复介电常数的意义 基于介电特性的鸡蛋品质无损检测研究(3)

鸡蛋蛋白质与人体蛋白质组成上最为相似，易于吸收，利用率高（98%以上），有很高的食用营养价值 [2] 。因此，深受人们的喜爱。随着世界人口的增长和经济的发展，消费者对鸡蛋的需求不断增加，世界鸡蛋产量也持续增长。我国是鸡蛋生产大国，1985 年中国鸡蛋产量首次超过美国，至今连续 32 年成为世界第一。2001 年我国生产鸡蛋 2023 万吨，占世界总产量的 38%；2002 年产量 2128.8 万吨，2003 年产量 2250.9 万吨，2004 年产量 2350.1万吨，占全球鸡蛋产量份额均为 40%左右；2005 年产量 2435 万吨达到新高，占比达到 41%；2014 年产量 2460 万吨，占比为 35%。总的来看，我国鸡蛋产量大，在世界总产量中占比率高，资源相当丰富。中国是鸡蛋生产大国，也是鸡蛋消费大国，鸡蛋产业是我国农业支柱产业之一。以人均占有量为指标来看我国的鸡蛋消费水平。1991 年我国首次超越世界平均水平，占有量为 8kg；7 年之后超过发达国家平均水平，占有量约 14kg；2014 年我国人均鸡蛋占有量近 18kg，位居世界第三。作为世界第一人口大国，我国鸡蛋总产量世界第一，人均占有量世界第三，均超过世界发达国家水平，这表明我国鸡蛋资源丰富，相关产业发展空间相当广阔 [3] 。

虽然我国鸡蛋产量和人均占有量均已达到世界先进水平，但我国蛋品工业同国外发展情况相比，差距还是很大。我国鸡蛋生产总量是世界第一，占世界总产量的三分之一，但在国际市场占有率上与欧美发达国家相比却相对较小。在市场占有率变化方面，我国在世界鸡蛋贸易市场中占有率变化比较平稳，质量指数小于 1，这说明我国在世界鸡蛋贸易市场中的竞争力弱 [3] 。我国蛋品检测、分级技术与手段落后是造成这一现象的主要原因。我国鸡蛋产业自动化程度低，人工成本高，在鸡蛋商业化上与发达国家存在明显的差距。此外，品质检测分级、商业化包装等方面也难以或少部分达到国外的标准。因此，我国鸡蛋产品在国家贸易市场上与发达国家甚至部分第三世界国家（如印度尼西亚、马来西亚等）相比，基于介电特性的鸡蛋品质无损检测研究2缺乏竞争力。许多优质鸡蛋以低等级鸡蛋出售，经济效益差。因此，加强鸡蛋品质检测研究，开发相应检测设备是目前我国科研工作者的主要工作。1.2 国内外研究现状1.2.1 介电特性在农产品检测中的主要应用上世纪 40 年代，欧美日等发达国家就开始研究介电特性与物质的组成成分的关联性，发现可以利用介电特性识别物质的成分及一些重要属性。

80 年代，我国才开始这方面的工作。近十几年来，我国科研工作者积极探索，刻苦研究，也在介电特性的有关研究中取得了很大进展。目前，介电特性在农产品贮藏、加工、分级、检测等多个领域都有非常广泛的应用。1995 年，徐广文 [4] 分析介电特性的机理，将介电特性技术应用于粮食物性检测。粮食的介电特性是粮食各种组成物质结构和成分的综合反映，大量实验数据表明，干燥粮食的相对介电系数很小。通过以小麦为研究对象，对比水分和烘干的小麦的相对介电系数，前者高达 81，而后者仅为 3~5，这表明水分是影响小麦介电系数的主要因素。该研究为基于介电特性确定粮食含水量提供了理论根据。2007 年，Kamil Sacilik 等 [5] 研究了红花种子的含水量与介电特性的关系。结果表明，红花种子的介电特性大大受含水量、频率和体积密度的影响，其中含水量是影响红花种子介电性能最重要的因素。介电常数随频率和含水量的变化比损耗因子更有规律。提出了二、三阶多项式方程来描述介电性能与含水量之间的关系。2010年，Kamil Sacilik等 [6] 在1~100MHz频率范围内使用同轴电容器研究水分含量、体积密度和频率对玉米种子的介电性能的影响。