食品中水分测定方法说明

方法有如下几种:   1、有损检测 
  则是指在测量的过程中待测物粉碎或发生了化学变化,致使其不能保持原有的形状、结构或组分。在这两类中,无损检测的方法更经济、快捷,发展也**为迅速,是当今世界水分检测的主流。   2、直接干燥法 
  直接干燥法是指将待测样品置于烘箱中,根据ASAE标准,在130℃的温度下保持19h,测量前后的质量差,即为其水分含量。   3、红外线加热干燥法 
  红外线加热干燥法是利用红外线加热样品使其失水,从而达到测量水分含量的目的。代表仪器为SFY-20,测量精度为±0.1%,测量时间为1200s,测水范围为0~100%,主要影响因素为温度和加热时间。该法不能进行在线测量。   4、微波加热法 
  微波加热法是利用微波炉的磁控管所产生的2450MHz或915MHz的超高频率微波快速振荡粮食中的水分子,使分子相互碰撞和摩擦,进而去除粮食中的水分。代表仪器为MMA30,测量精度≤0.01%,测量时间为100s,测水范围为12%~100%,主要影响因素为微波炉的功率、谷物质量、密度和介电特性。该法不能进行在线测量。与传统干燥法相比,这两种方法缩短了测量周期、减少了能耗。其中,红外法不需加热介质,提高了热能利用率;微波法操作方便,并可同时测量多种样品,但它存在温层效应和棱角效应,造成微波的不均匀,从而影响测量精度。   5、电容法 
  电容法是根据水分的介电常数远远大于粮食中其它成分的介电常数,水分含量的变化势必引起电容量变化的原理,通过测量与样品中水分变化相对应的电容变化即可知粮食的水分含量。代表仪器为SCY-1A,其测量精度≤0.3%,测量时间为5s,测水范围为10%~20%,主要影响因素为温度、品种和紧实度。该法可进行在线测量。以上两种方法的测量原理非常简单,技术相对来说也比较成熟,但都存在不足之处:直接干燥法    测量周期较长,人为干扰因素多,并且不能进行在线测量;电容法的影响因素较多,在精度和重复性等方面难以达到国家规定标准。随着人工智能和数据融合技术的发展,为数据综合处理提供了新的途径,目前也取得了一些可喜的结果。   6、介电损失角法 
  研究表明:谷物含水率不同,介电损失角也不同,并且呈单值分段线性关系。该方法经济实用、测量精度高,尤为适合测量高水分谷物。代表仪器为MSA6450,测量时间为0.1s,测水范围为1%~30%,主要影响因素为温度和品种。该法可进行在线测量。 
  7、复阻抗分离电容法 
  复阻抗分离电容法通过复阻抗分离电路的设计,有效消除电阻参量的影响,而只保留电容参量的变化。这种方法对提高电容式水分计测量精度具有重要意义。   8、高频阻抗法 
  高频阻抗法是依据在敏感频带(100k~250kHz)施以外加电场的情况下粮食水分与其交流阻抗呈现对数关系这一理论来测量其水分的。代表仪器为LSK-1,测量精度≤0.5%,测量时间为1.2s,主要影响因素为温度、品种、紧实度与电极间距。该法不能进行在线测量。   9、声学法 
  1986年,Harrenstein和Brusewitz研究了流动谷物碰撞噪声的测量方法。研究表明:粮食籽粒的弹性和振动特性取决于粮食水分,不同水分的粮食在流动过程中碰撞物体表面时所产生的声压不同。声学法测量重复性好,但噪声信号的屏蔽是一个难题。代表仪器为声学法水分测试仪,测量精度≤0.25%,测量时间为0.007s,主要影响因素为噪声、籽粒大小与形状。该法可进行在线测量。以上3种方法是目前有待于进一步发展且很有潜力的方法。摩擦阻力法与声学法在理论上都有望实现在线测量,只是目前干扰因素较多,有些问题还需要进一步探讨。高频阻抗法已经开发出了一种智能插杆式快速水分测定仪,产品已经通过粮油行业的测试检验并在粮油系统推广使用,并被评为**重点新产品。   10、摩擦阻力法 
  粮食的动态摩擦阻力与含水率成线性关系,含水率高,摩擦阻力大。该法干扰因素少,干扰强度低微,传感技术稳定、可靠,标定方便,调整灵活,寿命长,价格低,便于实现自动控制。   11、核磁共振法 
  核磁共振法是在一定条件下原子核自旋重新取向,从而使粮食在某一确定的频率上吸收电磁场的能量,吸收能量的多少与试样中所含的核子数目成比例。该法检测迅速、精度高、测量范围宽,可区分自由水和结合水;其不足之处是仪器昂贵,保养费用大,需精确标定。代表仪器为核磁共振水分测试仪,测量精度≤0.5%,测水范围为0.05%~100%,主要影响因素为物料流量、堆密度和温度,可进行在线测量。   12、射线法 
  近红外线反射光谱(NIRS)是在1964年应用于粮食水分测定的。由于不同的分子对不同波长的近红外光具有不同特征的吸收,当用近红外光(波长为1940nm)照射样品时,漫反射光的强度与样品的成分含量有关,服从朗伯—比尔定律。该方法测量快速、简单,无需对粮食进行烘干,只需在仪器前流动即可检测,但仅属于表面测量技术,很难反映整个物料的体积水分(内部水分),测量精度受粮食籽粒的大小、形状和密度影响。代表仪器为XY617-B,测量精度≤0.2%,测量时间为0.04s,测水范围为0~45%,主要影响因素为籽粒大小、形状和密度。该法可进行在线测量。 
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