermelho, azul), os flavonoides (amarelo) e as betalaínas (vermelho). Além disso, as reações enzimáticas e não enzimáticas de escurecimento podem resultar na formação de pigmentos marrons, cinzas e pretos solúveis em água.

A aparência é determinada por fatores físicos, incluindo tamanho, forma, integridade, presença de defeitos (manchas, machucados, manchas etc.), acabamento ou brilho e consistência. O tamanho e a forma podem ser influenciados pela cultivar, maturidade, insumos de produção e ambiente de cultivo. É importante que as frutas e os legumes tenham um tamanho uniforme e uma forma característica. Alguns consumidores associam o tamanho maior à qualidade superior. A integridade e a ausência de defeitos serão afetadas pela exposição a doenças e insetos durante a estação de crescimento e pelas operações de manuseio na colheita e pós-colheita. A colheita mecânica, por exemplo, pode causar mais hematomas e rachaduras nas frutas e nos legumes do que a colheita manual. O brilho das frutas e dos legumes está relacionado à capacidade de uma superfície refletir a luz, e os produtos recém-colhidos tendem a ser mais brilhantes. O brilho é afetado pelo teor de umidade, pela deposição de cera na superfície e pelas práticas de manuseio pós-colheita. Consistência ou suavidade pode ser usada como termo para aparência, mas geralmente é aplicada a produtos semissólidos, onde indica a espessura do produto.

Os consumidores esperam que as frutas e os legumes frescos sejam boas fontes de fibras alimentares, vitaminas e minerais. Infelizmente, eles não têm como distinguir entre produtos individuais que têm concentrações altas ou baixas de fitonutrientes. Muitos fatores contribuem para o conteúdo de nutrientes de uma fruta ou verdura disponível para venda, incluindo genética, condições de cultivo (luz, temperatura etc.) e práticas de produção (fertilização, irrigação etc.), maturidade na colheita e condições de manuseio pós-colheita. Durante o armazenamento, ocorre pouca alteração na fibra alimentar e no conteúdo mineral, mas as vitaminas são perdidas. O corte estimula a produção de etileno, que, por sua vez, aumenta a respiração e a senescência, levando a uma perda ainda mais rápida de determinadas vitaminas. A vitamina C é a vitamina que tende a se degradar mais rapidamente e pode ser usada como um índice de frescor. A vitamina C é instável em muitos vegetais, como aspargos e pimentas jalapeño. A qualidade de frutas e legumes frescos cortados pode ser medida por métodos sensoriais e instrumentais. Em geral, os métodos sensoriais são mais úteis para desenvolver novos produtos e determinar padrões de produtos, enquanto os métodos instrumentais são superiores para medir a qualidade em uma base rotineira.

A avaliação sensorial de produtos alimentícios é dividida em dois componentes:

Medições analíticas e afetivas. As medições analíticas podem ser usadas para detectar diferenças ou para descrever a análise descritiva do produto. Os testes sensoriais analíticos geralmente são conduzidos por pequenos painéis com algum treinamento dos painelistas. As medidas afetivas determinam a preferência de cada indivíduo. Como a percepção humana está envolvida no teste sensorial, os atributos de qualidade são claramente definidos em termos relevantes para a aceitabilidade do consumidor. O teste afetivo do consumidor é a única maneira de determinar o que os consumidores gostam e não gostam. Entre as desvantagens dos métodos sensoriais está a logística complexa. Os resultados dos painéis de consumidores tendem a ser altamente variáveis. Os testes sensoriais e instrumentais são mais bem utilizados em conjunto, usando o teste mais apropriado para atingir o objetivo desejado. Os testes afetivos ajudam a determinar quais atributos são importantes para o consumidor. Os testes instrumentais são mais úteis para medir padrões em um ambiente de controle de qualidade e para determinar o motivo das diferenças.

A cor pode ser determinada instrumentalmente com o uso de colorímetros ou espectrofotômetros. Os colorímetros fornecem medições que podem ser correlacionadas com a percepção do sistema visual do olho humano e fornecem valores tristimulares (L*, a* e b*) diretamente. Os colorímetros geralmente são bastante robustos e desejáveis para medições de controle de qualidade de rotina. Os espectrofotômetros fornecem análise espectral de comprimento de onda por comprimento de onda das propriedades de reflexão e/ou transmissão dos objetos e são mais comumente usados em laboratórios de pesquisa e desenvolvimento. Os pigmentos de frutas e vegetais também podem ser analisados quantitativamente por extração com solventes específicos, filtração e uso de vários métodos espectrofotométricos. Antes da extração, é necessário homogeneizar, moer ou picar o material de frutas e vegetais para melhorar o grau de extração. A separação por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) de fase reversa pode ser útil antes de medir a absorção de luz no espectro de comprimento de onda UV/Visível. Os métodos colorimétricos baseiam-se na lei de Lambert-Beer, que descreve a relação entre a concentração de uma substância e sua intensidade de cor:

Blog_Fig_2O coeficiente de extinção E é proporcional a ε, o coeficiente de extinção molar da substância, l, o comprimento do caminho da luz em centímetros, e c.

Outros fatores de aparência além da cor incluem tamanho, forma, integridade, padrão, presença de defeitos, brilho e consistência. A maioria dos fatores de aparência pode ser facilmente medida por meio de dispositivos simples, como os listados. O tamanho pode ser determinado por dimensões, peso ou volume, e geralmente há uma boa correlação entre tamanho e peso. A forma é, na verdade, uma relação de diferentes dimensões entre si; por exemplo, as dimensões de comprimento/largura podem descrever a forma de uma cenoura. O brilho pode ser facilmente determinado pela avaliação instrumental ou visual das plaquetas de cera na superfície de uma fruta ou vegetal. Em muitos casos, como na determinação de defeitos, é difícil quantificar o grau ou a gravidade de um defeito. Nesse caso, é útil tirar fotografias ou usar modelos ou desenhos para desenvolver um sistema de pontuação quantitativo. Kader (2002) desenvolveu um sistema de pontuação de cinco graus (1 = sem sintomas, 2 = leve, 3 = moderado, 4 = grave, 5 = extremo) para muitos defeitos de frutas e vegetais, que pode ser acompanhado de descrições detalhadas e fotografias.

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Fig. 4, Espectros de absorbância de β-caroteno e cis- e translicopeno.

A linha tracejada indica 503 nm.

A Konica Minolta Sensing oferece colorímetros de alta precisão, como o CR-400 e o CR-410, que permitem medições de amostras com diferentes superfícies ou variações de cor. Para medições de laboratório, o espectrofotômetro CM-5 permite avaliar a cor e a aparência de amostras opacas, transparentes e translúcidas, permitindo que a cor de sólidos, líquidos, pastas, pós e granulados seja analisada, formulada e controlada.

Fonte: Tandonline


Aprimoramento na fabricação de baterias para veículos elétricos com colorímetros e espectrofotômetros

A indústria de veículos elétricos (VE) está evoluindo rapidamente com avanços tecnológicos cruciais para melhorar a eficiência e a sustentabilidade. Um aspecto fundamental da fabricação de baterias VE é o controle de qualidade, onde colorímetros e espectrofotômetros são ferramentas inestimáveis. Esses dispositivos garantem a confiabilidade e o desempenho das baterias de veículos elétricos, medindo e controlando com precisão os parâmetros de cores durante a fabricação.

Noções básicas sobre colorímetros e espectrofotômetros:

Colorímetros e espectrofotômetros são instrumentos projetados para medir e analisar cores. Embora ambos os dispositivos tenham uma finalidade semelhante, eles funcionam com princípios diferentes. Colorímetros são instrumentos de cores que realizam uma medição de cores "tristímulos" com base na passagem da luz por três filtros primários (vermelho, verde e azul), que simulam como o olho humano é sensível à luz. Os colorímetros podem determinar valores colorimétricos sob um único iluminante e são usados ​​principalmente para medições de refletância. No entanto, um colorímetro não é apropriado para análises complexas de cores, como metamerismo, intensidade de corante ou formulação de receitas.

Os espectrofotômetros são os instrumentos de medição de cores mais precisos e sofisticados para controle de qualidade e formulação de cores. Esses instrumentos medem a refletância espectral (sólida/opaca) ou transmitância (transparente/translúcida) de um objeto em todo o espectro de comprimentos de onda visíveis. Um espectrofotômetro possui alta precisão e maior versatilidade. É adequado para análises de cores mais complexas porque pode determinar a refletância/transmitância espectral em todos os comprimentos de onda visíveis ou específicos/designados.

Uso comum de colorímetros na fabricação de baterias de veículos elétricos:

Controle de qualidade

A cor dos materiais em pó dos cátodos e ânodos das baterias de veículos elétricos, especialmente baterias de íon-lítio, pode indicar sua pureza e composição. A cor consistente costuma ser um indicador visual de uniformidade na fabricação, garantindo que os materiais atendam aos padrões especificados.

Identificação e Classificação

Diferentes produtos químicos de bateria usam vários materiais em seus pós de cátodo e ânodo, e a cor desses materiais pode ajudar a identificá-los e classificá-los durante a fabricação, ajudando a garantir os materiais corretos para tipos específicos de baterias.

O CR-410 (visto aqui com o acessório opcional de medição granular) oferece uma área de medição maior de 50 mm, perfeita para análise de cores de materiais granulares/em pó.

Estabilidade química

A cor dos eletrólitos e aditivos nas baterias de veículos elétricos pode fornecer informações sobre sua estabilidade química. As alterações de cor podem indicar reações químicas ou degradação, o que pode afetar o desempenho geral e a vida útil da bateria.

Monitoramento de processos

Certos pós podem passar por processos de revestimento e deposição durante a fabricação para melhorar suas propriedades. O monitoramento da cor dos materiais revestidos pode ser crucial para garantir uniformidade na espessura e na cobertura, o que afeta o desempenho da bateria.

Consistência do lote

Manter uma cor consistente em todos os lotes de cátodo, ânodo e outros componentes em pó/granulados ajuda a garantir a consistência no processo de fabricação. Qualquer desvio na cor pode indicar uma variação na composição ou nos parâmetros de processamento que podem afetar o desempenho da bateria.

Investigação e desenvolvimento

Na pesquisa e desenvolvimento de novos materiais para baterias, os fabricantes podem utilizar a cor como um dos parâmetros para caracterizar e compreender as propriedades dos materiais, ajudando cientistas e engenheiros a estudar o comportamento e a estabilidade de diferentes materiais sob diversas condições.

Espectrofotômetros para análise precisa de cores em materiais opacos:

Análise específica de comprimento de onda

Os espectrofotômetros fornecem análises mais profundas medindo a intensidade da luz em diferentes comprimentos de onda, permitindo que os fabricantes identifiquem variações sutis de cores que podem ser invisíveis ao olho humano. Espectrofotômetros de bancada, como o CM-5 e o CM-36dG, são soluções excelentes para laboratórios de pesquisa e desenvolvimento, enquanto instrumentos portáteis, como o CM-700d, são ideais para inspeção na planta ou no processo.

Inspeção de espessura de revestimento

Os componentes das baterias dos veículos elétricos são frequentemente submetidos a processos de revestimento para melhorar a sua durabilidade. Os espectrofotômetros ajudam a avaliar a espessura e a uniformidade desses revestimentos, garantindo que atendam às especificações exigidas.

Controle de qualidade/consistência do lote

Os espectrofotômetros desempenham um papel crítico na manutenção da consistência entre lotes durante o processo de fabricação. Ao medir com precisão os parâmetros de cor, os fabricantes podem identificar e corrigir quaisquer desvios que possam afetar a qualidade geral das baterias. Alguns instrumentos, como o CM-26dG e o CM-36dG, oferecem medições simultâneas de brilho para garantir ainda mais a consistência desejada.

 

Espectrofotômetros para avaliação precisa de cores em materiais líquidos Transparentes/translúcidos:

Controle de qualidade

A cor pode indicar impurezas, contaminação ou variações na composição dos líquidos utilizados na fabricação de baterias. Monitorar e controlar a cor dos líquidos ajuda a garantir a pureza e a consistência dos materiais, o que é fundamental para o desempenho e a longevidade das baterias VE.

Uniformidade material

Uma cor consistente em líquidos significa uniformidade na composição do material. Isto é essencial para alcançar um desempenho consistente em todas as células da bateria. Qualquer desvio de cor pode indicar uma distribuição desigual dos materiais, o que pode causar variações nas propriedades elétricas e mecânicas da bateria. Instrumentos de bancada como o CM-5 e o CM-36dG podem oferecer medições de transmitância e reflexivas (opacas), conforme mencionado acima.

Reações químicas e estabilidade

Mudanças de cor em líquidos podem indicar reações químicas que ocorrem dentro da bateria. O monitoramento de cores ajuda a identificar quaisquer reações químicas indesejadas que possam afetar a estabilidade dos componentes da bateria. Garantir cores estáveis ​​e uniformes em líquidos é crucial para manter a confiabilidade da bateria durante sua vida útil.

Benefícios de incorporar ferramentas de medição de cores

Melhor controle de qualidade

Colorímetros e espectrofotômetros permitem que os fabricantes implementem medidas rigorosas de controle de qualidade, resultando em baterias de VE consistentemente de alta qualidade.

Maior eficiência

Ao implementar processos de medição de cores, os fabricantes podem otimizar suas linhas de produção, reduzir o risco de erros, reduzir trabalho/desperdício extra e aumentar a eficiência geral.

Maior confiança do consumidor

O controle confiável de cores garante que as baterias VE atendam a rígidos padrões de qualidade, contribuindo para a confiança do consumidor na marca.

No mundo em rápida mudança da produção de baterias para veículos elétricos, a integração de colorímetros e espectrofotômetros está provando ser uma virada de jogo. Muitas empresas planejam implementar ferramentas de medição de cores em seus processos de fabricação. Estes instrumentos contribuem para melhorar a qualidade dos produtos e desempenham um papel fundamental no avanço da eficiência e da sustentabilidade dos veículos eléctricos. À medida que a indústria de veículos elétricos continua a crescer, o papel das ferramentas de medição de cores provavelmente se tornará ainda mais essencial para garantir a confiabilidade e o desempenho das baterias de veículos elétricos.

Entre em contato conosco se quiser saber mais sobre medição de cores na produção de baterias.


Food Dyes

Desafios na utilização de corantes alimentícios

Muitos fabricantes de alimentos eliminaram corantes artificiais de seus produtos, optando por alternativas de coloração natural. Embora os escândalos de corantes alimentares não sejam mais tão prevalentes quanto na década de 1950, os consumidores estão cada vez mais cautelosos com os sete corantes alimentares sintéticos aprovados para uso pelo FDA, que são derivados do petróleo e podem ter efeitos adversos sobre aqueles que os consomem.

Como resultado dessas preocupações, grandes fabricantes de alimentos, como General Mills, Kraft, Papa John's, Panera, Subway, e fabricantes de corantes alimentícios estão procurando desenvolver corantes alimentares de base natural. No entanto, a criação de corantes naturais representa um desafio significativo para os produtores de alimentos, que devem obter as mesmas cores que os corantes artificiais.

O desenvolvimento de corantes naturais requer o uso de "corantes", que são extraídos de frutas, vegetais, especiarias específicas, além de flores e algas. Esses ingredientes têm sabores e aromas distintos, o que significa que os fabricantes de alimentos devem desenvolver um "processo de desodorização" para remover qualquer impacto no sabor do produto alimentício. Por exemplo, a cenoura é uma fonte de corantes naturais, mas seu sabor distinto pode afetar o sabor do alimento.

Além disso, a gama de tons de corantes alimentícios naturais é limitada, sendo que verdes vibrantes, azuis e outras cores brilhantes só podem ser obtidos com corantes artificiais. Enquanto o FDA aprovou extrato de spirulina para criar uma cor azul natural, a maioria dos corantes naturais são menos brilhantes do que seus contratipos sintéticos.

Para garantir a consistência na produção de corantes naturais durante todo o processo de fabricação, os principais fabricantes de corantes alimentícios estão recorrendo aos instrumentos de medição de cor da Konica Minolta. O CM-5 é um instrumento de bancada frequentemente usado na medição da cor de alimentos, medindo alimentos sólidos e líquidos para manter uma qualidade de cor consistente durante todo o processo de fabricação.


Veggie Burger

Medição de cor em produtos de carne vegetal.

Medindo a cor em hamburguer vegano
Um problema comum na fabricação de substitutos alimentares vegetarianos ou veganos é imitar a aparência de produtos cárneos. Eles não precisam apenas se assemelhar a hambúrgueres ou cachorros-quentes depois de grelhados, mas sim durante todo o processo de cozimento. Isso exige que o alimento mude de cor e textura a uma taxa semelhante à carne normal, o que não é uma tarefa fácil. Uma empresa de alimentos lançou recentemente um hambúrguer vegano que faz exatamente isso. O principal ingrediente utilizado é uma proteína obtida a partir de ervilhas amarelas, que proporciona uma textura suntuosa que, quando crua, lembra a sensação macia e mole da carne crua e endurece ao ser cozida. Aparentemente, até o sabor se assemelha ao da carne moída.

Ainda assim, por mais gostoso que seja, o hambúrguer tem que parecer apetitoso para atrair compradores, e isso significa acertar sua cor. Uma parte importante do projeto foi a pesquisa de pigmentos naturais. Para isso, foram trazidos químicos para estudar reações químicas, como a síntese de proteínas. Ao entender os processos em ação quando um hambúrguer de carne bovina é grelhado ou cozido, eles foram capazes de criar maneiras de replicar a cor da carne antes, durante e após o preparo da refeição. Uma vez que eles tiveram uma ideia de como imitar a aparência, a pesquisa se tornou um pouco mais simples. Comparado a algo subjetivo como o sabor, a cor dos alimentos foi fácil de quantificar e medir. O resultado? Um hambúrguer que não é apenas um substituto para a carne, mas uma refeição deliciosa.

A cor de um produto influencia a percepção do consumidor, portanto, obter a medição de cor correta do produto final é essencial. O olho humano não é um juiz confiável de cor, é por isso que instrumentos de controle de qualidade e softwares precisam ser adicionados ao processo de produção de produtos alimentícios.

A Konica Minolta Sensing oferece uma série de produtos de medição de cor e aparência que são capazes de medir a cor desses tipos de alimentos. Os medidores CR-400 e CR-410 Chroma são colorímetros precisos para medir a cor em alimentos e podem fornecer notas de aprovação/reprovação às amostras para garantir que todas atendam a um padrão definido. Certifique-se de que seu alimento tenha uma aparência tão boa quanto o seu sabor com a Konica Minolta Sensing.

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Por que a formulação e medição de cores são importantes na indústria de tintas?

Ao formular cores para tintas, tintas, plásticos ou outros materiais, são necessários processos e condições padronizados para corresponder com eficiência aos padrões. Isso envolve a identificação de variáveis ​​dentro do laboratório ou do processo produtivo, estabelecendo um ambiente mais controlado e definindo condições e métodos para garantir precisão e consistência nos resultados.

Um processo de cores ajuda os fabricantes a estabelecer e atender aos padrões de controle de qualidade de cores com mais eficiência. Ao padronizar o processo internamente e em toda a cadeia de suprimentos, a cor pode ser facilmente comunicada e coordenada de um estágio para o outro. Isso garante que a cor desejada seja obtida no produto final.

Além de estabelecer procedimentos padronizados de medição e avaliação de cores, condições de formulação padronizadas também são necessárias para manter a consistência e melhorar a eficiência ao longo de um processo de correspondência de cores. Isso inclui a manutenção dos equipamentos e a definição das condições que podem impactar na formulação dos resultados.

Instrumentos de medição de cores, como espectrofotômetros e software de formulação de cores, são essenciais para a análise quantitativa para ajudar a obter a cor correta com o mínimo de tempo e desperdício, além de fornecer vários benefícios, incluindo:

  • Maior produtividade, redução de custos e melhor qualidade
  • Reduza o custo de lotes de cores desperdiçados e inventário de corantes padronizando o conjunto de corantes
  • Aumento de produtividade

Práticas recomendadas de avaliação e medição de cores

1.Defina padrões de cores internos ou de clientes e fornecedores e meça a cor a ser correspondida ao padrão, usando um instrumento de medição de cores, como o espectrofotômetro CM-36dG ou CM-26dG, e registre os valores.

2.Carregue os valores de cor registrados em um software de formulação de cores, como o Colibri, para calcular a receita que melhor corresponde ao padrão

3.Com base nesta receita, crie uma amostra de cor em pequenos lotes. Após a preparação da amostra, use um instrumento de medição de cor para medir e comparar seus valores de cor, bem como a curva de refletância com o padrão.

4.Compare visualmente a amostra com o padrão dentro de um ambiente controlado, usando uma cabine de luz para verificar inconsistências perceptíveis. Para resultados precisos e identificação de metamerismo, recomendamos realizar a comparação em três fontes de luz diferentes.

5.Salve a receita ideal no software de formulação de cores para uso em lotes futuros

O Espectrofotômetro de bancada CM-36dG e o Espectrofotômetro portátil CM-26dG da Konica Minolta Sensing permitem uma formulação de cores precisa e confiável, e contam internamente com um medidor de brilho a 60°, compatível com a ISO 2813,  permitindo assim medições de cor e aparência em um único instrumento. Por sua vez, o software de formulação Colibri é um pacote de software modular eficiente, poderoso e fácil de usar que pode atender a todas as suas necessidades, desde o controle de qualidade da cor até a formulação.