数码成像比色在“检测泡菜中亚硝酸盐含量”实验中的应用

摘 要 用颜色识别软件采集不同浓度的亚硝酸钠标准液与磺胺和 α 萘胺发生显色反应后溶液颜色的饱和度,绘制饱和度—亚 硝酸钠含量的标准曲线,并进行泡菜中亚硝酸盐含量的测定。 结果表明,亚硝酸钠含量和饱和度呈线性关系,测定的泡菜中亚硝酸 钠含量与分光光度法测定的结果一致,误差在允许范围之内。

关键词 数码成像比色法 亚硝酸盐 含量测定 高中生物学实验

1 前言 “

制作泡菜并检测亚硝酸盐含量” 是人教版生物 学选修 1《生物技术实践》 中专题 1 课题 4 的内容,目 的是培养学生关注食品安全、养成健康生活方式的社 会责任。 制作泡菜并不难,难的是测定泡菜中亚硝酸 盐的含量。 教材中使用的是目视比色法,即用样品显色液和标 准显色液比较,找出最接近的颜色。 这种方法容易因为 个人的色觉差异而产生误判。 为此,有作者利用分光光 度法检测泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化[1 2] 。

这 种方法准确度高,但对于理论知识和仪器操作有一定的 要求,对于普通高中来说,难以面向全体学生开展分组 实验。 如果能设计一个成本低、原理简单、适用于普通高中生的定量检测亚硝酸盐含量实验,不仅能解决仪器的问题,还能培养学生定量分析、数学建模的科学思维, 将所学的知识运用到各类食品中亚硝酸盐含量的检测。 近年出现了一种新颖的分析方法———数码成像比 色法。 数码照片由许多的像素点组成,每个像素点都 有相应的参数,RGB(红、绿、蓝) 值、HSV(色调、饱和 度、明度) 值是其中的两组。 数码成像比色法的原理 是: 利用数码摄像头拍摄有色待测溶液的照片,再用 颜色识别软件采集该溶液的 RGB 值和 HSV 值。

在一 定范围内,有色溶液某一颜色参数与其浓度成线性关 系,因此可以通过检测溶液的相应参数测定未知溶液 的浓度[3] 。 目前 Windows 系统自带的“画图” 软件中有“取色器”和“编辑颜色”功能(图 1),手机上的“颜 色识别器”软件(图 2)和 Color Grab 软件均可检测图 片中的 RGB 值、HSV 值等颜色参数。 在多组预实验中