微波水分仪在食品中水分快速检测的应用运用

山东宜维检测有限公司 山东 枣庄 277800

在食品之中水分是重要营养成分，食品不同所需要的水分含量不同，水分也会在一定程度上影响食品感官性状以及组织结构的发挥。水分指标与食品加工、食品运输以及食品存储等环节有着紧密联系，为保证食品中有准确的水分含量，需要进行检测。我国食品行业原本采用的检测水分方法较为落后，操作起来复杂，检测时间过长，而随着科学技术的发展，诞生了微波水分仪等高科技技术和设备，在食品水分检测过程中，应用这一设备及能够快速获得准确结果。基于此，本文对食品水分检验中微波水分仪使用进行分析。

一、食品水分检测现状

当前我国食品行业在检测食品水分时，通常使用烘箱干燥法，这一方法应用范围较广，并且是很多食品水分检测国标法[1]。其基于热失重法原理，主要检测方法是使用天平称取食品样品初始重量，接着放进烘箱加热，以此来蒸发发挥食品样品中的水分，在干燥后使用天平称取其重量，那么(初始重量-最终重量)/初始重量=水分/%M。然而使用这一方法进行实际检测时，还有许多不足之处存在着，烘箱干燥法流程较多，并且烘干较慢，使得整体检测速度减慢，检测一个食品样品需几个小时，检测过程较为复杂。而在现代工业不断发展的背景下，在食品生产过程中需要快速检测食品水分含量，烘箱干燥法费时费力，将难以满足当前的检测要求。随着科学技术发展，红外快速水分测定仪得到了广泛应用，其集天平和红外加热为一体，检测食品样品水分含量只需5～20分钟，这能够将水分分析速度提高。对于食品生产企业来说，时间就是金钱，使用现代化生产设备生产食品可达到每小时几千吨，快速确定食品水分含量，可对原材料进行及时监测，对食品质量加以控制，提升食品生产效率并降低生产食品成本。因此应注重新型水分测定以及技术的应用，目前微波水分仪能够达到这一要求。

二、微波水分仪

微波水分仪在检测多种食品样品时，可保证在40～120秒内准确测量样品，和红外干燥法以及烘箱干燥法相同的是微波干燥水分仪也是根据热重法原理，但以微波形式来使食品干燥并对其水分测量。在分析过程中，食品样品水分会对微波辐射能量进行直接吸收和蒸发，仪器中内置称重系统，在分析水分起点和终点对其重量加以测量，计算初始和最终样品差值，以获得热失重值，运用绝对值或者是百分比来表示水分。为确保快速获得可靠准确的检测结果，这一仪器设备不断更新。

称重传感器是微波水分仪重要组成部分，微波水分仪上所应用的超级单体传感器，是一种高度一体化传感器。这一传感器没有外接任何部件，与其他传感器相比具有更快的响应速度、更小温度漂移和更小应力变化。除此之外，为了保证检测过程中食品样品对最大微波辐射能量进行均匀吸收，其采用新型圆柱样品式结构，并以样品室底部双孔镜光圈进行微波垂直发射，从而使微波能量以对角线状在样品表面均匀聚集，使得样品上所聚集的微波能量更加理想化[2]。另外，在测试食品样品时增加自动旋转功能，确保样品中微波辐射可以均匀分布，将传统微波水分仪中冷斑和热斑情况消除，以此快速获得准确测试结果。

新型微波水分仪与传统方法相比较具有以下明显特征：(1)超快速分析，检测速度快，在1～2分钟内即能够检测一个食品样品，与红外水分仪相比要快10倍，与烘箱干燥法相比快300倍。(2)可准确测量，具有较高稳定性，测试结果和标准方法相同。(3)简单操作，只要在仪器内放置好食品样品盖上盖后，即能够自动测量。对于食品实验室分析、现场品控以及现场检测来说，具有较快分析速度，可将工作效率提高。

三、食品水分检测中微波水分仪的具体应用

(一)肉类方面的应用。肉类及肉制品所含水分是对其质量进行衡量的重要指标，在肉类市场中，为保护消费者权益，避免市场中流入注水肉，并且为明确肉制品加工企业将鲜肉作为原材料，都需要开展肉类和肉制品水分检测。传统检测法为直接干燥法，需要使用的设备有烘箱和天平，主要材料为海砂和乙醇等溶剂，测试过程较为复杂，并且具有较长测量时间，大约在4～5个小时。而使用微波水分仪能够在2～3分钟内完成测量，并且操作非常简单。比如通过实验对猪肉、牛肉和鸡肉使用直接干燥法、微波法进行测量，获得了表1数据。

表1 使用直接干燥法、微波法测量猪肉、牛肉、鸡肉水分含量结果

通过测试数据可知，使用微波水分仪测量结果与直接干燥法测量结果具有一致性。在测试过程中，使用微波水分仪，操作更加简单，只要在仪器内放置食品样品盖上盖即能完成测量，并且在两分钟内即可获得结果，干燥法通常需要4～5个小时可获得结果[3]。

(二)乳制品方面的应用。对乳制品生产来说，控制产品固含量非常重要，若某批产品存在较低固含量，则需及时加入固形物来达到相应要求；当有较高固含物时，需通过加水来达到固含量要求。水的成本要比固形物低，例如某乳品厂每日生产1000吨乳品，每节约0.1%固含量，那么一天能够节省一吨固形物，生产成本一年可节省几十万。尤其是冰淇淋、酸奶、牛奶以及雪糕等样品，使用烘箱干燥法完成分析测量需要3～4小时，而微波水分仪，具有准确快速的优势，可在两分钟内完成测量，在生产过程中实现现场即时监控，以达到节约成本的目的。

结束语

新型微波水分仪具有操作简单、测量准确以及测量速度快等优势，在食品行业生产质量监控、原料进货、研发过程、产品分级以及流通领域等方面得到了广泛应用。其能够进行简便、快速的水分含量检测，可将食品行业生产效率提升，并对生产进行有效指导，以此节省生产成本。政府行政部门也可应用这一仪器设备，在食品流通领域进行现场快速检测，以保证食品的质量。