六堡茶茶湯色澤量化分析三種方法的比較

茶葉具有廣泛的市場需求和龐大的消費群體，茶湯色澤是評判茶葉質(zhì)量的重要指標，不僅反映了茶葉的內(nèi)在品質(zhì)，而且直接影響消費者的直觀感受。六堡茶屬于黑茶類，具備獨特的品質(zhì)特征。干茶外觀呈黑褐色，散發(fā)出光澤，而且香氣陳醇，具有檳榔香的特質(zhì)。泡制后的六堡茶，湯色呈濃紅，宛如琥珀，滋味醇正甘爽。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)成像、數(shù)字圖像處理等技術(shù)在食品質(zhì)量檢測領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。因此，用六堡茶茶湯色澤量化分析檢測方法展開研究，有助于提高茶葉品質(zhì)評價的科學(xué)性和客觀性，幫助消費者更加準確地了解品質(zhì)，從而進行選購。

1.傳統(tǒng)茶湯色澤評價局限性分析

1.1主觀性

茶湯色澤的評價主要依賴于評茶師的感官審評經(jīng)驗，不同的評茶師可能會因個人的主觀意見而產(chǎn)生不同的評價結(jié)果，導(dǎo)致評價結(jié)果的不確定性。

1.2重復(fù)性差

由于茶湯色澤的評價依賴于評茶師的感官經(jīng)驗，而評茶師的感官狀態(tài)可能會受到環(huán)境、個人身體狀況等因素的影響，導(dǎo)致評價結(jié)果的重復(fù)性較差。同一個評茶師在不同的時間和環(huán)境下評價同一種茶葉的茶湯色澤，評價結(jié)果可能會有所不同。

1.3無法準確描述細微差異

茶湯色澤的評價往往只能給出一個宏觀的描述，如淺黃、明亮、深綠等，而無法準確地描述茶湯色澤的細微差異，這可能導(dǎo)致評價結(jié)果的不準確性，特別是在茶葉品質(zhì)較高且色澤差異較小的情況下。

1.4難以量化

茶湯色澤的評價往往只是一種主觀的感官評價，很難通過客觀的方式進行量化，這使得茶湯色澤評價結(jié)果和統(tǒng)計分析變得困難，限制了茶葉品質(zhì)的準確評估。

綜上所述，茶湯色澤評價方法存在主觀性、重復(fù)性差、無法準確描述細微差異和難以量化等局限性。相關(guān)人員可以嘗試引入更客觀的評價指標，如使用儀器設(shè)備進行色澤測量，或者建立更準確的色澤描述標準和評價體系，以提高茶湯色澤評價的準確性和可比性。

2.茶湯色澤量化分析意義

2.1茶葉品質(zhì)評價

茶湯的色澤是評價茶葉品質(zhì)的重要指標之一。茶葉的新鮮度會直接影響茶湯的色澤。茶葉的新鮮度主要受茶葉的采摘時間和保存條件的影響。采摘時間過早或過晚都會導(dǎo)致茶葉中色素的含量和比例不合適，進而影響茶湯的色澤。而保存條件不當會導(dǎo)致茶葉受潮、發(fā)霉等問題，進一步影響茶湯的色澤。通過量化分析茶湯的色澤，相關(guān)人員可以判斷茶葉的新鮮度，從而評估茶葉的品質(zhì)。

2.2茶葉加工工藝改進

茶葉加工過程中的工藝改進對茶葉的色澤有著重要影響。茶葉加工過程中的采摘、殺青、揉捻、發(fā)酵等環(huán)節(jié)都會對茶葉的色澤產(chǎn)生影響。通過量化分析茶湯的色澤，相關(guān)人員可以評估不同工藝對茶葉色澤的影響程度。例如，在采摘過程中，新鮮嫩葉的采摘時間和方法會影響茶葉的色澤，采摘得當可以保持茶葉的鮮綠色澤；殺青的溫度和時間也會影響到茶葉的色澤，過高或過低的殺青溫度都會導(dǎo)致茶葉顏色失去平衡；揉捻的強度和時間也會影響到茶葉的色澤，QWAMUSf9tXGyIm/dDvXgngUGqSNuY3Q6WBnY9mcBpZQ=適度的揉捻可以增加茶葉的色澤鮮艷度。此外，茶葉的色澤對消費者的購買意愿有著重要的影響。茶葉的色澤是消費者在購買茶葉時最直接的感官感受之一。色澤鮮艷、明亮的茶葉往往能夠吸引消費者的眼球，增加其購買的欲望。相反，色澤黯淡、不均勻的茶葉往往會讓消費者對茶葉的質(zhì)量產(chǎn)生懷疑，降低購買的意愿。因此，通過量化分析茶湯的色澤，相關(guān)人員可以評估不同加工工藝對茶葉色澤的影響，幫助茶葉生產(chǎn)者優(yōu)化加工工藝，改善茶葉的外觀品質(zhì)，從而提高消費者的購買意愿。

3.六堡茶茶湯色澤量化分析方法

無論選擇哪種量化分析方法，第一步均需要制得茶湯樣品。將一定量的六堡茶茶葉放入白色瓷質(zhì)碗中，加入一定量的沸水浸泡，2min后過濾除去濾渣，得到茶湯樣品。

3.1分光光度法

3.1.1原理

分光光度法是基于光的吸收特性，通過測量物質(zhì)對特定波長光的吸收程度來定量分析物質(zhì)的濃度。茶湯中的色素和色澤物質(zhì)會對特定波長的光有選擇性地吸收，而不同濃度的茶湯會對光的吸收產(chǎn)生不同程度的影響。因此，通過測量茶湯溶液的吸光度，相關(guān)人員可以間接地推斷茶湯的色澤。

3.1.2操作規(guī)程

在進行測定前，相關(guān)人員首先需要進行儀器的校準。校準的過程包括零點校準和百分比校準。零點校準是在比色皿中放入純凈水，然后設(shè)置儀器的吸光度為零。百分比校準是將標準溶液放入比色皿中，然后設(shè)置儀器的吸光度為100%。通過這兩個校準過程，相關(guān)人員可以保證儀器的準確性和穩(wěn)定性。在校準完成后，相關(guān)人員可以將待測茶湯樣品放入比色皿中，選擇合適的波長進行測定。波長的選擇一般是根據(jù)茶葉的色澤特點來確定的，常用的波長包括綠光波長、黃光波長等。在測定過程中，相關(guān)人員需要確保比色皿中的茶葉樣品均勻分布，避免出現(xiàn)空隙或者堆積，影響測定結(jié)果的準確性。在測定完成后，記錄茶葉樣品的吸光度值。吸光度反映了茶葉樣品對特定波長光線的吸收程度，從而間接反映了茶葉的色澤。根據(jù)茶葉的吸光度與色澤的相關(guān)性，相關(guān)人員可以將茶葉的吸光度分為不同的等級，從而對茶葉的色澤進行量化評估。

3.1.3優(yōu)點

分光光度法的操作相對簡單，只需將待測物質(zhì)溶液放入光度計或分光光度計中，通過調(diào)節(jié)儀器的參數(shù)，如選擇合適的波長和光強，即可測量溶液的吸光度。相比于其他化學(xué)分析方法，分光光度法不需要復(fù)雜的樣品處理步驟，大大提高了實驗的操作效率。同時，分光光度法的測量速度較快，通常情況下，只需幾秒鐘或幾分鐘就可以完成一次測量，這對需要大量測定的實驗來說非常重要。此外，分光光度法的結(jié)果可靠性較高。該方法基于光的吸收原理，利用物質(zhì)與特定波長光的相互作用來測定其濃度。通過合理的實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)處理，相關(guān)人員可以有效減小誤差，提高測定結(jié)果的準確性和可靠性。

3.1.4缺點

分光光度法依賴標準曲線，需要相關(guān)人員事先建立一條標準曲線，通過測量一系列已知濃度的標準溶液的吸光度，構(gòu)建標準曲線。然而，建立準確的標準曲線是一項煩瑣的工作，相關(guān)人員需要嚴格控制實驗條件，并進行重復(fù)測量，以提高準確性。此外，分光光度法對環(huán)境因素較為敏感。溫度、濕度、雜質(zhì)等因素都可能對測定結(jié)果產(chǎn)生影響，需要進行嚴格的控制。

3.2色差計法

3.2.1原理

色差計法是利用物質(zhì)對不同波長光的吸收特性來測定溶液的顏色。當一束白光照射到溶液中時，溶液中的物質(zhì)會吸收部分光線，而剩余的光線則透過溶液。這些吸收的光線會導(dǎo)致溶液呈現(xiàn)特定的顏色。相關(guān)人員可以利用色差計的三參數(shù)法（L、a、b）來表示顏色，其中L代表亮度，a代表紅綠分量，a為正值時表示紅色的程度，為負值時表示綠色的程度；b代表黃藍分量，b為正值時表示黃色的程度，為負值時表示藍色的程度。b/a表示色相，為色調(diào)彩度指標（Cab），Cab/L為色彩飽和度。

3.2.2操作過程

相關(guān)人員首先需要輸入水的目標值，即L=99.99，a=0，b=0。然后，相關(guān)人員設(shè)定一個標準值作為參考，來測量茶湯樣品的色差。接著，相關(guān)人員進行校零和校白操作。校零是將儀器設(shè)置為零點，即沒有顏色的狀態(tài)。這個步驟是為了確保儀器沒有漂移或誤差，以便準確地測量樣品的色差。校零操作通常需要將儀器放置在沒有顏色的參考板上，然后按下校零按鈕進行校準。校白操作是將儀器設(shè)置為白色狀態(tài)，以確定儀器的靈敏度和準確度。這個步驟是為了校準儀器的顏色識別能力，使其能夠準確地測量樣品的色差。校白操作通常需要將儀器放置在白色參考板上，然后按下校白按鈕進行校準。在完成校零和校白操作后，相關(guān)人員將茶湯樣品放入色差計中，觀察并記錄測量結(jié)果。色差計會顯示茶湯樣品的L值、a值和b值。L值表示樣品的亮度，a值表示樣品的紅綠色調(diào)，b值表示樣品的黃藍色調(diào)。

通過將茶湯樣品的L值、a值和b值與輸入的目標值進行比較，相關(guān)人員可以量化確定茶湯的色澤。若茶湯的L值接近目標值99.99，則表示茶湯比較明亮；若a值接近0，則表示茶湯的紅綠色調(diào)接近中性；若b值接近0，則表示茶湯的黃藍色調(diào)接近中性。

3.2.3優(yōu)點

高精度色差計可以提供精確的測量結(jié)果。色差計具有良好的重復(fù)性，即在相同條件下，多次測量同一樣品會得到接近的結(jié)果。色差計的測量速度很快，只需將樣品放入儀器中，即可迅速得到測量結(jié)果。

3.2.4缺點

色差計受環(huán)境光線的影響較大，需要在恒定的光線條件下進行測量，否則結(jié)果可能會有誤差。這意味著相關(guān)人員在使用色差計時需要提供適當?shù)墓饩€環(huán)境，如使用黑箱或在特定的實驗室條件下進行測量，這對于一些場景可能帶來一定的不便。操作者需要熟悉色差計的使用方法，并正確地進行校零和校白操作，以確保測量結(jié)果的準確性。如果操作者對儀器使用不熟悉或者操作不當，可能會影響測量結(jié)果的準確性。

3.3計算機視覺法

3.3.1原理

計算機視覺算法是一種利用計算機和數(shù)字圖像處理技術(shù)來模擬和實現(xiàn)人類視覺功能的算法。它主要包括圖像處理、模式識別、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，用于實現(xiàn)對圖像和視頻的分析、識別、理解和處理。

3.3.2操作過程

獲取茶湯的圖像是整個分析過程的第一步。相關(guān)人員可以使用攝像機或者掃描儀等設(shè)備對茶湯進行拍攝或者掃描，以獲取茶湯的圖像。在獲取圖像的過程中，相關(guān)人員需要注意光線的均勻性和穩(wěn)定性，以確保圖像的質(zhì)量。

相關(guān)人員首先對獲取的圖像進行預(yù)處理。預(yù)處理的目的是去除圖像中的噪聲，增強圖像的對比度，以便更好地提取茶湯的顏色特征。相關(guān)人員可以使用圖像處理軟件對圖像進行去噪處理，如使用中值濾波器或者高斯濾波器去除圖像中的噪聲，同時可以使用直方圖均衡化等方法增強圖像的對比度，使茶湯的顏色特征更加突出。接著，相關(guān)人員利用計算機視覺算法從預(yù)處理后的圖像中提取茶湯的顏色特征。常用的方法包括利用顏色空間轉(zhuǎn)換，如將RGB顏色空間轉(zhuǎn)換為HSV顏色空間，然后提取茶湯的色調(diào)、飽和度等顏色特征。另外，相關(guān)人員也可以利用圖像的顏色直方圖來描述茶湯的顏色特征，通過統(tǒng)計圖像中不同顏色的像素數(shù)量來表征茶湯的色澤。

在提取了茶湯的顏色特征之后，相關(guān)人員可以使用數(shù)學(xué)模型或者統(tǒng)計方法對茶湯的色澤進行量化分析，如利用顏色特征計算茶湯的平均色調(diào)、飽和度等指標，然后建立評價模型，通過這些指標來評價茶湯的色澤。另外，相關(guān)人員也可以使用統(tǒng)計方法對顏色特征進行聚類分析，將茶湯的色澤劃分為不同的類別，并對不同類別的茶湯進行評價。最后，將分析結(jié)果輸出。相關(guān)人員可以將量化分析的結(jié)果以數(shù)值形式呈現(xiàn)，如給出茶湯的色澤指數(shù)；也可以將分析結(jié)果以圖形形式展示，如繪制茶湯的色澤圖像，直觀地展示茶湯的色澤特征。

3.3.3優(yōu)點

利用計算機視覺算法對茶湯色澤進行量化分析，可以減少主觀因素的干擾，提高評價的客觀性和準確性。計算機視覺系統(tǒng)能夠以更加精確和一致的方式對茶湯色澤進行評估，消除了人為判斷上的主觀性。

計算機視覺算法可以實現(xiàn)對大量茶湯圖像的快速處理和分析，提高了評價的效率。相比于人工評價，計算機視覺系統(tǒng)能夠在較短時間內(nèi)處理大量數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)和貿(mào)易提供更加高效的服務(wù)。通過建立數(shù)學(xué)模型或者統(tǒng)計方法對茶湯色澤進行量化分析，相關(guān)人員可以建立更加標準化的評價體系，有助于確立行業(yè)標準，提高產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性。

3.3.4缺點

計算機視覺算法的開發(fā)和應(yīng)用需要相關(guān)人員具備一定的專業(yè)知識和技能，可能需要較高的技術(shù)門檻。計算機視覺算法對光照、拍攝角度等環(huán)境因素較為敏感，需要相關(guān)人員在良好的光線條件下拍攝圖像，以及對環(huán)境因素進行校準和補償，否則可能影響分析結(jié)果的準確性。對算法而言，其需要大量標注好的數(shù)據(jù)用于訓(xùn)練模型，而對于茶湯色澤這樣的主觀特征，標注可能存在主觀性和不確定性，會影響模型的訓(xùn)練效果（如表1）。

結(jié)語

六堡茶茶湯色澤量化分析常用的三種方法包括分光光度計法、色差計法及計算機視覺法。根據(jù)不同的測定內(nèi)容要求選擇測定方法，相關(guān)人員能夠客觀地評價茶湯的色澤特征和變化規(guī)律，為茶葉的質(zhì)量控制和加工工藝的改進提供了科學(xué)依據(jù)。

*通訊作者

何宏駿（1990.01-），男，漢族，廣東肇慶人，本科，食品工程助理工程師；研究方向：食品工程。