CN110709697B - 蛋质评价方法、蛋质评价装置和程序 - Google Patents
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Abstract
在蛋质评价方法中,根据在开蛋后的状态下测得的蛋黄的直径(D)和蛋黄的高度(H)来计算出与蛋黄膜的弹性有关的物性值。在为了实施这样的蛋质评价方法的蛋质评价装置(1)中具备:蛋黄直径测量部(2),其测量蛋黄的直径(D);蛋黄高度测量部(3),其测量蛋黄的高度(H);以及物性值计算部(4),其根据蛋黄的直径(D)和蛋黄的高度(H)来计算出与蛋黄膜的弹性有关的物性值。
Description
技术领域
本发明涉及对与蛋的内容物有关的品质进行评价的蛋质评价方法、蛋质评价装置和程序。
背景技术
作为表示蛋的内部品质(蛋质)的指标,例如,已知哈夫单位(Haugh Unit)或蛋黄系数(Yolk Index)。作为对所述哈夫单位或蛋黄系数进行测量的装置的一例,例如,可列举出专利文献1所记载的品质指标检查装置。
该品质指标检查装置在开蛋后的状态下照射出平行光,根据轮廓来测量蛋白的高度、蛋黄的高度、蛋黄的直径。能够根据在此测得的蛋白的高度和另外测得的蛋重来计算哈夫单位。另外,能够根据由该品质指标检查装置测得的蛋黄的高度和蛋黄的直径来计算蛋黄系数。
此外,已知有对在分离蛋黄和蛋白时蛋黄膜破裂的比例进行测量的方法或者对蛋黄加重来测量蛋黄的断裂强度的方法等。另外,作为不使用测量装置的简便的方法,也可以通过方法来进行评价:以用筷子夹住蛋黄并提起的方式来确认是否未破裂或尝试能够插入几个牙签。
包住蛋的蛋黄的半透明蛋黄膜是将蛋黄和蛋白分隔的膜,主要由与蛋黄接触的内层和与蛋白接触的外层这两层构成。内层具有较粗的纤维的三维网眼构造。外层具有由细微的纤维形成的二维的格子构造重叠而成的构造。刚产蛋之后,对于蛋黄膜的内层和外层而言,纤维组织的结合均牢固。
即使蛋壳存在龟裂而例如沙门氏菌等细菌自龟裂处进入蛋白内,由于在蛋白内没有细菌的增殖所需的营养成分,因此,细菌无法容易地增殖。但是,已知的是,随着时间经过,当形成蛋黄膜的纤维组织的结合松弛时,蛋黄膜脆弱化,蛋黄内部的物质向外部渗出的蛋黄膜的透过性增加,因此营养丰富的蛋黄所含有的铁成分等营养素会向蛋白移动。如此,在蛋白内存在细菌的情况下,细菌得到需要的营养而在蛋内进行急剧的增殖。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第4858838号公报(日本特开2008-032678号公报)
非专利文献
非专利文献1:藤井大地、“構造の近似について”、[online]、[平成29年5月11日检索]、因特网<URL:http://www.archi.hiro.kindai.ac.jp/laboratory/SAL/dfujii/Report/rinko/rinko_12.pdf>
发明内容
发明要解决的问题
本发明人关注到蛋黄膜的状态的好坏与蛋内的细菌增殖的容易度有关。本发明的一个目的在于,提供一种蛋质评价方法,该蛋质评价方法能够评价针对细菌增殖的防御性或抑制能力来作为一种蛋内的品质指标,另一个目的在于,提供一种上述那样的蛋质评价装置,又一个目的在于,提供一种上述那样的程序。
用于解决问题的方案
通常,已知的是,对于具有纤维的网眼构造或格子构造的薄膜而言,当纤维组织的结合松弛时,薄膜的弹性降低。由于包住蛋黄的蛋黄膜也具有纤维组织,因此,当该纤维组织的结合松弛时,蛋黄膜的弹性会变化。另外,当纤维组织的结合松弛时,针对细菌的增殖,防御性或抑制能力降低。因而,能够通过蛋黄膜的弹性来得到与针对细菌增殖的防御性或抑制能力有关的见解。
以该见解为背景,本发明提供一种蛋质评价方法,其用于评价与蛋的内容物有关的品质,其中,根据在开蛋后的状态下测得的蛋黄的直径和蛋黄的高度来计算出与包住蛋黄的蛋黄膜的弹性有关的物性值。
本发明提供一种蛋质评价装置,其用于评价与蛋的内容物有关的品质,具备蛋黄直径测量部、蛋黄高度测量部以及物性值计算部。蛋黄直径测量部测量蛋黄的直径。蛋黄高度测量部测量蛋黄的高度。物性值计算部根据在蛋黄直径测量部测得的蛋黄的直径和在蛋黄高度测量部测得的蛋黄的高度来计算出与包住蛋黄的蛋黄膜的弹性有关的物性值。
本发明提供一种程序,其使用于计算机,用于评价与蛋的内容物有关的品质,其中,根据在开蛋后的状态下测得的蛋黄的直径和蛋黄的高度来计算出与包住蛋黄的蛋黄膜的弹性有关的物性值。
发明的效果
根据本发明的蛋质评价方法,能够评价蛋的针对细菌增殖的防御性或抑制能力。
根据本发明的蛋质评价装置,能够获得与蛋的针对细菌增殖的防御性或抑制能力有关的见解。
根据本发明的程序,能够获得与蛋的针对细菌增殖的防御性或抑制能力有关的见解。
附图说明
图1是用于说明本发明的概念的、示意性表示蛋黄的侧视图。
图2是用于说明本发明的概念的、表示蛋黄系数与泊松比之间的关系的图表。
图3是用于说明本发明的概念的、表示蛋黄系数与能量之间的关系的图表。
图4是用于说明本发明的概念的、表示蛋黄系数与蛋黄膜的弹簧常数之间的关系的图表。
图5是概略地表示本发明的一个实施方式的蛋质评价装置的俯视图。
图6是在同一个实施方式中概略地表示蛋质评价装置的侧视图。
图7是在同一个实施方式的形态中表示蛋质评价装置所执行的处理的一例的流程图。
图8是用于说明本发明的概念的、概略地表示旋转椭圆体的立体图。
具体实施方式
<概念说明>
本发明人发现,使用能够自外形容易地测量的蛋黄的直径和蛋黄的高度这样的形状参数,能够求出蛋黄膜的好坏的标准、即作为蛋黄膜的物性之一的弹性。
蛋黄在蛋壳中处于被蛋白包住时(以下,称作“初始状态”)为球体。若从该初始状态下仅取出蛋黄并置于盘上,则放置在盘子上的蛋黄会因重力的影响而一边在横向上扩展一边高度逐渐降低。此时,包住蛋黄的蛋黄膜伸长,因此欲使蛋黄膜的伸长恢复的复原力(应力)不久会发挥作用。当该复原力与在重力的作用下欲使蛋黄扩展的力达到平衡时,成为平衡状态,蛋黄的扩展停止。
如图1所示,在开蛋后放置在平坦的盘子上的蛋黄Y的形状能够看成图8所示那样的旋转椭圆体。旋转椭圆体的形状能够由直径D和高度H这两个数值唯一地决定。直径D和高度H能够根据自蛋黄Y的侧方得到的轮廓来实际测量出来。使用直径D和高度H如下那样示出长半径a和短半径b。
a=1/2·D (式1)
b=1/2·H (式2)
另一方面,已知的是,旋转椭圆体的体积V能够由下式来计算。
V=4/3πa2b (式3)
在此,对蛋黄进行研究,在由球体向扁平的旋转椭圆体变形的过程中,蛋黄的体积V始终恒定,因此,在(式3)中,预设为3/(4π)·V=a2b=v。其中,v是恒定值。
蛋黄为球形的初期状态下的长半径a0、短半径b0具有a0=b0的关系,蛋黄的体积V在自球体向扁平的旋转椭圆体变形的过程中始终恒定,因此,以下的式子成立。
a0 3=b0 3=a0 2·b0=a2b=v (式4)
根据(式4),a0、b0能如下表示。
a0=v1/3 (式5)
b0=v1/3 (式6)
在此,已知将b/a称作椭圆率y。当将y=b/a的两边乘以a3时,能如下表示,根据(式4),它们的值等于v。
a3y=a2b(=v) (式7)
根据(式7),a能如下表示。
a=v1/3y-1/3 (式8)
另外,根据椭圆率的公式(y=b/a),b能如下表示。
b=v1/3y2/3 (式9)
在旋转椭圆体的情况下,表面积、赤道的长度、经线的长度由长半径a和短半径b决定。并且,在体积恒定的条件下,长半径a和短半径b如(式8)和(式9)所示那样由椭圆率y决定,因此,在体积恒定的条件下,表面积、赤道的长度、经线的长度仅由椭圆率y决定。
如此,发明人关注到,在蛋黄的体积V在变形的前后为恒定这样的条件下,视为旋转椭圆体的单个评价对象的蛋黄的表面积S、赤道的长度A、经线的长度L均能够用y来表示。
此外,椭圆率y=b/a能够根据(式1)和(式2)而表示成y=H/D,该H/D表示蛋黄系数。即,也可以将作为旋转椭圆体的几何量的椭圆率这样的术语置换为蛋黄系数这样的术语。如此,本发明人关注到已知的蛋黄系数与已知的椭圆率的相关性。
<赤道的长度、经线的长度的求出方法>
对于与半径a的圆相当的赤道的长度A,能代入(式8)而如下那样表示。
A=2πa=2πv1/3y-1/3 (式10)
已知的是,经线的长度L能由以下的式子表示。
[数学式1]
在此,离心率e能够根据y=b/a而表示为e=(1-y2)1/2。若将其代入(式11),则经线的长度L能仅由变量y表示,能够使用数值积分来求出值。
但是,在此,由于利用明确包含椭圆率y(或蛋黄系数)的式子来表示经线的长度,因此,为了求出经线的长度L而使用以下的椭圆的周长的近似公式(Gauss-Kummer公式)。
[数学式2]
Gauss-Kummer公式的取至2次项的近似式能够如下那样表示。
L=π(a+b)(1+1/4·h2) (式13)
在此,对于h,向(式12)的h中代入y=b/a,能够如下那样表示。
h=(1-y)/(1+y) (式14)
若将(式14)和y=b/a代入到(式13),则经线的长度L能仅由变量y如下那样表示。
[数学式3]
其中,根据(式8),a=v1/3y-1/3。
此外,h的取至4次项的近似或h的取至6次项的近似等也能够同样地进行计算。次数越上升,使用(式11)以数值计算准确地求出的经线的长度L和用(式12)所示的Gauss-Kummer公式进行近似时的误差越小。此外,在对蛋黄经常使用的y>0.2的范围内,在h的取至2次项的近似式中,误差率为0.4%以下。因此,认为用取至2次项的近似就能够充分实用,因此,以下使用(式15),但在取至更高次项的近似中,也能够进行同样的讨论。
<赤道方向上的应变·经线方向上的应变的求出方法>
接着,对蛋黄Y从球体向扁平的旋转椭圆体变形后的蛋黄膜的变形程度(应变)的求出方法进行说明。赤道方向上的应变εx能用以下的式子求出。
εx=(A-A0)/A0 (式16)
在此,A0是蛋黄为球体的初始状态下的赤道的长度,A是变形时的赤道的长度。当将(式5)、(式8)和(式10)代入该(式16)时,赤道方向上的应变εx能如下表示。
εx=y-1/3-1 (式17)
经线方向上的应变εy能用以下的式子求出。
εy=(L-L0)/L0 (式18)
在此,L0是蛋黄为球体的初始状态下的经线的长度,L是变形时的经线的长度。此外,L0=2πa,当将(式15)代入该(式18)时,经线方向上的应变εy能如下表示。
εy=1/8·y-1/3{5y+1+4/(y+1)}-1 (式19)
<赤道方向上的应变·经线方向上的应变的变化率的求出方法>
[数学式4]
<蛋黄膜的泊松比的求出方法>
接下来,对作为与蛋黄膜的弹性有关的物性值之一的蛋黄膜的泊松比ν的求出方法进行说明。
已知的是,旋转椭圆体的表面积S能够由以下的式子求出。
[数学式5]
其中,e表示离心率。
另外,将初始状态的球形时的表面积设为S0。蛋黄膜的厚度方向上的应变εz能够使用蛋黄膜的厚度T和初始状态的球形时的蛋黄膜的厚度T0来如下那样表示。
εz=(T-T0)/T0 (式23)
由于蛋黄膜的体积在自球体向扁平的旋转椭圆体变形的过程中始终恒定,因此,在蛋黄的表面积S与蛋黄膜的厚度T之间存在以下那样的关系。
ST=S0T0 (式24)
根据该(式24)和(式23),蛋黄膜的厚度方向上的应变εz能够使用表面积S来如下那样进行改写。
εz=S0/S-1 (式25)
此外,如(式22)所示,(式25)中的S0和S能够使用长半径a和短半径b进行计算。
根据非专利文献1的第3页所记载的式(2.5)可知,在平面应力假定中,在同膜平行的应力σx、σy与膜的厚度方向上的应变εz之间存在如下关系,该关系使用膜的材料的杨氏模量E、泊松比ν来如下那样表示。
εz=-ν/E(σx+σy) (式26)
另外,可知的是,当将非专利文献1的式(2.7)代入非专利文献1的第3页所记载的式(2.6)时,在同膜平行的应力σx、σy与膜的应变εx、εy之间存在以下的关系。
[数学式6]
使用所述(式27)和(式28),能够如下那样改写(式26)。
[数学式7]
即,能够将膜的厚度方向上的应变εz表示为与杨氏模量E无关的函数。在此,当预设为C=ν/(1-ν)时,根据(式29)和(式25),C能够如下那样表示。
C=(1-S0/S)/(εx+εy) (式30)
在此,S0/S是仅由y表示的函数,且εx和εy也是能根据(式17)或(式19)而仅由y表示的函数。
由此,泊松比ν能根据椭圆率y计算出来。椭圆率y与蛋黄系数对应。图2是表示蛋黄系数H/D与泊松比ν的关系的图。此外,在对蛋黄经常使用的蛋黄系数>0.2的范围内,可以说,泊松比ν在0.30附近大致恒定。
<应变的能量的求出方法>
接下来,对在求出后述的蛋黄的势能U时所需的应变的能量VE的求出方法进行说明。通常,已知的是,弹性体的应变的能量VE是用整个弹性体对每单位体积的应变的能量密度εTDε进行积分而得到的,根据非专利文献1的第3页记载的式(2.8),能够如下那样表示。
[数学式8]
已知的是,在平面应力的情况下,应变的能量密度εTDε如下,当将其展开时,εTDε能如(式32)那样表示。
[数学式9]
εx和εy是不依赖于蛋黄膜上的位置的值。因此,当对(式31)使用整个蛋黄膜的体积ST时,弹性体的应变的能量VE能如下表示。
VE=1/2·STεTDε (式33)
蛋黄膜的体积在自球体向扁平的旋转椭圆体变形的过程中始终恒定,因此,在蛋黄的表面积S与蛋黄膜的厚度T之间存在(式24)那样的关系。因而,(式33)还能够如下那样进行改写。
VE=1/2·S0T0εTDε (式34)
将(式32)代入(式34),弹性体的应变的能量VE能如下表示。
[数学式10]
<蛋黄的势能>
接下来,说明蛋黄的势能U的求出方法。在此,蛋黄的势能U由上述的应变的能量VE和重力势能的和表示。对于重力势能,能够使用蛋黄的重量m、重力加速度g、蛋黄的重心的高度b而表示为mgb。因而,蛋黄的势能U能够用以下的式子表示。
U=VE+mgb (式36)
当将(式35)和(式9)代入该(式36)时,能如下那样表示。
[数学式11]
由此,蛋黄的势能U能根据与蛋黄系数对应的椭圆率y计算出来。在图3中用图表示出应变的能量VE、重力势能mgb、蛋黄的势能U这几者与蛋黄系数y的关系。在此,作为一例,对于蛋黄重量为20g、蛋黄膜的厚度为15μm、杨氏模量E为1.3MPa、泊松比ν为0.3的代表性的鸡蛋的蛋黄,示出其关系。如图3所示,可知,随着蛋黄系数y变小,重力势能mgb下降,应变的能量VE变大。因此,可知蛋黄的势能U存在最小值
<平衡状态下的形状参数和蛋黄膜的材料力学的属性值的关系>
最后,对作为与蛋黄膜的弹性有关的物性值之一的、蛋黄膜的杨氏模量和蛋黄膜的厚度的乘积(=ET0)的求出方法进行说明。在上述势能U取最小值时,蛋黄膜成为平衡状态。平衡状态是指,欲使蛋黄膜的伸长恢复的复原力和在重力的作用下欲使蛋黄扩展的力为平衡的状态。因而,若计算以下所示的则能够求出平衡状态时的蛋黄系数y。
[数学式12]
当将该(式38)考虑为未知的常数ET0的方程式并进行变形时,能如下那样表示。
[数学式13]
蛋黄的重量m能够使用蛋黄的密度ρ来如下那样表示。
m=ρV (式40)
蛋黄的初始状态的表面积S0能由下式表示。
S0=4πa0 2 (式41)
对于所述(式40)和(式41),当使用关于(式3)进行说明的v(恒定值)来表示时,对于构成(式39)的一部分的mg/S0,能导出以下的式子。
mg/S0=1/3v1/3ρg (式42)
当将(式42)代入(式39)时,未知的常数ET0能如下表示。
[数学式14]
由此,未知的常数ET0能根据与蛋黄系数对应的椭圆率y和体积v计算出来。在图4中,用图表示出在将泊松比ν的值假定为0.30的状态下以蛋黄重量m为参数的蛋黄系数y和未知的常数ET0的关系。此外,未知的常数ET0在此称作“蛋黄膜的弹簧常数”。在图4中,作为一例,分别示出蛋黄重量m为15g的情况下的图表、蛋黄重量m为20g的情况下的图表、以及蛋黄重量m为25g的情况下的图表。
通常,已知的是,当将杨氏模量E的物质的正方形的薄膜的“弹簧常数”设为K时,能将薄膜的厚度设为T而表示为K=ET。因而,在求出ET0时,要采取蛋黄膜的小片而求出在形成了薄膜的弹簧的情况下的弹簧常数。因此,(式43)所示的ET0能评价蛋黄膜的弹性。
上述计算的ET0是求出作为由蛋黄膜的纤维组织的构造和纤维之间的结合的强度决定的物性值的蛋黄膜的杨氏模量E和蛋黄膜的厚度T0的乘积ET0的计算式。通常,由纤维组织形成的膜的透过性是“纤维组织的网眼的密度”和“膜的厚度的乘积”的函数。若考虑到杨氏模量E与纤维组织的网眼的密度成比例,则ET0除了是表示膜的弹性的弹簧常数这样的解释以外,还能够被解释为表示膜的“不易透过的程度”。因而,ET0的减少意味着膜的透过性上升。
在蛋黄膜的情况下,若ET0减少,则透过增多,蛋黄内部的物质向蛋黄漏出。因此,在蛋黄膜的情况下,蛋黄内部的物质向外部渗出的蛋黄膜的透过性由ET0的大小决定,因而,蛋黄内的营养素的漏出增多,会促使细菌增殖。因而,能够评价针对细菌增殖的防御性/抑制能力。
存在蛋黄重量m等于蛋黄的体积V和蛋黄的密度ρ(恒定)的乘积这样的关系,而如图4所示,即使与相同的蛋黄膜的弹性对应的ET0的值相同,若蛋黄体积较大,则蛋黄系数的测量值变小,若蛋黄体积较小,则蛋黄系数的测量值变大。因此,仅观察蛋黄系数的测量值,无法得到对于蛋黄膜的状态的准确的评价。因此,考虑假设设定成为基准的蛋黄的大小(体积),求出将测得的蛋黄系数转换为具有成为该基准的体积的蛋黄的蛋黄系数而得到的蛋黄转换系数。作为成为基准的蛋黄体积,例如,能够设定蛋黄重量为20g的情况下的蛋黄的体积。
具体而言,在计算ET0的式子中,若将不依赖于v的部分设为G(y),则能如下那样表示。
[数学式15]
ET0=v2/3G(y)
若将基准的蛋黄体积设为w、将蛋黄转换系数设为y^时,能如下那样表示。
w2/3G(y^)=v2/3G(y)(=ET0) (式45)
在此,当将G的反函数设为F时,蛋黄转换系数y^能如下表示。
y^=F({v2/3/w2/3}G(y)) (式46)
如此,作为对与蛋黄膜的弹性力有关的物性值进行计算的理论的应用,能够根据在开蛋后的状态下测得的蛋黄的直径和蛋黄的高度来计算出剔除了蛋黄的体积或重量的影响后的蛋黄转换系数。然后,能够将其利用于计算出该蛋黄转换系数的蛋质评价方法、具备计算出蛋黄转换系数的蛋黄转换系数计算部的蛋质评价装置、或者利用于在计算机中实现根据在开蛋后的状态下测得的蛋黄的直径和蛋黄的高度来计算出剔除蛋黄的体积或重量的影响后的蛋黄转换系数的功能的程序。
<本实施方式>
以下,使用图5、图6和图7等来说明本发明的一个实施方式的蛋质评价装置和蛋质评价方法。
如图5和图6所示,一个实施方式的蛋质评价装置1是根据在开蛋后的状态下测得的蛋黄Y的直径D和蛋黄Y的高度H来执行对与蛋黄膜的弹性有关的物性值进行计算的蛋质评价方法的装置的一例,其具备蛋黄直径测量部2、蛋黄高度测量部3、以及物性值计算部4。
如图5和图6所示,蛋黄直径测量部2对蛋黄Y的直径D进行测量。具体而言,在蛋黄直径测量部2,对与蛋白W一起打在盘子之上的状态下的蛋黄Y的直径D进行测量。蛋黄直径测量部2具备发光部21和受光部22,用于取得检查对象蛋的侧面形状数据。发光部21设于盘子的一侧,用于朝向检查对象蛋照射平行光。受光部22设于盘子的另一侧,用于接收自发光部21照射来的光。此外,在图5和图6中,用双点划线来表示光的路径。作为蛋黄直径测量部2,只要其为能够测量蛋黄径的结构,就并不限于此,例如,也可以使用自上方拍摄到的蛋黄的图像来测量蛋黄直径。另外,也可以测量蛋黄的半径。
如图5和图6所示,蛋黄高度测量部3测量蛋黄Y的高度H。在蛋黄高度测量部3,具体而言对与蛋白W一起打在盘子之上的状态下的蛋黄Y的高度H进行测量。蛋黄高度测量部3具备发光部31和受光部32,用于取得检查对象蛋的侧面形状数据。发光部31设于盘子的一侧,用于朝向检查对象蛋照射平行光。受光部32设于盘子的另一侧,用于接收自发光部31照射来的光。在一个实施方式中,蛋黄直径测量部2的发光部21还兼用作蛋黄高度测量部3的发光部31。另外,蛋黄直径测量部2的受光部22还兼用作蛋黄高度测量部3的受光部32。此外,作为蛋黄高度测量部3,只要其为能够测量蛋黄高度的结构,就并不限于此。
如图5和图6所示,物性值计算部4根据由蛋黄直径测量部2测得的蛋黄Y的直径D和由蛋黄高度测量部3测得的蛋黄Y的高度H来计算出与蛋黄膜的弹性有关的物性值。在一个实施方式中,作为该物性值,能够计算出由蛋黄膜的杨氏模量E和蛋黄膜的厚度T0的乘积ET0表示的数值(物性值)和由蛋黄膜的泊松比ν表示的数值(物性值)。此外,作为与蛋黄膜的弹性有关的物性值,也可以仅计算出所述两个数值中的任意一个数值。
物性值计算部4由CPU、内部存储器、输入输出接口、AD转换部等的专用或通用的计算机构成。通过按照存储于内部存储器中的程序来使CPU和其他周边设备协同动作,能够发挥作为物性值计算部4的功能。在该程序中,包含用于使计算机实现如下功能的程序:根据在开蛋后的状态下测得的蛋黄Y的直径D和蛋黄Y的高度H来计算出与蛋黄膜的弹性有关的物性值。在一个实施方式的蛋质评价装置1的程序中,除了该功能之外,还包含用于实现如下功能的程序:取得在开蛋后的状态下测得的蛋黄Y的直径D和蛋黄Y的高度H。
接下来,参照图7所示的流程图来说明基于物性值计算部4的数据处理的一例。
首先,在物性值计算部4,取得与在开蛋后的状态下测得的蛋黄Y的直径D和蛋黄Y的高度H有关的数据(步骤S1)。在一个实施方式的蛋质评价装置1中,受光部22、32接收自发光部21、31放出的光的一部分被检查对象蛋遮挡后的光。因此,物性值计算部4根据自受光部22、32得到的电信号来获得作为检查对象的蛋的侧面形状。具体而言,获得蛋黄Y部分的侧面形状数据(蛋黄Y的直径D和蛋黄Y的高度H)。
接下来,在物性值计算部4,使用由步骤S1取得的蛋黄Y的直径D的数据和蛋黄Y的高度H的数据来计算出蛋黄Y的长半径a和短半径b(步骤S2)。长半径a能够使用蛋黄的直径D并根据式(a=1/2D)进行计算。短半径b能够使用蛋黄的高度H并根据式(b=1/2H)进行计算。
接下来,在物性值计算部4,使用由步骤S2计算出的蛋黄Y的长半径a的数据和短半径b的数据来计算出蛋黄的体积V(步骤S3)。体积V能够使用长半径a和短半径b并根据式(V=4/3πa2b)进行计算。
接下来,在物性值计算部4,使用由步骤S2计算出的蛋黄Y的长半径a的数据和短半径b的数据来计算出蛋黄系数y(步骤S4)。蛋黄系数y能够使用长半径a和短半径b并根据式(y=b/a)进行计算。也可以在步骤S3之前执行该步骤S4。
接下来,在物性值计算部4,使用由步骤S4计算出的蛋黄系数y的数据来计算出蛋黄Y的泊松比ν(步骤S5)。在内部存储器中,预先存储有规定了蛋黄系数y与泊松比ν之间的关系的图表数据或函数式。作为图表数据,例如存储有图2的图表所示那样的图表数据。作为函数式,存储有函数式(ν=C/(C+1),其中,C在(式30)中示出。)。在存储有图表数据的情况下,在物性值计算部4,通过将蛋黄系数y作为关键字来检索该图表数据,从而取得泊松比ν。在存储有函数式的情况下,在物性值计算部4,通过将蛋黄系数y代入该函数式,从而取得泊松比ν。
接下来,在物性值计算部4,使用由步骤S3计算出的蛋黄Y的体积V的数据、由步骤S4计算出的蛋黄系数y的数据、以及由步骤S5计算出的蛋黄Y的泊松比ν的数据来计算出蛋黄膜的弹簧常数E·T0(蛋黄膜的杨氏模量和蛋黄膜的厚度的乘积)(步骤S6)。在内部存储器中,预先存储有规定了蛋黄的体积V、蛋黄系数y和泊松比ν这三者与蛋黄膜的弹簧常数E·T0之间的关系的函数式(例如(式43)所示。)。在物性值计算部4,通过将蛋黄Y的体积V(或蛋黄重量m(蛋黄Y的体积V×比重ρ(1.02))、蛋黄系数y、以及泊松比ν代入该函数式,从而取得蛋黄膜的弹簧常数E·T0。
<变形例1>
此外,在步骤S6中,例如,也可以使用图4所示那样的图表数据。在该情况下,在内部存储器中,预先存储有图4所示的图表数据来作为以蛋黄重量m(或蛋黄的体积V)为参数的、规定了蛋黄系数y与蛋黄膜的弹簧常数E·T0之间的关系的图表数据。在物性值计算部4,通过将蛋黄Y的体积V(或蛋黄重量m(蛋黄Y的体积V×比重ρ(1.02))和蛋黄系数y作为关键字来检索该图表数据,从而取得蛋黄膜的弹簧常数E·T0。此外,在该变形例1中,将蛋黄的泊松比ν的值假定为恒定(ν=0.3)。在该情况下,能够省略用于计算出上述泊松比ν的步骤S5。
<变形例2>
作为另一变形例,也可以是,并不计算出蛋黄膜的弹簧常数E·T0,仅计算出泊松比ν来作为与蛋黄膜的弹性有关的物性值。在该情况下,在步骤S2中,在物性值计算部4计算出蛋黄Y的长半径a和短半径b,之后,并不进行用于计算出步骤S3所规定的蛋黄Y的体积V的处理,只要进行用于计算出步骤S4所规定的蛋黄系数y的处理即可。
<本实施方式的效果>
如以上说明那样,根据本实施方式的蛋质评价方法(蛋质评价装置),能够根据在开蛋后的状态下测得的蛋黄Y的直径D和蛋黄Y的高度H来计算出与蛋黄膜的弹性有关的物性值。由此,能够在不使蛋黄膜断裂的情况下根据蛋黄的形状数据来评价蛋黄膜的弹性。此外,评价蛋黄膜的弹性与评价针对细菌增殖的防御性和抑制能力相关联。即,蛋黄膜脆弱化而弹性变小会使营养丰富的蛋黄所含有的铁成分等营养素移动,在蛋白内存在细菌的情况下,细菌会在蛋内产生急剧的增殖。
另外,在分开蛋白和蛋黄时,期望蛋黄膜的弹性较高,因此,在以往的方法中,根据蛋黄系数来评价蛋黄膜的好坏。作为该方法的缺点,存在未考虑蛋黄的体积的差异这点。详细叙述一下,在将蛋黄膜品质相同但体积不同的两个蛋黄放置在盘子之上的状态下分别进行评价并对两者进行了比较,此时,对于体积较大的蛋黄,该蛋黄的自重大于体积较小的蛋黄的自重,因此会变得更扁平,其结果,蛋黄系数变得更小。
比起以往的方法,根据本实施方式的蛋质评价方法(蛋质评价装置),能够提供剔除了蛋黄Y的重量m(或体积V)的影响后的蛋黄膜的好坏的更准确的标准。与以往的方法相比能够更精度良好地评价这样的蛋黄膜的好坏,因此,例如,在对用于强化蛋黄膜的饲料的配合是否适合进行评价方面具有很高的使用价值。
根据本实施方式的蛋质评价方法(蛋质评价装置),能够计算出蛋黄膜的杨氏模量和蛋黄膜的厚度的乘积E·T0来作为与蛋黄膜的弹性有关的物性值的一例。该值例如也可以说成是将切成1cm(单位长度)的正方形的蛋黄膜拉伸单位长度所需的力的大小。
根据本实施方式的蛋质评价方法(蛋质评价装置),能够计算出蛋黄膜的泊松比来作为与蛋黄膜的弹性有关的物性值的另一例子。
本实施方式的蛋质评价装置1具备蛋黄直径测量部2、蛋黄高度测量部3以及物性值计算部4。在蛋黄直径测量部2,测量蛋黄Y的直径D。在蛋黄高度测量部3,测量蛋黄Y的高度H。在物性值计算部4,根据在蛋黄直径测量部2测得的蛋黄Y的直径D和在蛋黄高度测量部3测得的蛋黄Y的高度H来计算出与蛋黄膜的弹性有关的物性值。因此,能够用一个装置来完成从蛋黄Y的直径D和高度H的测量起到蛋质的评价为止的操作。
另外,作为用于蛋质评价装置1的程序,想到用于使计算机实现以下功能的程序,即,取得在开蛋后的状态下测得的蛋黄Y的直径D和蛋黄Y的高度H的功能和根据该蛋黄Y的直径D和蛋黄Y的高度H来计算出与蛋黄膜的弹性有关的物性值的功能。若采用这样的程序,则能够对蛋黄Y的直径D和高度H的测量装置追加本实施方式中说明的功能。
此外,本发明并不限于上述实施方式。
与蛋黄膜的弹性有关的物性值除了是上述物性值(弹簧常数、泊松比)以外,也可以是体积模量、刚性模量(剪切弹性模量、横向弹性系数、剪切弹性系数、二阶拉梅常数)或一阶拉梅常数等。其原因在于,已知的是,在与所述弹性力有关的物性值之中,若确定了两个物性值,则对于其他3个物性值也能够相互转换。
对蛋黄的直径进行测量的方法并不限于在本实施方式中说明的方法,而能够应用在该领域中已知的各种方法。同样地,关于对蛋黄的高度进行测量的方法,也能够应用在该领域中已知的各种方法。例如,也可以是至少具备如下功能的蛋质评价装置:通过某些方法来至少取得在开蛋后的状态下测得的蛋黄的直径和蛋黄的高度,并根据该蛋黄的直径和蛋黄的高度来计算出与蛋黄膜的弹性有关的物性值。另外,也可以是能直接输入与蛋黄的直径和蛋黄的高度有关的数值那样的蛋质评价装置。在这样的情况下,也可以在蛋质评价装置的外部具备对蛋黄的直径进行测量的测量部和对蛋黄的高度进行测量的测量部中的至少任一测量部。
在上述实施方式中,说明了对开蛋并与蛋白一起放在盘子之上的蛋黄的品质进行评价的情况。作为蛋质评价方法,也可以是,分离蛋白和蛋黄,在仅将蛋黄放在盘子之上的状态下评价蛋黄的品质。此外,在前者的情况下,由于能够在不分离蛋白和蛋黄的情况下进行测量,因此不会发挥花费工夫,但需要考虑从蛋白侧朝向蛋黄按压的力和蛋黄朝向蛋白侧按压的力。对此,只要设为对与蛋黄膜的弹性力有关的物性值加入基于蛋白的影响等的修正那样的程序即可。
本次公开的实施方式是示例,并不限定于此。本发明的范围不是以上所说明的范围,应当理解为本发明的范围是由权利要求所示的、包含与权利要求等同的意思和范围内的所有变更在内的范围。
产业上的可利用性
本发明能够使用于对与蛋的内容物有关的品质进行评价的蛋质评价方法、蛋质评价装置和程序。
附图标记说明
1、蛋质评价装置;2、蛋黄直径测量部;3、蛋黄高度测量部;4、物性值计算部;D、蛋黄的直径;H、蛋黄的高度。
Claims (3)
1.一种蛋质评价方法,其用于评价与蛋的内容物有关的品质,其中,
根据在开蛋后的状态下测得的蛋黄的直径和所述蛋黄的高度来计算出与包住所述蛋黄的蛋黄膜的弹性有关的物性值,
所述物性值是以下物性值中的任一种,
以蛋黄膜的泊松比表示的物性值,
以蛋黄膜的杨氏模量和蛋黄膜的厚度的乘积表示的物性值,以及
以转换为在蛋黄的体积或重量为基准的大小的情况下的蛋黄系数而得到的蛋黄转换系数表示的物性值。
2.一种蛋质评价装置,其用于评价与蛋的内容物有关的品质,其中,
该蛋质评价装置具备:
蛋黄直径测量部,其测量蛋黄的直径;
蛋黄高度测量部,其测量所述蛋黄的高度;以及
物性值计算部,其根据在所述蛋黄直径测量部测得的所述蛋黄的直径和在所述蛋黄高度测量部测得的所述蛋黄的高度来计算出与包住所述蛋黄的蛋黄膜的弹性有关的物性值,
所述物性值是以下物性值中的任一种,
以蛋黄膜的泊松比表示的物性值,
以蛋黄膜的杨氏模量和蛋黄膜的厚度的乘积表示的物性值,以及
以转换为在蛋黄的体积或重量为基准的大小的情况下的蛋黄系数而得到的蛋黄转换系数表示的物性值。
3.一种计算机的可读存储介质,其存储有计算机程序,该计算机程序使用于计算机,用于评价与蛋的内容物有关的品质,其中,
根据在开蛋后的状态下测得的蛋黄的直径和所述蛋黄的高度来计算出与包住所述蛋黄的蛋黄膜的弹性有关的物性值,
所述物性值是以下物性值中的任一种,
以蛋黄膜的泊松比表示的物性值,
以蛋黄膜的杨氏模量和蛋黄膜的厚度的乘积表示的物性值,以及
以转换为在蛋黄的体积或重量为基准的大小的情况下的蛋黄系数而得到的蛋黄转换系数表示的物性值。
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