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高通量蛋壳品质无损检测原理/方法

发表时间:2020-05-20 10:17:35点击:1308

来源:北京博普特科技有限公司

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蛋壳品质对于新鲜蛋、种蛋和蛋制品均为较其重要的指标,与禽龄、产蛋环境、遗传基因、饲养过程及种禽生理状态等因素密切相关破损蛋和裂纹蛋占产蛋总量的6%以上,对鲜食蛋而言,禽蛋出现破损后,禽蛋内容物无法得到有效保护,微生物会侵入禽蛋内部,随着储藏期的延长加速变质,会产生较大的食品有效问题,且从破损处流出的内容物会污染其他禽蛋;对种蛋而言,蛋壳破损会造成孵化过程中水分过度蒸发,增加了胚胎的死亡率,且会发生种蛋爆裂,污染其他种蛋,因此需要对出现裂纹的种蛋采取进一步处理以保证孵化质量;对皮蛋、咸蛋等二次加工的蛋制品而言,破损禽蛋内部较易在腌制环境中被有害菌侵入、繁殖,不仅其本身失去了食用价值,而且会污染腌制环境,对其他禽蛋产生交叉感染。因此,禽蛋蛋壳品质检测是禽蛋生产、经营、加工过程中的重要环节,一方面破损和裂纹禽蛋的及时检出有利于提高鲜蛋的可食率、种蛋的孵化率以及蛋制品品质;另一方面对蛋壳强度的预测可避免生产、加工和销售过程中由于过载产生二次损伤。

目前蛋壳品质的检测还是人工检测较多,蛋壳强度则采用准静态压缩方法进行破坏性抽检,人工检测较为费时费力,效率低,而且对检测人员的身体条件和技术有较高的要求。随着禽蛋生产和加工各个环节自动化程度不断提高,传统的手工检测与破坏性抽检方法难以满足实际应用,快速、无损、有效的检测方法较加适合现代农业化发展的需求。

无损检测又称非破坏性检测,即在不破坏被检物原有状态的前提下,采用外界能量激励的方法改变其物理化学特性,并建立输入和输出关系以获取其品质相关参数,在食品和农产品行业较常用的无损检测技术包括力学方法、电磁学方法、光学方法、机器视觉法和生物传感器法。其中,力学方法是利用食品与农产品的力学特性(如振动频率、振动吸收、硬度、弹性等),采用声波和振动的方法检测其品质指标和内部的组织状态,主要研究被检物料的力学量检测;电磁学方法是利用被检物自身所具有的电磁特性或对外加磁场的干扰作用以检测被检物的组织、成分、结构和状态等与电特性密切相关的参数;光学特性则是利用紫外光、可见光、红外光等和被测物的相互作用所产生的透射、反射和吸收等现象,根据被检物对光的吸收和反射光谱可鉴定物质性质;机器视觉法是利用各种成像系统代替视觉器官作为敏感元器件,由计算机代替大脑完成视觉的处理和理解,实现对被检物的外形、颜色、纹理等特征的检测;生物传感器法是利用生物活性单元与目标物反应过程中所产生的信号差异性,用于检测食品基本成分、添加剂和有毒有害成分。

高通量蛋品质测定仪Columbus产品介绍

Columbus 是一款组合声学蛋品检测仪(AET)和其它特征的仪器,较初由Leuven (Belgium)大学的蛋品质量和孵化研究组研发,目前在无数商业机构和实验室使用, Leuven大学较终选择INDUCT(OCTINION)作为AET研发和商业化的合作伙伴。INDUCT(OCTINION)公司位于比利时首都布鲁塞尔,一直专注于农业和食品工业领域的检测和测量设备设计和生产。
高通量蛋品质测定仪Columbus历史

弹性锤振动激发专利是与MOBA BV (Barneveld, The Netherlands)一起获得,受欧洲专利 EP 1 238 582 A2以及 美国专利 6,722,201,B2保护。至今,Columbus仍按照该专利制造和销售。P. Coucke (1998)的博士论文介绍了 Columbus 设计,并对影响后鸡蛋的震动反应进行分析(参见“Assessment of some physical egg quality parameters based on vibration analysis.”)。AET的应用在缝隙检测,之后,开发出了振动反应信息的方程式,用以计算新蛋壳强度参数(动力刚度Kdyn)。

高通量蛋品质测定仪Columbus声学共振分析

声学共振分析是一门非常有用的技术,可用来研究所有产品的振动行为。 Coucke (1998) 首先将该技术应用于鸡蛋检测上。该技术基本想法用脉冲激振激发鸡蛋,例如,用小锤子敲击蛋壳上,受影响蛋壳的振动通过小麦克风记录下来。从该时间信号计算出振动的频谱。 较终,可从获得的频谱估计不同震动模式的共振频率。从蛋和蛋质量的先进球模式(S20)的共振频率获得蛋外壳强度。Colombus 是实验室规模设备,有两个转轮支撑鸡蛋,将其沿着纵轴旋转,用一个麦克风用来记录激发的鸡蛋振动情况。

蛋品质测定仪图

工作原理

将先进个鸡蛋放到设备上,首先用称重传感器测量鸡蛋重量。随后测量声波效应:鸡蛋旋转时,锤子轻敲鸡蛋4次。在左下图里,完好鸡蛋生成4个注册时间信号。基于这些时间信号,可计算出频谱,将完好鸡蛋的共振频率提取。该完好鸡蛋平均共振频率约为4300Hz。

实验室设备

Columbus设备集成了声学蛋品检测 (AET) 和体积和形状参数测量。
特点

Columbus集成有多种参数测量:

强度测量(动力刚度Kdyn)

自动裂缝检测

蛋重

蛋体积、形状和颜色(基于视觉传感器)

通过串行端口或以太网协议与您目前的IT系统相连。

可与我们云软件集成,收集所有数据

独立设备,无需计算机即可对其进行操作

选择Columbus

速度: 测量蛋多参数的有效方式

容易使用,所有数据均可直接放置在工作站合适位置或传输到其它系统

高通量蛋品质测定仪Columbus分析图

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