1、引言

　　糧食的水分含量是評(píng)價(jià)糧食品質(zhì)的重要指標(biāo)，是糧食檢測的基本項(xiàng)目。正常的糧食都含有適量的水分，并且水分含量通常保持在一定范圍之內(nèi)，這是糧食維持生命及保持其固有良種品質(zhì)和食用品質(zhì)所必需的。由于受到收獲早晚、成熟度及氣候條件的影響，糧食的水分含量是變化的數(shù)值。糧食水分的檢測方法概括起來可分為無損檢測和有損檢測兩大類。無損檢測是指在不破壞待測物原來的狀態(tài)和化學(xué)性質(zhì)等前提下，通過糧食本身的物理、光學(xué)及化學(xué)特性來測其含水量。有損檢測則是指在測量的過程中待測物粉碎或發(fā)生了化學(xué)變化，致使其不能保

　　持原有的形狀、結(jié)構(gòu)或組分。在這兩類中，無損檢測的方法更經(jīng)濟(jì)、快捷，發(fā)展也最為迅速，是當(dāng)今世界水分檢測的主流。

　　現(xiàn)就糧食水分檢測淺談其常用的主要方法。

　　2、糧食水分無損檢測的主要方法

　　2.1 直接干燥法

　　直接干燥法是指將待測樣品置于烘箱中，根據(jù)ASAE 標(biāo)準(zhǔn)，在130 ℃的溫度下保持19 h，測量前后的質(zhì)量差，即為其水分含量。

　　2.2 電容法

　　電容法是根據(jù)水分的介電常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于糧食中其他成分的介電常數(shù)，水分含量的變化勢必引起電容量變化的原理，通過測量與樣品中水分變化相對(duì)應(yīng)的電容變化即可知糧食的水分含量。

　　以上兩種方法的測量原理非常簡單，技術(shù)相對(duì)來說也較成熟，但都存在不足之處：直接干燥法測量周期較長，人為干擾因素多，并且不能進(jìn)行在線測量；電容法的影響因素較多，在精度和重復(fù)性等方面難以達(dá)到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。隨著人工智能和數(shù)據(jù)融合技術(shù)的發(fā)展，為數(shù)據(jù)綜合處理提供了新的途徑，目前也取得了一些可喜的結(jié)果。

　　2.3 紅外線加熱干燥法

　　紅外線加熱干燥法是利用紅外線加熱樣品使其失水，從而達(dá)到測量水分含量的目的。主要影響因素為溫度和加熱時(shí)間，該法不能進(jìn)行在線測量。

　　2.4 微波加熱法

　　微波加熱法是利用微波爐的磁控管所產(chǎn)生的2 450 MHz 或915 MHz 的超高頻率微波快速振蕩糧食中的水分子，使分子相互碰撞和摩擦，進(jìn)而去除糧食中的水分。與傳統(tǒng)干燥法相比，這兩種方法縮短了測量周期、減少了能耗。其中，紅外法不需加熱介質(zhì)，提高了熱能利用率；微波法操作方便，并可同時(shí)測量多種樣品，但它存在溫層效應(yīng)和棱角效應(yīng)，造成微波的不均勻，從而影響測量精度。

　　2.5 射線法

　　近紅外線反射光譜（NIRS）是在1964 年應(yīng)用于糧食水分測定的。由于不同的分子對(duì)不同波長的近紅外光具有不同特征的吸收，當(dāng)用近紅外光（波長為1 940 nm）照射樣品時(shí)，漫反射光的強(qiáng)度與樣品的成分含量有關(guān)，服從朗伯—比爾定律。該方法測量快速、簡單，無需對(duì)糧食進(jìn)行烘干，只需在儀器前流動(dòng)即可檢測，但僅屬于表面測量技術(shù)，很難反映整個(gè)物料的體積水分（內(nèi)部水分），測量精度受糧食籽粒的大小、形狀和密度影響。

　　2.6 微波吸收法

　　微波吸收法始于19 世紀(jì)40 年代，它利用糧食中的水分對(duì)微波能量的吸收或微波空腔諧振頻率和相位等參數(shù)隨水分的變化來間接地測量水分含量。其優(yōu)點(diǎn)為靈敏度高、速度快、安全、不損壞物料、可在線連續(xù)測量、測量信號(hào)易于聯(lián)機(jī)數(shù)字化和可視化；缺點(diǎn)是檢測下限不夠低，易引起駐波干擾，測量值與物料成分有關(guān)，不同品種需單獨(dú)標(biāo)定。

　　3 糧食水分有損檢測的主要方法

　　3.1 105 ℃恒重法

　　用比水沸點(diǎn)略高的溫度（105 °±2 ℃）使經(jīng)過粉碎的定量式樣中的水分全部汽化蒸發(fā)，根據(jù)所失水分的質(zhì)量來計(jì)算水分含量。該方法是水分檢測最常用的標(biāo)準(zhǔn)方法之一。

　　3.2 定溫定時(shí)烘干法

　　該方法又稱130 °±2 ℃電烘箱法。其原理為：在一定規(guī)格的烘盒內(nèi)稱取經(jīng)過粉碎的試樣，在規(guī)定加熱溫度的烘箱內(nèi)烘干一定時(shí)間，烘干前后質(zhì)量差即為水分含量。

　　3.3 雙烘法

　　雙烘法主要用于測量高含水量糧食。測量時(shí)，先稱取整粒試樣20 g——30 g，放入105 ℃烘箱中烘干30 min，取出冷卻稱質(zhì)量，然后粉碎，再用105 ℃恒重法進(jìn)行烘干測量。

　　3.4 隧道式烘箱法

　　隧道式烘箱法也是定溫定時(shí)法的一種，它將象限秤與烘箱結(jié)合起來，烘干試樣后無需冷卻可直接用象限秤稱量，并可在象限秤上直接讀出試樣的水分含量。

　　當(dāng)然我們還可以根據(jù)感官來對(duì)糧食進(jìn)行含水量測定，通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)照，手摸眼看來感官鑒定雜質(zhì)；手摸掐、眼看、牙咬、聽聲來判斷水分。

　　例如，大豆的含水量鑒別。大豆含水量的感官鑒別主要是應(yīng)用齒碎法，而且要根據(jù)不同季節(jié)而定，水分相同而季節(jié)不同，齒碎的感覺也不同。冬季：水分在12 %以下時(shí)，齒碎后可呈4塊——5 塊；水分在12 %——13 %時(shí)，雖然能破碎，但不能碎成多塊；水分在14 %——15 %左右時(shí)，齒碎后豆粒不破碎而形成肩狀，豆粒四周裂成許多小口，牙齒的痕跡會(huì)留在豆粒上，豆粒被牙齒咬過的部分出現(xiàn)透明現(xiàn)象。夏季：水分在12 %以下時(shí)，豆粒能齒碎并發(fā)出響聲；水分在12 %以上時(shí)，齒碎時(shí)不易破碎面且沒有響聲。良質(zhì)大豆——水分在12 %以下，次質(zhì)大豆——水分在12 %以上。

　　4 結(jié)束語

　　水分是糧食貯藏、收購、加工、運(yùn)輸過程中必須測量的重要質(zhì)量指標(biāo)。近幾十年來，糧食水分檢測技術(shù)發(fā)展迅速，形成了多種水分檢測方法?？傮w上可分為直接法和間接法兩大類。直接方法是通過干燥方法和化學(xué)方法，直接檢測出糧食中的絕對(duì)含水量，檢測精度高，但費(fèi)時(shí)，不適于在線和現(xiàn)場檢測。間接法是通過檢測與水分有關(guān)的物理量（例如物質(zhì)的電導(dǎo)率、介電常數(shù)等），間接地測定物質(zhì)的水分，一般速度較快，易實(shí)現(xiàn)在線檢測。目前比較常用的是烘箱法，當(dāng)然，也有其他方法被應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。