図面 (/)

技術 殻付卵の判定方法及び判定装置

出願人 株式会社籠谷
発明者 黒木信一郎上曽山博大川恭史中里彰夫
出願日 2015年9月3日 (5年1ヶ月経過) 出願番号 2015-173920
公開日 2017年3月9日 (3年7ヶ月経過) 公開番号 2017-049177
状態 特許登録済
技術分野 光学的手段による材料の調査、分析
主要キーワード 単回帰分析 回帰ベクトル 目的変量 説明変量 後分光方式 二次微分値 黒帯部分 ビタミンE濃度
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年3月9日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (15)

課題

殻付卵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。

概要

背景

一般に殻付卵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。

概要

殻付卵の判定方法を提供する。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。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

殻付卵に光を照射する工程と、殻付卵の透過光受光する工程と、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

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

技術分野

0001

本発明は、殻付卵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。

背景技術

0002

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。

0003

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。

0004

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。

先行技術

0005

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

発明が解決しようとする課題

0006

従来の殻付卵の測定は破壊を伴うものであるため、商品損失する、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。

0007

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。

0008

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。

課題を解決するための手段

0009

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。

0010

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。

0011

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。

0012

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。

0013

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。

0014

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。

0015

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。

0016

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。

0017

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。

0018

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。

0019

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。

0020

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。

0021

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。

0022

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。

0023

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。

0024

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。

0025

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。

0026

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。

0027

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。

0028

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。

0029

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。

0030

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。

発明の効果

0031

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。

図面の簡単な説明

0032

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含量の実測値予測値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。

実施例

0033

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。

0034

<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。

0035

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。

0036

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。

0037

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。

0038

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。

0039

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。

0040

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。

0041

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。

0042

<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。

0043

[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。

0044

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。

0045

(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。

0046

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。

0047

(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。

0048

(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。

0049

(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。

0050

(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)。

0051

(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))。

0052

(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。

0053

(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。

0054

(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。

0055

(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。

0056

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。

0057

0058

(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)。

0059

(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。

0060

[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。

0061

(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。

0062

(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。

0063

(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。

0064

[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)。

0065

[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)。

0066

・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。

0067

・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。

0068

・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。

0069

・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)。

0070

・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。

0071

・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。

0072

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。

0073

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。

0074

<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。

0075

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。

0076

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。

0077

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。

0078

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。

0079

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。

0080

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。

0081

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落球粘度計
101測定管
102 本体
103ニードル
X 殻付卵

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ