Abstract. Citrus juice color is an

Abstract. Citrus juice color is an important juice quality criteri- on. A new colorimeter, ColorFlex™, was adapted recently for the determination of orange juice color. In this study we ana- lyzed the relationship between the color numbers measured by ColorFlex™, Hunter™ D45D2 citrus colorimeter and Mac- beth 3100™ reflectance spectrophotometers. Color numbers were measured at three juice quality laboratories located in Central Florida. The statistical analyses show a significant correlation in color numbers between ColorFlex™, Hunter™ D45D2, and Macbeth 3100™ colorimeters. However, regres- sion analysis results indicate that color numbers are not equal between the different colorimeters used.
Orange juice color is a primary factor considered by con- sumer in determining juice quality. The USDA quality stan- dard requires a minimal juice score of 35 in commercial orange juice products (USDA; 1996). Orange-juice color re- flects the various carotenoid compound concentrations (Kim- ball, 1991). Major carotenoids include -carotene, -carotene, zeta-antheranxathin, violaxanthin, -citraurin, and -cryptox- anthin (Stewart, 1980). Production processes and fruit matu- rity impact the carotenoid concentration, and thus, juice color. Orange-juice color is measured using objective methods approved by the USDA and described below. In commercial situations, the measured color values are transformed into juice score based on the USDA orange-juice standard rule.

Citrus Rules of the Florida Department of Citrus (FDOC, Section 20-65.002) specify six colorimeters or spectrophotom- eter devices for measuring color scores of orange juice. The colorimeter or spectrophotometer used should be set, in- stalled, and maintained in a manner acceptable to and ap- proved by the Processed Products Branch, Fruit and Vegetable Division, Agricultural Marketing Service, United States De- partment of Agriculture (PPB/FVD/AMS/USDA), which is also responsible for maintaining proper settings of the in- stalled instruments. Specifics regarding these colorimeters have been published in past decades (Buslig 1992, 1994; Hug- gart and Wenzel, 1954, 1955; Macbeth, 1994; McGuire, 1992).
In the citrus juice industry, Macbeth ColorEye 3100™ and Hunter™ D45D2 Hunter (Associates Laboratory, Inc., Fair - fax, Va.) colorimeters are the two major objective methods that have been widely used. The former is a spectrophotome- ter made by a division of Kollmorgen Instruments Corpora- tion (New Windsor, N.Y.). The latter was introduced nearly 50 years ago (Huggart and Wenzel, 1954, 1955). Both meth- ods are based on the principle of product reflectance. Cur- rently, the HunterLab™ Model D45D2 serves as the standard of comparison for all other methods. The Macbeth ColorEye 3100™ is registered by the USDA for orange juice color mea- surement.
Recently, Hunter Associates Laboratory, Inc. (Fairfax, Va.) adapted the ColorFlex™ colorimeter with the intention to use this colorimeter in Florida orange juice processing plants to measure orange juice color numbers. The ColorFlex™ cit- rus colorimeter is a standard HunterLab ColorFlex™ 45/0 LAV model fitted with a sample clamp/port forward stand to orient the device to port forward position. This new colori- meter is yet to be approved by the USDA and is not listed in the Citrus Rules Section 20-65.002. The objective of this study is to evaluate the performance of the ColorFlex™ citrus colo- rimeter in measuring orange juice color. The color numbers obtained by the ColorFlex™ citrus colorimeter were com- pared with those by the two approved colorimeters (Hunt- er™ D45D2 and MacBeth 3100™) currently used at juice plants in Florida.
Materials and Methods

Colorimeters. Three ColorFlex™ citrus colorimeters were placed at three locations: the USDA office in Winter Haven, Fla., Citrus World, Inc., Florida’s Natural Growers plant, Lake Wales, Fla., and the Cargill Juice Plant, Frostproof, Fla., re- spectively. The ColorFlex™ citrus colorimeter (s/n 347), Hunter™ D45D2 citrus colorimeter, and a Macbeth 3100™ were used in measuring juice color side-by-side at the USDA office in Winter Haven. The ColorFlex™ citrus colorimeter (s/n 492) at Citrus World, Inc., Lake Wales, was used side-by- side with a Macbeth 3100™ colorimeter to measure juice col- or. The ColorFlex™ (s/n 493) at the Cargill Plant in Frost- proof was evaluated in comparison with the Hunter™ D45D2 citrus colorimeter.
Color measurement. The exact procedure for color measure- ment was described in the respective operations manual pro- vided by the manufacturer of each colorimeter. The data collected by the ColorFlex™ citrus colorimeters include mea- surements of citrus redness (CR), citrus yellowness (CY), cit- rus number (CN), X (amber), Y (green), and Z (blue), while the Hunter™ D45D2 colorimeters in the USDA Winter Ha- ven office and in the Cargill Frostproof plant only provide in- formation on CR, CY, and CN. The information collected by Macbeth 3100™ colorimeters in the USDA, Winter Haven of- fice, and in Citrus World, Inc., Lake Wales, only measure data on CN at this study. As mentioned above, CN will be used to express the juice color, while X, Y, Z, or CR, CY are used to calculate the CN. Data collected at each location were manu- ally entered and coded into a spreadsheet. There are 331, 151, and 1,400 usable observations collected by the USDA, Winter Haven office, Cargill juice plant in Frostproof; and Citrus World, Inc., Lake Wales, respectively.
The USDA protocol requires a minimum of 200 samples with 25, 150, and 25 samples with color numbers less than 33.0, between 33.0 and 37.9, and greater than 37.9, respec- tively. Whenever the minimum number of samples does not meet the ranges for instrument approval, 400 samples in whatever range is available may be used.
Equipment specifications. Generally, the Hunter™ D45D2 colorimeter uses a lower intensity light than the MacBeth 3100™ colorimeter. Therefore, the results are often differ- ent. However, the results are similar to each other if correctly calibrated before each use. The Hunter™ D45D2 used in this study is equipped with four broad-band filters corresponding to tristimulus response function with 45 degree source and zero degree observer position for examining orange juice presented in 25 mm diameter test tubes. MacBeth ColorEye 3100™ measures duplicate samples at ambient temperature using 25  200 mm culture tubes. The CIE L*, a*, b* values are measured with an Optiview software package in the reflec- tance mode, illuminant C, and 2° observer angle. While little was known about the ColorFlex™ method, it should be simi- lar to HunterLab™ D45D2.
The Macbeth ColorEye 3100™ measures duplicate sam- ples at ambient temperature using 25  200 mm culture tubes. As described in the Macbeth 3100™ operations manu- al (1994), the CIE L*, a*, b* values are measured with an Op- tiview software package in the reflectance mode, illuminant C, and 2° observer angle. The Macbeth 3100™ is usually cali- brated by measuring a white ceramic calibration tile provided with the unit. Readings can be reported as X, Y, Z or L*, a*, b*, as well as the citrus color number (CN). Since the Mac- beth ColorEye 3100™ reports tristimulus colorimetry data (X, Y, Z, or L*, a*, b*), CR and CY can be calculated. The HunterLab™ Model D45D2 used in this study is equipped with four broad-band filters corresponding to a tristimulus re- sponse function with 45 degree source and zero degree ob- server position for examining orange juice presented in 25 mm diameter test tubes. The HunterLab™ Model D45D2 is calibrated with an OJ4 orange plastic standard tube whose val- ues are assigned by the USDA inspectors each year (Buslig 1992, 1994). Similar to Hunterlab™ D45D2, HunterLab Lab- scan is modified to operate with the standard test tube adapt- er. HunterLab™ Model D45D2 readings are CR, CY, and CN, normally obtained using X, Y, Z tristimulus response function with 45/0 degree source/observer geometry.
Statistical Method. There are several statistical methods available to study the association of color numbers measured by ColorFlex™ and Hunter™ D45D2/Macbeth 3100™ citrus colorimeters. These methods include the simple correlation coefficient, paired-difference test, several non-parametric tests, and the ordinary least squares regression analysis of equation (2). Note that the color numbers measured by the ColorFlex™ and Hunter™ D45D2/Macbeth 3100™ citrus colorimeters are not independent because the pairs of obser- vations are linked, i.e., the color numbers are high or low de- pending upon the OJ sample used in the reading. Experimental data were statistically analyzed using Plotit (Sci- entific Programming Enterprises, Haslett, Mich.).
Results and Discussion

The number of samples measured in the Cargill plant did not meet the minimum sample size requirement, and the number of samples collected at the USDA Winter Haven of- fice barely met the minimum requirement as described in the material and methods section (Table 1). Therefore, the sam- ples from the Cargill, Frostproof plant, and those from the USDA, Winter Haven, were combined. The samples in these two plants were mostly orange juice for manufacturing (OJFM) or frozen concentrated orange juice (FCOJ) with lit- tle additives such as calcium, pulp, and vitamin C. Simple cor- relation is an indicator of the strength of the linear relationship between two variables, in this case, the color numbers measured by the ColorFlex™ versus Hunter™ D45D2/Macbeth 3100™ citrus colorimeters. Simple correla- tion is independent of the respective scales of measurement of the two variables involved. If all values of two variables, for example y1t and y2t, satisfy an equation exactly, the two vari- ables are perfectly correlated, i.e., there is perfect correlation between these two variables and the linear correlation

Kết quả (Việt) 2:

Trừu tượng. Citrus nước trái cây màu là một chất lượng nước quan trọng criteri- trên. Một đo màu mới, ColorFlex ™, được chuyển thể gần đây để xác định màu nước cam. Trong nghiên cứu này, chúng tôi phân tích các lyzed mối quan hệ giữa những con số màu đo bằng ColorFlex ™, Hunter ™ D45D2 cam quýt đo màu và Mac- beth 3100 ™ spectrophotometers phản xạ. Số màu được đo tại các phòng thí nghiệm chất lượng nước ép ba nằm ở miền Trung Florida. Các phân tích thống kê cho thấy một mối tương quan đáng kể với số lượng màu sắc giữa ColorFlex ™, Hunter ™ D45D2, và Macbeth 3100 ™ colorimeters. Tuy nhiên, kết quả phân tích hồi quy chỉ ra rằng con số màu sắc không bằng nhau giữa các colorimeters khác nhau được sử dụng.
Màu Nước cam là một yếu tố chính được xem bởi người tiêu con- trong việc xác định chất lượng nước. Sở NN & PTNT Bộ Nông nghiệp Mỹ chất lượng chuẩn đòi hỏi một số nước tối thiểu là 35 trong các sản phẩm nước cam thương mại (USDA; 1996). Orange, nước trái cây màu lại flects nồng độ hợp chất carotenoid khác nhau (bóng Kim-, 1991). Carotenoid chính bao gồm -carotene, -carotene, zeta-antheranxathin, violaxanthin, -citraurin, và -cryptox- anthin (Stewart, 1980). Quy trình sản xuất và trái cây tác động vật đảm matu- nồng độ carotenoid, và do đó, màu nước. Màu da cam, nước trái cây được đo bằng cách sử dụng các phương pháp khách quan chấp thuận của USDA và được mô tả dưới đây. Trong các tình huống thương mại, các giá trị màu đo được chuyển thành số nước dựa trên các quy tắc tiêu chuẩn USDA cam, nước trái cây. Rules Citrus của Cục Florida Citrus (FDOC Mục 20-65,002) xác định sáu colorimeters hoặc các thiết bị eter spectrophotom- để đo màu điểm số của các nước cam. Các đo màu hoặc quang phổ được sử dụng nên được thiết lập, bao bị đình trệ, và duy trì một cách chấp nhận được và cận được chứng tỏ trong chế biến sản phẩm Chi nhánh, trái cây và rau Phòng, Dịch vụ tiếp thị nông nghiệp, Hoa Kỳ De- partment Nông nghiệp (PPB / FVD / AMS / USDA), mà còn là trách nhiệm duy trì các thiết lập thích hợp của các dụng cụ bị đình trệ tư. Chi tiết cụ thể liên quan đến các colorimeters đã được xuất bản trong thập kỷ qua (Buslig 1992, 1994; Hug- GART và Wenzel, 1954, 1955; Macbeth, 1994; McGuire, 1992). Trong ngành công nghiệp nước trái cây họ cam quýt, Macbeth ColorEye 3100 ™ và Hunter ™ D45D2 Hunter (Phòng thí nghiệm Associates, Inc., Hội chợ -. fax, Va) colorimeters là hai phương pháp quan trọng đã được sử dụng rộng rãi. Trước đây là một ter spectrophotome- được thực hiện bởi một bộ phận của Kollmorgen Instruments Corpora- tion (New Windsor, NY). Sau này được giới thiệu gần 50 năm trước đây (Huggart và Wenzel, 1954, 1955). Cả hai ods meth- được dựa trên nguyên tắc phản xạ sản phẩm. Hiện tại đang, các Hunterlab ™ mẫu D45D2 phục vụ như là tiêu chuẩn để so sánh với các phương pháp khác. Các Macbeth ColorEye 3100 ™ được đăng ký của USDA cho màu nước cam surement đo lường mức độ. Gần đây, Hunter Associates Laboratory, Inc. (Fairfax, Va.) Chuyển thể đo màu ColorFlex ™ với mục đích để sử dụng đo màu này ở Florida nhà máy chế biến nước cam để đo lường số màu nước cam. Các ColorFlex ™ cit- rus đo màu là một Hunterlab ColorFlex ™ mô hình 45/0 LAV tiêu chuẩn được trang bị với một mẫu kẹp / cổng chuyển tiếp đứng để định hướng cho các thiết bị với cổng vị trí phía trước. Mét colori- mới này vẫn chưa được sự chấp thuận của USDA và không được liệt kê trong mục Nội quy Citrus 20-65,002. Mục tiêu của nghiên cứu này là để đánh giá hiệu suất của ColorFlex ™ colo- cam quýt rimeter trong đo màu nước cam. Các con số màu thu được bằng các cam quýt đo màu ColorFlex ™ đã được so sánh với các bằng hai colorimeters phê duyệt (Hunt- er ™ D45D2 và Macbeth 3100 ™) hiện đang được sử dụng tại các nhà máy nước ở Florida. Vật liệu và phương pháp Colorimeters. Ba ColorFlex ™ colorimeters cam quýt được đặt tại ba địa điểm:... Văn phòng USDA tại Winter Haven, Florida, Citrus World, Inc., tự nhiên người trồng cây của Florida, Lake Wales, Fla, Nhà máy Nước ép Cargill, Frostproof, Fla, tái - spectively. Màu nước side-by-side tại văn phòng USDA tại Winter Haven Các ColorFlex ™ cam quýt đo màu (s / n 347), Hunter ™ D45D2 cam quýt đo màu, và một Macbeth 3100 ™ đã được sử dụng trong việc đo lường. Các ColorFlex ™ cam quýt đo màu (s / n 492) tại Citrus World, Inc., Lake Wales, được sử dụng song-by- side với một Macbeth 3100 ™ đo màu để đo nước col hoặc. Các ColorFlex ™ (s / n 493) tại Nhà máy Cargill trong chứng minh Frost- được đánh giá so với các Hunter ™ D45D2 cam quýt đo màu. Đo màu. Các thủ tục chính xác cho màu môi lường được mô tả trong các hoạt động tương ứng dẫn trình vided bởi nhà sản xuất của từng đo màu. Các dữ liệu thu thập bởi các colorimeters cam quýt ColorFlex ™ bao gồm phép đo của đỏ cam quýt (CR), độ vàng cam quýt (CY), cit- số rus (CN), X (màu hổ phách), Y (màu xanh lá cây), và Z (màu xanh), trong khi colorimeters Hunter ™ D45D2 trong văn phòng ven USDA Winter Ha- và trong các nhà máy Cargill Frostproof chỉ cung cấp hình trong- trên CR, CY, và CN. Các thông tin được thu thập bởi Macbeth 3100 ™ colorimeters trong USDA, Winter Haven of- fice, và trong Citrus World, Inc., Lake Wales, chỉ đo lường dữ liệu về CN tại nghiên cứu này. Như đã đề cập ở trên, CN sẽ được dùng để thể hiện màu nước trái cây, trong khi X, Y, Z, hoặc CR, CY được sử dụng để tính toán các CN. Số liệu thu thập tại mỗi vị trí là đồng minh manu- nhập và mã hóa thành một bảng tính. Có 331, 151, và 1.400 quan sát sử dụng được thu thập bởi USDA, văn phòng Winter Haven, nhà máy nước trái cây Cargill trong Frostproof; và Citrus World, Inc., Lake Wales, tương ứng. Các giao thức USDA yêu cầu tối thiểu là 200 mẫu với 25, 150, và 25 mẫu với số màu ít hơn 33,0, 33,0 và 37,9 giữa, và lớn hơn 37,9, respec- nhiễm. Bất cứ khi nào số lượng tối thiểu của mẫu không đáp ứng được các phạm vi chính cụ, 400 mẫu trong bất cứ phạm vi có sẵn có thể được sử dụng. Thông số kỹ thuật thiết bị. Nói chung, đo màu Hunter ™ D45D2 sử dụng một ánh sáng cường độ thấp hơn MacBeth 3100 ™ đo màu. Do đó, kết quả thường khác biệt ent. Tuy nhiên, kết quả cũng tương tự như nhau nếu hiệu chỉnh một cách chính xác trước khi sử dụng. Các D45D2 Hunter ™ được sử dụng trong nghiên cứu này được trang bị với bốn bộ lọc băng rộng tương ứng với tristimulus hàm đáp ứng với 45 nguồn độ và âm độ vị trí quan sát để kiểm tra nước cam được trình bày trong các ống nghiệm có đường kính 25 mm. Macbeth ColorEye 3100 ™ biện pháp lặp lại mẫu ở nhiệt độ môi trường xung quanh bằng cách sử dụng 25  200 mm ống văn hóa. Các CIE L *, a *, b * giá trị được đo bằng một gói phần mềm Optiview ở chế độ hỗ reflec-, soi sáng C, và 2 ° quan sát góc. Trong khi ít được biết về các phương pháp ColorFlex ™, nó nên được simi- lar để Hunterlab ™ D45D2. Các Macbeth ColorEye 3100 ™ biện pháp lặp ples sam- ở nhiệt độ môi trường xung quanh bằng cách sử dụng 25  200 mm ống văn hóa. Như được mô tả trong Macbeth 3100 ™ hoạt động manu- al (1994), CIE L *, a *, b * giá trị được đo bằng một gói phần mềm tiview Op ở chế độ phản xạ, soi sáng C, và 2 ° quan sát góc. Các Macbeth 3100 ™ thường cali- brated bằng cách đo một gạch gốm màu trắng hiệu chuẩn được cung cấp với các đơn vị. Đọc có thể được báo cáo là X, Y, Z hoặc L *, a *, b *, cũng như số lượng màu cam quýt (CN). Kể từ khi Mac- beth ColorEye 3100 ™ báo cáo tristimulus dữ liệu đo màu (X, Y, Z, hoặc L *, a *, b *), CR và CY có thể được tính toán. Các Hunterlab ™ mẫu D45D2 được sử dụng trong nghiên cứu này được trang bị với bốn bộ lọc băng rộng tương ứng với một tristimulus lại chức năng ván với 45 nguồn độ và âm độ vị trí máy chủ quan sát để kiểm tra nước cam được trình bày trong các ống nghiệm có đường kính 25 mm. Các Hunterlab ™ mẫu D45D2 được hiệu chuẩn với một ống OJ4 nhựa màu cam chuẩn mà val- ues được sự phân công của USDA thanh tra mỗi năm (Buslig 1992, 1994). Tương tự như Hunterlab ™ D45D2, Hunterlab Thí nghiệm-scan được sửa đổi để hoạt động với các tiêu chuẩn ống nghiệm adapt- er. Đọc Hunterlab ™ mẫu D45D2 là CR, CY, và CN, thường được sử dụng X, Y, Z phản ứng chức năng tristimulus với nguồn 45/0 độ / hình học quan sát. Phương pháp thống kê. Có một số phương pháp thống kê có sẵn để nghiên cứu sự kết hợp của màu số đo bằng ColorFlex ™ và Hunter ™ D45D2 / Macbeth 3100 ™ colorimeters cam quýt. Những phương pháp này bao gồm các hệ số tương quan đơn giản, kiểm tra cặp-sự khác biệt, một số xét nghiệm phi tham số, và phân tích hồi quy bình phương nhỏ nhất của phương trình (2). Lưu ý rằng những con số màu đo bằng ColorFlex ™ và Hunter ™ D45D2 / Macbeth 3100 ™ colorimeters cam quýt không độc lập vì các cặp vations obser- được liên kết, tức là, những con số màu là cao hay thấp cấp phát triển trên mẫu OJ sử dụng trong bài đọc. Dữ liệu thực nghiệm được phân tích thống kê sử dụng Plotit (Khoa Khoa học Lập trình entific Enterprises, Haslett, Mich.). Kết quả và thảo luận Các số mẫu đo trong các nhà máy Cargill đã không đáp ứng yêu cầu kích thước mẫu tối thiểu, và số lượng mẫu thu thập tại USDA Winter Haven of- fice hầu như không đáp ứng được các yêu cầu tối thiểu như được mô tả trong các tài liệu và phương pháp phần (Bảng 1). Vì vậy, các ples sam- từ nhà máy Cargill, Frostproof, và những người từ USDA, Winter Haven, được kết hợp. Các mẫu trong hai nhà máy này là nước chủ yếu là màu cam cho sản xuất (OJFM) hoặc đông lạnh nước cam cô đặc (FCOJ) với phụ gia tle lit- như canxi, bột giấy, và vitamin C. quan hệ nhũng đơn giản là một chỉ số về sức mạnh của mối quan hệ tuyến tính giữa hai biến, trong trường hợp này, những con số màu đo bằng ColorFlex ™ so với Hunter ™ D45D2 / Macbeth 3100 ™ colorimeters cam quýt. Tion tương quan đơn giản là độc lập với quy mô tương ứng đo của hai biến có liên quan. Nếu tất cả các giá trị của hai biến, ví dụ y1t và y2t, đáp ứng một phương trình chính xác, hai biến số là hoàn toàn tương quan, tức là có tương quan hoàn hảo giữa hai biến này và sự tương quan tuyến tính