◎ 胡方方
(鄭州中糧科研設(shè)計(jì)院有限公司,河南 鄭州 450001)
水是糧食中重要的化學(xué)成分之一,它不僅影響糧食籽粒的生理變化,而且影響糧食的加工、儲藏及糧食食品的制作。水分過高不易保管,容易發(fā)熱發(fā)霉,會使糧食品質(zhì)發(fā)生變化,適量的水分可保證糧食加工及食品制作的順利進(jìn)行及產(chǎn)品品質(zhì)。糧食水分檢測對于糧食收購、加工、儲藏、運(yùn)輸具有重要意義。在我國,由于水分檢測手段不完善,每年有大量的糧食因水分含量過高在儲藏與運(yùn)輸過程中霉?fàn)€變質(zhì),損失巨大。因此,糧食水分一直是糧食部門控制的一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)[1]。
糧食水分的檢測方法分為直接法和間接法兩種。直接法包含:烘箱法、鹵素快速水分儀法。間接法包含:電導(dǎo)法、電容法、紅外吸收法、微波法和中子法。通常情況下,使用直接法測定干燥失重是水分測定的參考方法,其中直接法中直接干燥法的運(yùn)用在社會中得到了廣泛的認(rèn)可,但人工操作步驟繁多,對測量的不確定度及人為誤差要求較為嚴(yán)格,且其過程緩慢。使用鹵素水分測定儀法可更迅速地測定水分含量,該儀器易于使用,可在極短時間內(nèi)直接生成測定結(jié)果,但該方法對檢測儀器的精度要求高,社會認(rèn)知度不高,現(xiàn)對兩種實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行對比分析。
糧食品種及產(chǎn)地:湖北水稻、東北水稻
101型電熱鼓風(fēng)干燥箱:溫度精度為±1.0 ℃;電子天平:測量范圍0~110 g,分度值為0.000 1 g,不確定度U=0.1 mg,k=2;HS153鹵素水分測定儀:生產(chǎn)廠家為梅特勒-托利多,測量范圍0~150 g,分度值為0.001 g。干燥溫度范圍40~230 ℃[2]。
1.2.1 直接干燥法
按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》(GB/T 5009.3—2016)中第一法直接干燥法進(jìn)行測量[3]。
1.2.2 鹵素水分測定儀法
(1)接通電源,儀器調(diào)水平,開機(jī)進(jìn)行預(yù)熱。
(2)設(shè)置主測試參數(shù)。干燥溫度:105 ℃、135 ℃;升溫程序:標(biāo)準(zhǔn)升溫程序;關(guān)機(jī)模式:1 mg/50 s。
(3)點(diǎn)擊測量,選取測試方法(105 ℃、135 ℃)溫度分別測量。
(4)干燥過程結(jié)束后,記錄樣品的水分含量。
通過兩種方法分別對湖北水稻和東北水稻進(jìn)行水分測定,匯總結(jié)果如表1~表4所示。以直接干燥法作為標(biāo)準(zhǔn)方法,與鹵素水分測定儀法(105 ℃)、(135 ℃)進(jìn)行水分含量數(shù)據(jù)分析對比,湖北水稻、東北水稻的精密度在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測量結(jié)果的絕對差值均小于算術(shù)平均值的10%,滿足標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》(GB/T 5009.3—2016)的精密度要求,所以鹵素水分測定儀法取得的結(jié)果與直接干燥法時具有可比較性,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明稻谷產(chǎn)地對水分測定結(jié)果準(zhǔn)確度和精度的影響并不明顯。烘箱法的檢測時間一般在8 h以上,鹵素水分測定儀法105 ℃的檢測時間平均在30 min左右,鹵素水分測定儀法135 ℃的檢測時間平均在10 min左右。使用鹵素水分測定儀法時,105 ℃與135 ℃的結(jié)果相差不大,但時間卻相差20 min,因此,鹵素水分測定儀法135 ℃測量稻谷水分時,不僅能保證準(zhǔn)確度又能節(jié)約時間[4]。
表1 直接干燥法水分檢測數(shù)據(jù)匯總表
表4 用直接干燥法和鹵素水分測定儀法(105 ℃)、(135 ℃)測量東北水稻和湖北水稻水分對比誤差表(單位:%)
通過實(shí)驗(yàn),對上述兩種方法的優(yōu)勢和缺點(diǎn)比較[5],見表5。
表2 鹵素水分測定儀法(105 ℃)水分檢測數(shù)據(jù)匯總表
表5 直接干燥法和鹵素水分測定儀法優(yōu)勢和缺點(diǎn)表
續(xù)表2
表3 鹵素水分測定儀法(135 ℃)水分檢測數(shù)據(jù)匯總表
經(jīng)過比較,直接干燥法和鹵素水分儀法所取得的結(jié)果準(zhǔn)確度和精密度均滿足《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》(GB/T 5009.3—2016)的要求。在實(shí)際需求中,當(dāng)急需得知水分含量結(jié)果時,鹵素水分測定儀法(135 ℃)可作為水分檢測的輔助方法。