基于微波的大米水分快速检测探究

□ 宋 禹 黑龙江省北大荒米业集团有限公司

1 微波透射法水分测量原理

微波指的是频率为30～300 GHz波段的一种无线电波，通过电能转化为热能的方式完成快捷加热工作。一般人们都是对已经煮熟的大米进行微波操作，但是，加热的过程是一个水分蒸发的过程。如果大米水分缺失过多，则会变得过硬，降低食用的口感，造成粮食的浪费。基于此，技术人员开始研究如何对大米损失的水分进行科学合理的测量。目前，较为常见的就是微波透射法水分测量方式，其主要的原理是大米中水分含量变化时，水的介电常数也会发生变化的基本原则，利用信号透射的方式来达到测量水分的最终目的[1]。这项操作方法相对较为简单，且检测效率更高，受到了技术人员的一致认可。

2 材料与方法

为了判断出微波透射法水分测量方式是否符合新时期技术人员对大米水分分析的快速检测要求，本文采取了对比分析的方法，来科学选择大米的品种和微波时应当选择的温度和时长，最大程度的保证大米水分。

2.1 实验样品

想要保证本次实验的准确性和真实性，在实际开展大米水分检测工作时，技术人员选择了不同品种、不同含水量的大米进行对比实验。本文主要选择了3种不同含水量的大米样本，采用微波透射法以及水分检测的专业仪器进行检测，经过称重测量得知，每种样本净重为1 300 g。

2.2 微波水分检测装置

在开展水分检测工作时，还涉及对检测装置的安装和使用过程。工作人员必须要意识到，装置运行状态是否稳定与实验的成功率之间有着很大的关系。一般来说，可以安排专门的工作人员定期对装置进行维修和保养，避免操作过程中出现故障问题而影响实验结果。从装置安装流程来看，工作人员可以预先准备一台微波机，然后，安装感应设备。具体包括对温度的感应，和对电压信号的传输和记录。基于信息技术的发展进步，新时期的数据记录和整理工作都可以利用网络技术来实现自动化操作，降低工作人员的操作压力和工作难度。通过不断完善微波水分检测装置的基础建设工作，能及时快速的完成对大米的检测实验，科学有效的判断出微波大米的水分流失情况。

2.3 快速水分测定仪

开展水分测定工作时，选择合适的水分测定仪。在微波环节之后，对大米的水分变化情况进行精准测量。这还要结合不同的测定仪应用功能进行分析，选择符合本次检测工作的基本要求，且操作难度低，经济成本低的测定仪开展检测工作。目前，应用比较广泛的就是HB43—S快速水分测定仪，这种测定仪在实际使用过程中，对大米含水量的检测可以精确到0.01%，具有良好的应用前景。

2.4 微波大米水分快速检测的实验方法

在具体开展实验操作的过程中，工作人员应同时把这三种大米放在不同的密封容器当中，要注意选择可微波的器皿，避免出现安全风险隐患。然后，放在同一个微波机中进行加热操作；实验过程中，通过逐次改变微波时长、温度以及大米的装载高度等方式，采用水分测定仪器来观察大米水分的变化情况。完成检测工作。比如，选择在25、30、35 ℃加热，并依次测试加热30、60、120 s后的大米水分变化情况，对数据进行记录。为了保证测量结果的准确性，工作人员重复上述操作3次，最后，选择数据的平均值作为本次检测工作的最终结果。基于人工记录过程可能出现的数据记录失误问题，在这个环节中，使用计算机设备进行智能化、自动化的数据统计与整理，有效降低数据整理的难度[2]。

3 结果与讨论

3.1 结果

本次检测工作主要的目的是分析出微波大米水分快速检测工作的实际应用效果，根据检测实验结果可以看出，在装载高度一致，大米样品温度相同的情况下，微波电压值越低，表示大米含水量越高。通过这种方法就可以直观、及时、准确的完成大米水分的检测工作，测量出这3种大米的水分分别为14.00%、15.00%、15.50%。

3.2 讨论

基于实验结果可以得出，在实际微波时，不同的大米品种的水分存在一定的差异，同时，工作人员在实验过程中还发现，将大米放在微波机内部的不同高度上，微波检测的速度和准确率也会会发生变化。为了保证微波检测工作的的顺利开展，帮助人们选择出口感好的大米品种，工作人员开始意识到信息技术的应用价值，决定将实验检测数据信息收集起来，建立三维立体模型。采用模拟分析的方式，将实验操作的难度降低。并以此来提高实验操作的精准性，将数值误差控制在合理的范围内，从而推动微波大米水分快速检测工作的顺利开展。