نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکترای مکانیک ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی سیستم، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 استادیار، دانشکده مهندسی سیستم، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

3 دانشیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر و قطب علمی کنترل و پردازش هوشمند، دانشگاه تهران

10.22041/ijbme.2009.13408

چکیده

استفاده از امواج فراصوت از روش های غیرمخرب و کم هزینه است و از جمله روش های در حال توسعه در زمینه کیفیت سنجی محصولات غذایی و کشاورزی به شمار می رود. این مقاله کیفیت سنجی شاخص های تازگی تخم مرغ خوراکی را به وسیله امواج فراصوتی به روش عبور امواج تشریح می کند. در این روش از اندازه گیری سرعت فازی موج فراصوت با گرفتن تبدیل فوریه از سیگنال ها برای پیش بینی شاخص های اصلی کیفیت تخم مرغ خوراکی استفاده می شود. برای رسیدن به این هدف 300 عدد تخم مرغ (از مرغ های نژاد بوریس براون در سن 33 هفتگی (با اندازه متوسط و در روز اول تخم گذاری از مزرعه مرغ تخم گذار انتخاب، پس از انتقال تخم مرغ ها به محیط آزمایشگاه نیمی از آنها در شرایط محیطی آزمایشگاه (22oC تا 25oC) و نیمی دیگر در یخچال (4oC تا 5oC) به مدت 5 هفته نگهداری و مورد آزمون واقع شد. در روز اول و در نوبت های 6 روزه آزمون غیرتخریبی با ثبت و ذخیره سازی سیگنال های حاصل از امواج فراصوتی و آزمون تخریبی شامل هاوسنجی، ارتفاع سفیده غلیظ، عمق اتاقک هوایی و شاخص زرده انجام گرفت. نتایج تحلیل واریانس با کمک آزمون چنددامنه ای دانکن بیانگر اختلاف معناداری در سطح 5% بین میانگین داده هاست. با افزایش زمان نگهداری تخم مرغ، عدد هاو و شاخص زرده کاهش یافته و عمق اتاقک هوایی نیز افزایش یافت. در این میان سرعت موج فراصوت همزمان با کاهش عدد هاو و افزایش عمق اتاقک هوایی در طول زمان نگهداری تخم مرغ در شرایط مختلف محیطی کاهش می یابد. روند کاهش سرعت از حدود1571 m/s  در روز اول نگهداری به1540 m/s  در شرایط نگهداری در یخچال و1514 m/s  در شرایط نگهداری در محیط آزمایشگاه پس از 3 هفته حاصل شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Freshness Assessment Of Poultry Egg By Ultrasound Signal Processing

نویسندگان [English]

  • Mohammad Aboonajmi 1
  • Asadollah Akram 2
  • Seyed Kamaloddin Setarehdan 3
  • Ali Rajabipour 2

1 Ph.D Graduated, School of Biosystem Engineering, University of Tehran

2 Associated Professor, School of Biosystem Engineering, University of Tehran

3 Assistance Professor, Control and Intelligent Processing Centre of Excellence, School of Electrical and Computer Engineering, University of Tehran

چکیده [English]

Ultrasound is a rapidly growing tool in the field of research, which shows an increasing use in the food industry for both analysis and modification of food products. Quality assessment of agricultural material has an important role in modern agriculture. This study demonstrates the possibility of non-destructive prediction of the main quality indices of the commercial eggs by processing a short ultrasound burst passing through the egg material and calculating the ultrasound phase velocity. For this purpose a set of three hundred samples of commercial eggs (Boris Brown, 33 weeks age) from the first day of egg lying were purchased from a farm and classified in two groups. The first group was kept in the room temperature (22-25°C) while the second group was kept within the refrigerator (4-5°C). 25 eggs were picked every week from each groups (room and refrigerator) were first subjected to the nondestructive ultrasound test at room temperature. Each day, the ultrasound signal is recorded from the eggs first. Then, immediately after that, the air cell, the thick albumen heights, the Haugh unit and the yolk index of the eggs were also determined destructively for comparison purposes. Significant differences at 5% level between the means of the destructive analysis at different days of storage of the eggs were found using ANOVA. Both the Haugh unit and yolk index decreased by time over 5 weeks in storage at room and refrigerator while the air cell height increased. The lower is the Haugh unit for the eggs in the refrigerator the lower is the phase velocity (1573 m/s at first day compared to 1540 m/s after 3 weeks). Similar changes of the phase velocity are found for the eggs in the room temperature (1571 m/s at first day compared to 1514 m/s after 3 weeks).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ndt Test
  • Ultrasound Wave
  • Quality Assessment
  • Commercial Egg
  • Phase Velocity

[1]     Abbott J.A., Lu R., Upchurch B.L., Stroshine R.L., Technology for nondestructive quality evaluation of  fruits and vegetables. Hortic. Rev., 1997; 20: 1-120.

[2]     Butz P., Hofmann C., Tauscher B., Recent developments in noninvasive techniques for fresh fruit and vegetable quality analysis. Journal of Food Science., 2005; 70 (9): 131-141.

[3]     Povey M. J. W., Ultrasonic techniques for fluids characterization, Academic press, Inc: 1997: 50-70.

[4]     Fitzgerald J.W., Ringo G.R., and Winder C.W., An ultrasonic method for measurement of solid-non-fat in fluid milk. J.Dairy Sci., 1961; 44: 1165.

[5]     Mizrach A., Galili N., Rosenhouse G., Determination of fruit and vegetable properties by ultrasonic excitation. ASAE.,1989; 32 (6): 2053-2058.

[6]     Sundaram G., Chyung A., Evaluating milk coagulation with ultrasonic.Food technology., 1994; 74-78.

[7]     Mizrach A., Flitsanov U., Maltz E., Spahr S.L., Novakofski J.E., Mutphy M.R., Ultrasonic assessment of body condition changes of the dairy cow during lactation.ASAE., 1999; 42(3): 805-812.

[8]     Gould, R.W., Non Destructive egg shell thickness measurement using ultrasonic energy. Poultry Science., 1972; 51: 1460 1461.

[9]     Voisey, P.W., Hamilton R.M.C., Ultrasonic measurement of egg shell thickness. Poultry Science., 1976; 55: 1319-1324.

[10] Povey, M. J. W., Wilkinson C. Application of the ultrasonic pulse echo technique to egg albumen quality testing: A preliminary report Br. Poultry Sci., 1980; 21: 489-495.

[11] Peebles, E.D., Charls R.P., Pugh E., Boyle C.R., Latour M.A., Pugh N.P., Brake J.D., Ultrasonography as a tool for monitoring, In: Ovo Chicken Development 2. Effects of eggshell alteration and ultrasonography on embryonic and posthatch development. Poultry science., 1993; 72: 2247-2253.

[12] Akashi N., Kushibiki J., Dunn F., Acoustic properties of egg yolk and albumen in the frequency range 20- 400 MHz. J.of the Acoustical Society of America, 1997; 102(6): 3774-8.

[13] Cho K.O., Choi W.K., Peak J.H., Detection of surface cracks in shell eggs by acoustic impulse method.ASAE., 2000; 43(6): 1921-1926.

[14] Jindal K., Sritham E., Detecting eggshell cracks by acoustic impulse response and artificial neural networks.ASAE meeting. 2003; Paper No: 036170

[15] Mizrach A., Maltz E., Ignat T., Detection fertilized egg by ultrasonic methods. CIGR International Conference. Beijing, China. 2004; Book of Abstracts.

[16] Huang E., Mittal G.S., Griffiths M.W., Inactivation of Salmonella entertidis in liquid whole egg using combination treatments of pulsed electric field, high pressure and ultrasound. 2006; Biosystem Engineering.

[17] Funk E.M., The relation of the yolk index determined in natural position to the yolk index, as determined after separating the yolk from the albumen, Poultry Science., 1948; 27:p. 367.

[18] Haugh R.R., A new method for determining the quality of an egg, US Egg Poultry., 1937; 39: 27–49.

[19] Ducay E. D., Kline L., Mandeles S., Free amino acid  content of infertile chicken eggs. Poult. Sci., 1960; 39: 831-835.

[20] Hill A.T., Hall, J.W. Effect of various combinations of oil spraying, washing, sanitizing, storage time, strain and age of layer upon albumen quality changes in storage and minimum sample sizes required for their measurement. Poultry Science., 1980; 59: 2237-2242.