好蛋？壞蛋？機器幫你看|最新文章

facebook twitter plurk line 中列印書籤

好蛋？壞蛋？機器幫你看

98/01/06 14315

蔡永彬｜臺灣大學新聞研究所

臺灣人愛吃皮蛋，全臺灣每天生產皮蛋可達 150 萬顆。皮蛋豆腐、三色蛋、皮蛋瘦肉粥等，都是國人喜愛的美味菜餚。中興大學生物產業機電工程學系鄭經偉教授，完全運用本土力量，製造出可以「快速挑出壞蛋」的機器，價格比進口機器便宜，速度比進口機器更快，精確度更勝老經驗的蛋農，目前已經在 20 多家蛋廠運轉。鄭經偉教授也因此獲得「行政院 96 年傑出科技貢獻獎」的殊榮。

機器幫忙「敲出壞蛋」

目前皮蛋的主要生產方法是「浸漬法」，準備一缸缸的強鹼把鴨蛋放入，使蛋白凝固、蛋黃變成綠色，就完成初步處理。在浸漬的過程中，「蛋殼沒有裂痕」是確保優質皮蛋的重要因素。若有破損的蛋混入缸中，鹼液滲透進去和蛋汁混合很容易讓浸泡液變質，甚至導致整缸蛋損壞。

學航空的鄭經偉教授，原本與皮蛋一點關係都沒有，但在 1999 年的一次參訪行程中，鄭經偉教授看到「臺南養鴨合作社」醃漬皮蛋前的篩選流程：蛋農要挑選蛋殼沒有裂痕的蛋，是以手持 2 ~ 3 顆生鴨蛋互相輕敲，再以敲擊的聲音為判斷依據。這讓鄭經偉教授有了疑惑：以敲擊方式選蛋，費人工也費時，更有敲壞的風險；鄭經偉教授推想，蛋農用手敲蛋，長期下來也必定有職業傷害。倘若有一套偵測蛋殼裂痕的自動化系統，必定可以省下人力，或擴大生產規模。

其實，當時國內已經有荷蘭製檢測雞蛋的機器進口，機器的偵測頭敲擊蛋殼，分析發出的聲波來判斷蛋的好壞，但是造價高昂，只適合大規模蛋廠，也不能檢測鴨蛋，而且最關鍵的偵測敲擊部位已經有專利保護。鄭經偉教授形容是「心臟掐在人家手裡」，於是他決定一樣運用聲波的原理，自行研發適合中小型蛋農的機器。

開發蛋品檢測機器，只是因為長官的一句詢問，鄭經偉教授抱著「應該可以做做看」的心態投入研究，開始研發之後，才發現任務之難。「鴨蛋結構比雞蛋強，一點點小裂縫是不易看到的，一定要用機器。」鄭經偉教授詳述，如果要用敲的，要用什麼材料？多大力道？蛋農說「好蛋」敲出來的聲音清脆，是怎麼樣的？「壞蛋」敲起來聲音「空空的」，又是怎麼樣的？合作的蛋農每天可以出貨近 5 萬多顆蛋，要怎麼樣比他們快、準又多？這些都是問題。

麥克風收音裂痕躲不掉

鄭經偉教授開發的「蛋殼裂痕自動化檢測系統」，利用蛋殼受到敲擊後反射的聲波訊號，來判斷蛋殼是否有裂痕。關鍵的敲擊部位是一根中空管，管子前端有半球型偵測裝置，裝置內包「麥克風」；管子中間放兩塊磁鐵，讓同極性的兩端接觸，同性相斥的斥力會推動前端敲擊蛋殼。這時「麥克風」就會搜集敲擊的聲音，傳進示波器中，分析波形、判定蛋的好壞。

鄭經偉教授說，他們的機器上裝了 56 支麥克風，長長的輸送帶 1 分鐘可檢驗近 110 顆蛋。但是，每支麥克風之間或多或少都有誤差，如果用統一的標準檢驗就會發生錯誤。鄭經偉教授特別開發了「自我學習系統」來改良，他設計了一個電路裝置，先讓沒有裂痕的蛋在輸送帶上跑過一次，供每支麥克風「記得」自己的標準範圍，以後通過的每顆蛋，就會依各自的範圍檢查，提高檢驗正確率。

這還不夠，鄭經偉教授指出，光「檢驗」只做了一半，他另外在機器上加了幾個小裝置：機器前端的軟性簧片，讓送入機器的每顆蛋都能橫置在輸送滾輪上；如果發現裂掉的蛋，旁邊的氣壓缸會馬上把「壞蛋」彈出機器。此外，檢驗好的蛋滾出輸送帶，機器還可以幫忙稱重。

產量提高擴廠生產

目前他們的機器每秒可以檢測 3 顆蛋，每天出貨量比人工生產提高 12 倍以上。每顆蛋的檢測位置均勻分布可達 56 個點，比進口日本機器的 16 個檢測點更為密布、有效，更有業界公司來信要求技術合作。

「幾年前的第一台『雛型機』，花了 100 多萬，最後當廢鐵賣掉，賣了 8 千元。」現在說起來輕鬆，但以前的失敗和反覆測試，耗費的心力難以想像。「學生最怕聽我說『我（南）下去看看』。」鄭經偉教授笑說，在開發的過程中，他經常帶著學生到嘉義的蛋廠去試驗，學生在那邊輪流值班，有問題隨時回報。但電話中常常講不清楚，他每次決定親自南下，就非得找出解決方法，也代表師生們「今天要睡在蛋廠裡了」。

「產業界很現實，要業界接受，就要拿出真本事。」鄭經偉教授回憶，剛開始他們的機器檢驗正確率大約是 80％，被對方退回。當時想「80％還好啊」，現在想起來真是有夠丟臉。鄭經偉教授的研究團隊努力把正確率提高到 98％，才慢慢有蛋農開始接受、採用。

在開發機器的過程中，鄭經偉教授非常感謝蛋農的支持、配合，並給予很多相當務實的意見。從人工到機器轉變很大，他們和蛋農也互相配合，「要讓別人習慣用機器至少就要花兩年，但多數的蛋農對於新開發的機器仍抱持著觀望的態度，因此真正落實、推廣必須再花費 10 倍的苦功。」

臺灣傳統的蛋品生產方式，多半是「全家出動」，採用機器自動化生產後，多出來的人力讓他們擴廠加大生產。鄭經偉教授舉最早合作，位於嘉義的蛋廠為例：「用機器 1 年就回本，也因此現在他們在旁邊新蓋了一個大廠！」

這項研究不僅真正幫助臺灣農民，很有頭腦的鄭經偉教授也始終把重點擺在中小型蛋農。「如果只鎖定一家大廠，萬一他們換系統，周邊的機械廠商就要倒了；不如針對中小型蛋農推廣，把市場做出來。」鄭經偉教授談著自己的研究，也常常提到「蛋經」。「你知道這個蛋是好的或壞的嗎？我敲給你聽看看……」和農民多年的相處，讓鄭經偉教授、甚至是他的學生，都學了不少關於蛋的知識。

未來，鄭經偉教授還打算做更多相關的自動化流程。「便利商店的茶葉蛋在滷之前，如果沒有微微敲破一些，蛋白受熱膨脹後會爆開，影響賣相，如果能做個機器自動敲破……」、「現在檢測的是鴨蛋，如果是水果……」能「揪出壞蛋」的鄭經偉教授團隊，也將持續為臺灣的農業創造更大價值。

【「行政院96年傑出科技貢獻獎」得獎人鄭經偉教授專訪】

資料來源

《科學發展》2009年1月，433期，62 ~ 63頁

聲波(26) 科發月刊(5221)

好蛋？壞蛋？機器幫你看

推薦文章