無損檢測技術(shù)在雞蛋品質(zhì)檢測中的應(yīng)用研究

王晶哲

摘要：雞蛋的品質(zhì)等級可以直接影響到它的食用品質(zhì)還有質(zhì)量等級，所以對雞蛋進(jìn)行質(zhì)量檢測具有現(xiàn)實(shí)意義。本文具體討論了幾種無損檢測技術(shù)在雞蛋質(zhì)量檢測中的應(yīng)用，為無損檢測技術(shù)在雞蛋品質(zhì)檢測中賦予實(shí)際價(jià)值。

關(guān)鍵詞：雞蛋;品質(zhì);無損檢測

前言：由于雞的年齡，還有飼養(yǎng)環(huán)境以及個(gè)體差異的不同，所以雞蛋的品質(zhì)也大不相同，在雞蛋的銷售過程中，對雞蛋外形和內(nèi)部的品質(zhì)進(jìn)行有效的區(qū)分和鑒定，不僅可以增加經(jīng)濟(jì)收益，還有利于生產(chǎn)者和經(jīng)營者根據(jù)市場對雞蛋的需求，采取有效的養(yǎng)殖方式。因此，對于雞蛋品質(zhì)的檢測具有非常重要的實(shí)際意義。

一、禽蛋檢測的重要性

我國禽蛋的生產(chǎn)與消耗在國際上也可以算上產(chǎn)銷大國，但是我國的禽蛋品質(zhì)以及禽蛋制作的商品品質(zhì)在國際市場上的質(zhì)量較低，與一些發(fā)達(dá)國家相比較還是存在著很大的差距。除了產(chǎn)品單一、加工程度低這些原因以外，最關(guān)鍵的原因還是現(xiàn)代化的加工程度低、檢測的手段相對落后。不同渠道來源的蛋沒有接受嚴(yán)格的檢測挑選，所以非常容易造成禽蛋品種混雜、質(zhì)量不同等情況，我國每年收購禽蛋的損失可以達(dá)到總收購量的百分之十，消耗量非常大。

在禽蛋生產(chǎn)、加工的過程中，蛋的大小、是否有裂紋產(chǎn)生、蛋殼的厚度都會(huì)對禽蛋及其加工制品產(chǎn)生很大的影響。如果能夠通過檢測對不合格的禽蛋進(jìn)行挑除，既能夠?qū)Φ暗馁|(zhì)量進(jìn)行檢測、分類，又能夠減少不必要的損耗。

二、禽蛋品質(zhì)檢測的現(xiàn)狀

目前，在美國和日本等國家，雞蛋的自動(dòng)處理和檢測技術(shù)水平相對較高。一般的大、中型禽蛋生產(chǎn)廠中都擁有一套自動(dòng)化的檢測設(shè)備。在我國，雞蛋的無損自動(dòng)檢測水平較低，國內(nèi)目前還處于用看、聽、摸等方式來鑒別雞蛋的質(zhì)量。不僅需要非常多的勞動(dòng)力，而且生產(chǎn)效率低下，最主要是這種方法只能判斷外在的雞蛋質(zhì)量，無法辨別雞蛋內(nèi)部的品質(zhì)。因此，研發(fā)高效精準(zhǔn)的雞蛋質(zhì)量檢測技術(shù)，開發(fā)自動(dòng)化的檢測技術(shù)以及等級檢測方法對于推動(dòng)養(yǎng)雞場還有雞蛋制品的加工都具有十分重要的作用與現(xiàn)實(shí)意義。

三、無損檢測技術(shù)在雞蛋品質(zhì)檢測中的應(yīng)用

（一）利用機(jī)器視覺檢測雞蛋品質(zhì)

美國最早在1953年就開始利用禽蛋的光譜特性來檢測它的品質(zhì)，有人初步的使用機(jī)器視覺檢測雞蛋的裂紋，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示，機(jī)器視覺技術(shù)可以作用于雞蛋裂紋的檢測中[1]。但是由于這種技術(shù)的檢測速度較慢，所以存在非常大的上升空間，還需要進(jìn)一步研究。Jenshinn利用機(jī)器視覺檢測技術(shù)，在與壓力結(jié)合的情況下，研發(fā)出了一種蛋殼全自動(dòng)檢測系統(tǒng)。在檢測時(shí)，檢測裝置對雞蛋的蛋殼施加壓力，然后再通過攝像頭收集受到壓力的雞蛋圖像，送進(jìn)電腦進(jìn)行檢測分析來判斷蛋殼是否有損傷，通過檢測結(jié)果來對雞蛋進(jìn)行分級破損的雞蛋蛋殼的準(zhǔn)確率高達(dá)80%，完整的雞蛋蛋殼的準(zhǔn)確率達(dá)到86%。

（二）利用光學(xué)特性檢測雞蛋品質(zhì)

光學(xué)特性檢測雞蛋品質(zhì)，主要是通過光的折射，反射等物理反應(yīng)與雞蛋的內(nèi)部品質(zhì)建立一種聯(lián)系，然后再通過數(shù)學(xué)模型構(gòu)建檢測雞蛋質(zhì)量的辦法。20世紀(jì)90年代以來，發(fā)展最快的光譜分析技術(shù)就是近紅外光譜技術(shù)，它的特點(diǎn)是分析速度快，而且分析的效率高，非常容易實(shí)現(xiàn)無損檢測在線分析。一般近紅外光譜技術(shù)主要應(yīng)用于肉類和水果等一些農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測中。于是有許多人提出可以利用紅外技術(shù)來檢測蛋殼的質(zhì)量，同時(shí)，也有人提出，可以利用可見光或者是近紅外反射技術(shù)來檢測雞蛋的新鮮程度。我國最早是在1989年對雞蛋新鮮程度光學(xué)檢測方法進(jìn)行了初步的探索，研究表明，光的透射或許與雞蛋內(nèi)部品質(zhì)之間相互關(guān)聯(lián)，于是建立了雞蛋的新鮮度因子，并且通過實(shí)驗(yàn)得出了雞蛋的新鮮程度等級劃分值。陳斌則研究光譜透射曲線的特性，分析雞蛋的光譜透射曲線和存放時(shí)間兩者之間存在何種變化關(guān)系，通過大量的實(shí)驗(yàn)得到了一種鑒別雞蛋品質(zhì)的新方法。為以后可以設(shè)計(jì)無損雞蛋檢測技術(shù)提供了非常有價(jià)值的數(shù)據(jù)幫助。

（三）利用聲學(xué)沖擊特性檢測雞蛋品質(zhì)

所謂利用聲學(xué)沖擊特性來檢測雞蛋的品質(zhì)，就是通過敲擊雞蛋的蛋殼所產(chǎn)生的聲脈沖振動(dòng)，通過這種振動(dòng)制作頻譜分析來研究雞蛋的品質(zhì)。早在1992年，聲學(xué)技術(shù)就已經(jīng)在雞蛋的品質(zhì)檢測中使用。公茂法利用機(jī)械敲擊雞蛋產(chǎn)生的不同的聲音、每種聲音的大小還有頻率這一原理實(shí)現(xiàn)了簡易的自動(dòng)化檢驗(yàn)雞蛋是否產(chǎn)生裂紋的方法。

（四）利用介電特性檢測雞蛋品質(zhì)

雞蛋是一個(gè)生命體，所以雞蛋的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生生物電場，生物電場會(huì)根據(jù)雞蛋品質(zhì)的變化發(fā)生改變。探測雞蛋節(jié)點(diǎn)介電特性的變化可以作為一種檢測雞蛋品質(zhì)變化的一種手段。董建平和沈林生等通過研究雞蛋生物體內(nèi)電場與雞蛋受精的關(guān)系，并且得出了雞蛋孵化期間的胚胎電圖，從胚胎電圖中我們可以發(fā)現(xiàn)，受精蛋孵化的時(shí)間和體內(nèi)電的活動(dòng)的頻率還有幅值都有關(guān)，并通過這些研究出可以用生物電無損鑒別受精雞蛋的檢測裝置。還有許多實(shí)驗(yàn)都可以表明雞蛋在存儲(chǔ)期間的品質(zhì)變化，跟其相對介電常數(shù)值之間有非常大的關(guān)聯(lián)。

四、存在的問題

雖然各種無損檢測技術(shù)的發(fā)展都非常的迅速，但還是存在著很多的問題，具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1）機(jī)器視覺系統(tǒng)既可以反映雞蛋內(nèi)容物狀況，同時(shí)也可以反應(yīng)雞蛋每個(gè)部分的幾何參數(shù)，這種技術(shù)是很好的實(shí)現(xiàn)雞蛋品質(zhì)的自動(dòng)檢測，還有等級劃分的有效方法。雖然這種方法比較成熟，但是距離在食用商品化生產(chǎn)中，還曾有非常大的距離，不能夠滿足實(shí)際情況的需求。應(yīng)該積極研究多通道下動(dòng)態(tài)圖像的處理方法，通過這種技術(shù)可以提高檢測效率和檢測精度，也可以減少檢測時(shí)間。

（2）在應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)檢測破損的雞蛋時(shí)，由于電腦成像都是按照固定的時(shí)間段來連續(xù)采集雞蛋的圖像，所以當(dāng)雞蛋旋轉(zhuǎn)時(shí)，無法對雞蛋的表面進(jìn)行全面采集非常容易造成漏采或者是采集誤差較大，而且一旦雞蛋的表面不夠干凈或者是存在污點(diǎn)的話，就會(huì)對雞蛋的檢測結(jié)果造成影響。如何在雞蛋圖像中可以準(zhǔn)確的找出雞蛋的破損區(qū)域，并對雞蛋進(jìn)行分類，是機(jī)器視覺自動(dòng)檢測裂紋蛋的一大難題[2]。

（3）目前，聲脈沖振動(dòng)法是自動(dòng)檢測裂紋雞蛋的有效方法之一，但是目前已經(jīng)存在的裂紋雞蛋的檢測方式都是在安靜的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行的，在實(shí)驗(yàn)的過程中，非常容易受到噪音的影響。因此，沒有辦法消除這種影響檢測結(jié)果的因素。

結(jié)論：一件商品的商品價(jià)值取決于它的質(zhì)量。如何能夠有效的區(qū)分雞蛋的品質(zhì)，對于每一個(gè)雞蛋生產(chǎn)者，都具有非常大的挑戰(zhàn)。我國作為禽蛋的生產(chǎn)大國，想要快速有效區(qū)分雞蛋的品質(zhì)，只有借助這些技術(shù)手段才能保證我國禽蛋產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王明，于金瑩，胡雁翔，等.無損檢測技術(shù)在雞蛋品質(zhì)檢測中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].食品科技，2021，46（04）：268-272.

[2]王素香.無損檢測技術(shù)在食品品質(zhì)檢測中的應(yīng)用[J].科學(xué)家，2018，5（15）：1+9.