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1、国内外粮食水分快速检测方法的研究孙健周展明唐怀建（河南工业大学粮油食品学院，郑州450052）摘要综述了国内外粮食水分快速检测的方法，分析了各类方法及仪器设备的特点和局限性。检索工具CSCD（中国科学引文数据库）百度文库关键词粮食水分快速检测粮食水分检测对粮食的收购、运输、储藏、加工贸易都具有十分重要的意义。水分过高浪费运力和仓容，促使粮油生命活动旺盛，容易引起粮食发热、霉变、生虫和其它生化变化〔1）。在我国，由于水分检测技术的不完善,每年有数百亿斤的粮食因水分含量过高在运输和储藏过程中霉烂变质，造成了巨大损失（2〕。而粮食水分
2、过低,减少了粮食重量，影响粮食品质。因此,水分一直是粮食的一项重要质量指标。传统的粮食水分检测多是通过干燥或化学方法直接去除粮食中的水分,检测出样品的绝对含水量。其中干燥法主要包括电烘箱法、减压法、红外加热法、微波加热法;化学法包蒸憾法、卡尔•费休法和碳化钙法等（3〜5〕。这些方法的检测精度高，适用于实验室检测，但费时，无法实现快速、在线检测。冃前在国内粮食收购时，仍然存在手摸牙咬，凭经验来判断粮食的水分，测定结果极不可靠。因此,近年来人们越来越重视研究粮食水分的快速检测，新的检测设备不断涌现。1粮食水分快速检测方法及仪器设备粮
3、食水分的快速检测，是通过对与水分有关的物理量（例如物质的电导率、介电常数等）的检测,相应地测定物质的含水量，一般来说速度较快，易实现在线检测。主要有电容法、电阻法、射线法、中子法、核磁共振法和声学法等。1.1电容法电容法测量粮食水分的原理是:不同水分的粮食经过电容传感器,使电容传感器介质的介电系数£发生变化，随着介电系数£的变化,电容传感器的电容量亦发生变化,这样就可以间接地测出粮食的含水量〔6〜7）。比如含水量较高的粮食相对介电常数越大。电容法的优点是:结构简单，成本低，易于实现连续快速测量。缺点是测量精度不高，稳定性差。影响
4、电容式水分计测量精度和稳定性的原因是多方面的,如被测物料的品种、温度、紧密度等。根据电容法研究开发的水分测量仪称为电容式水分仪，目前，国内利用电容法测定粮食水分的仪器的种类较多,如上海生产的SSY-1B型电脑水分测定仪、哈尔滨自动化仪表研究所研制的ws-I型粮食温度水分测试仪等。黑龙江生产的DLS-3A型电脑粮食水分仪，可以测试玉米、稻谷、小麦、大豆、高粱等9个粮食种类54个品种，水分测量误差W±5%，重现性为0.2%（20%水分以下），使用温度为-5〜40°Co国外主要有美国制造的FARMEX谷物水分测定仪，以及美国“帝强”M
5、-3G/M-20P谷物水分测定仪，法国特里百特-雷诺（Tripette&Renaud）公司生产的Wile55,日本KETT研究所生产的PM5013和PM888等。1.2电阻法粮食的电阻特性为：①在一定的含水范围内电阻对数与含水量关系近似呈线性；②在粮食的含水范围内，电阻的量值变化很大，根据水分含量的不同，电阻值可能在较低的兆欧级直到高达几十兆欧级之间；③温度对粮食电阻的影响十分显箸，性质上表现为被测的等效电阻随降温度的升高而减小〔8〕。电阻法测定粮食水分即是利用粮食水分含量的不同，其导电率不同，电阻值的变化间接地反映粮食水分含量
6、。电阻式粮食水分仪结构简单，价格便宜，缺点是信号强度小，取样要求高，不宜于微量水和高含水量的测定，传感器与样品接触状态会影响测量精度。1.2.1高频阻抗法由于过干粮食的直流电阻很大，使得测量电阻信号很弱，但在150-350kHz的交流电场激励下，大多数粮食物料呈现浴盆导电效应〔9），此时粮食的阻抗较小,这一频带为粮食水分的敏感频带，施加这一频带的激励信号，可实现粮食水分的快速检测。在敏感频带的外施电场激励下,粮食水分与其交流阻抗呈对数关系：M二bl+b21nZx式中，bl、b2为常数（8〕。阻抗的变化与物料温度、种类和电极间距有
7、关;此外，也与籽粒结构有关。籽粒有壳体的粮食,其阻抗较大,稻谷有纤维素和矿物质构成的结构坚硬、高度木质化的谷壳,因而其阻抗值较大，小麦有纤维素和半纤维素组成的皮层，其阻抗值较稻谷小，但比大米阻抗要大〔9〕。由于物料在敏感频带的交流阻抗较小,检测信号相对较大，误差因素的影响也相对较小。交流阻抗法不受被测种类的限制，测量时间为1〜2so湖南设计研发的LSK-1型数显插杆式水分快速测定仪，仪器带有温度自动补偿、随机误差处理、水分均匀报警器等智能化功能，测量误差W0.5%，重复性优于0.2%（10h1.2.2直流电阻法利用电阻法测定粮食
8、时，首先需要将试样粉碎,常用的方法有碾碎式和钳式两种。如不破碎,一则所测的信息只能反映样品的表面水分，二是对于干物料的电阻值太大,使得所测信号很弱,造成测量信号的信噪比小。将破碎后的试样置于取样器的测量电极之间,对电极施加恒定压力，其电阻与水分的关系，即测量的数
