ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ СКОРЛУПЫ, методы непосредственного физического воздействия на скорлупу яиц. Сопротивление скорлупы раздавливанию измеряют с помощью динамометра, фиксирующего максимальную силу, при которой скорлупа яйца, помещённого [помещенного] между неподвижной и подвижной пластинами, начинает разрушаться. Раздавливают яйцо как по малой, так и по большой его оси. Имеется несколько вариантов устройств для измерения сопротивления раздавливанию, например, прибор П.А. Осетрова, который серийно не изготовляют, а также сконструированный во Всероссийском НИИ ветеринарной санитарии (ВНИИВС) прибор для определения толщины и прочности скорлупы (ПОТП). Известен также способ измерения прочности скорлупы на удар. На оцениваемый участок скорлупы фиксированного яйца падают стальные шарики массой 1 г с высоты 25 см. Число упавших шариков до появления на скорлупе трещины или вмятины принимается за показатель прочности. Преимущество способа заключается в том, что испытание прочности скорлупы на удар соответствует типичному случаю механического воздействия на яйцо в условиях птичника. Однако этот способ не нашёл [нашел] широкого применения, главным образом из-за трудности фиксации начала разрушения скорлупы. Способ прямого определения прочности скорлупы состоит в измерении её [ее] сопротивления проколу иглой с плоским концом диаметром до 1 мм (рис. 145).

Рис. 145. Прибор для измерения прочности скорлупы путём [путем] прокола

В качестве устройства для измерения этого показателя предложен приспособленный для этой цели офтальмодинамометр (для измерения глазного давления), у которого вместо «пяточки» использована игла (диаметр 0,4 мм) с резиновым ограничителем, а пружина заменена на другую, в 10 раз более жёсткую [жесткую]. Для измерения прочности прибор упирают иглой перпендикулярно поверхности скорлупы и нажимают до прокола. Пассивная (заторможенная) стрелка прибора показывает максимальную силу давления перед проколом (результат умножают на 10). Перед следующим измерением пассивную стрелку ставят на нуль. Прибор позволяет произвести до 1200 измерений в час. Измерять прочность удобно прямо в бугорчатых прокладках, а прокол делать на тупом полюсе (конце) яйца в области воздушной камеры. В этом случае вместе со скорлупой прокалывается только одна подскорлупная оболочка. Прокол не отражается на результатах инкубации, несмотря на несколько большую потерю массы яиц в период инкубации. Путём [Путем] ограничения ввода иглы в скорлупу до 0,1 мм удалось без снижения точности измерения добиться полного сохранения способности оценённых [оцененных] яиц к последующему хранению или инкубации. В этом случае сколотый и сдвинутый внутрь на 0,1 мм столбик скорлупы остаётся [остается] в ней в виде пробки, препятствующий испарению влаги и проникновению микроорганизмов. Обе подскорлупные оболочки при таком способе полностью сохраняются, а прокол можно делать на любом участке скорлупы. Недостатками данного устройства являются: сложность тарирования пружины, низкая достоверность измерения, статичность воздействия на скорлупу.

Наиболее совершенным устройством являлось «Устройство для испытания на прочность скорлупы яиц птицы» (авторское свидетельство № 1291102 А01К 45/00). Устройство содержит испытательную площадку, направляющую систему и механизм сбрасывания яйца. Испытательная площадка выполнена в виде жёсткого [жесткого] основания, на котором посредством кронштейна-транспортира и фиксатора под углом к основанию закреплена решётка [решетка] скатывания, а направляющая система имеет корпус, вертикальную стойку с держателем поворота и перемещения траверсы, причём [причем] механизм сбрасывания яиц установлен посредством Г-образного кронштейна на конце держателя поворота и перемещения траверсы и выполнен в виде приводных рычагов, имеющих на нижних своих концах установочные пластины для размещения на них испытуемого объекта. Механизм сбрасывания снабжён [снабжен] быстросъёмным [быстросъемным] предохранительным колпаком с V-образным элементом для крепления измерительной линейки, свободно перемещающейся в вертикальной плоскости совместно с испытуемым объектом. Привод рычагов механизма сбрасывания выполнен в виде расположенного на вертикальной полке Г-образного кронштейна соленоида, сердечник которого имеет выступ для взаимодействия с рычагом. Недостатки данного устройства. 1. Сложность (многодетальность) устройства, в котором ряд деталей, связанных со скатыванием яйца, не имеет отношения к прочности скорлупы, так как если яйцо не разбилось от удара, то при исправной решётке [решетке] скатывания оно уже не разобьётся [разобьется], даже при недопустимо большом её [ее] наклоне (10-12^о). 2. Низкая точность измерения. Критерием прочности скорлупы в данном изобретении является число разбитых яиц, но бой напрямую зависит от силы удара. В устройстве на силу удара влияет не только высота падения, но и масса яйца, амортизирующее свойство участка решётки [решетки], с которым соприкасается хаотично падающее яйцо, характер соприкосновения с решёткой [решеткой] (прямой или многовариантный по силе скользящий удар) и так далее. В связи с этим в данном случае бой яиц лишь в малой степени отражает прочность скорлупы. 3. В случае сильного повреждения яйца и вытекания его содержимого на решётку [решетку] требуется время для очистки.

Задачи прибора ППСУ-3 — повышение точности измерения, упрощение устройства и процесса определения прочности скорлупы. Изобретённый [Изобретенный] на кафедре птицеводства Санкт-Петербургского ГАУ прибор ППСУ-3 для измерения прочности скорлупы на удар (патент № 2395958, 2010 год) предусматривает падение ударного элемента с нарастающей высоты, что обеспечивает увеличение силы удара, а следовательно, исключает этот недостаток. Прибор ППСУ-3 представлен на рисунке 146.

Рис. 146. Прибор ППСУ-З для измерения прочности скорлупы на удар: а — фото; б — схема прибора

Испытываемое на прочность скорлупы яйцо 1 фиксируют на жёстком [жестком] основании 2 и по направляющей 3 опускают на него до упора спицу 4, фиксируя её [ее] винтом 5. При этом ударный элемент 6 (металлический стержень) с жёстко [жестко] соединённой [соединенной] с ним ручкой 7 находится на первой ступеньке шкалы сброса его на яйцо (на высоте 12 мм для куриных яиц). При повороте ручки ударный элемент свободно падает по направляющей спице на яйцо. Если при этом яйцо не разбилось (повреждённость [поврежденность] хорошо воспринимается на слух), ударный стержень сбрасывают со второй ступеньки и так далее, и так до повреждения скорлупы. С каждой ступенькой высота падения стержня увеличивается на 4 мм. При этом быстро нарастает скорость падения стержня, увеличиваясь в 1,65 раза с шестой ступеньки по сравнению с первой, а кинетическая энергия перед ударом растёт [растет] ещё [еще] быстрее — в 2,7 раза. Это позволяет при массе ударного стержня 32 г оценивать прочность скорлупы в диапазоне 1-6 ступеней высоты (12-32 мм). Яйцо с очень слабой скорлупой повреждается при падении стержня уже с первой ступени, а с выдающейся по прочности — с шестой. Прочность скорлупы при измерении её [ее] данным прибором выражается в баллах по шестибалльной шкале, при этом яйцо, разбившееся при падении стержня с высоты первой ступеньки, получает 1 балл прочности, со второй — 2 балла, с шестой — 6 баллов. Среднюю прочность скорлупы по пробе яиц рассчитывают с точностью до 0,01 балла. Удары производятся по экватору яйца. На большом материале установлено, что в 60% случаев скорлупа повреждается именно в области экватора (на остром полюсе — 24% повреждений, на тупом —16%). Прибор испытан на яйцах кур разных пород и кроссов экспериментального хозяйства ВНИИГРЖ и птицефабрик Ленинградской области. Оценены по прочности скорлупы более 2000 яиц. Наряду с прочностью яйца оценивались по массе, индексу формы, упругой деформации (УД), а при вскрытии — по толщине и относительной массе скорлупы. Проведено исследование по влиянию на прочность скорлупы возраста несушек. Установлено, что прочность скорлупы на удар (ПСУ) является суммарным показателем многих параметров её [ее] качества: толщины, УД, относительной массы, а также формы яйца и других его характеристик. Ни один из них, взятый в отдельности, не может удовлетворительно отразить прочность скорлупы, напрямую связанную с её [ее] повреждаемостью. Анализ полученных данных показал, что прочность скорлупы практически не зависит от массы яиц и коэффициент корреляции между ПСУ и массой яиц близок к нулю. Следует отметить, что крупные яйца (65-70 г) чаще бьются не из-за менее прочной скорлупы, а потому, что при равной скорости движения перед ударом их кинетическая энергия существенно выше, чем у яиц массой 50 г. При одинаковой средней прочности скорлупы (3,0 балла) критическая (повреждающая) скорость при ударе о жёсткий [жесткий] предмет для яиц с массой 70 г в 1,2 раза меньше, чем для тех, чья масса составляет 50 г (0,42 против 0,50 м/с), а для яиц с массой 75 г и прочностью 1,0 балла она снижается до 0,3 м/с. Прочность скорлупы на удар имеет наибольшую связь с её [ее] толщиной и упругой деформацией (табл. 139, 140).

При больших перепадах в толщине скорлупы  (50 мкм) в сторону увеличения наблюдается достоверное повышение ПСУ. Но коэффициент корреляции между этими показателями невысок и в среднем составляет 0,398 ± 0,039. Это означает, что толщина скорлупы не может надёжно [надежно] отвечать за её [ее] прочность. То же самое наблюдается и в отношении связи «УД - ПСУ». Чем выше упругая деформация, тем слабее скорлупа (при разности УД, равной 6 мкм, связь высокодостоверна). Но и здесь коэффициент корреляции также невысок и в среднем равен 0,326 ± 0,029. Понятно, что при высокой упругой деформации потеря прочности скорлупы частично компенсируется её [ее] повышенной амортизацией. Более высокую связь (r = 0,4-0,5 до 0,6) ПСУ имеет с плотностью яиц, если плотность определяют сразу же после их снесения или в течение суток. В дальнейшем связь снижается из-за разной скорости усушки яиц, существенно влияющей на плотность. Оценка прочности по относительной массе скорлупы яиц требует повышенных трудозатрат и в практике почти не используется. Прочность скорлупы имеет небольшую положительную связь с формой яйца (табл. 141).

Чем более округлую форму имеет яйцо, чем круче его кривизна (прочность), тем при прочих равных условиях его скорлупа лучше противостоит механическим воздействиям, то есть тем выше её [ее] прочность. Этим отчасти объясняется, почему скорлупа реже повреждается на полюсах и у мелких яиц. Коэффициент корреляции ПСУ и индекса формы в среднем равен 0,181 ± 0,058. Прочность скорлупы снижается с возрастом кур-несушек (табл. 142).

В условиях одного хозяйства при высокой яйценоскости кур и, возможно, недостаточном уровне их минерально-витаминного питания перепад прочности скорлупы яиц молодых (7-8 месяцев) и старых (19 месяцев) кур оказался весьма существенным — более 1 балла. Уже в годовалом возрасте куp прочность скорлупы снизилась на 0,81 балла (Р < 0,001). Повышение прочности скорлупы в конце первого года яйцекладки связано с улучшением её [ее] структуры, однако это улучшение вызывает и резкое увеличение повреждаемости яиц, что является проблемой, решаемой селекционным путём [путем]. На примере коллекционного стада кур экспериментального хозяйства ВНИИГРЖ установлено влияние генетических факторов на прочность скорлупы (табл. 143).

При oдинaкoвыx условиях кормления и содержания кур-несушек приведённые [приведенные] в качестве примера породы и кроссы достоверно различались между собой по прочности скорлупы. Среди пород выделяется царскосельская, а среди кроссов лучшцм оказался «Хайсекс коричневый» — 4,54 балла. Предлагаемый способ и прибор ППСУ-3 следует использовать прежде всего для контроля полноценности кормления несушек, особенно их минерально-витаминного питания. Низкая прочность скорлупы (ниже 3 баллов) — сигнал к оперативным действиям зоотехнической службы для устранения недостатков в кормлении, а возможно, и в содержании несушек. Высокая прочность (4 балла и более) и при этом высокий уровень повреждаемости яиц — сигнал неблагополучия линии их движения от несушки до упаковки. Для контроля прочности скорлупы берут среднюю пробу яиц в предобеденное время (на пике яйцекладки) методом случайности выборки по возможности «ближе к несушке». Пробу числом не менее 60 штук после удаления уже повреждённых [поврежденных] яиц оценивают с помощью прибора ППСУ-3 и вычисляют средний балл прочности. С целью экономии дорогостоящих племенных яиц прочность оценивают только с первых двух ступенек прибора, сохраняя при этом от 50 до 90% яиц. При этом средний балл прочности с достаточно высокой точностью отражает результат оценки при разбивании яиц всей пробы. Прибор удобен в использовании: лёгкий [легкий] (0,5 кг), небольших размеров, просто устроенный, надёжный [надежный], высокопроизводительный (240 яиц в час). Он практически не требует ухода и предъявляет лишь одно требование — для оценки необходимо бесшумное место. В зарубежной практике используется прибор Futura для измерения прочности скорлупы куриных яиц (рис. 146а).

Рис. 146а. Прибор для измерения прочности скорлупы яиц Futura

Прибор функционирует как автономно, так и в комплексе с принтером или компьютером. Принцип его работы заключается в воздействии на яйцо с минимальной силой, при которой оно разбивается. Показатель силы измеряется в ньютонах (Н) и высвечивается на дисплее прибора. См. Прочность скорлупы яйца.