背景:
我國為禽業(yè)大國,從傳統(tǒng)的農戶散養(yǎng)到養(yǎng)雞專業(yè)戶,再到一體化的生產基地模式,占世界雞蛋產量40%;在雞蛋孵化過程中,部分雞蛋由于未受精不能正常出雛,不但會造成大量浪費,還有可能引起霉菌感染其他種蛋。美國農業(yè)部國家農業(yè)統(tǒng)計局(USDA,NASS)2006年數(shù)據(jù)表明種蛋胚胎發(fā)育率僅為86%-99%。
在雞蛋受精情況檢測中,采用傳統(tǒng)測試方法:
| 傳統(tǒng)方法 | 問題 |
| 孵化5天時光照人工判別 | 時間較長 |
| 電學與熱成像判別 | 準確性差 |
| 高光譜判別 | 成本太高 |
| 機器視覺 | 蛋殼顏色干擾 |
| 120小時候敲擊振動方法 | 時間較長 |
近紅外光譜技術憑借其速度快、效率高、無損的特點,為早期種蛋的無損傷在線鑒別提供新方法,幫助企業(yè)節(jié)省減少浪費,提高企業(yè)生產效益,避免由于未發(fā)育種蛋腐敗產生的細菌感染其他種蛋。
實 驗 裝 置
1.暗箱
2.光源(鹵鎢燈12V,20W)
3.光譜儀(USB4000)
4.溫度檢測裝置
5.散熱裝置
采集透射光譜:
每24h采集一次雞蛋,采集5天,總計采集235個雞蛋;對比同一品種不同樣品及不同品種的光譜建模,剔除了由蛋黃與蛋殼顏色造成的成本光譜差異,選取355-590nm及670-1025nm波段分析。建立算法模型,通過對光譜的判別分析,有效判別種蛋是否受精,準確率達87.18%。
新鮮度測試
以新鮮雞蛋為研究對象,采集可見/近紅外反射光譜,測定雞蛋的蛋白質含量,在此基礎上進行光譜數(shù)據(jù)的處理與分析,從而建立有效的蛋白質含量預測模型,實現(xiàn)快速檢測雞蛋的應用。
原始光譜曲線及預處理:
圖a為原始采集圖譜,b為經過MSC處理后消除了散射偏移的影響;可以看出,在520nm、580nm、635nm處有明顯的吸收峰,一階導數(shù)處理后光譜曲線如c所示,623nm處斜率最大,700-900nm處變化較小。
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通過獲取新鮮雞蛋的可見近紅外光譜,利用化學計量學測定蛋白質含量,再對反射光譜進行預處理,選擇最優(yōu)波長組合;利用最優(yōu)波長建立預測模型,實現(xiàn)對雞蛋蛋白質含量的無損快速檢測。
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推薦海洋配置
透射配置
FLAME系列VISNIR光譜儀
HL-2000-LL,鹵鎢燈光源
QP400-1-VIS-NIR(2根)光纖
Stage-RTL-T,支架
反射配置
FLAME系列VISNIR光譜儀
HL-2000-LL,鹵鎢燈光源
WS-1-LL,漫反射標準板
QR400-7-VIS-NIR,Y分叉反射光纖
RPH-1,反射支架
引用文獻:
吳建虎, 黃鈞. 可見/近紅外光譜技術無損檢測新鮮雞蛋蛋白質含量的研究[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2015(5):285-290.
秦五昌, 湯修映, 彭彥昆, et al. 基于可見/近紅外透射光譜的孵化早期受精雞蛋的判別[J]. 光譜學與光譜分析, 2017(1).