JP2017049177A - 殻付卵の判定方法及び判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】殻付卵の判定方法を提供する。【解決手段】殻付卵に光を照射する工程と、殻付卵の透過光を受光する工程と、前記透過光のスペクトルを取得する工程と、前記スペクトルを多変量解析する工程と、前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、殻付卵の判定方法及び判定装置に関し、特に、殻付卵における卵黄中のビタミンＥ又は卵黄重量を非破壊により判定する判定方法及び判定装置に関する。

一般に殻付卵は外観上の大きさにより分類されて販売されている。また、事業者等には卵黄中のビタミンＥ含量や卵黄重量など、用途や製造する加工卵に適した殻付卵を欲するという需要がある。しかしながら、殻付卵は、外観上の大きさが同じ場合でも、卵黄中のビタミンＥ含量や卵黄重量には個体差がある。

従来、このような事業者等の需要については、殻付卵から１０００個中１個など、任意抽出した殻付卵を割卵して卵黄を取り出し、卵黄重量を測定したり、１mg中のビタミンＥ含量を測定するなどして判定していた。

一方、殻付卵を非破壊によって、コレステロール値や、血卵、破卵などを検出する方法及び装置が開示されている（例えば、特許文献１乃至特許文献４参照）。特許文献１のコレステロール値の判定方法は、透過光のスペクトルによりコレステロール値を判定するものである。特許文献２の血卵の非破壊検出方法は、透過光のスペクトルにより血卵を検出するものである。特許文献３の血卵や破卵を検出する検査方法及び検査装置は、殻付卵の透過光を撮像し、画像解析を用いて殻付卵の血卵や破卵を検出するものである。特許文献４の非破壊検卵装置も、特許文献３と同様、透過光を撮像し、画像解析によって検卵するものである。

特開２０１４−０７４７０５号公報 特開２００６−１６２４５４号公報 特開平１１−０５６１５９号公報 特開２００３−０６５９６１号公報

従来の殻付卵の測定は破壊を伴うものであるため、商品が損失する、時間がかかる、全ての殻付卵のバラつきについては言及できない、という課題がある。

また、特許文献１乃至特許文献４の方法又は装置では、コレステロール値の判定や、血卵、破卵の検出は可能であるが、卵黄中のビタミンＥ含量や卵黄重量を判定することはできない、という課題がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、非破壊による殻付卵における卵黄中のビタミンＥ含量や卵黄重量の判定方法及び判定装置を提供することを目的とする。

本発明の一の態様に係る殻付卵の判定方法は、殻付卵に光を照射する工程と、殻付卵の透過光を受光する工程と、前記透過光のスペクトルを取得する工程と、前記スペクトルを多変量解析する工程と、前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程と、を備える。この構成によれば、殻付卵を非破壊により判定することができる。

好ましくは、この殻付卵の判定方法は、前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程が、前記スペクトルの波長に、９００ｎｍから１０７０ｎｍの波長を用いる。この構成によれば、卵黄中のビタミンＥの濃度や含量、卵黄重量を判定することができる。卵黄中のビタミンＥの濃度や含量、卵黄重量の判定において、９００ｎｍから１０７０ｎｍの領域の波長が支配的であるためである。

また、この殻付卵の判定方法は、前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程が、卵黄中のビタミンＥの濃度を判定する方法である。また、この殻付卵の判定方法は、前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程が、卵黄中のビタミンＥの含量を判定する方法とすることもできる。また、この殻付卵の判定方法は、前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程が、殻付卵の卵黄重量を判定する方法とすることもできる。

また、この殻付卵の判定方法は、前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程が、あらかじめ設定した所定の閾値以上または以下であるかを判定する工程を含んでもよい。

好ましくは、この殻付卵の判定方法は、殻付卵に光を照射する工程において、殻付卵の短径方向に光が通過するよう照射する。この構成によれば、長径方向の透過光を用いる場合やインタラクタンス法を用いた場合よりも、殻付卵の卵黄中のビタミンＥの含量や濃度、卵黄重量の判定精度が向上する。ここで、殻付卵の短径方向とは、殻付卵を立てた状態で地面と略平行になる方向をいう（図１における横方向）。また、透過光は短径方向における径が略最大となる膨らみ部分を透過させることが望ましい。これにより、卵黄の略中央を光が透過するためである。

好ましくは、この殻付卵の判定方法は、前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程が、前記スペクトルを平滑化処理する工程を含む。この構成によれば、殻付卵の卵黄中のビタミンＥの濃度や含量、卵黄重量の判定精度が向上する。

好ましくは、この殻付卵の判定方法は、前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程が、前記スペクトルをＳＮＶ処理する工程を含む。この構成によれば、殻付卵の卵黄中のビタミンＥの濃度や含量、卵黄重量の判定精度が向上する。スペクトルをＳＮＶ処理することにより、卵黄中のビタミンＥの濃度や含量、卵黄重量による違いが現れるためである。

また、この殻付卵の判定方法は、前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程が、前記スペクトルの二次微分値を算出する工程を含んでもよい。スペクトルを二次微分した値を用いても、卵黄中のビタミンＥ含量や卵黄重量による違いが現れるためである。

好ましくは、この殻付卵の判定方法は、前記多変量解析が回帰分析である。なお、回帰分析には、多重線形回帰分析、主成分回帰分析、ＰＬＳ回帰分析などがある。

好ましくは、この殻付卵の判定方法は、前記回帰分析において、得られた回帰ベクトルより重要な波長を選定し、選定した波長のみを用いて再度回帰分析を行う。この構成によれば、判定精度を更に向上することができる。

好ましくは、この殻付卵の判定方法は、前記殻付卵に光を照射する工程と、前記殻付卵の透過光を受光する工程と、前記透過光のスペクトルを取得する工程が、殻付卵を回転させ、殻付卵の角度を変えて複数回行ってもよい。殻付卵の角度を変えて複数のスペクトルを取得し、これらの平均スペクトルを用いる。この構成によれば、スペクトルのバラつきを抑えられ、安定した判定が可能となる。

本発明の一の態様に係る殻付卵の判定装置は、殻付卵の判定装置であって、殻付卵に光をあてる投光部と、前記投光部と対向して配置され、殻付卵の透過光を受ける受光部と、前記透過光のスペクトルを取得して、該スペクトルに基づいて殻付卵を判定する判定部と、を備え、前記判定部は、前記スペクトルを多変量解析する手段を有する。この構成によれば、殻付卵を非破壊により判定することができる。

また、この殻付卵の判定装置は、前記判定部が、前記スペクトルの波長に、９００ｎｍから１０７０ｎｍの波長を用いる。

また、この殻付卵の判定装置は、卵黄中のビタミンＥの濃度又はビタミンＥの含量又は卵黄重量を判定する。

また、この殻付卵の判定装置は、あらかじめ設定した所定の閾値以上または以下であるかを判定する手段を有してもよい。

また、この殻付卵の判定装置は、前記判定部が、前記スペクトルを平滑化処理する手段を含む。

また、この殻付卵の判定装置は、前記判定部が、前記スペクトルを平滑化する手段を含む。

また、この殻付卵の判定装置は、前記判定部が、前記スペクトルをＳＮＶ処理する手段を含む。

また、この殻付卵の判定装置は、前記判定部が、前記スペクトルの二次微分値を算出する手段を含んでもよい。

また、この殻付卵の判定装置は、前記多変量解析が回帰分析である。

また、この殻付卵の判定装置は、前記回帰分析において、得られた回帰ベクトルより重要な波長を選定し、選定した波長のみを用いて再度回帰分析を行う。

また、この殻付卵の判定装置は、殻付卵を回転させる回転機構と、殻付卵を搬送する搬送機構と、を更に備える。

本発明の殻付卵の判定方法及び判定装置によれば、殻付卵における卵黄中のビタミンＥ含量や卵黄重量などを判定することができる。

本発明の一実施形態に係る判定装置の概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る判定装置の投光部及び受光部を示す図である。 本発明の一実施形態に係る判定装置の搬送部を示す図である。 本発明の一実施形態に係る判定方法に係るフローを示す図である。 殻付卵サンプルのデータを示す表である。 殻付卵サンプルのデータを示す表である。 回帰分析により得られた回帰ベクトルを示すグラフである。 マーテンスの不確かさ検定後の回帰ベクトルを示すグラフである。 判定精度を数値で示す表である。 ビタミンＥ含量の実測値と予測値の相関を示すグラフである。 ビタミンＥ濃度の実測値と予測値の相関を示すグラフである。 卵黄重量の実測値と予測値の相関を示すグラフである。 本実施形態の閾値を用いた卵黄重量の判定精度を示す表である。 従来の閾値を用いた卵黄重量の判定精度を示す表である。

以下、本発明に係る一実施形態を図面に基づき説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。

＜１．判定装置の構成＞
図１は、本実施形態の判定装置の概略構成を示す図である。図２は、同判定装置の投光部及び受光部を示す図である。図３は、判定装置の搬送部を示す図である。図１に示すように、本実施形態の判定装置１０は、投光器２０と受光器３０と判定部４０とを主要な構成として備える。

投光器２０は、判定対象の殻付卵Ｘに光を照射するためのものである。投光器２０は、投光部２１と光源２２とを有する。本実施形態の光源２２には、一例としてハロゲンランプを用いており、３５０ｎｍ−３５００ｎｍの光を照射する。

また、投光器２０は、光ファイバなどを用いた細い光を照射するものが望ましい。広い光を用いた場合の、殻の表面に反射した反射光の影響を抑えるためである。また、投光器２０は、投光部２１と光源２２とが一体のものでもよく、投光部２１と光源２２とが光ファイバ等で接続されたものでもよい。

受光器３０は、殻付卵Ｘを透過した透過光を受光するためのものである。受光器３０は、受光部３１と変換部３２とを有する。受光部３１は、投光部２１と対向配置されていて、殻付卵Ｘの透過光を受光する（図２参照）。変換部３２は、受光部３１が受光した光を、図示しない光電変換素子を介して、各波長ごとにデジタル信号に変換するものである。これにより、殻付卵Ｘの透過光のスペクトルが得られる。また、本実施形態の受光器３０には、一例として５８８ｎｍ−１０８４ｎｍの波長の信号に感度のある分光器を用いている。すなわち、本実施形態では後分光方式を用いている。なお、本実施形態の光源にかえて、例えば５８８ｎｍ−１０８４ｎｍの光源を用いて前分光方式を用いてもよい。

判定部４０は、透過光のスペクトルを演算処理し、該スペクトルから殻付卵の卵黄中のビタミンＥ濃度や含量、卵黄重量を数値化する。これらの数値化についてはそれぞれ後述する。判定部４０は、演算部４１と記憶部４２と表示部４３とを有し、受光器３０と接続されている。なお、判定部４０は、判定装置専用のものでもよいし、汎用のコンピュータでもよい。また、表示部４３は必須の構成ではなく、例えば結果が印刷される構成などとしてもよい。

本実施形態の判定装置１０は、回転機構５０と搬送機構６０とを更に備える。回転機構５０は、殻付卵を回転させる機構である。本実施形態の回転機構５０は、一例として回転軸５１と一対のアーム５２とを具備する機構である。アーム５２の先端には、ゴム等からなる弾性部材５３が取り付けられていて、殻付卵を両側から保持する。アーム５２は、開閉可能に回転軸５１に接続されている。なお、本実施形態のアーム５２は一対に構成されているが、アーム５２の数は３でも４でもよい。

回転軸５１は、図示しないモータに接続されている。アーム５２が殻付卵を保持した状態で回転軸５１が所定角度回転して、投光部２１及び受光部３１に対する殻付卵の角度を変える。なお、本実施形態の判定装置１０においては、殻付卵を回転させる構成であるが、これに限られず、投光部２１及び受光部３１を回転させる構成としてもよい。

搬送機構６０は、殻付卵を搬送する機構である。本実施形態の搬送機構６０は、一例としてベルトコンベアであるが、これに限られない。図３に示すように、搬送機構６０により殻付卵が搬送され、投光部２１と受光部３１の間で停止して、殻付卵の判定が行われる。判定が終わった殻付卵は搬送され、次の殻付卵が投光部２１と受光部３１の間まで搬送される。これが順に繰り返され、複数の殻付卵が判定される。なお、複数の殻付卵の全量判定が望ましいが、所定数に１つの割合で殻付卵を判定することも可能である。

＜２．判定方法１＞
次に、本発明に係る一実施形態である判定方法を図面に基づき説明する。一例として、判定装置１０を使用して、ビタミンＥ含量を判定する。図４は、本実施形態の判定方法に係るフローチャートである。

［判定前準備］
（１）判定前準備として、複数個の殻付卵サンプルを用意する。本実施形態では、一例として７０個の殻付卵サンプル１−７０を用意する。内訳は、ビタミンＥを強化した殻付卵１８個と、一般的な殻付卵５２個である。ビタミンＥを強化した殻付卵とは、ビタミンＥが強化される特殊な餌やビタミンＥを溶かした水分を与える等した鶏から産み落とされる殻付卵である。これにより、一般的な殻付卵よりもビタミンＥ含量が増加される。

図５に、７０個の殻付卵サンプルのデータを示す。図５Ａは、殻付卵サンプルの外観上より測定可能なデータである。図５Ｂは、下記の工程（３−１）により割卵して実測したビタミンＥ含量や濃度、卵黄重量等のデータである。図５Ａ、Ｂより、殻付卵の外観からではビタミンＥ含量や濃度、卵黄重量を判定することが困難であることがわかる。

（２−１）まず、７０個の殻付卵サンプル１−７０を２０℃で一昼夜保存して温度を安定させる。そして、殻付卵サンプル１−７０について、判定装置１０を用いて各スペクトルを収集する。具体的には、殻付卵サンプル１を判定装置１０にセットして、搬送機構６０により投光器２０と受光器３０の間まで搬送し、停止する。

このとき、殻付卵サンプル１は、光が短径方向における径が略最大となる膨らみ部分を通過するように、長手方向（長径方向）が地面と略垂直となる向きで設置する。光が長径方向を通過する向きで設置するよりも、ビタミンＥ濃度や含量、卵黄重量の正確な判定が得られるためである。

（２−２）投光器２０の投光部２１より殻付卵サンプル１に光を照射し、殻付卵サンプル１を通過した透過光を受光器３０の受光部３１が受光する。

（２−３）受光部３１が受光した透過光を、光電変換素子を介して、変換部３２が各波長ごとにデジタル信号に変換し、殻付卵サンプル１の透過光のスペクトルを得る。そして、スペクトルが判定部４０の記憶部４２に記憶される。

（２−４）続き、回転機構５０が殻付卵サンプル１を略１２０度回転させ、上記工程（２−２）及び（２−３）を行い、スペクトルが記憶部４２に記憶される。更に、再度回転機構５０が殻付卵サンプル１を略１２０度回転させ、スペクトルが記憶部４２に記憶される。

（２−５）殻付卵サンプル２−７０についても、同様にスペクトルの取得を行う。以上の工程により、殻付卵サンプル１−７０のスペクトルが得られる。
（図６参照）。

（３−１）次に、殻付卵サンプル１−７０を割卵して、それぞれ卵黄を卵白から分離して、卵黄重量を測定する。続き、各卵黄約１ｇを正確に試験管に量り取り、卵黄の４倍の生理食塩水を加えて攪拌し、１．５ｍＬチューブに分注する。分注後、Ｌｉｐｉｄ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｋｉｔを用いて脂質画分を抽出し、得られた脂質画分はシリンジフィルターで不溶画分を除去した後、ＨＰＬＣ分析に供試する。分析用ビタミンＥを用いて作成した検量線からピーク面積を基にビタミンＥ濃度を算出する。なお、定量法は絶対検量線法を用いる。そして、得られたビタミンＥ濃度と卵黄重量から、ビタミンＥ含量を算出する（ビタミンＥ含量（ｍｇ／ｅｇｇ）＝ビタミンＥ濃度（ｍｇ／ｇ−ｙｏｌｋ）×卵黄重量（ｇ））。

（３−２）以上により、殻付卵サンプル１−７０のビタミンＥ含量の実測値が得られる（図５Ｂ参照）。なお、上記の過程でビタミンＥ濃度と卵黄重量も得られるが、ひとまずビタミンＥ含量の判定について説明する。

（４−１）次に、得られた殻付卵サンプル１−７０のスペクトルと見かけのビタミンＥ含量の実測値とに基づき、多変量解析を用いてモデル化する。なお、本実施形態においては、多変量解析の一例としてＰＬＳ回帰分析を用いる。

（４−２）殻付卵サンプル１−７０のスペクトルは、上記工程により判定部４０の記憶部４２に保存されているので、ビタミンＥ含量の実測値を入力して記憶部４２に保存する。

（５−１）続き、演算部４１は、取得したスペクトルとビタミンＥ含量の実測値とを用いてＰＬＳ回帰分析を行う。具体的には、演算部４１は、平滑化処理後、ＳＮＶ処理した９００ｎｍ―１０７０ｎｍにおける波長の吸光度を抽出したデータと、ビタミンＥ含量の実測値とに基づき、ＰＬＳ回帰分析を行う。また、説明変量をスペクトルのＳＮＶ処理値とし、目的変量をビタミンＥ含量とする。

なお、平滑化処理とは、スペクトルデータ中に含まれるランダムノイズを低減して、ノイズによる影響を抑制するためのものであり、これにより判定精度が向上する。本実施形態においては、一例としてＳａｖｉｚｋｙ−Ｇｏｌａｙの多項式フィルターの原理に基づいて移動平均を行っている。また、ＳＮＶ処理とは、スペクトルの個体によるばらつきを補正するもので、これにより判定精度が向上する。ＳＮＶ処理には、例えば以下の式を用いる。

（５−２）これにより、回帰ベクトルが得られる。更に得られた回帰ベクトルについて、マーテンスの不確かさ検定を行う。マーテンスの不確かさ検定とは、得られた回帰ベクトルにおいて重要な波長を選定し、選定した波長のみを用いて再度回帰分析を行う検定手段である。具体的には、図６に示す回帰ベクトルから、有意な波長（図６中の黒帯部分の波長）を選定して再度回帰分析を行い、再度回帰ベクトルを得る（図７参照）。

（５−３）これらにより、ビタミンＥ含量とスペクトルのＳＮＶ処理値との相関が得られ、ビタミンＥ含量の予測値と実測値との相関を示す回帰直線を算出する。その結果を図８及び図９に示す。図８は各数値をあらわした表であり、本実施形態の結果のほか、ビタミンＥ濃度や卵黄重量における数値や、５８８−１０８４ｎｍの波長を用いた場合の結果も併記している。図９は、本実施形態のビタミンＥ含量の予測値と実測値との相関を示すグラフである。なお、本実施形態においては、７０個の殻付卵サンプルから予測誤差の大きいサンプル７個を除外し、最終的に殻付卵サンプル１−６３としている。

［殻付卵の判定］
（６−１）以上の工程により、多数の殻付卵サンプルのデータが取得され、判定前の準備が整ったので、続いて対象となる殻付卵Ｘの判定について説明する。まず、判定対象の殻付卵Ｘを判定装置１０にセットして、搬送機構６０により投光器２０と受光器３０の間まで搬送し、停止する。

（６−２）投光器２０の投光部２１より、近赤外線を殻付卵Ｘに照射し、殻付卵Ｘの透過光を受光器３０の受光部３１が受光する。

（６−３）受光部３１が受光した透過光を、光電変換素子を介して、変換部３２が各波長ごとにデジタル信号に変換し、殻付卵Ｘの透過光のスペクトルを得る。

（６−４）透過光のスペクトルが判定部４０の記憶部４２に記憶され、演算部４１がスペクトルにおける９００ｎｍ−１０７０ｎｍを取得して、上記同様の工程により判定対象の殻付卵ＸのビタミンＥ含量が判定できる。

［本実施形態の効果］
本実施形態の判定装置及び判定方法によれば、殻付卵のビタミンＥ含量や濃度、卵黄重量を非破壊により判定することができる。また、本実施形態では、スペクトルを、殻付卵の短径方向の透過光により取得し、平滑化処理し、ＳＮＶ処理し、９００ｎｍ―１０７０ｎｍの波長を用いることにより、殻付卵のビタミンＥ含量や濃度を高精度に判定することができる。さらに、一旦得られた回帰ベクトルについて、マーテンスの不確かさ検定を行うことで、判定精度をより向上することができる（図８参照）。

［その他の実施形態］
・上記（５−２）において、マーテンスの不確かさ検定を行っているが、これを省略することもできる。マーテンスの不確かさ検定を行えば判定精度は向上するが、これを省略した場合にも、十分な判定精度を得ることが可能なためである（図８参照）。

・上記において、殻付卵サンプルを７０個としているが、これに限られず、サンプル数を少なくしてもよいし、サンプル数を多くしてもよい。

・上記（２−４）において、殻付卵サンプルのスペクトルを１２０度毎に３回測定しているが、１回や２回でもよく、４回以上としてもよい。

・上記（４−１）乃至（４−４）において、ＰＬＳ回帰分析を判定装置１０の判定部４０が行っているが、これに限られず、別途用意したコンピュータ等により行ってもよい。また、判定装置１０に測定結果やＰＬＳ回帰分析の結果等を表示するディスプレイを設けてもよい。

・上記（５−１）において、スペクトルにおける９００ｎｍ−１０７０ｎｍの波長領域の吸光度を抽出しているが、これに限られず、主として９００ｎｍ−１０７０ｎｍの領域の波長を含む吸光度を抽出してもよい。ただし、９００ｎｍ−１０７０ｎｍの領域の波長を含む場合にも、例えば５８８ｎｍ−１０９２ｎｍなど、９００ｎｍ−１０７０ｎｍの領域の波長の影響が少なくなる範囲ではビタミンＥ含量の判定精度が落ちる（図８参照）。

・上記（５−１）において、スペクトルをＳＮＶ処理したデータを用いているが、これにかえて、例えばスペクトルを二次微分したデータを用いることもできる。

・また、上記はビタミンＥ含量の判定であるが、ビタミンＥ濃度の判定についてもこれと同様である。この場合、得られたスペクトルを平滑化処理後、ＳＮＶ処理した９００ｎｍ―１０７０ｎｍにおける波長の吸光度を抽出したデータと、ビタミンＥ濃度の実測値とに基づき、ＰＬＳ回帰分析を行う。なお、説明変量をスペクトルのＳＮＶ処理値とし、目的変量をビタミンＥ濃度とする。

これにより、ビタミンＥ濃度とスペクトルのＳＮＶ処理値との相関が得られ、ビタミンＥ濃度の予測値と実測値との相関を示す回帰直線が得られる。そして、上記（６−１）から（６−４）により、判定対象の殻付卵のビタミンＥ濃度を判定する。

また、ビタミンＥ濃度について、上記ビタミンＥ含量と同様の工程を行った結果を図８及び図１０に示す。なお、図８に示す結果は、ビタミンＥ含量と同じ７０個の殻付卵サンプルを使用し、そこから予測誤差の大きいサンプル７個を除外した結果である。また、図１０は、ビタミンＥ濃度の実測値と予測値の相関を示すグラフである。この結果から、ビタミンＥ濃度についても、高い精度で判定できることがわかる。

＜３．判定方法２＞
次に、卵黄重量の判定方法について説明する。卵黄重量の判定については、上記した判定方法１により定量的に判定してもよいが、ビタミンＥの含量や濃度に比べると判定精度は劣る。そこで、卵黄重量の判定については、次の方法により定性的に判定する。

判定方法２と判定方法１との違いについて説明する。まず、ビタミンＥ含量の実測値にかえて卵黄重量の実測値を用いる点で異なる、また、判定方法１は、ビタミンＥ含量や濃度の実測値と、これらの予測値との相関を示す回帰直線を得た。一方、判定方法２は、卵黄重量の所定の閾値をあらかじめ設定し、判定対象の殻付卵の卵黄重量が、この閾値以上か以下かを判定する方法である。具体的には、上記判定方法１によりスペクトルに基づき算出される卵黄重量の予測値を用いて、卵黄重量があらかじめ設定した所定の閾値以上か以下かを判定する方法である。

この判定方法の有効性について、上記判定方法１により得られた卵黄重量の予測値（図１１参照）、正答率、感度、特異度、を用いて検証した。また、正答率、感度、特異度とは次のように定義している。正答率＝正答数／サンプル数、感度＝卵黄重量実測値が所定閾値以下の正答数／卵黄重量実測値が所定閾値以下のサンプル数、特異度＝卵黄重量実測値が所定閾値以上の正答数／卵黄重量実測値が所定閾値以上のサンプル数。また、閾値には、１３、１３．５、１４、１４．５、１４．７５、１５、１５．２５、１５．５、１６、１７、１９を設定した。

結果は図１２に示す表１の通りである。表１によれば、閾値を１６ｇと設定した場合を除き、いずれも８０％以上の正答率であった。特に、今回の判定に使用した殻付卵サンプルの卵黄重量の中央値が１５．１３ｇであるところ、これに近い閾値１４．７５ｇと設定した場合に感度と特異度との積が最大となった。すなわち、１３ｇや１９ｇなど、閾値が極めて大きい場合や極めて小さい場合には判定が容易であるが、中央値に近い多数の殻付卵サンプルが存在する閾値での判定は難しいところ、この方法によれば、中央値付近の閾値において効果的に判定できる。

念のため、この判定方法の優位性について、従来の方法と比較検討した。従来の方法は、殻付卵の全体重量から卵黄重量を予測するものである。具体的には、卵黄重量実測値と、全体重量と卵黄重量の線形単回帰分析から算出された卵黄重量予測値とを用いて、同様に正答率、感度、特異度を計算した。その結果を図１３の表２に示す。

表２によれば、判定容易な端部付近の閾値１３、１３．５、１９こそ８０％を超えているが、その他の閾値においては、６０％台や７０％台である。また、感度と特異度の積についても、表１の数値よりも大きく下回っている。表１と表２を比べれば明らかなように、この判定方法は、従来の方法よりも高い精度で卵黄重量を判定できることがわかる。なお、ビタミンＥ含量や濃度についても、この判定方法を用いることもできる。

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更又は削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

１０ 判定装置
２０ 投光器
２１ 投光部
２２ 光源
３０ 受光器
３１ 受光部
３２ 変換部
４０ 判定部
４１ 演算部
４２ 記憶部
４３ 表示部
５０ 回転機構
５１ 回転軸
５２ アーム
５３ 弾性部材
６０ 搬送機構
１００ 落球式粘度計
１０１ 測定管
１０２ 本体
１０３ ニードル
Ｘ 殻付卵

Claims (23)

1. 殻付卵に光を照射する工程と、
   殻付卵の透過光を受光する工程と、
   前記透過光のスペクトルを取得する工程と、
   前記スペクトルを多変量解析する工程と、
   前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程と、
   を備える、
   殻付卵の判定方法。
2. 前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程は、
   前記スペクトルの波長に、９００ｎｍから１０７０ｎｍの波長を用いる、
   請求項１に記載の殻付卵の判定方法。
3. 前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程は、
   卵黄中のビタミンＥの濃度を判定する、
   請求項２に記載の殻付卵の判定方法。
4. 前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程は、
   卵黄中のビタミンＥの含量を判定する、
   請求項２に記載の殻付卵の判定方法。
5. 前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程は、
   殻付卵の卵黄重量を判定する、
   請求項２に記載の殻付卵の判定方法。
6. 前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程は、
   あらかじめ設定した所定の閾値以上または以下であるかを判定する工程を含む、
   請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の殻付卵の判定方法。
7. 殻付卵に光を照射する工程において、
   殻付卵の短径方向に光が通過するよう照射する、
   請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載の殻付卵の判定方法。
8. 前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程は、
   前記スペクトルを平滑化処理する工程を含む、
   請求項２乃至請求項７のいずれか１項に記載の殻付卵の判定方法。
9. 前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程は、
   前記スペクトルをＳＮＶ処理する工程を含む、
   請求項２乃至請求項８のいずれか１項に記載の殻付卵の判定方法。
10. 前記スペクトルに基づき殻付卵を判定する工程は、
    前記スペクトルの二次微分値を算出する工程を含む、
    請求項２乃至請求項８のいずれか１項に記載の殻付卵の判定方法。
11. 前記多変量解析が回帰分析である、
    請求項２乃至請求項１０のいずれか１項に記載の殻付卵の判定方法。
12. 前記回帰分析において、
    得られた回帰ベクトルより重要な波長を選定し、
    選定した波長のみを用いて再度回帰分析を行う、
    請求項１１に記載の殻付卵の判定方法。
13. 前記殻付卵に光を照射する工程と、前記殻付卵の透過光を受光する工程と、前記透過光のスペクトルを取得する工程は、
    殻付卵を回転させ、殻付卵の角度を変えて複数回行う、
    請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の殻付卵の判定方法。
14. 殻付卵の判定装置であって、
    殻付卵に光をあてる投光部と、
    前記投光部と対向して配置され、殻付卵の透過光を受ける受光部と、
    前記透過光のスペクトルを取得して、該スペクトルに基づいて殻付卵を判定する判定部と、を備え、
    前記判定部は、
    前記スペクトルを多変量解析する手段を有する、
    殻付卵の判定装置。
15. 前記判定部は、
    前記スペクトルの波長に、９００ｎｍから１０７０ｎｍの波長を用いる、
    請求項１４に記載の殻付卵の判定装置。
16. 卵黄中のビタミンＥの濃度又はビタミンＥの含量又は卵黄重量を判定する、
    請求項１５に記載の殻付卵の判定装置。
17. 前記判定部は、
    あらかじめ設定した所定の閾値以上または以下であるかを判定する手段を有する、
    請求項１６に記載の殻付卵の判定装置。
18. 前記判定部は、
    前記スペクトルを平滑化処理する手段を含む、
    請求項１４乃至請求項１７のいずれか１項に記載の殻付卵の判定装置。
19. 前記判定部は、
    前記スペクトルをＳＮＶ処理する手段を含む、
    請求項１４乃至請求項１８のいずれか１項に記載の殻付卵の判定装置。
20. 前記判定部は、
    前記スペクトルの二次微分値を算出する手段を含む、
    請求項１４乃至請求項１８のいずれか１項に記載の殻付卵の判定装置。
21. 前記多変量解析が回帰分析である、
    請求項１４乃至請求項２０のいずれか１項に記載の殻付卵の判定装置。
22. 前記回帰分析において、
    得られた回帰ベクトルより重要な波長を選定し、
    選定した波長のみを用いて再度回帰分析を行う、
    請求項２１に記載の殻付卵の判定装置。
23. 殻付卵を回転させる回転機構と、
    殻付卵を搬送する搬送機構と、
    を更に備える、
    請求項１４乃至請求項２２のいずれか１項に記載の殻付卵の判定装置。