【微光谱应用】利用近红外光谱技术无损检测鸡蛋
我国为禽业大国，从传统的农户散养到养鸡专业户，再到一体化的生产基地模式，占世界鸡蛋产量40%；在鸡蛋孵化过程中，部分鸡蛋由于未受精不能正常出雏，不但会造成大量浪费，还有可能引起霉菌感染其他种蛋。美国农业部国家农业统计局（USDA,NASS）2006年数据表明种蛋胚胎发育率仅为86%-99%。
鸡蛋受精情况检测中，采用传统测试方法：
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传统方法 |
问题 |
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孵化5天时光照人工判别 |
时间较长 |
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电学与热成像判别 |
准确性差 |
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高光谱判别 |
成本太高 |
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机器视觉 |
蛋壳颜色干扰 |
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120小时候敲击振动方法 |
时间较长 |
近红外光谱技术凭借其速度快、效率高、无损的特点，为早期种蛋的无损伤在线鉴别提供新方法，帮助企业节省减少浪费，提高企业生产效益，避免由于未发育种蛋腐败产生的细菌感染其他种蛋。
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实 验 装 置 1.暗箱 2.光源（卤钨灯12V,20W） 3.光谱仪（USB4000） 4.温度检测装置 5.散热装置 |
采集透射光谱：
每24h采集一次鸡蛋，采集5天，总计采集235个鸡蛋；对比同一品种不同样品及不同品种的光谱建模，剔除了由蛋黄与蛋壳颜色造成的成本光谱差异，选取355-590nm及670-1025nm波段分析。建立算法模型，通过对光谱的判别分析，有效判别种蛋是否受精，准确率达87.18%。
新鲜度测试
以新鲜鸡蛋为研究对象，采集可见/近红外反射光谱，测定鸡蛋的蛋白质含量，在此基础上进行光谱数据的处理与分析，从而建立有效的蛋白质含量预测模型，实现快速检测鸡蛋的应用。
原始光谱曲线及预处理：
图a为原始采集图谱，b为经过MSC处理后消除了散射偏移的影响；可以看出，在520nm、580nm、635nm处有明显的吸收峰，一阶导数处理后光谱曲线如c所示，623nm处斜率最大，700-900nm处变化较小。
通过获取新鲜鸡蛋的可见近红外光谱，利用化学计量学测定蛋白质含量，再对反射光谱进行预处理，选择最优波长组合；利用最优波长建立预测模型，实现对鸡蛋蛋白质含量的无损快速检测。
推荐海洋配置
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FLAME系列VISNIR光谱仪 HL-2000-LL，卤钨灯光源 QP400-1-VIS-NIR（2根）光纤 Stage-RTL-T，支架 |
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FLAME系列VISNIR光谱仪 HL-2000-LL，卤钨灯光源 WS-1-LL，漫反射标准板 QR400-7-VIS-NIR，Y分叉反射光纤 RPH-1，反射支架 |
引用文献：
吴建虎, 黄钧. 可见/近红外光谱技术无损检测新鲜鸡蛋蛋白质含量的研究[J]. 现代食品科技, 2015(5):285-290.
秦五昌, 汤修映, 彭彦昆, et al. 基于可见/近红外透射光谱的孵化早期受精鸡蛋的判别[J]. 光谱学与光谱分析, 2017(1).
注：*本文内容转自“海洋光学微信公众号”，仅供交流与应用研究*
