無損檢測技術在雞蛋品質檢測中的應用研究

王晶哲

摘要：雞蛋的品質等級可以直接影響到它的食用品質還有質量等級，所以對雞蛋進行質量檢測具有現實意義。本文具體討論了幾種無損檢測技術在雞蛋質量檢測中的應用，為無損檢測技術在雞蛋品質檢測中賦予實際價值。

關鍵詞：雞蛋;品質;無損檢測

前言：由于雞的年齡，還有飼養環境以及個體差異的不同，所以雞蛋的品質也大不相同，在雞蛋的銷售過程中，對雞蛋外形和內部的品質進行有效的區分和鑒定，不僅可以增加經濟收益，還有利于生產者和經營者根據市場對雞蛋的需求，采取有效的養殖方式。因此，對于雞蛋品質的檢測具有非常重要的實際意義。

一、禽蛋檢測的重要性

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

在禽蛋生產、加工的過程中，蛋的大小、是否有裂紋產生、蛋殼的厚度都會對禽蛋及其加工制品產生很大的影響。如果能夠通過檢測對不合格的禽蛋進行挑除，既能夠對蛋的質量進行檢測、分類，又能夠減少不必要的損耗。

二、禽蛋品質檢測的現狀

目前，在美國和日本等國家，雞蛋的自動處理和檢測技術水平相對較高。一般的大、中型禽蛋生產廠中都擁有一套自動化的檢測設備。在我國，雞蛋的無損自動檢測水平較低，國內目前還處于用看、聽、摸等方式來鑒別雞蛋的質量。不僅需要非常多的勞動力，而且生產效率低下，最主要是這種方法只能判斷外在的雞蛋質量，無法辨別雞蛋內部的品質。因此，研發高效精準的雞蛋質量檢測技術，開發自動化的檢測技術以及等級檢測方法對于推動養雞場還有雞蛋制品的加工都具有十分重要的作用與現實意義。

三、無損檢測技術在雞蛋品質檢測中的應用

（一）利用機器視覺檢測雞蛋品質

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，有人初步的使用機器視覺檢測雞蛋的裂紋，實驗結果表示，機器視覺技術可以作用于雞蛋裂紋的檢測中[1]。但是由于這種技術的檢測速度較慢，所以存在非常大的上升空間，還需要進一步研究。Jenshinn利用機器視覺檢測技術，在與壓力結合的情況下，研發出了一種蛋殼全自動檢測系統。在檢測時，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，送進電腦進行檢測分析來判斷蛋殼是否有損傷，通過檢測結果來對雞蛋進行分級破損的雞蛋蛋殼的準確率高達80%，完整的雞蛋蛋殼的準確率達到86%。

（二）利用光學特性檢測雞蛋品質

光學特性檢測雞蛋品質，主要是通過光的折射，反射等物理反應與雞蛋的內部品質建立一種聯系，然后再通過數學模型構建檢測雞蛋質量的辦法。20世紀90年代以來，發展最快的光譜分析技術就是近紅外光譜技術，它的特點是分析速度快，而且分析的效率高，非常容易實現無損檢測在線分析。一般近紅外光譜技術主要應用于肉類和水果等一些農產品的質量檢測中。于是有許多人提出可以利用紅外技術來檢測蛋殼的質量，同時，也有人提出，可以利用可見光或者是近紅外反射技術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檢測方法進行了初步的探索，研究表明，光的透射或許與雞蛋內部品質之間相互關聯，于是建立了雞蛋的新鮮度因子，并且通過實驗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間兩者之間存在何種變化關系，通過大量的實驗得到了一種鑒別雞蛋品質的新方法。為以后可以設計無損雞蛋檢測技術提供了非常有價值的數據幫助。

（三）利用聲學沖擊特性檢測雞蛋品質

所謂利用聲學沖擊特性來檢測雞蛋的品質，就是通過敲擊雞蛋的蛋殼所產生的聲脈沖振動，通過這種振動制作頻譜分析來研究雞蛋的品質。早在1992年，聲學技術就已經在雞蛋的品質檢測中使用。公茂法利用機械敲擊雞蛋產生的不同的聲音、每種聲音的大小還有頻率這一原理實現了簡易的自動化檢驗雞蛋是否產生裂紋的方法。

（四）利用介電特性檢測雞蛋品質

雞蛋是一個生命體，所以雞蛋的內部會產生生物電場，生物電場會根據雞蛋品質的變化發生改變。探測雞蛋節點介電特性的變化可以作為一種檢測雞蛋品質變化的一種手段。董建平和沈林生等通過研究雞蛋生物體內電場與雞蛋受精的關系，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現，受精蛋孵化的時間和體內電的活動的頻率還有幅值都有關，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。還有許多實驗都可以表明雞蛋在存儲期間的品質變化，跟其相對介電常數值之間有非常大的關聯。

四、存在的問題

雖然各種無損檢測技術的發展都非常的迅速，但還是存在著很多的問題，具體表現在以下幾點：

（1）機器視覺系統既可以反映雞蛋內容物狀況，同時也可以反應雞蛋每個部分的幾何參數，這種技術是很好的實現雞蛋品質的自動檢測，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中，還曾有非常大的距離，不能夠滿足實際情況的需求。應該積極研究多通道下動態圖像的處理方法，通過這種技術可以提高檢測效率和檢測精度，也可以減少檢測時間。

（2）在應用機器視覺技術檢測破損的雞蛋時，由于電腦成像都是按照固定的時間段來連續采集雞蛋的圖像，所以當雞蛋旋轉時，無法對雞蛋的表面進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的話，就會對雞蛋的檢測結果造成影響。如何在雞蛋圖像中可以準確的找出雞蛋的破損區域，并對雞蛋進行分類，是機器視覺自動檢測裂紋蛋的一大難題[2]。

（3）目前，聲脈沖振動法是自動檢測裂紋雞蛋的有效方法之一，但是目前已經存在的裂紋雞蛋的檢測方式都是在安靜的實驗條件下進行的，在實驗的過程中，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果的因素。

結論：一件商品的商品價值取決于它的質量。如何能夠有效的區分雞蛋的品質，對于每一個雞蛋生產者，都具有非常大的挑戰。我國作為禽蛋的生產大國，想要快速有效區分雞蛋的品質，只有借助這些技術手段才能保證我國禽蛋產業的可持續發展。

參考文獻：

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

[2]王素香.無損檢測技術在食品品質檢測中的應用[J].科學家，2018，5（15）：1+9.