粮食含水率检测的技术问题初探

张晋熙 王若涵

摘 要：粮食含水率检测作为作为粮食质量检测的重要指标之一，是粮食储藏、运输、加工等各个环节都必须测定的参数。本文结合佳木斯地区粮食检验检测工作实际，论述了现在粮食水分的主要检测技术和各自的局限性，要针对不同环境根据实际情况选用恰当方法，同时，要把开发新检测工艺和功能更强大检测仪器放在水分测量的发展重点。

关键词：粮食含水率;检测技术;初探

一、粮食含水率检测的主要技术方法

测量粮食含水率的方法主要是直接法和间接法。直接法主要包括干燥法和化学法，即通过干燥和化学反应测出粮食的绝对含水量;间接法主要包括电阻法、射线法、中子法等，通过测量电阻、电容等与水分含量有关的物理量来间接测出粮食水分含量。

（一）干燥法

一是电烘箱法。电烘箱法是利用电烘箱加热被测物，使水分蒸发，从而进行水分检测。通过样品加热前后重量的变化检测水分含量。优点是精度高，缺点是烘干时间较长。该方法一般用于实验室检测。后来，改進了电烘箱法，也就是快速失重法。与经典电烘箱法的原理基本一致，主要区别在于烘干温度不同。快速失重法是在物料的极限失重温度下烘干物料。目前，在主要用来测量玉米水分，测量时间段，精度高。二是减压法。减压干燥称重法是利用真空处理技术、微小重量测定技术及数据处理技术来测定水分的。减压法不受被测物外形影响，无须特殊的预处理，操作简便，可靠性和精度都高，适用于质量管理和分析部门。三是红外线干燥法。红外线干燥法是利用红外灯发射红外线加热样品，根据红外辐射主波长与水的吸收峰值波长匹配并相响应，使水分子剧烈运动、升温加速蒸发。该方法不仅有较宽的测量范围，还有较高的测量精度，缺点是测量耗时长。

（二）化学法

一是蒸馏法。蒸馏法是将样品和与水不溶的溶剂（甲苯，二甲苯）混合成蒸馏液，放入蒸馏瓶中，组成二元共沸体系，利用蒸馏液不溶于水以及混合液沸点低的特点，加热后使水分蒸馏出来。由于蒸馏水分易附着于器壁，所以，蒸馏法方法有一定误差。二是卡尔费休法。卡尔？费休法是化学法的代表，原理是在甲醇和吡啶环境中，碘和亚硫酸的反应需要有水参与，从碘的消耗量间接测出水的含量，优点是检测精度高，缺点是测量种类少、范围窄，成本较高，主要用于微量水分测量。

（三）电测法

一是电阻法。电阻法利用粮食导电性能和含水量有关的性质间接测量水分。一般方法为将粮食碾碎，制成形态固定的的电阻，接入电路进行测量，该方法检测速度快、检测方便、成本低。但易受温度影响，不宜测过低和过高含量的水。另外电极与样品的接触状态也对测量精度有较大影响。二是电容法。电容法的工作原理是根据常温下粮食介电常数随含水量变化的特性，把粮食作为电介质，通过测定粮食的介电常数测得含水量。电容传感器形状组要有平板形和圆筒形。采用非接触式检测，优点是可靠性高，简便经济，能连续测定，适合于检测高含水量粮食。缺点是影响因素多如检测温度、粮食品种等，数据复杂，不易处理，检测时进行相应的补偿，以提高检测的精度。

（四）射线法

一是红外射线法。红外射线法是利用水分子吸收特定波长（1.64um或1.94um）红外辐射有较强的吸收的原理测量粮食水含量，测量方式分为有反射式、透射式和复合式。在粮食水份含量测定中，反射式应用较为广泛，它具有热能利用率高，测量连续且速度快，范围广，精确度高（最高能达到0.1%），稳定性好等优点，但是检测时样品本身性质影响较大，设备价格昂贵，检测成本高，经济性较差，在推广方面有一定困难。二是微波法。微波法利用水分能吸收微波能量或微波空腔谐振频率与水分含量的变化相关的原理间接测量含水量。该方法优点是操作方便，灵敏度高，能同时测量多个样品，缺点是测定但易受被测物料成分和性质影响，校正麻烦，易产干扰，造成测量误差，且价格昂贵，难以普及。三是中子法。中子法是根据中子散射原理即由中子源射出的快中子，然后与含有氢原子核的物质相遇并碰撞，快中子减速为慢中子，根据测出的慢中子的密度就可知含氢的总量，从而计算出样品含水量。它具有不破坏物料结构和状态等优点，受到世界各国的重视。

二、主要技术对策

速度快、精确度高、适用范围广、经济性好是粮食水分测量的目标。虽然国内外研究各种测量方法和检测仪器，以达到水分测量目标，但在实践过程中，都因为成本、适用性等因素而受到限制。特别是近年来，虽然开发了各种新型技术和设备，但受测量手段的限制，检测的局限性较大，存在检测精度低和重复性较差问题。以后水分测量技术开发主要集中在以下几个方面[3]：（1）开发专门化或通用化水分仪。如针对低含水量的检测仪、高水量测量仪（2）研究多物理量检测确定含水量的测量法。由于粮食水分检测受众多因素的影响，比如测量温度、样品密度、样品类型等，将这些物理量分别采集汇总，通过大量的实验数据对比和处理，提高测量的准确性。总之，粮食水分测量要根据需求探索新测量方法和开发新型测量仪器

粮油食品安全关系着社会的稳定和人民的生活，丝毫不能大意。伴随着时代的发展进步，不断有先进的检验检疫技术涌现为粮油的检验工作提供助力。作为粮油检验的专业部门，更要借助不断涌现的新技术，主动探索更准确、便捷的检验方法，提升人员业务能力，为人民群众的食品安全把好质量关。

参考文献：

[1]张志祥.粮油检验的技术对策[J]. 粮食储藏;2019年04期

[2]李红军.粮食含水率检测技术问题初探[J]. 粮食加工;2019年02期