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糧食通風(fēng)技術(shù)論文(2)

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糧食通風(fēng)技術(shù)論文

  糧食通風(fēng)技術(shù)論文篇二

  糧食水分檢測技術(shù)分析

  摘 要:闡述國內(nèi)現(xiàn)有的各種糧食水分的測量方法、原理及其測量特性,對常用的糧食水分測量儀器及其主要性能指標進行了分析,并對測試誤差進行了分析探討,為從事糧食水分研究和相關(guān)人員提供了理論依據(jù)。

  關(guān)鍵詞:糧食水分檢測;分析;檢測方法

  1 糧食水分無損檢測法

  1.1 紅外線加熱法、微波加熱法、介電損失角法和復(fù)阻抗分離電容法

  1.1.1 介電損失角法

  在電壓作用下電介質(zhì)中產(chǎn)生的一切損耗稱為介質(zhì)損耗或介質(zhì)損失。糧食品種不同,其含水率也各不相同,介電損失角也不同,并且呈現(xiàn)分段線性關(guān)系。此方法測量精度較高,較為適合測量水分含量高的谷物。

  1.1.2 微波加熱法

  微波加熱法是利用微波爐具有的波長短(1m~1mm)、頻率高(300MHZ~300GHZ)、量子特性等明顯特征。微波加熱是依靠測量樣品吸收微波,并將其轉(zhuǎn)換成熱能,使自身整體同時升溫的加熱方式,而完全區(qū)別于其他常規(guī)加熱方式。此方法具有加熱速度快、熱量損失小等特點。

  1.1.3 復(fù)阻抗分離電容法

  復(fù)阻抗分離電容法通過復(fù)阻抗分離電路的設(shè)計,有效消除電阻參量的影響,而只保留電容參量的變化。電容式水分計具結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、操作簡便,應(yīng)用比較普遍。原理主要是根據(jù)糧食的水分不同時會引起傳感器電容量的變化,將電容量的變化量轉(zhuǎn)換成電信號,通過測量儀表將其轉(zhuǎn)換成水分指示值。

  1.1.4 紅外線加熱法

  紅外線干燥法又稱輻射干燥,利用輻射元件發(fā)射的紅外線向糧食樣品提供熱量的一種干燥方法。通過測量干燥前后樣品的質(zhì)量,來計算其含水量。紅外線加溫干燥具有升溫快、熱效應(yīng)高的優(yōu)點,但照射有盲點,溫度不易均勻。

  1.2 直接干燥法與電容法

  1.2.1 電容法

  將糧食樣品作為電容器中的電介質(zhì),糧食中所含水分將影響容器的電容值,在溫度為103℃條件下加熱干燥一段時間,通過測量烘干過程中糧食的電容值,即可測量得到糧食的含水量。

  1.2.2 直接干燥法

  基于糧食樣品受熱以后,糧食樣品中的水分將蒸發(fā)出來,在140℃的溫度下,產(chǎn)生的蒸汽壓高于空氣在干燥箱中氣壓,測量糧食樣品前后的質(zhì)量差,即為其含水的量。

  1.3 高頻阻抗法、摩擦阻力法和聲學(xué)法

  1.3.1 摩擦阻力法

  依據(jù)糧食內(nèi)部的蛋白質(zhì)和水分含量比率差別,糧食樣品內(nèi)部蛋白質(zhì)分子與水分子間的摩擦阻力與含水率呈現(xiàn)出,含水率高,摩擦阻力大的線性關(guān)系。通過與對照表系數(shù)比較,即可計算出測量糧食樣品的水分含量。

  1.3.2 高頻阻抗法

  高頻阻抗法是一種利用交流電壓或電流對待測糧食樣品電極擾動,根據(jù)電極的模擬電路,計算待測糧食樣品的電極反應(yīng)參數(shù)。將虛數(shù)、實數(shù)阻抗作曲線圖,隨曲線變化規(guī)律計算測量糧食樣品中的水分含量。主要影響因素為溫度、品種、緊實度與電極間距。

  1.3.3 聲學(xué)法

  1986年,Harrenstein和Brusewitz研究了流動谷物碰撞噪聲的測量方法。實驗表明:此方法為對待測糧食樣品施以固定聲壓,使糧食樣品產(chǎn)生振動,通過測量其振動頻率的反射聲壓,來測定糧食樣品中水分含量,水分含量不同其反射聲音回波也不同。此方法易受到外界噪聲干擾,及物體表面凹凸所影響。

  1.4 核磁共振法

  核磁共振主要是有原子核的自旋運動引起的。不同的原子核,自旋運動的情況不同,它們可以用核的自旋量子數(shù)I來表示。在外磁場的作用下,IH傾向于與外磁場取順向的排列,使糧食中所含水分在吸收能量后重新排列量子核,吸收能量的多少與測試樣品中所含的核子數(shù)目成比例。該法檢測迅速、精度高、測量范圍寬,可區(qū)分自由水和結(jié)合水;但此測量方法的儀器昂貴,保養(yǎng)費用大,需精確標定。

  2 糧食水分有損檢測法

  2.1 烘箱法

  2.1.1 定溫定時烘干法

  該方法又稱130±2℃電烘箱法。其原理為:用已烘至恒重的烘盒內(nèi)稱取定量經(jīng)過粉碎的樣品,待烘箱溫度升至135~145℃時,將樣品放入烘箱內(nèi),在5min內(nèi)將烘箱溫度調(diào)到130±2℃,開始計時,烘箱內(nèi)烘干一定時間后,取出樣品冷卻稱重,烘干前后的質(zhì)量差即為水分含量。

  2.1.2 恒重法

  此方法主要用于測量高水分糧食樣品。由于此方法在測量高水分樣品時需要進行兩次烘干,再通過磨輥粉碎待測樣品,由于兩次以上的烘干和粉碎,易造成水分嚴重損失。在粉碎樣品時施以(105°±2℃)左右溫度,即可在粉碎過程中將糧食測樣中的水分蒸發(fā)掉,后再次測量樣品質(zhì)量,即可計算出樣品的水分含量。

  2.1.3 隧道式烘箱法

  此方法是利用隧道式烘箱的結(jié)構(gòu)特點結(jié)合象限秤,對糧食樣品進行定溫加熱烘干,在加溫的同時即可測量出樣品質(zhì)量,進而讀出水分含量數(shù)據(jù)。該方法特點為熱能分布均勻,數(shù)據(jù)讀取速度快,操作簡便等優(yōu)點。

  2.1.4 雙烘法

  此方法通常用于高水分玉米的測量。顧名思義該方法為兩次加熱蒸發(fā)糧食樣品中的水分,通過兩次測量糧食樣品的質(zhì)量,計算出樣品中水分的含量。對玉米規(guī)定一般單位測量誤差為0.15%。

  2.2 快速失重法、減壓干燥法、直流電阻法

  2.2.1 減壓干燥稱重法

  該方法是在密閉容器中抽真空后進行干燥的方法,采用真空技術(shù)、定量測定技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)來測定水分。利用低壓下水的沸點降低的原理,將取樣后的稱量皿置于真空烘箱內(nèi),在選定真空度與加熱溫度下干燥到恒重。干燥后的樣品所失去的質(zhì)量即為水分含量。此方法的特點還有干燥的溫度低,速度快。

  2.2.2 快速失重法

  快速失重法是使外界條件的作用加大,加速失重,從而減少測量時間。用快速失重法測量物料中水分的含量。該方法是把糧食樣品加熱至一定溫度,使糧食樣品中水分蒸發(fā),同時測量其重量的變化,求出糧食樣品的水分,為了使失重加速,而提高加熱溫度,減少測量時間。它可以測量一切粉體物料,但目前糧食行業(yè)主要用此方法來測量玉米的水分。

  2.2.3 直流電阻法

  利用電流流過不同導(dǎo)體產(chǎn)生所產(chǎn)生的電阻不同的原理,對待測糧食樣品施加定量電壓使電流通過,并根據(jù)糧食樣品水分含量不同,分別測量兩端電阻。根據(jù)待測樣品中水分含量越高,其電阻越小的原理,即可利用電阻值計算出其含水量。

  
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