无损检测技术在鸡蛋品质检测中的应用研究

王晶哲

摘要：鸡蛋的品质等级可以直接影响到它的食用品质还有质量等级，所以对鸡蛋进行质量检测具有现实意义。本文具体讨论了几种无损检测技术在鸡蛋质量检测中的应用，为无损检测技术在鸡蛋品质检测中赋予实际价值。

关键词：鸡蛋;品质;无损检测

前言：由于鸡的年龄，还有饲养环境以及个体差异的不同，所以鸡蛋的品质也大不相同，在鸡蛋的销售过程中，对鸡蛋外形和内部的品质进行有效的区分和鉴定，不仅可以增加经济收益，还有利于生产者和经营者根据市场对鸡蛋的需求，采取有效的养殖方式。因此，对于鸡蛋品质的检测具有非常重要的实际意义。

一、禽蛋检测的重要性

我国禽蛋的生产与消耗在国际上也可以算上产销大国，但是我国的禽蛋品质以及禽蛋制作的商品品质在国际市场上的质量较低，与一些发达国家相比较还是存在着很大的差距。除了产品单一、加工程度低这些原因以外，最关键的原因还是现代化的加工程度低、检测的手段相对落后。不同渠道来源的蛋没有接受严格的检测挑选，所以非常容易造成禽蛋品种混杂、质量不同等情况，我国每年收购禽蛋的损失可以达到总收购量的百分之十，消耗量非常大。

在禽蛋生产、加工的过程中，蛋的大小、是否有裂纹产生、蛋壳的厚度都会对禽蛋及其加工制品产生很大的影响。如果能够通过检测对不合格的禽蛋进行挑除，既能够对蛋的质量进行检测、分类，又能够减少不必要的损耗。

二、禽蛋品质检测的现状

目前，在美国和日本等国家，鸡蛋的自动处理和检测技术水平相对较高。一般的大、中型禽蛋生产厂中都拥有一套自动化的检测设备。在我国，鸡蛋的无损自动检测水平较低，国内目前还处于用看、听、摸等方式来鉴别鸡蛋的质量。不仅需要非常多的劳动力，而且生产效率低下，最主要是这种方法只能判断外在的鸡蛋质量，无法辨别鸡蛋内部的品质。因此，研发高效精准的鸡蛋质量检测技术，开发自动化的检测技术以及等级检测方法对于推动养鸡场还有鸡蛋制品的加工都具有十分重要的作用与现实意义。

三、无损检测技术在鸡蛋品质检测中的应用

（一）利用机器视觉检测鸡蛋品质

美国最早在1953年就开始利用禽蛋的光谱特性来检测它的品质，有人初步的使用机器视觉检测鸡蛋的裂纹，实验结果表示，机器视觉技术可以作用于鸡蛋裂纹的检测中[1]。但是由于这种技术的检测速度较慢，所以存在非常大的上升空间，还需要进一步研究。Jenshinn利用机器视觉检测技术，在与压力结合的情况下，研发出了一种蛋壳全自动检测系统。在检测时，检测装置对鸡蛋的蛋壳施加压力，然后再通过摄像头收集受到压力的鸡蛋图像，送进电脑进行检测分析来判断蛋壳是否有损伤，通过检测结果来对鸡蛋进行分级破损的鸡蛋蛋壳的准确率高达80%，完整的鸡蛋蛋壳的准确率达到86%。

（二）利用光学特性检测鸡蛋品质

光学特性检测鸡蛋品质，主要是通过光的折射，反射等物理反应与鸡蛋的内部品质建立一种联系，然后再通过数学模型构建检测鸡蛋质量的办法。20世纪90年代以来，发展最快的光谱分析技术就是近红外光谱技术，它的特点是分析速度快，而且分析的效率高，非常容易实现无损检测在线分析。一般近红外光谱技术主要应用于肉类和水果等一些农产品的质量检测中。于是有许多人提出可以利用红外技术来检测蛋壳的质量，同时，也有人提出，可以利用可见光或者是近红外反射技术来检测鸡蛋的新鲜程度。我国最早是在1989年对鸡蛋新鲜程度光学检测方法进行了初步的探索，研究表明，光的透射或许与鸡蛋内部品质之间相互关联，于是建立了鸡蛋的新鲜度因子，并且通过实验得出了鸡蛋的新鲜程度等级划分值。陈斌则研究光谱透射曲线的特性，分析鸡蛋的光谱透射曲线和存放时间两者之间存在何种变化关系，通过大量的实验得到了一种鉴别鸡蛋品質的新方法。为以后可以设计无损鸡蛋检测技术提供了非常有价值的数据帮助。

（三）利用声学冲击特性检测鸡蛋品质

所谓利用声学冲击特性来检测鸡蛋的品质，就是通过敲击鸡蛋的蛋壳所产生的声脉冲振动，通过这种振动制作频谱分析来研究鸡蛋的品质。早在1992年，声学技术就已经在鸡蛋的品质检测中使用。公茂法利用机械敲击鸡蛋产生的不同的声音、每种声音的大小还有频率这一原理实现了简易的自动化检验鸡蛋是否产生裂纹的方法。

（四）利用介电特性检测鸡蛋品质

鸡蛋是一个生命体，所以鸡蛋的内部会产生生物电场，生物电场会根据鸡蛋品质的变化发生改变。探测鸡蛋节点介电特性的变化可以作为一种检测鸡蛋品质变化的一种手段。董建平和沈林生等通过研究鸡蛋生物体内电场与鸡蛋受精的关系，并且得出了鸡蛋孵化期间的胚胎电图，从胚胎电图中我们可以发现，受精蛋孵化的时间和体内电的活动的频率还有幅值都有关，并通过这些研究出可以用生物电无损鉴别受精鸡蛋的检测装置。还有许多实验都可以表明鸡蛋在存储期间的品质变化，跟其相对介电常数值之间有非常大的关联。

四、存在的问题

虽然各种无损检测技术的发展都非常的迅速，但还是存在着很多的问题，具体表现在以下几点：

（1）机器视觉系统既可以反映鸡蛋内容物状况，同时也可以反应鸡蛋每个部分的几何参数，这种技术是很好的实现鸡蛋品质的自动检测，还有等级划分的有效方法。虽然这种方法比较成熟，但是距离在食用商品化生产中，还曾有非常大的距离，不能够满足实际情况的需求。应该积极研究多通道下动态图像的处理方法，通过这种技术可以提高检测效率和检测精度，也可以减少检测时间。

（2）在应用机器视觉技术检测破损的鸡蛋时，由于电脑成像都是按照固定的时间段来连续采集鸡蛋的图像，所以当鸡蛋旋转时，无法对鸡蛋的表面进行全面采集非常容易造成漏采或者是采集误差较大，而且一旦鸡蛋的表面不够干净或者是存在污点的话，就会对鸡蛋的检测结果造成影响。如何在鸡蛋图像中可以准确的找出鸡蛋的破损区域，并对鸡蛋进行分类，是机器视觉自动检测裂纹蛋的一大难题[2]。

（3）目前，声脉冲振动法是自动检测裂纹鸡蛋的有效方法之一，但是目前已经存在的裂纹鸡蛋的检测方式都是在安静的实验条件下进行的，在实验的过程中，非常容易受到噪音的影响。因此，没有办法消除这种影响检测结果的因素。

结论：一件商品的商品价值取决于它的质量。如何能够有效的区分鸡蛋的品质，对于每一个鸡蛋生产者，都具有非常大的挑战。我国作为禽蛋的生产大国，想要快速有效区分鸡蛋的品质，只有借助这些技术手段才能保证我国禽蛋产业的可持续发展。

参考文献：

[1]王明，于金莹，胡雁翔，等.无损检测技术在鸡蛋品质检测中的应用研究进展[J].食品科技，2021，46（04）：268-272.

[2]王素香.无损检测技术在食品品质检测中的应用[J].科学家，2018，5（15）：1+9.