The relationship of the color characteristics of white crystalline sugar
Authors: Беляева Любовь Ивановна , Пружин Михаил Константинович , Остапенко Алла Владимировна , Сысоева Татьяна Ивановна 
Published: September 2022

Для оценки окраски белого кристаллического сахара используют две цветовые характеристики - в кристаллическом виде и в водном растворе, для определения которых применяются традиционные методы измерений по принципу сенсорного анализа: органолептический и фотометрический. На современном этапе широкое применение при анализе цвета различной продукции, в том числе и пищевой, находит метод цифровой цветометрии (компьютерное зрение), который отличается высокой достоверностью, надежностью, простотой пробоподготовки, экспрессностью. В лабораторных условиях выявлена закономерность связи цифровой цветовой характеристики белого свекловичного сахара разных категорий в кристаллическом виде с величиной цветности сахара в растворе. Исследование проведено на основе применения полных и сокращенных факториальных планов эксперимента, сопровождаемых получением соответствующих регрессионных уравнений. Установлено преимущественное влияние цветности белого сахара в растворе (63,1 %) по сравнению с воздействием среднего размера кристаллов сахара (26,3 %). При этом синхронное снижение цифровой цветовой характеристики достигнуто на фоне увеличения среднего размера кристаллов. Показано, что чем ниже категория белого сахара, тем больше разница между цифровой цветовой характеристикой отдельных фракций. Изменение этой характеристики белого сахара на 50,3 % было обусловлено его цветностью в растворе, на 29,6 % - средним размером кристаллов сахара и на 9,8 % - коэффициентом неоднородности сахара. Получено регрессионное уравнение, отражающее обратную зависимость цифровой цветовой характеристики белого сахара от размера кристаллов и прямую - от категорий белого сахара и толщины слоя при сканировании. Практическое значение заключается в установлении обратной связи цветности белого сахара в растворе с цифровой цветовой характеристикой его в кристаллическом виде; в выявлении снижения последней в ряду категорий белого сахара: экстра, ТС1, ТС2, ТС3 и фракций: от мелкой к более крупной; в определении оптимальной толщины слоя белого сахара при сканировании, составляющей 6 мм.

To evaluate white crystalline sugar, two color characteristics are used - in crystalline form and in aqueous solution, which are determined using traditional measurement methods based on the principle of sensory analysis: organoleptic and photometric. At the present stage, the method of digital colorimetry (computer vision), which is characterized by high reliability, authenticity, ease of sample preparation, and rapidity, is widely used in the analysis of the color of various products - food, medicines, building materials, etc. Under laboratory conditions, a regularity of the relationship between the digital color characteristics of white beet sugar of different categories in crystalline form and the color value of sugar in solution was revealed. The study was carried out on the basis of the use of full and reduced factorial plans of the experiment, accompanied by obtaining the corresponding regression equations. The predominant influence of the color of white sugar in solution (63.1 %) was established in comparison with the influence of the average size of sugar crystals (26.3 %). At the same time, a synchronous decrease in the digital color characteristic was achieved against the background of an increase in the average crystal size. It was shown that the lower the category of white sugar, the greater the difference between the digital color characteristics of individual fractions. The change in this characteristic of white sugar by 50.3 % was due to its color in solution, by 29.6 % - by the average size of sugar crystals and by 9.8 % - by the coefficient of sugar heterogeneity. A regression equation has been obtained that reflects the inverse dependence of the digital color characteristic of white sugar on the size of the crystals and the direct dependence on the categories of white sugar and the layer thickness during scanning. The practical significance lies in establishing a feedback of the color of white sugar in solution with its digital color characteristic in crystalline form; identifying a decrease in the latter in a series of categories of white sugar: extra, TS1, TS2, TS3 and fractions: from fine to larger; determining the optimal thickness of the white sugar layer during scanning, which is 6 mm.